Brevet FR2262724A1 — publié le 19750926

Il est déjà connu de fabriquer des poutrelles en béton armé précontraint au moyen de bancs de grande longueur, au moyen d'une pluralité de moules juxtaposés par séries successives, traversés par les fils de précontrainte. En particulier, les poutres de ce genre en forme de T renversé, sont fréquemment utilisées pour la fabrication de planchers; les poutres sont alors posées talon en bas et entre elles sont disposés des entrevous s'appuyant sur les ailes du talon, du béton étant finalement coulé pour solidariser ltensemble - L'!me de ces poutrelles a été prévue jusqu'ici à parois latérales planes et légèrement inclinées en dépouille pour faciliter le démoulage. La présente invention a pour objet, en premier lieu une poutrelle de forme nouvelle comportant, au moins sur une partie des flancs de l'âme, des ondulations ou stries formées en direction parallèle au plan transversal de la poutrelle et qui, en conséquence, sont dans un plan sensiblement vertical lorsque la poutre est en place. L'invention a ensuite pour objet un nouveau mode de fabrication des poutrelles qui permet, entre autres, la fabrication de poutrelles de ce genre et comporte tout ou partie des dispositions suivantes - a) La poutrelle est fabriquée talon en bas, c'est-à-dire dans la même position que celle qu'elle doit occuper dans un plancher; - b) Les moules sont constitués de deux parties distinctes l'une correspondant au talon étant placée dans l'axe de la poutre, l'autre correspondant aux flancs des âmes formant un noyau intercalaire entre deux poutres voisines; - c) Les noyaux intercalaires peuvent etre déplacés verticalement par des mécanismes appropriés; - d) Le décoffrage peut être fait en deux phases, l'une consistant en un faible déplacement vertical des noyaux permettant des dilatations libres sous l'influence de la chaleur pendant la prise, l'autre correspondant au décoffrage final en vue de l'éva- cuation;; - e) Avec chacune des parties du moule sont combinés des moyens de chauffage; - f) Les opérations de pré-décoffrage et décoffrage final sont assurées au moyen de batteries de vérins agissant sur les noyaux. - D'autres dispositions complémentaires qui seront décrites ci-après, permettent d'assurer le fonctionnement des installations destinées à cette fabrication. A titre d'exemples et en vue de faciliter l'intelligence de la présente invention, on a représenté aux dessins annexés :: Figure I, une vue en perspective d'une partie d'une poutrelle suivant la présente invention. Figure 2, une vue schématique en plan correspondante; Figures 2a , 2b et 2c des profils de diverses formes d'ondula Figures 2a , et des tions . - Figure 3, une vue schématique en coupe transversale d'un banc de fabrication suivant l'invention. Figure 4, une vue schématique correspondante, en coupe longitudinale suivant la ligne IV-IV de la figure 3. Figures 5, 6 et 7 des vues en coupe respectivement suivant les lignes V-V de la figure 7, VI-VI de la figure 7 et Vil-Vil de la figure 5 montrant le détail du montage des deux parties du moule. - Figures B et 9 des vues en coupe correspondant à la figure 5, montrant les diverses positions de la partie des moules formant le noyau intercalaire entre deux poutrelles. Figure 10 une vue schématique en coupe suivant la ligne X-X de la figure 4 de l'appareillage de soulèvement et évacuation des poutrelles terminées. Figures Il et 12 des vues schématiques montrant l'accro- chage des chaînes de soulèvement des poutrelles finies. En se reportant à la figure 1, on voit que les flancs légèrement inclinés de l'âme 1 des poutrelles, au lieu d'être plans, comportent sur une partie de leur hauteur des stries ou ondulations 2 ayant une direction générale parallèle au plan transversal, c'est-à-dire se trouvant dans des plans verticaux lorsque la poutrelle est dans la position représentée.Dans ces conditions, la surface de contact entre le béton préfabriqué et le béton coulé en oeuvre est supérieure à celle de la surface plane usuelle, cette augmentation étant naturellement fonction du profil desdites ondulations. Dans itexemple représenté aux figures 1 et 2, ces ondulations sont formées de facettes 1 , inclinées successivement dans l'un et l'autre sens d'un certain angle par rapport au plan moyen du flanc de l'âme, de manière à former une surface plissée. Ainsi dans le cas ou cet angle est de 459, la surface de contact est multipliée par Dans ces conditions, l'adhérence entre la poutrelle et le béton coulé en oeuvre est améliorée.- On peut, en outre, donner aux surfaces supérieure 3 et inférieure 4 de la poutrelle, des formes rainurées, gaufrées, ou striés, de manière à améliorer l'adhérence du béton sur 3 ou du plâtre sur 4. Dans l'exemple représenté aux figures i et 2, les ondulations sont faites de facettes planes juxtaposées, mais elles pourraient présenter, en coupe, tous profils différents tels que ceux a b c représentés aux figures 2 , 2b et 2C.- Les poutrelles ainsi conformées peuvent être fabriquées en utilisant les moyens qui vont maintenant être décrits, par séries juxtaposées dans un banc de précontrainte. En se reportant aux figures 3 et 4, on voit que le banc a n comporte une pluralité de sections Sa... 5" comportant des moules juxtaposés parallkles, chacun d'eux étant forme par une partie 6 en forme de gouttière correspondant au talon de la poutrelle et une partie constituée par les cotés 7-8 de deux noyaux longitudinaux voisins 9-10 intercalés entre deux poutrelles voisines. Les parties 6 qui sont, pour chaque poutrelle, le fond du moule, sont supportées par des poutres transversales il reposant elles-memes sur une banquette latérale 12 du banc de précontrainte, par l'intermédiaire de tampons en matière élastique 13. Ces parties 6 comportent latéralement, dans cet exemple, des rebords 14,15 sur lesquels peuvent venir s'appuyer les surfaces inférieures des côtés 7 et 8 des noyaux intercalaires tels que 9 et 10.- Ces noyaux sont constitués de deux coquilles juxtaposées 7 et R s'étendant sur toute la longueur de la poutrelle. A certains emplacements, ils sont montés sur la tête 16 d'un verin 17, supporté par une des poutres 11, au moyen d'une pièce 18 dont la forme est telle que la tête 16 s'y trouve encagée. Cette pièce 18 constitue une sorte de canal 37 en direction longitudinale qui permet un déplacement du noyau, par exemple en raison des dilatations, sans que le fonctionnement du vérinvsoit perturbé. Ce mode de montage assure à la fois le guidage des noyaux dans une position correcte, la libre dilatation de ceux-ci lors des changements de température (étuvage) et la mise en position de ces noyaux par déplacements verticaux, pour les diverses phases de l'opé- ration. En se reportant aux figures 5 et 6, on voit que ces noyaux, dans le cas de la fabrication d'une poutrelle ayant la forme représentée aux figures 1 et 2 comportent latéralement une partie plane 19 et-une partie striée ou ondulée 20, ces deux parties étant en dépouille par rapport à la poutrelle en cours de moulage, lorsqu'on procède, pour le démoulage, comme il sera expliqué plus loin, au soulèvement vertical de ces noyaux. Par ailleurs, les moules ainsi constitués comportent des moyens de chauffage des parois du moule d'une part, pour la partie concernant le talon, d'autre part pour les noyaux. Ce chauffage peut être réalisé par circulation de vapeur ou électriquement. Dans l'exemple représenté aux dessins, on a prévu, pour le fond du moule 6, des nappes de résistances électriques 22 disposées entre une couche d'une matière 23 bonne conductrice de la chaleur et une couche 24 en matière peu conductrice de la chaleur, le tout étant contenu dans un capot 25 (figure 7) qui est fixé aux rebords 14, 15 du fond du moule par des plaques de fixation 26. Les parois des noyaux 7,8 sont chauffées au moyen de résistances électriques longitudinales 27 appuyées de place en place contre les parois intérieures par des plaquettes telles que 28.Ainsi le chauffage des côtés du noyau est assuré quels que soient ses déplacements. Il est également possible de disposer des résistances électriques chauffantes dans les parties 31, sous les rebords 14, 15 du fond de moule 6. Ces dispositions permettent de chauffer, suivant les besoins, les diverses parties des moules; et il est facile d'asservir l'ensemble à un système de régulation permettant de programmer à l'avance le cycle des températures à réaliser. Enfin, l'installation est complètée par l'adjonction sous les poutres il qui supportent les moules, de dispositifs vibreurs, 29 en eux-mêmes connus, montés dans des glissières 30, ce qui permet de les placer aux points voulus et en particulier de suivre la progression du bétonnage. Le banc ainsi équipé est complèté par des dispositifs d'évacuation établis de la manière suivante : sur des chemins de roulement latéraux 32 sont prévus des portiques 33 auxquels sont suspendues des poutres 35 au moyen de vérins 34. De ces poutres 35 partent des suspentes ou chaînes 36 réparties à raison d'une par poutrelle et terminées chacune par un moyen d'accrochage - un mousqueton par exemple - destiné à être accroché sur un ou plusieurs des fils de précontrainte.Il est prévu d' amener un portique à l'aplomb de chaque espace entre les séries successives de poutrelles juxtaposées. - Le dispositif ainsi établi fonctionne de la manière suivante Dans une première phase, les noyaux sont descendus au moyen des vérins 17 de manière à s'appliquer étroitement sur les rebords 14, 15 des fonds de moule 6. Les parois intérieures des moules sont huilées. On procède alors comme il est connu, à la mise en place des aciers de précontrainte, des peignes et des plaques de séparation aux extrémités des sections du banc correspondant chacune à une série de poutrelles Juxtaposées.Puis, les aciers ayant été tendus, on procède au bétonnage avec vibration par section d'avancement de bétonnage. Lorsque la prise est commencée, on procède à un prédécoffrage des noyaux 7, 8 , par un léger soulèvement de ceux-ci au moyen des vérins; ainsi qu il est représenté à la figure 8 les têtes de vérin 16 prennent alors appui sur le fond supérieur du logement intérieur 37 des pièces 18 pour produire ce soulèvement. Dans cette position, gr3ce à la dépouille, il existe un jeu suffisant entre les côtés 7 et 8 des noyaux et les côtés des âmes des poutrelles pour qu'il puisse se produire une libre dilatation de ces côtés 7 et 8 sans risque de détérioration des ondulations; de plus, dans cette position, les effets de la chaleur permettent de continuer un étuvage efficace, grâce à la suffisante proximité des côtés des noyaux et des âmes des poutrelles. Lorsque la prise est terminée, on met en place les portiques de relevage à l'aplomb des zones de séparation entre les sections de poutrelles et on procède à l'accrochage des chalnes sur les fils de précontrainte. Les vérins 17 sont alors actionnés pour produire le décoffrage complet des noyaux en les amenant à la position élevée repre- sentée à la figure 9. Il est alors possible de procéder au levage de l'ensemble des poutrelles en actionnant les vérins 34 pour faire monter à une hauteur suffisante les poutres 35,ce qui a pour effet de décoller les poutrelles de leurs fonds de moules 6. L'ensemble des portiques supportant les poutrelles peut alors être déplacé par roulement sur les chemins de roulement 32 jusqu'à l'aire d'évacuation sur laquelle elles sont déposées. On voit que le banc de fabrication de poutrelles en béton précontraint convient parfaitement à l'obtention de poutrelles dont l'8me présente les nervures ou ondulations ci-dessus définies, mais il est évident qu'il peut être utilisé pour la fabrication de poutrelles dont l'âme serait à flancs lisses. - REVENDICATIONS 1. - Poutrelle en forme de T renversé caractérisée par le fait que les flancs de l'âme présentent sur au moins une partie de leur hauteur des ondulations ou stries formées en direction parallèle au plan transversal de la poutrelle; 2.- Poutrelle suivant la revendication 1 caractérisée par le fait que les ondulations sont constituées par des facettes inclinées successivement dans un sens et dans l'autre de manière à constituer une surface plissée. 3. - Banc de fabrication de poutrelles en béton précontraint applicable aux poutrelles suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la poutrelle est fabriquée talon en bas, le décoffrage s'opérant par déplacement vertical de la partie des moules correspondant aux flancs des poutrelles;; 4.- Banc de précontrainte dans lequel les poutrelles sont fabriquées talon en bas, caractérisé par le fait que les moules sont constitués en deux parties distinctes l'une formant le fond de moule et correspondant au talon, étant placée dans l'axe de la poutre, l'autre correspondant aux flancs des âmes formant un noyau intercalaire entre deux poutres voisines; 5.- Banc de précontrainte suivant la revendication 4 carac tersé par le fait que les noyaux intercalaires peuvent être déplacés verticalement par des mécanismes appropriés;; 6.- Banc de-précontrainte suivant la revendication 4 caractérisé par le fait que les deux parties des moules sont supportées par des poutres transversales prenant appui sur les côtés du banc, les parties correspondant au talon des poutrelles reposant sur lesdites poutrelles et les noyaux intercalaires étant montés sur les testes de vérins qui sont liés auxdites poutres-support transversales;; 7.- Banc de précontrainte suivant les revendications 4 et 5 caractérisé par le fait que les noyaux intercalaires sont dépla çables en hauteur de manière à pouvoir prendre trois positions, savoir une position basse destinée à l'opération de bétonnage dans laquelle ils sont appuyés contre les bords des fonds de moule, une position intermédiaire de prédécoffrage qui laisse un interstice entre les noyaux et les flancs des poutrelles et une position haute de décoffrage final;; B.- Banc de précontrainte suivant la revendication 4 caractérisé par le fait que les noyaux intercalaires comportent des surfaces latérales en dépouille qui présentent en relief des ondulations ou stries formées en directions parallèles au plan transversal desdits noyaux.- 9.- Banc de précontrainte suivant les Revendications 4, 5 et 6 caractérisé par le fait que les têtes de vérins sont reliés aux noyaux par l'intermédiaire d'une pièce intérieure à ceux-ci comportant un logement en forme de canal longitudinal dans lequel se trouve la tSte, de manière à permettre les déplacements longli- tudinaux relatifs au canal sans nuire à la fonction élévatrice des vérins. - 10.- Banc de précontrainte suivant la revendication 4 caractérisé par le fait que des moyens de chauffage distincts sont prévus au contact des diverses parties des moules. 11. Banc de précontrainte suivant les revendications 4 et 7 caractérisé par la fait que le relevage et l'évacuation des poutrelles sont obtenus au moyen de portiques roulants comportant une poutre relevable munie de suspentes d'accrochage des fils de précontrainte disposées entre les noyaux, de manière à permettre le décollage des poutrelles des fonds de moule et leur déplacement entre les noyaux jusqu'à l'aire d'évacuation.