Brevet FR2644823A1 — publié le 19900928

Dispositif et procédé d'obtention de repos périphérique des dalles et prédalles en béton armé dans l'industrie du bâtiment et d'assemblage des armatures satisfaisant aux règles du béton armé" La présente invention se rapporte à un dispositif d'obtention de repos périphériques des dalles en béton armé dans l'industrie du bâtiment. Les parois verticales des murs en béton des bâtiments sont classiquement coulées dans l'espace interne délimité par deux coffrages verticaux constitués d'une surface en bois ou métallique ou autre et maintenus rigides par des raidisseurs externes. Ces coffrages classiquement nommés banches sont placés à leur partie inférieure contre des butées dites "talon nettes définies à cet effet sur les parties inférieures de la construction. Pour que l'opération de coulage puisse être effectuée dans de bonnes conditions, il est nécessaire que l'espace entre les deux coffrages soit parfaitement maintenu ; à cet effet, on a pris l'habitude d'utiliser des cônes espaceurs, notamment des cônes en matière plastique tels que décrit dans le brevet FR 84 14 391. Dans la suite de cet exposé, on admettra que le coffrage interne est celui qui se trouve du côté de la dalle horizontale correspondant à ce qu'on nommera partie interne de la construction et le coffrage externe celui qui lui est opposé, du côté de la face du mur au-dessus de laquelle il n'y a pas de dalle horizontale et que l'on nommera partie externe de la construction. Avant d'effectuer l'opération susmentionnée de coulage du béton, il est nécessaire de prévoir dans l'espace de coulage, du côté interne de la construction et en partie supérieure, des éléments qui serviront à créer, après prise du béton et démoulage des coffrages, des réservations servant de surfaces d'appui aux dalles ou prédalles qui devront reposer sur ces parois. Jusqu'à présent, ces repos sont toujours créés de façon artisanale et improvisée, sans satisfaire aux règles du béton armé, notamment au moyen de planches qui sont toujours fixées aux coffrages de manière aléatoire, sans permettre aucune précision de positionnement et dont la présence empêche de plus l'ancrage ultérieur des armatures nécessaires à la rigidité de la construction ; un autre inconvénient de ces planches est lié à leur forte tendance à adhérer au béton qui entraîne la formation de désordres, notamment de fissurations du béton au moment du démoulage. Pour créer les repos susmentionnés, on a également déjà envisagé d'utiliser des éléments en polystyrène : ceux-ci présentent cependant les mêmes inconvénients que les planches du point de vue de la précision de positionnement et, ne sont souvent qu'incomplètement retirés au moment du démoulage, ce qui nuit fortement à la résistance et à l'homogénéité de l'ouvrage terminé. Dans tous les cas, par suite du caractère aléatoire du positionnement des éléments utilisés pour créer les repos, il est nécessaire, d'une part, de piocher et de repiquer manuellement le béton afin de rétablir le niveau du repos qui de ce fait demeure tout de meme grossier, et, d'autre part et pour pallier à cette dernière raison, de mettre en place le long des surfaces internes des murs concernés, des poutrelles horizontales en bois ou métalliques maintenues à hauteur par des étais pour recevoir les prédalles horizontales. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif qui permet simultanément, d'une part, la réalisation de repos périphériques des dalles en béton armé dont la position des surfaces d'appui peut être obtenue avec précision, supprimant ainsi toute nécessité de piochage et piquage du béton et d'étayage avant la mise en place des dalles horizontales, d'autre part, une mise en place facile de toutes les armatures de liaison dites armatures de couture ou de chapeau des parois verticales des différents niveaux de la construction et des dalles horizontales avec ces parois verticales, nécessaires pour satisfaire aux règles du béton armé, et d'autre part encore, la réalisation de la talonnette qui permet de mettre les banches en position pour le coulage des murs du niveau supérieur. Selon l'invention, ce dispositif est associé à deux coffrages verticaux ou banches définissant entre eux un espace interne permettant le coulage de parois verticales d'un bâtiment. Il est caractérisé en ce que le coffrage interne coopère par sa face interne, tournée vers l'espace de coulage, d'une part, avec une règle s'étendant sur une longueur nécessaire du coffrage contre lequel elle est fixée horizontalement et de fa çon précise par l'une de ses faces dite face de fixation et définissant, après coulage et démoulage, par une autre face dite face- d'appui contiguë à la face de fixation, les repos des dalles horizontales devant être mises en place, et, d'autre part, avec des modules parallélépipédiques disposés de place en place sur la longueur de la règle qui sert à les maintenir parfaitement alignés et dont une face dite face de maintien par laquelle ils sont fixés contre le coffrage comporte un épaulement de dimensions correspondant à celles de la règle pour leur permettre de venir en appui sur celle-ci. De manière classique, la règle est fixée à la partiesupérieure du coffrage interne de telle façon qu'après coulage, le niveau du béton corresponde approximativement à la face supérieure des modules. Dans de nombreux pays sous-développés ou des pays dans lesquels le bois est particulièrement bon marché, notamment des pays d t Asie, on utilise encore des coffrage en bois ; dans ce cas, la règle ainsi que les modules sont simplement fixés au moyen de clous. L'utilisation de coffrages métalliques à cependant tendance à se généraliser ; dans ce cas, et selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, la règle est constituée par une barre aimantée coopérant avec des modules dont la face de maintien est munie d'aimants permettant leur fixation au coffrage interne. Cette configuration présente l'avantage de permettre une définition précise des surfaces de repos des dalles horizontales, tout en étant d'un prix de revient peu élevé puisqu'on utilise des règles magnétiques du commerce ; un autre avantage essentiel est lié à la mise en place extrêmement simple et rapide de la règle et-des modules, et à leur enlèvement quasi immédiat après coulage du béton. Selon l'invention, les dimensions des modules et leur écartement sont fonction des desiderata et des qualités recherchées pour l'ouvrage termine. Comme il sera décrit plus en détail dans la suite de cet exposé, les zones existant entre les modules - qui seront donc remplies de béton, sont petites, espacées d'une manière variable selon la demande mais extrêmement importantes, car elles ont un triple rôle : elles permettent en effet la mise en place, contre la règle, de cônes de blocage tels que décrits dans le brevet FR 84 14 391 garantissant ainsi son maintien en place sur les coffrages ; elles permettent l'enfoncement dans le béton des armatures nécessaires r armatures de couture ou de chapeau - et elles font office de surfaces de butée - dites talonnettes - permettant ainsi la mise en place ultérieure des coffrages verticaux pour le coulage des parois du niveau supérieur. Pour pouvoir donner satisfaction, les modules doivent être à la fois résistants, indéchirables et légers ; ils doivent résister aux agressions consécutives au coulage du béton (vibrations..) et ne pas adhérer à celui-ci pour éviter toute fissuration du béton lors du démoulage, notamment au niveau de la talonnette souhaitée par le constructeur pour permettre la reprise et l'alignement des coffrages des niveaux supérieurs. A cet effet, les modules se composent le plus souvent d'une âme en un matériau synthétique rigide et léger noyée dans un élastomère ; cette âme est constituée de plusieurs blocs espacés les uns des autres par un léger intervalle ou, de préférence, d'un seul bloc muni d'orifices traversants permettant à l'élastomère de solidariser l'ensemble et de se mettre plus facilement en place. Pour faciliter la manutention des modules, une poignée peut, en outre, être prévue soit sur leur face de maintien, soit sur leur face supérieure. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'épaulement des modules est muni à sa périphérie de lèvres d'étanchéité permettant une application quasiment parfaite des modules contre la règle au niveau de l'épaulement dans l'espace interne compris entre ces deux éléments. Par ailleurs, les modules sont munis, à leur extrémité contiguë à l'épaulement, d'une lèvre de maintien qui enveloppe partiellement la face d'appui de la règle pour éviter lors du coulage tout déplacement vers le haut des modules sous l'effet de la poussée d'Archimède exercée par le béton de bas en haut, la densité des modules étant de loin inférieure à celle du béton. Selon une autre caractéristique de l'invention, la règle est choisie de section légèrement trapézoïdale de façon que le repos des prédalles se fasse sur une arête située en arrière de la surface du mur, pour éviter l'éclatement du béton et pour faciliter le jointoiement de l'espace en forme de coin ainsi réalisé, ce qui permet d'éviter les coulées de laitance du ciment lors de la mise en place béton. Dans certains cas, pour faciliter, après démoulage des coffrages verticaux, la mise en place des coffrages horizontaux servant à effectuer le coulage des dalles, il peut être avantageux de disposer de repos continus à leur partie arrière et non interrompus par les zones de béton correspondant à l'espace existant entre les différents modules ; à cet effet, ces derniers sont munis, sur leurs faces latérales de bourrelets de forme trapézoïdale coopérant deux à deux pour créer après coulage des lignes de rupture dans le béton et définir un emplacement nécessaire à la pose ultérieure de prédalles ; les lignes de rupture sont utilisées pour enlever notamment à coups de marteau la partie inférieure des zones en béton susmentionnées, tout en conservant au moins la plus grande parties des zones supérieures de façon à obtenir les butées dites talonnettes nécessaires à la mise en place des coffrages verticaux du niveau supérieur. Selon une autre variante, il est possible de placer la règle en tête de coffrage et grâce à la lèvre du module qui l'enveloppe partiellement, d'y accrocher les modules qui se trouveront ainsi en dessous de la règle. Pour conserver à la surface d'appui sa forme d'arête, la partie supérieure des modules, qui dans cette utilisation devient la partie inférieure, a un profil identique ou semblable à la forme obtenue par l'association de la règle et du module. Si on souhaite avoir une face d'appui d'un profil différent, plat par exemple, on utilise des modules dont la face supérieure a un profil prévu en conséquence. I1 est clair que l'ensemble constitué par la règle et les modules susmentionnés présente de nombreux avantages tout en n'exigeant qu'un investissement peu important. Selon l'invention, le nombre et la position des différentes armatures est bien entendu fonction des calculs de la construction ; les treillis verticaux sont généralement mis en place à environ deux ou trois centimètres des coffrages et, en fonction l'ouvrage, les armatures de coutures (en U) peuvent être situées soit en avant de la face avant des modules, soit dans l'espace situé entre ceux-ci, directe ment en avant de la règle. Afin de pouvoir éventuellement augmenter le nombre de ces armatures de couture, les modules sont munis d'encoches verticales dans lesquelles on peut enfoncer des fers dans le béton, lesdites encoches s'ouvrent sur la face du module opposée à sa face de contact avec le coffrage et dont le fond vient au niveau de la face de la règle opposée à sa face de fixation. Par ailleurs, le coffrage horizontal peut être constitué soit par un coffrage classique maintenu au moyen. d'étais, soit par une prédalle en béton connue en elle-même et reposant sur la face d'appui réalisée conformément à l'invention. La dalle de compression est ensuite coulée au-dessus du coffrage ainsi défini et parfaitement liée à l'ensemble grâce aux armatures chapeau et de couture. Dans certains cas particuliers, il est également possible d'utiliser des dalles entièrement préfabriquées. Les caractéristiques du dispositif qui fait l'objet de l'invention, seront décrites plus en détail en se reportant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective du dispositif conforme à l'invention, - la figure 2 est un détail représentant les faces latérales des modules, - la figure 3 est une coupe transversale de l'espace de coulage après coulage du béton, - la figure 4 est une coupe équivalente à la figure 3 après démoulage et pose d'une prédalle. Selon les figures 1 et 3, le dispositif conforme à l'invention est destiné à permettre, lors du coulage des parois verticales externes en béton d'un bâtiment, l'obtention des repos périphériques des dalles horizontales. Selon la figure 3, l'opération de coulage du béton est classiquement effectuée à l'intérieur d'un espace de coulage 1 délimité, d'une part, par le coffrage extérieur I situé du côté de l'extérieur A du bâtiment et, d'autre part, par le coffrage intérieur Il situé du côté de l'intérieur B du bâtiment. Les coffrages I et II sont disposés en butée contre des talonnettes non représentées situées au niveau inférieur du bâtiment, et sont maintenues rigides, notamment au moyen de raidisseurs de coffrage 2. La distance séparant les coffrages I et II est par ailleurs maintenue au moyen de cônes espaceurs 35 représentés en pointillés sur la figure 3, coopérant avec des tiges filetées non représentées ; ces cônes 35 viennent prendre appui sur les faces des coffrages I et II situées à l'intérieur de l'espace de coulage 1. La figure 1 est une perspective qui représente la partie supérieure de la face interne (côté espace de coulage 1 du coffrage interne II). Celui-ci porte sur toute sa longueur une règle 4 de section trapézoïdale qui est fixée horizontalement et précisément à une distance déterminée du bord supérieur 5 du coffrage au moyen d'aimants 6 prévus à cet effet sur l'une de ses faces 7 dite face d fixation. Comme on le verra plus en détail dans la suite de cet exposé, la face inférieure 8 de la règle 4 directement conti guë à la face de fixation 7, constitue une face d'appui permettant de définir de façon précise les repos périphériques des dalles horizontales. Selon les figures 1 et 3, la règle 4 coopère avec des modules parallélépipédiques 9, notamment constitués par une âme en un matériau synthétique rigide et léger noyé -dans un élastomère, qui sont disposés de place en place sur sa longueur avec un écartement qui est fonction des qualités recherchées pour l'ouvrage terminé ; cet espacement est notamment mis à profit pour permettre la mise en place des cônes de blocage 3 contre la règle 4. Un seul module 9 a été représenté sur la figure 1 dans un but de clarté, mais, la règle 4 porte bien entendu de tels modules sur la totalité de sa longueur. Par ailleurs et comme il a déjà été indiqué, l'exemple de coffrage I et II constitué par des lé- mentis métalliques sur lesquels peuvent être fixés des éléments aimantés, ne doit en aucune manière être considéré comme étant limitatif de l'invention. Selon la figure 3, .chaque module 9 est maintenu contre la face interne du coffrage interne II au moyen d'aimants 13 prévus à cet effet à la partie supérieure de l'une de ses faces 15 dite face de maintien ; celle-ci porte à sa partie inférieure un épaulement 14 de dimensions correspondant à celles de la règle 4 contre laquelle le module vient ainsi en appui.Comme représenté sur la figure, la forme de l'épaulement ne correspond pas exactement à celle de la règle 4 ; celui-ci porte d'une part sur sa périphérie des lèvres d'étanchéité 16 qui lui permettent de s'appliquer parfaitement contre la règle 4 de façon à éviter toute pénétration de béton entre ces deux éléments, et, d'autre part, à sa partie inférieure, une lèvre de maintien 17 venant s'appliquer contre la face d'appui 8 de la règle 4 pour éviter tout déplacement vers le haut des modules 9 lors du coulage du béton sous l'effet de la poussée exercée par celui-ci. L'intersection de la face d'appui 8 de la règle 4 et de la lèvre de maintien 17 détermine une arête 10 en retrait d'une distance a de la surface du coffrage II ou du mur terminé, sur laquelle viendra reposer la prédalle, comme il sera décrit plus en détail dans la-suite de cet exposé. Par ailleurs, conformément à la figure 3, la partie inférieure des modules 9 n'est pas située exactement au même niveau que la face d'appui 8 de la règle 4, mais, un peu au-dessous afin de laisser un espace libre, après démoulage. La partie supérieure 11 des modules 9 qui est de préférence munie d'une poignée 12, facilitant leur manipulation (figure 1), a une forme semblable ou identique à celle correspondant au niveau de la face inférieure à l'association d'un module avec la règle 4, de façon à permettre, dans certains cas particuliers non représentés sur les figures, de placer les modules 9 en sens inverse (c'est-à-dire suspendus sur la règle 4), tout en disposant, à leur partie inférieure, d'une arête 10' sur laquelle viendra reposer une prédalle. En outre et selon la figure 1, la face avant 32 des modules 9 opposée à la face de maintien 15 est munie d'encoches transversales'33 dont le rôle est de ménager un espace pour permettre l'enfoncement, dans le béton, d'armatures particulières 24 dites armatures de couture, qui seront décrites plus en détail dans la suite de cet exposé. Selon la figure 2, et de manière non représentée sur la figure 1, dans un but de clarté, les faces latérales 90 des modules 9 sont munies, directement au-dessus de l'épaulement 14, de bourrelets 18 de forme trapézoïdale ; les faces principales planes 31 des bourrelets 18 de deux modules 9 voisins, viennent en appui l'une contre l'autre de manière à définir, à leur partie inférieure, un évidement permettant la mise en place contre la règle 4 de cônes de blocage 3, et surtout, à leur partie supérieure, un espace permettant d'obtenir, après coulée du béton, les butées dites talonnettes, nécessaires à la mise en place des coffrages verticaux du niveau supérieur. Selon la figure 3, lors de la fabrication d'un mur, le coffrage II est placé en appui contre des talonnettes non représentées existant au niveau inférieur de la construction, puis, la règle 4 est placée horizontalement à une distance de son extrémité supérieure 5 choisie en fonction des dimensions des modules et de la hauteur du béton à couler ; les modules 9 sont ensuite posés de place en place le long de cette règle. Ensuite, les cônes 3 sont mis en place contre les parties demeurant libres de la règle 4 à la partie inférieure des bourrelets 18 des différents modules, et le coffrage I est monté. L'espace de coulage 1 existant entre les coffrages I et II se trouve alors parfaitement défini sans risque de déplacement. Selon la figure 3, avant la mise en place définitive du coffrage externe 1, un treillis métallique 20 éloigné du coffrage externe I d'une distance de l'ordre de 2 à 3 cmest fixé sur les armatures du niveau inférieur. De façon non représentée sur la figure, on peut dans certains cas particuliers, fixer plusieurs treillis métalliques parallèlement les uns aux autres. Lorsque toutes les opérations susmentionnées ont été effectuées, il ne reste plus qu a couler dans l'espace de coulage 1 le béton C qui est représenté par des points sur la figure, et ce, jusqu a un niveau 21 situé légèrement au-dessous de la face supérieure 11 des modules 9. Comme indiqué sur la figure, le béton est renforcé par des armatures chapeau 22 terminées par un crochet 23 et destinées à assurer la liaison de la paroi verticale C et des dalles horizontales, ainsi que par des armatures en U ou de couture 24 qui sont glissées dans les encoches 33 de la face avant 32 des modules 9 (figure 1) pour permettre la fixation des treillis 20 du niveau supérieur, c'est-à-dire pour assurer la liaison des parois verticales des différents niveaux de la construction. Ces différentes armatures sont enfoncées dans le béton C encore mou immédiatement après l'opération de coulage. Des armatures 22 et 24 sont représentées schématiquement sur la figure 1 ; selon les cas, des armatures peuvent aboutir soit en avant des modules 9, soit dans l'espace interne situé entre ceux-ci, directement en avant des bourrelets 18 et de la règle 4, soit dans les encoches 33. I1 convient de noter que, après coulage du béton, les armatures 22 et 24 dépassent de la surface 21 de celui-ci sur une hauteur dépendant des calculs du béton armé. Selon la figure 4, après démoulage des coffrages I et II et enlèvement de la règle 4 ainsi que des modules 9, la paroi verticale en béton C est munie à sa partie supérieure d'une réservation longitudinale 25 limitée à sa partie inférieure par une surface de repos 8 parfaitement définie, correspondant à la règle 4 limitée par une arête 10, et prolongée à sa partie supérieure et arrière par un évidement 26 correspondant aux modules 9, qui est interrompu de place en place par des bourrelets en béton 27 correspondant aux zones 6 se trouvant entre les différents modules 9 lors du coulage, à la partie supérieure des bourrelets 18 ; comme représenté sur la figure, la partie inférieure de ces bourrelets 27 a été supprimée à coup de marteau. Selon la figure 4, les armatures chapeau 22 ont été rabattues à 90 et une prédalle 28 fabriquée en béton connue en elle-même et munie à sa partie interne d'un treillis 29 dépassant vers l'extérieur a été placée en appui contre l'arête 10 de la surface 8 ; les dimensions de l'extrémité de la prédalle 28 correspondent approximativement à celles de la règle 4, et l'espace libre situé en arrière de celle-ci s'étendant vers le bas permet une mise en place automatique de l'extrémité de l'armature 29. Un jointoiement 19 est prévu en avant de l'arête 10 pour éviter toute coulée de laitance de ciment lors du coulage du béton. La prédalle 28, une fois mise en place, fait office de coffrage inférieur pour le coulage du béton constituant la dalle de compression D ; celle-ci est coulée jusqu'a un niveau 30 légèrement inférieur au niveau 21 de la paroi verticale C afin de pouvoir disposer d'un épaulement 34 constituant la talonnette souhaitée par le constructeur pour faire office de butée et permettre la reprise et l'alignement des coffrages au niveau supérieur de la construction. La configuration susmentionnée facilite le repliement des armatures chapeau 22 à l'extrémité supérieure de la dalle de compression D. Il convient de préciser que r lors du coulage de la dalle de compression D, grâce au jointoiement 19 ainsi tendu possible, le lait de ciment ne peut plus couler le long du mur. La description ci-dessus ne doit bien entendu être considérée qu'à titre d'exemple et le dispositif susmentionné pourrait subir de notables modifications sans pour cela sortir du cadre de l'invention qui pourrait également s'étendre à de nombreux cas où l'on a recours à des boites d'attente. REVENDICATIONS 1) Dispositif d'obtention de repos périphériques des dalles en béton armé dans l'industrie du bâtiment se composant de deux coffrages verticaux ou banches (I, II) définissant entre eux un espace interne (1) permettant le coulage de paroi verticales d'un bâtiment, dispositif caractérisé en ce que le coffrage interne (II) coopère par sa face interne, tournée vers l'espace de coulage (1), d'une part, avec une règle (4) s'étendant sur une longueur nécessaire du coffrage (II) contre lequel elle est fixée horizontalement et de façon précise par l'une de ses faces dite face de fixation (7) et définissant, après coulage et démoulage, par une autre face (8) dite face d'appui contiguë à la face de fixation (7), les repos des dalles horizontales devant être mises en place, et, d'autre part, avec des modules parallélépipédiques (9) disposés de place en place sur la longueur de la règle (4) et dont une face (15) dite face de maintien par laquelle ils sont fixés contre le coffrage (II) comporte un épaulement (14) de dimensions correspondant à celles de la règle (4) pour leur permettre de venir en appui sur celle-ci. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la règle (4) est fixée à la partie supérieure du coffrage interne (II). 3) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les coffrages verticaux (I, II) sont métalliques et en ce que la règle (4) est constituée par une barre aimantée coopérant avec des modules (9) dont la face de maintien est munie d'aimants (13) permettant leur fixation au coffrage interne (II). 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les modu les (9) se composent d'une âme en un matériau synthétique rigide et léger noyée dans un élastomère. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'épaulement (14) des modules (9) est muni à sa périphérie de lèvres d'étanchéité (16) permettant une application quasiment parfaite des modules (9) contre la règle (4) au niveau de l'épaulement (14) dans l'espace interne compris entre ces deux éléments. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les modules (9) sont munis, à leur extrémité contiguë à l'épaulement (14), d'une lèvre de maintien (17) qui enveloppe partiellement la face d'appui (8) de la règle (4) pour éviter lors du coulage tout déplacement vers le haut des modules (9) sous l'effet de la poussée d'Archimède exercée par le béton. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la règle (4) a une section légèrement trapézoïdale de façon à définir avec les modèles (9) une arête (10) de repos des prédalles (28) située en arrière de la surface du mur. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les modules (9)-sont munis, sur leurs faces latérales (90) de bourrelets (18) de forme trapézoïdale coopérant deux à deux pour créer après coulage des lignes de rupture dans le béton. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la face (II) des modules (9) opposée à l'épaulement (14) a un profil identique ou semblable à celui de l'ensemble défini par l'association de la règle (4) et la face du module (9) contiguë à la lèvre de maintien (17). 10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les modules (9) sont munis, sur leur face avant (32) opposée à la face de maintien (15), d'encoches verticales (33) dans lesquelles on peut enfoncer des fers dans le béton.