Brevet FR2626520A1 — publié le 19890804

La présente invention concerne un madrier pour échafaudage, tel qu'il est utilise d'une manière.répandue pour former des voies de passage et des plates-formes de travail dans des structures d'chaufaudages utilisées sur les chan- tiers de construction. Le4 échaufadages et les madriers pour échafaudages sont largement utilisés dans l'industrie de la construction, a la fois en 'rapport avec la construction de bàtiments et l'érection d'une variété de structures %s'ten- dant à une hauteur importante au-dessus du sol. On utilise t0 également des échafaudagespour l'exécution de travaux de main- tenance de tels batiments et structures et également pour le démantèlement ou la démolition de ces batiments. Dans la plupart des utilisations d'échaufages, les normes de sécurité sont fixées par les services appropriés s'occupant de la réglementation, é la fois pour ce qui-con- cerne la nature et la manière dont est érigé l'échafaudage, et pour ce qui concerne la résistance et les conditions de différents composants, y compris les madriers pour échafau- dageso Compte tenu des conditions difficiles du point de vue environnement et utilisation dans lesquelles les échafauda- ges et les madriers pour 4chafaudages sont habituellement uti- lisés, ils font fréquemment l'objet d'une mauvaise utilisa- tion et d'un mauvais traitement éventuels qui peuvent les en- dommager, ce qui réduit la résistance physique des composants de l'échafaudage, tels que 1es madriers. C'est pourquoi- la durée de vie utile de tels composants peut être relativement brève et par conséquent le-gaspillage et le cot de-remplace- ment sont relativement élevés. En ce qui concerne notamment les madriers pour échafaudages, on les utilise normalement a la manière d'une poutre supportée en des emplacements espaces et par cons.quent tout endommagement d'un madrier pour échafaudage, qui altère sa résistance mécanique, est considéré comme un facteur-d'in- sécurité. De ce fait, il faut mettre au- rebut de tels madriers pour échafaudage endommagés. Un pourcentage impor- tant de madriers pour échafaudages sont constitués par du bois de construction, par exemple du type provenant de-l'Orégon ou bien du bois d'oeuvre semblableléger, possédant une.haute résistance. Bien que les madriers en bois de construction soient aptes à résister à des conditions sévères de mauvaise utilisation sans que leur résistance n'en soit affectée de façon importante, ils sont susceptibles de se fendre dans la direction longitudinale, en particulier après avoir été expo- sés aux conditions atmosphériques extérieures pendant un long intervalle de temps. On ne peut pas réparer de façon appro- priée les effets d'une rupture longitudinale de madriers en bois pour les ramener dans un état leur conférant la résis- tance requise et c'est pourquoi normalement les règles de sécurité imposent la mise au rebut de madriers pour échafau- dages dès qu'une rupture longitudinale importante est appa- rue. On a également utilisé des madriers métalliques dans lesquels le problème d'une rupture longitudinale ne se pose pas, maist étant donné leur caractère non massif, un fléchissement ou une déformation comparativemenit mineure de sections du madrier peut affecter leur résistance mécanique. En ce qui concerne les madriers en acier,en raison de la den- sité élevée de l'acier,il est nécessaire de fabriquer le ma- drier à partir d'une bânde métallique ou d'une tôle d'une épais- seur relativement faible,sur laquelle on aménage des brides ou nervures appropriées de manière à obtenir la résistance requi- se. Cependant tout fléchissement ou toute déformation des bri- des ou des nervures réduit fortement la résistance mécanique du madrier, et il est difficile d'exécuter des réparations redonnant au madrier sa résistance théorique initiale. On a également fabriqué des madriers métalliques avec des sections en aluminium extrudé, ou bien avec des bandes d'aluminium plates qui, tout en étant beaucoup plus légères que l'acier, possèdent une résistance mécanique nettement moins grande et sont d'un coût supérieur par unité de poids. L'utilisation d ' aluminium réduit- le poids du madrier, qui est un incon- vénient important des madriers en acier, mais-l'aluminium peut en général fléchir et se tordre plus aisement-que l'acier,- ce qui peut se produire par exemple lors dtune chute ou d'un mauvais traitement du madrier. Par conséquent1 il résulte d'un tel mauvais traitement, un edomagement plus important du madrier. En genéral une exigence imposée par les règles de sécurité consiste en ce que, une fois que le madrier métal- lique a été plié ou tordu d'une manière importante en cours d'utilisation, on ne peut plus simplement "e redresser et le réutiliser, mais il doit être considéré comme inutilisable. En outre il a été proposé d'améliorer la résis- tance de madriers en bois de construction aux intempéries et- à la rupture, en les enrobant d'une couche de résine renfor- cee par des fibres de verre. Bien.que ceci améliore de façon substantielle la durée de vie normale du.madrier, l'adjonc- tion d'une couche de résine renforcée par des fibres de verre accroit d'une manière conséquente le poids total du madrier et par conséquent rend sa-manipulation plus difficile, en par- ticulier en rapport avec le nombre important de manipulations requises lors des opérations normales d'érection et de démon- tage d'un échafaudage. C'est pourquoi le but principal de la présente invention est de fournir un madrier pour échaufaudage, qui présente une résistance suffisante pour supporter les charges que l'on rencontre en cours d'utilisation, sopp à la dété- rioration due a une exoition aux intempéries, soit sensiblement nonductile de manière à ne pas -pouvoir être aisément plié ou déformé sous l'effet d'un mauvais traitement et possède un poids qui en permette la manipulation aisée d'une manière semblable à des madriers en bois. - Conformément à un aspect de la présente inven- tion, il est prévu un procédé pour fabriquer un madrier pour échafaudage, caractérisé en ce qu'il consiste à t (a) former, dans un moule, une première couche allongée dur- cie et possédant une longueur et une largeur correspondant à celles du madrier terminé; (b) placer dans le moule un ou plusieurs éléments raidisseurs préformés s'étendant sensiblement sur toute la longueur de la première couche et vers le haut à partir de cette dernière, le ou chaque élément raidisseur étant en contact intime avec- la première couche, en une pluralité d'emplacements espacés; sur l'étendue en longueur de cette couche, (c) former une seconde couche allongée constituée par une fi- bre de verre imprégnée par une résine-non durcie et possédant une longueur et une largeur correspondant à celles du madrier terminé, et située en contact intime avec le ou les éléments raidisseurs, au moins en une pluralité d'emplacements espa- cés le long de leur étendue en longueur, ladite -seconde cou- 1S che étant disposée en vis-à-vis dudit élément raidisseur de la première couche; et (d) laisserdurcir la résine dans les première et seconde cou- ches de manière que ces. première et seconde couches et le ou les éléments raidisseurs forment une structure monobloc. De façon appropriée au moins l'un des éléments raidisseurs possède une section transversale an forme de "yV" et est disposé dans le moule selon une disposition renversée, les extrémités -ds bras du "'V" étant en contact intime avec la première couche. De préférence/ on dispose deux eléments de paroi latéraux préformés dans le moule entre les opérations de formation des première et seconde couches, ces éléments de paroi latéraux étant disposés de manière à former respec- tivement les bords longitudinaux opposés du madrier terminé, et sont en contact intime avec les première et seconde cou- ches de manière à être réunis à aces dernières lors du durcis- sement de ces couches. On peut n'utiliser qu'un élément raidisseur réa- lisé sous la forme d'une feuille ondulée, dont l'ondulation s'étend dans la direction longitudinale du madrier. Les som- mets des ondulations, situés sur les. faces opposées de la -: feuille sont en contact intime avec les première et seconde couches, respectivement lors de la mise en oeuvre des opéra- tions de durcissement de ces couches. Le madrier pour échafaudage réalisé conformément aàce qui est décrit plus haut est particuiièrement léger et possède une résistance particulièrement élevée. Le mode de fabrication permet l'incorporation des éléments raidisseurs internes fournissant la résistance requise lorsqu'on utilise le madrier à la manière d'une poutre, bien que la 'peau, ex- térieure de cette dernière soit très mince. En outre le carac- tère rigide de la résine renforcée par des: fibres de verre résiste à une déformationet.unpliage-dt madrier ou.de compo- sants de ce dernier, qui, dans des madriers métalliques, ré- duiraient de façon conséquente la résistance structurelle du madrier. On notera également que les composants de résine ren- forcés par des fibres de verre peuvent Atre réparés dlune ma- nière très efficace sans qu'il n'apparaisse aucune perte de la résistance structurelle et que les- planches ainsi endomma- gées puissent être réutilisabies, même lorsqu'elles font l'ob- jet d'un endommagement important. Eu égard aux facteurs indiqués plus haut un ma- drier construit comme cela a été décrit ci-dessus est nette- -nient approprié pour être utilisé dans un échafaudage t peut être fabriqué a un coût fortement réduit par rapport a d'au- tres formes de madriers, en particulier du fait que la durée de vie utile attendue du madrier conforme à la présente inven- tion est nettement plus longue que celle de madriers en bois ou en métal. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci-aprês. faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 représente une vue en perspective d'une section d'un madrier pour échafaudage; - - la figure 2 -représente une vue en perspective semblable a celle de la -figure 1,.d'une seconde forme de réa- lisation du madrier pour échafaudage; - la figure 3 représente-une vue en perspective, semblable a celle de la figure 1, d'une troisième forme de réalisation du madrier pour échafaudage; - la figure 4 représente une vue en perspective de l'élément raidisseur convenant pour être utilisé dans Xe madrier pour échafaudage tel que représenté sur la figure 3; - la figure 5 est une vue en perspective d'un moule utilisé pour fabriquer un madrier pour échafaudage tel que représenté sur la figure 1, - la figure 6 représente le moule de la figure équipé d'organes de support, d'éléments latéraux et d'élé- ments d'extrémité du madrier devant être disposé dans le mou- le t et - la figure 7 représente le madrier pour écha- faudage, partiellement fabriqué, dans une position renversée pour être remis en place à l'intérieur du moule. En se référant maintenant à la figure 1, le ma- drier 10 pour échafaudage est constitué par une résine thermo-. durcissable renforcée par des fibres de verre, désignée habi- tuellement sous le terme de verre filé. Le madrier comporte une paroi supérieure 12 et une paroi inférieure 14, qui sont séparées par une pluralité d'éléments raidisseurs ou nervures intercalés entre des parois latérales 16.et des parois d'ex- trémité 18. Les éléments de support et les parois latérales et les parois d'extrémité sont préformés sous la forme de composants durcis ou sensiblement durcis formes d'une résine renforcée par des fibres de verre et sont réunies et rendues solidaires des parois supérieure et inférieure pendant la for- mation de ces dernières. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 1, les éléments de support 20 sont représentés comme étant des bandes plates possédant une section transversale rectangulaire et constituent des nervures longitudinales réu- nies a la face intérieure des parois supérieure et inférieure 12 et 14. Les nervures 20 sont séparées par une distance ap- propriée, sont de préférence équidistantes et s'étendent de préférence depuis une extrémité à l'autre extrémité du madrier, Les nervures 20 sont disposées de façon à -tre, d'une manière générale. perpendiculaires a la paroi supérieure 12 -et à la paroi inférieure 14 et à être parallèles aux parois latérales 16. Les nervures 20 et les parois latérales 16 sont réunies respectivement-, dans la zone de leurs bords longi- tudinaux à,la paroi supérieure 12 eta à ia paroi inférieure 14. Les parois d'extrémité 18 peuvent être raccor- dées à chaque extrémité du madrier 10 et sont dimensionnées. de sorte qu'elles recouvrent les extrémités respectives du madrier 10. Chaque paroi d'extrémnité- 18 est fixée à la paroi supérieure, à la paroi inférieure et aux parois latérales, le long des bords d'extrémité respectifs. On peut ne pas pré- voir les parois d'extrémité sur le madrier, mais de préfêren- ce on les dispose de manière a empêcher la pénétration de subs- tances étrangères à l'intérieur du madrier. Les parois d'ex- trémité réduisent é7alement le risque-d'endommagement dest sec- tions d'extrémité du madrier. Le madrier 10 peut être habituellement fabriqué en différentes longueurs. jusqu'à une longueur d'environ 4-,5 metres et -posséder une largeur comprise entre 200 mm et 300 mm. L'épaisseur totale du madrier 10 peut être comprise de façon appropriée1entre environ 35 mm et 50 mm. Les nervures 20 et les parois latéralés 16 peu- vent avoir chacune une épaisseur d'environ 5 -mm, et la paroi supérieure 12 et la paroi inférieure 14 peuvent avoir chacune une épaisseur comprise entre environ 3 mm et 5 mnm.- Les dimensions ci-dessus sont données uniquement à titre d'exemple, et on peut modifier ces dimensions comme cela est requis pour n'importe quelle application particulière, lesdites dimensions ne devant être considérées en aucune ma- nière comme limitatives pour l'invention. A titre de variante des nervures. 20, sous la forme d'une pluralité d'éléments lon- gitudinaux dirigés vers le haut, comme représenté sur la fi- gure 1, on peut utiliser différentes formes de nervures. Sur la figure 2, on a représenté un madrier possédant une plura- lité de nervures longitudinales inclinées 22 faisant un angle par rapport à la paroi supérieure 12 et à la paroi inférieure 14. La direction d'inclinaison alterne entre des nervures voi- sines 22, comme cela est représenté. Sinon, chaque nervure peut présenter une section transversale en forme de "V", com- me représenté en 23 sur la figure 4, et être disposéeadja-. cente a une autre nervure. Ceci fournit alors une configuration semblable à celle représentée sur la figure 2. A titre de variante des éléments raidisseurs pos- sédant la forme de nervures longitudinales individuelles 20 et 22 comme représenté respectivement sur les figures i et 2, on peut prvoîr une forme de feuille, comme représenté sur la figure 3. La figure 3 représente l'élément raidisseur pos- sédant la forme d'une feuille longitudinale ondulée 24, avec une section transversale en dents de scie. Les sommets alternés des dents sont fixés respectivement à la paroi supé- rieure 12 et à la paroi inférieure 14, comme représenté. A titre de variante de la feuille ondulée possédant une section transversale en dents de scie,. on- peut utiliser une telle feuille possedant une section transversale présentant une on- dulation sinusoïdale ou bien une section transversale sinueuse. Les noeuds et les ventres c'une telle forme d'onde seraient fixes à la paroi supérieure 12 et à la paroi inférieure 14 d'une manière semblable à celle représentée sur la figure 3. Les parois latérales 16 peuvent être réalisées d'un seul tenant avec la nervure voisine 20, et une telle pa- roi latérale est représentée par une ligne en trail mixtessur la figure 4. De même la paroi latérale peut être réalisée d'un seul tenant avec les bords longitudinaux opposes de la feuil- le ou bande ondulée. Les différentes formes décrites ci-dessus de l'élément raidisseur sont indiquées à titre d'exemple et il est envisagé d'utiliser d'autres formes appropriées, dans le cadre de la présente invention. On va maintenant décrire un procédé de fabrica- tion du madrier pour échafaudage conforme a la présente inven- tion, en référence aux figures 5 et 6, en utilisant le madrier de la figure 1 a titre d'exemple illustratif. Le moule 26 possède la forme d'une boite rectan- gulaire ouverte a sa partie supérieure et possédant des di- mensions intérieures correspondant aux dimensions extérieures- du madrier à l'état terminé. La hauteur du moule peut être légèrement inférieure a l'épaisseur du madrier afin de faoi-' liter le retrait de ce dernier du moule. On introduit par pro- jection ou par coulée ou on' dépose un mat formé de fibres de verre coupées, imprégné par une résine polyester, dans le moule 26 de maniére à former une couche de base non durcie 30, possédant une épaisseur comprise entre environ 3 mm et 5 mmn, et ce dans le fond du moule 26. Le mat formé de fi- bres de verre coupées peut posséder une densité surfacique de 450 g/m2. On place alors les éléments raidisseurs, qui se présentent sous la forme d'une pluralité de nervures l1ongitu- dinales 20, ainsi que les parois latérales 16 et les parois d'extrémité 18, dans le moule 26 de manière que le bord infé- rieur de chacun de ces éléments soient en contact avec la cou- che non durcie 30 placée dans le fond du moule. Les nervures, les parois latérales et Des parois d'extrémité sont préformées et sont.-réalisées avec le même matériau que celui situé dans le moule 26 et servant à for- mer la couche de base 30, ou avec un matériau qui se soude audit matériau. On applique fermement chacune des nervures et des sections des parois sur la couche non-durcie 30 de ma- nière a établir un contact intime avec cette dernière, et de preférence, on fait pénétrer le bord des nervures et des sec- tiens de paroi légèrement dans la couche non durcie, Puis on laisse reposer l'ensemble ainsi formé dans le moule pendant l'intervalle de temps suffisant pour obtenir le durcissement de la résine, au moins à un degré tel qu'une liaison solide soit établie entre les composants. Une fois que la résine a- durci suffisamment, on dégage la structure obtenue 34 en l& soulevant hors du moule 26. On prépare à nouveau une couche d'un mat formé de fibres de verre coupées, imprégné. d'une résine de polyester, dans la base'du moule de manière à for- mer une couche non durcie 32,possédant-une épaisseur comprise entre environ 3 mm et 5 mm. Après avoir retourné la structure 34 préalable- ment retirée du moule 26, on la réintroduit dans ce dernier de sorte que la paroi du madrier formée par la couche précé- dente 30 est située à la partie supérieure, comme représenté sur la figure 6. On amène alors les bords dégagés des nervu- res et des parois de la structure 34 en cbntact avec la cou- che non durcie 32 et de préférence on les fait pénétrer lé- gèrement A l'intérieur de cette couche 32, qu'on laisse dur- cîr. Ceci a pour effet que la couche 32 se fixe aux nervures , aux parois latérales 16 et aux parois d'extrémité 18, de manière à former avec ces éléments une structure monobloc. La couche 32 constitue de ce fait l'autre des parois supérieu- re et inférieure 12 et 14 du madrier. La structure du madrier 10 est alors terminée et on peut la retirer du moule 26. On peut projeter une résine de polyester. sur le madrier 10. Avant que cette résine ne durcisse, on applique au madrier 10 un revêtement épais de sable ou d'un autre ma- tériau particulaire approprié. Le sable s'allie à la résine polyester en devenant ainsi solidaire. Ceci établit sur le madrier 10 une surface extérieure non glissante qui amêliore sa sécurité d'utilisation. On peut éliminer le sable en excès et le réutiliser. A titre de variante du retrait de l'ensemble struc- turel 34 hors du moule apres durcissement de la couche 30, puis retournement de l'ensemble et remise en place de ce der- nier dans le moule, on peut suivre la procédure indiquée ci- après. Après avoir positionné les- éléemeits raidisseurs, ainsi que les parois latérales, sur la couche 30 dans le moule,-on remplit les cavités allongées formées entre les nervures 20 et/ou les nervures et les parois latérales 16, avec un maté- riau mousse, de préférence une mousse de verre filé à haute den-r sité. Lorsque les nervures possèdent-la forme-verticale plate telle que représentée sur les figures 1 et 5,. la mousse de verre filé peut se présenter sous la forme de bandes possé- dant des dimensions appropriées permettant de façon convenable leur insertion entre les nervures et les nervures et les pa- rois laterales. Aprés avoir rempli les cavités avec la mousse de verre filé, on dépose une couche d'un mat formé de fibres * de verre coupées sur la surface supérieure dégagée-de la struc- ture 34, et on imprègne ce mat de fibres de verre avec la ré- - sine. Sinon on -peut imprégner le mat -avec la résine avant de l'avoir assemblé en position sur la partie supérieure de. la ' structure 34. On place alors un couvercle de moule-sur la cou- che supérieure formée du mat de fibres de verre imprégné et on applique des poids sur le couvercle de maniére que le mat de fibres de verre imprégné soit repoussé fermement contre les bords supérieurs de la nervure 20 et les parois latérales 16 de manière a établir une liaison, entre ces élémenfs au cours du durcissement ultérieur de la couche supérieure du mat de fibres de verre imprégné par la résine. Cet autre procédé de fabrication présente l'avan- tage consistant en ce que la couche supérieure du mat de fi- bres de verre et son impréegnation par la résine peuvent être exécutées avant que la couche inférieure 30 située dans le moule ait durci. Ceciréduit l'intervalle de temps global d'utilisation du moule pour' fabriquer un seul madrier complet pour échafaudage, et par conséquent la cadence de fabrication obtenue pour chaque moule est accrue. REVENDICATIONS 1. Procédé pour fabriquer un madrier (10) pour échafaudage, caractérisé en ce qu'il consiste à: (a) former, dans un moule (26), une première couche allongée (30) formée d'une fibre de verre imprégnée d'une résine non durcie et possédant une longueur et une largeur correspondant" à celles du madrier terminé; (b) placer dans le moule (26) un ou plusieurs éléments rai- disseurs préformés (20;22) s'étendant sensiblement sur toute la longueur de la première couche et vers le haut à partir de cette dernière, le ou chaque élément raidisseur (20;22) étant en contact intime avec la première couche (30), en une pluralité d'emplacements espacés, sur l'étendue en longueur de cette couche, (c) former. une seconde couche allongée (32) constituée par une fibre de verre imprégnée par une résine non durcie et pos- sédant une longueur et une largeur correspondant à celles du madrier terminé, et située en contact intime avec le'ou les éléments raidisseurs (20,22), au moins en une pluralité d'em- placements espacés le long de leur étendue en longueur, ladite seconde couche étant disposée en vis-à-vis dudit élé- ment raidisseur (20;22) de la première couche (30), et (d) laissrdurcir la résine dans les première et-seconde cou- ches (30,32) de manière que ces première et seconde couches et le ou les éléments raidisseurs (20;22) forment une struc- ture monobloc. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on dispose deux éléments préformés (16) constituant des parois latérales} dans le moule (26), entre les opérations de formation des première et seconde couches (30,32), lesdits éléments formant parois latérales (16) étant disposés de ma- nire àconstituer respectivement les c8tés longitudinaux opposés du madrier (10) terminé et étant en contact intime avec les première et seconde couches (30,32) de manière à âtre réunis à ces couches pendant leur durcissements ": 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que le ou les éléments raidisseurs -(20) sont réa- lisés en une résine renforcée par des fibres de verre et sont placés dans le moule (26) a l'état durci. 4. Procedé selon l'une quelconque des revendica- ticons 1 a 3, caractérisé en ce qgu'au moins l'un des éléments raidisseurs (22) possède une section transversale en forme de "V" et est disposé dans le moule (26) dans une dispositiQn renversée, les extrémités des bras du 'V' étant en contact intime avec la première couche (30}. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 2 a 4, caractérisé en ce que chaque paroi latérale (16) est réalisée d'un seul tenant avec l'élément raidisseur adja- cent (22). 6. Procédé selon l'une quelconque des revendi- cations 1 & 3, caractérisé en ce qu'on'utilise un élément raidisseur (22). qui possède la forme d'une feuille ondulée s 'étendant dans la direction longitudinale du madrier (10%, les sommets des ondulations sur les faces opposées de la feuil- le étant en contact intime respectivement avec les premiere et seconde couches (30,32) pendant le durcissement de ces cou- ches. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 2,3 et 6, caractérisé en ce que les parois latérales (16) sont d'un seul tenant avec les bords longltudinaux oppo- sés respectifs de la feuille ondulée (24).. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 a 7, caractérisé en ce qu'on remplit les cavités, qui sbouvrent vers le haut et sont formées entre es eléments raidis- seurs (22), avec un matériau en- mousse et qu'on dépos.ée la se- conde couche (32} formée de fibres de verre sur lesdits élé- ments raidisseurs (22) et sur ledit matériau enmmusse de manié- re qu'elle soit supportée par lesdits éléments raidisseurs et la mousse.pendant le durcissement.