Brevet FR2526466A1 — publié le 19831110

Domaine technique. La présente invention concerne un dispositif améliorant la stabilité des ba.nches sous effet du vent, notamment dans le cas du vent venant pousser le côté présentant les poutres verticales et horizontales de concentration des efforts lors de la coulée du béton et supportant les passerelles. Problème posé. Les banches avec leurs poutres de concentration des efforts et leurs passerelles sont utilisées à l'extérieur et sont soumises aux caprices du vent. Comme elles sont relativement lourdes et de grande surface et que leur centre de gravité est déplacé du côté de la face coffrante, elles ont tendance à basculer et à provoquer des accidents. C'est ce problème d'accidents qu'on se propose d'éviter. Etat de la technique et inconvénients. Les banches dont il est question ont été notamment décrites dans le brevet français 1.277.437 du 13 octobre 1960 et 2.149.696 du 18 août 1971. Elles sont munies de passerelles de service qui ont été notamment décrites dans le brevet français 2.425.519 du 8 mai 1978. Des dispositifs de sécurité empêchant le renversement des banches sous l'effet du vent ont été décrits dans le brevet 2.133.220 du 8 avril 1971 et 2.136.398 du 11 avril 1972. Ces derniers brevets décrivent des dispositifs de sécurité passive où l'on prévoit un étayage des banches avec un bracon qui est fixé obliquement entre la banche, et plus généralement sa poutre de concentration des efforts et un ancrage spécial prévu dans le sol ou dans le plancher. Plus récemment, on a prévu un dispositif de sécurité reliant l'usage dudit bracon avec une fixation des élingues de manutention de la banche qui ne permet pas le retrait des élingues quand le bracon n'est pas fixé convenablement. Le même dispositif empêche d'enlever le bracon tànt que les élingues ne sont pas convenablement établies pour soulever la banche. Ce dispositif de sécurité passive est compliqué il amène des pertes de temps, il est onéreux et il n'est pas exempt de malveillance au cours de laquelle, on élude une opération indispensable à la sécurité qui détermine la dépose de la banche sans disposer de bracon de sécurité. Dans le domaine de la sécurité active, on s'efforce de diminuer le coefficient de trainée (Cx) surtout dans le cas où le vent souffle du côté où sont les poutres verticales de concentration des efforts pour tendre à faire basculer la :banche sur sa face coffrante. Les normes actuelles imposent un coefficient de trainée inférieur à 1175. Mais ce coefficient détermine quand même le basculement des banches avec un vent relativement faible. Les efforts des constructeurs tendent donc à abaisser ce coefficient de trainée. On est arrivé à l'abaisser en-dessous de 1,6. Cela est encore bien insuffisant et c'est dans ce sens de l'abaissement du Cx que porte la présente invention. Exposé de l'invention. La banche de l'invention est caractérisée prin cipalement par la combinaison, du côté des poutres verticales et horizontales de concentration des efforts lors de la coulée de béton, de moyens atténuant la prise au vent et le couple de renversement, à savoir a) de déflecteurs, b) de passerelles ajourées et présentant des membrures profilées dans le sens d'une réduction de la prise de vent. A cet effet, des passerelles ont un plancher ajouré en caillebotis et un garde-corps en profilé à section aplatie orientée pour donner moins de prise au vent. Ces profilés sont avantageusement des tubes ovales. Les déflecteurs peuvent être plans, mais on leur donnera de préférence une forme cintrée en secteur tournant leur concavité vers ltextérieur, c'est-8-dire face au vent de manière à dévier régulièrement les filets d'air et à profiter doublement de la poussée sur la face concave et de l'aspiration sur la face convexe, suivant les lois de l'aérodynamique. La présence des poutres verticales de concentration des efforts amène des contraintes dans la répartition des déflecteurs. Elles obligent soit à mettre des déflecteurs verticaux qui en incorporent une partie, soit à mettre des déflecteurs horizontaux qui laissent les poutres entièrement voyantes, soit de prévoir des solutions mixtes. I1 faut encore prévoir les contraintes dûes à l'acces- sibilité des organes de liaison entre banches que lesdits déflecteurs ne doivent pas zoner. Dans une première famille de banches suivant l'invention, on prévoit des déflecteurs qui sont situés entre les poutres verticales et le bord des banches et qui sont inclinés latéralement contre la partie la plus à l'extérieur des poutres et les bords verticaux des banches. Dans une deuxième famille de banches, on prévoit des déflecteurs entre les poutres verticales, et ceux-ci sont inclinés avec leur base plus éloignée de la banche que leur sommet. On peut aussi, dans ce cas, prévoir des déflecteurs complexes de forme cintrée qui sont plans à leur partie inférieure et éloignée de la banche tandis qu'ils se cintrent progressivement pour venir, à leur partie supérieure, s1appliquer contre la banche à mi-distance entre les poutres verticales mais avec leurs bords s'appuyant contre les poutres verticales. Ils ont en somme approximativement la forme d'une pelle ayant une partie plane à la base. Dans une troisième famille de banches, on prévoit des déflecteurs médians développables avec des génératrices horizontales et leurs bords inférieurs plus largement écartés de la banche que leurs bords supérieurs tandis que le bord inférieur du déflecteur le plus bas situé à une hauteur suffisante du sol peut permettre le passage du vent sous sa face arrière convexe et déterminer, à cet endroit, une aspiration comme il a été expliqué plus haut. D'une façon générale, les déflecteurs sont inclinés par rapport à la face coffrante et présentent des saillies dans la moitié inférieure du coffrage. Les déflecteurs médians peuvent se situer entre les poutres verticales ou etre plus' larges que leur écartement. Dans ce dernier cas, on prévoit plusieurs déflecteurs superposés et ces déflecteurs peuvent avoir des inclinaisons différentes et se recouvrir partiellement pour améliorer le rendement d'aspiration du déflecteur le plus avancé. Toujours dans le souci d'accessibilité des bords des banches, on prévoit de supprimer, sur les bords latéraux de celles-ci, les déflecteurs jusqu'au niveau de la première poutre verticale. Par ailleurs, on peut utiliser l'un des déflecteurs horizontaux à consolider la partie médiane de la banche en l'y reliant rigidement. Solution au problème, avantas et résultat industriel. Les banches munies du dispositif de l'inven- tion ont un coefficient de trainée (Cx) considérablement réduit par rapport aux banches classiques quand on les considère avec un vent venant souffler contre leur dos, c 'est-à-dire la paroi présentant les poutres verticales et horizontales de répartition des efforts. I1 faut préciser que la stabilité des banches est beaucoup plus grande lorsque le vent vient souffler contre la face coffrante ; les déflecteurs prévus de l'autre côté ont d'ailleurs une influence favorable sur la stabilité des banches dans ce dernier cas de la direction du vent. En conséquence, les risques de basculement accidentels des banches sont considérablement réduits et diminuent les causes d'accident. Les dispositifs de l'invention n'interdisent d'ailleurs pas de prévoir les dispositifs de sécurité classiques normalement prévus jusqu'à présent. Leur installation n'apporte donc que des avantages, tout au moins si l'on prévoit de ne disposer qu'aux endroits où ils ne sont pas prenants pour la mise en oeuvre des coffrages. Llinvention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante qui en donne quelques exemples non limitatifs de réalisation pratique et qui sont illustrés par les dessins joints. Brève description des figures. Dans ces dessins La figure 1 est une coupe verticale d'une banche avec ses poutres de concentration des efforts et sa passerelle munie du dispositif de l'invention sous forme de déflecteur à génératrice horizontale. La figure 2 est une vue en plan du coffrage de la figure 1. La figure 3 est une vue en plan d'une autre variante du coffrage de la figure 1 sans la passerelle de service. La figure 4 est une vue de côté dwune variante du déflecteur central représenté à la figure 3. La figure 5 est une vue de côté d'une autre variante du déflecteur central qui a la forme d'un simple plan incliné. Les figures 6 à 11- et i3 à i6 représentent schématiquement diverses réalisations possibles des déflecteurs. La figure i2 est une vue arrière schématique d'une banche montrant, en hachures la zone où se place le dispositif de l'invention par rapport aux poutres verticales dont l'emplacement est marqué par des traits mixtes. Description de quelques modes de réalisation. Les banches sont constituées essentiellement de faces coffrantes (1) dont la planéité est maintenue par des raidisseurs (2) et qui sont maintenus par des poutres horizontales (32) et verticales de concentration des efforts (3), (4) lors de la coulée du béton. Elles supportent aussi une passerelle (5) dont le plancher (6) supporte un garde-corps (7). Une des premières caractéristiques de l'inven- tion pour que le coffrage présente moins de prise au vent soufflant du côté des poutres verticales (3), (4) et matérialisée par les flèches (8), (9), (10), est de prévoir une passerelle (5) avec un plancher ajouré en caillebotis. I1 est évident que le vent traversera mieux sans résistance, donc sans effort sur la banche un tel plancher qu'un plancher plein. Une autre caractéristique prévoit, pour les garde-corps (7), que les lisses (11), les traverses (12) et les montants (13) sont constitués par des tubes ovales aplatis, orientés pour donner le moins de prise au vent. Une autre caractéristique importante de lin- vention consiste à prévoir des déflecteurs plans concaves. Ces déflecteurs sont inclinés, soit sur le côté, soit vers le haut. A la figure 1, on a représenté trois déflecteurs (14), (15), (16) orientés vers le haut. A la figure 2, on voit que ces déflecteurs sont situés entre les poutres verticales (3) et (4). I1 faut en effet dégager les bords latéraux verticaux (17), (18) des banches pour permettre l'accès aux dispositifs d'assemblage et le réglage. A la figure 3, on a représenté deux déflecteurs (19), (20) latéraux, orientés sur le côté, qui ont leurs bords verticaux situés entre les parties les plus saillantes des poutres verticales (3), (4) et les bords (17), (18). Entre les poutres verticales (5), (4), on prévoit un déflecteur (21) qui est incliné depuis le bas, au niveau de l'appui extérieur des poutres verticales (3), (4) au sol, jusqu'en haut, pour venir appuyer sur la- banche et notamment sur la face coffrante (1).Le déflecteur (21) peut etre constitué simplement, comme représenté à la figure 5 comme un simple plan incliné (211). I1 peut aussi, comme représenté à la figure 4, être constitué en forme de pelle (figure 4) avec une base (22) rectiligne et un sommet (23) cintré de manière que la partie médiane s'appuie sur la face coffrante (1) mais que les bords (24), (25) s'appuient sur la partie la plus extérieure des poutres verticales (3) et (4), sur toute la hauteur de celles-ci. Cette disposition de déflecteur a l'inconvé- nient de gêner le placement de la passerelle (5) et l'accès aux différents dispositifs de réglage du coffrage. C'est pourquoi, la disposition de déflecteurs horizontaux (14), (15) > (16), tels qu'ils sont représentés aux figures 1 et 2, sera généralement préférée. Les déflecteurs (14), (15), (16) ont leurs bords inférieurs plus largement écartés de la face coffrante que leurs bords supérieurs. I1 faut noter que le bord inférieur (26) du déflecteur le plus bas (14) est situé à une certaine hauteur du sol (27) pour permettre le passaPee du vent sur sa face arrière convexe. En effet, on comprend parfaitement que le vent, matérialisé par la flèche (10) soit dévié le long du déflecteur (14), suivant les flèches (28). Ivlais, un déflecteur, comme une aile d'avion ou une voile, travaille aussi sur son extrados suivant les flèches (29) qui provoquent une aspiration qui peut se matérialiser au centre de poussée (S0) du déflecteur (14).A cet endroit, l'effort reçu peut se décomposer suivant une force horizontale FH et une force verticale FV, cette dernière force contribuant à la stabilité de la banche. Le même raisonnement s'applique aux déflecteurs (15) et (16) avec le vent qui est dévié suivant les flèches (281), (282) et (291), (292). I1 en résulte des forces FVl et FV2 qui contribuent à la stabilité des banches. Les forces FH, Hl et FH2 tendent néanmoins à faire basculer la banche, mais la résultante est beaucoup plus faible que la résultante des forces horizontales du vent qui tendrait à faire basculer la banche en l'absence des déflecteurs (14), (15), (16). Chacun de ces déflecteurs peut avoir une inclinaison différente et en tout cas, ils se recouvrent partiellement pour bien guider les filets d'air (28), (281), (282), (29), (291), (292) et provoquer des efforts d'aspiration sur leurs faces convexes. Comme les filets d'air sont dirigés vers le haut, il est indispensable que le plancher (6) soit ajouré et constitué de caillebotis pour ne pas gêner l'écoulement de l'air et annihiler les effets des déflecteurs (14) et (15). Dans le cas qui vient d'être décrit, on comprendra bien que les déflecteurs (14), (15), (16) contribuent non seulement à réduire la trainée de la banche mais qu'ils déterminent une composante verticale améliorant la stabilité. Un déflecteur tel que (14) peut aussi être relié à la poutre (32) par des nervures verticales et con tribuer à la consolider. Dans les exemples qui suivent, les déflecteurs (19), (20) (figure 3) ne font que réduire la trainée (Cx) de la banche. Cependant, ler déflecteurs (21), (211) ou le déflecteur complexe représenté à la figure 4, ont aussi le double rôle de diminution du Cx et de formation d'une composante verticale améliorant la stabilité. Pour faciliter l'accès au dispositif de réglage de la banche, en particulier aux vérins à la base de 1a face coffrante (1), aux dispositifs d'agrafage et aux vérins tels que (3i), (33), on prévoit une amovibilité des déflecteurs (14), (15), (16), (19), (20), (211) ou encore une articulation qui va permettre de les ouvrir comme un volet. Différentes autres formes de déflecteurs peuvent etre adoptées. Par exemple, à la figure i, on a représenté un déflecteur en deux parties concaves (34) et (35). A la figure 14, on a représenté un seul grand déflecteur (36) tandis qu'à la figure 15, il existe deux déflecteurs (37) et (38) superposés. Ces déflecteurs font saillie à l'extérieur des poutres verticales telles que (39) mais sont maintenus latéralement entre elles. h la figure 16, on a représenté un déflecteur (40) à section en S. On a indiqué que tocs ces déflecteurs (14), (15), (16), (21), (211), (34), (38) et (40) se situaient entre les poutres verticales telles que (3), (4) ou (39). Cependant, comme indiqué à la figure 12, ces déflecteurs peuvent déborder les poutres verticales pour se placer dans la zone hachurée (41), soit que l'on prévoit des saignées à travers eux, soit qu'ils se situent complètement à ltextérieur desdites poutres. C'est le cas des déflecteurs (42) (deux fois concaves), (44) (paraboloidiques), (45) (simple concave) représentés aux figures 6 à 9, respectivement. A la figure 10, on a représenté une version avec un déflecteur (46), disposé comme le déflecteur (45) mais avec l'adjonction d'un déflecteur (47) qui peut s'immiscer dans les membrures inférieures des poutres verticales telles que (3). A la figure 11, on a représenté un déflecteur complexe (48) qui comprend, à la partie supérieure, une partie concave (49) et, à la partie inférieure, une partie convexe (50). Ce déflecteur peut faire partie d'un ensemble rigide consolidant la face coffrante (1). REVENDICATIONS Dispositif améliorant la stabilité des banches sous l'effet du vent, notamment dans le sens du vent venant pousser la face présentant les poutres verticales (3), (4) et horizontales (32) de concentration des efforts lors de la coulée du béton, et supportant les passerelles, c a r a c t é r i s é par la combinaison du côté desdites poutres (3), (4), (32), de moyens atténuant la prise au vent et le couple de renversement à savoir a) de déflecteurs (14), (15), (16), (19), (20), (21), b) de passerelles (5) ajourées et présentant des membrures (11), (12) profilées dans le sens d'une réduction à la prise au vent. 2. Dispositif, tel que défini dans la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait que les passerelles (5) ont un plancher (6) ajouré en caillebotis et un garde-corps (7) en profilés à section aplatie orientée pour donner moins de prise au vent. 3. Dispositif, tel que défini dans l'une ou l'autre des revendications I ou 2, c a r a c t é r i s é par le fait que les déflecteurs sont inclinés par rapport à la face coffrante et présentent des saillies dans xla moitié inférieure du coffrage. 4. Dispositif, tel que défini dans la revendication 3, c a r a c té r i s é par le fait que les déflecteurs sont plus larges que l'écartement des poutres verticales et recouvrent celles-ci extérieurement. 5. Dispositif, tel que défini dans lune ou l'autre des revendications 1 & 4, c a r a c t é r i s é par le fait que les déflecteurs médians (14), (15), (16), (21) sont cintrés en secteurs développables. 6. Dispositif, tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 ou 5, c a r a c t é r i s é par le fait que les déflecteurs (19), (20) qui sont entre les poutres verticales (3), (4) et le bord (17), (18) des banches sont inclinés latéralement entre la partie la plus à l'extérieur des poutres (3), (4) et les bords verticaux (17), (18) des banches. 7. Dispositif, tel que défini dans lune quelconque des revendications précédentes, c a r a c t é r i s é par le fait que les déflecteurs (21), (211) qui sont situés entre les poutres verticales (3), (4) sont inclinés avec leur base plus éloignée de la banche que leur sommet. 6. Dispositif, tel que défini dans la revendication 5, c a r a c t é r i s é par le fait que les déflecteurs médians (14), (15), (16) ont des génératrices horizontales et que leurs bords inférieurs sont plus largement écartés de la banche (1) que leurs bords supérieurs tandis que le bord inférieur du déflecteur le plus bas (14) est situé à une hauteur suffisante du sol pour permettre le passage du vent sous sa face arrière convexe. 9. Dispositif, tel que défini dans la revendication 8, c a r a c t é r i s é par le fait qu'on prévoit plusieurs déflecteurs superposés médians. 10. Dispositif, tel que défini dans la revendication 9, c a r a c t é r i s é par le fait que les déflecteurs (14), (15), (i6) ont des inclinaisons différentes et se recouvrent partiellement. 11. Dispositif, tel que défini dans lune ou l'autre des revendications 9 ou 10, c a r a c t é r i s é par le fait que les bords latéraux des banches sont dépourvus de déflecteur. 12. Dispositif, tel que défini dans lune quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 10, 11, c a r a c t é r i s é par le fait que le déflecteur au niveau de la poutre horizontale (32) lui est relié rigidement et contribue à sa rigidité sous les efforts horizontaux. 13. Dispositif, tel que défini dans la revendication 5, c a r a c té r i s é par le fait que le déflecteur a la forme d'un secteur de paraboloide tournant sa convexité vers l'extérieur et appliqué à la partie supérieure de la banche. 14. Dispositif, tel que défini dans la revendication 5, c a r a c t é r i s é par le fait que le déflecteur a une section verticale en S avec ia partie convexe tournée vers l'extérieur située dans le haut.