Brevet FR2679283A1 — publié le 19930122

"Cale d'armature en béton" La présente invention concerne une cale d'armature en béton destinée à coopérer avec une ou plusieurs armatures en acier pour les maintenir à une distance donnée d'un coffrage. Avant le coulage du béton, il est nécessaire de mettre en place des armatures métalliques de renforcement qui peuvent être soit fabriquées en usine, soit montées directement sur le chantier et donc simplement maintenues au moyen d'attaches. Il est, en effet, impératif de maintenir les armatures en acier à une distance donnée des coffrages d'une part pour des raisons purement mécaniques liées à des problèmes de résistance des matériaux, et, d'autre part, pour éviter que des agents corrosifs pénétrent dans le béton et viennent attaquer les armatures. Dans ce but, on a déjà proposé des cales d'armatures en matière plastique qui présentent l'avantage d'être d'une mise en place très facile et d'être particulièrement légères, donc peu onéreuses tant au stockage qu'au transport. De telles cales sont cependant dangereuses, étant donné que les agents corrosifs risquent de contourner la cale et donc de venir attaquer les armatures : en effet les coeffi cients de dilatation du plastique et du béton sont très différents. En conséquence, les seules cales d'armatures satisfaisantes du point de vue de la résistance de la construction sont les cales en béton ; toutefois, pour être techniquement irréprochables, celles-ci doivent être en un matériau de qualité très proche de celui utilisé, notamment en ce qui concerne son coefficient de dilatation et sa résistance. Pour satisfaire aux impératifs susmentionnés, on a mis au point des cales en forme de berceau qui comportent une face concave destinée à coopérer avec les armatures, une face d'appui opposée à cette face concave et par laquelle la cale repose sur le coffrage, quatre faces latérales reliant la face d'appui à la face concave formant berceau et au moins un perçage traversant permettant le passage d'un fil d'attache de la ou des armatures. Pour maintenir ces cales, notamment lorsqu'on veut les installer sur des armatures verticales, il est nécessaire de les attacher à l'aide de fil de fer, ce qui peut correspondre à une opération longue et pénalisante, en particulier dans le cas d'armatures de faible diamètre ou encore au niveau des croisements d'armatures où les ouvriers ont toujours des difficultés pour garantir un maintien correct des cales. Un autre inconvénient des cales susmentionnées conformes à l'art antérieur est lié aux caractéristiques de la face d'appui qui n'offre pas une surface de contact suffisante avec le coffrage pour ne pas détériorer celui-ci par poinçonnage, et ne permet pas le ripage, c'est-à-dire l'opération consistant à glisser l'armature sur le coffrage, ou le coffrage lui-même sur les armatures lorsqu'il est mis en place postérieurement ; or, dans de nombreux cas, et pour des raisons de planning de chantier, les armatures sont préparées par travées sur des mannequins de ferraillage, et ensuite, les différentes travées sont assemblées sur le coffrage ; il serait alors hautement souhaitable de pouvoir faire riper les armatures et ce dans toute les directions et on pourrait ainsi obtenir un gain de temps considérable. Indépendamment des inconvénients susmentionnés, les cales d'armatures doivent satisfaire à un impératif d'ordre esthétique et ne pas être apparentes à la "peau" du béton, c'est-à-dire à la surface de celui-ci après décoffrage. La présente invention a pour objet de proposer une cale d'armature en béton en forme de berceau qui soit de nature à satisfaire aux exigences sus-mentionnées, c'est-à-dire apte à être attachée facilement et rapidement aux armatures à l'aide de fils d'attache, et ce de façon sûre et sans risque de basculement ultérieur rendant la cale inefficace cette cale doit en outre être munie d'une face d'appui étudiée pour permettre un ripage des armatures, sur les coffrages et ne pas risquer de détériorer ces derniers, et ce, tout en permettant d'obtenir après dé coffrage une surface de béton satisfaisante du point de vue de l'esthétique, c'est-à-dire sur laquelle les cales demeurent essentiellement invisibles. A cet effet, l'invention concerne une cale d'armature en béton du type sus-mentionné caractérisée en ce que la face d'appui présente une double convexité, selon deux directions orthogonales. Cette double convexité conçue de manière à permettre le ripage des armatures dans toutes les directions sur les coffrages apporte un gain de temps substantiel, et ce d'autant plus que pour les besoins du ripage les cales n'ont pas à être posées selon un sens prédéterminé, et donc que leur mise en place ne demande aucune attention particulière de la part de l'ouvrier ferrailleur. De plus et contrairement aux cales utilisées jusqu'à ce jour les cales conformes à l'invention ne détériorent pratiquement pas les coffrages en bois, notamment en contreplaqué, ce qui correspond là encore à un avantage substantiel et permet en particulier d'obtenir des parements de béton relativement nets ; on peut noter que la cale selon l'invention peut également être utilisée lorsque les donneurs d'ouvrage préconisent une surface de béton présentant des motifs décoratifs. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, la face concave formant berceau comporte une partie centrale de réception d'armature plane centrée sur l'axe longitudinal médian de la cale et limitée de part et d'autre par des oreilles de maintien, la partie centrale de réception étant suffisamment large pour permettre la mise en place d'une armature disposée obliquement par rapport à l'axe longitudinal médian. Pour obtenir un maintien satisfaisant et sûr des armatures, il est nécessaire que les oreilles aient elles aussi des dimensions importantes, tant en hauteur qu'en largeur. Conformément à cette configuration, l'angle existant entre l'axe longitudinal médian de la cale et l'armature placée dans la partie centrale de réception dépend bien entendu de la taille de cette armature dans le cas d'aciers de petit diamètre, il est possible de placer, dans la partie de réception d'une même cale, deux armatures parallèles, ou encore deux armatures disposées en croix. Dans tous les cas, l'ouvrier ferrailleur peut ligaturer les armatures à une vitesse bien supérieure à ce qui était possible jusqu'à ce jour étant donné que le fil d'attache peut être tendu sur un parcours minimum : le perçage traversant permet en effet de diriger le fil d'attache aisément et rapidement, et ce tout en obtenant une fixation sûre. De plus, on est ainsi certain que les cales et les fers sont bien disposés dans le plan du coffrage. Il est également possible de fixer ainsi rapidement et solidement une cale à des aciers de gros diamètres au niveau de leur croisement : l'un de ces aciers est alors mis en place longitudinalement ou obliquement dans la partie centrale de réception, tandis que l'autre, placé par-dessus est simplement maintenu au moyen d'un fil d'attache passant dans le perçage traversant. Selon une autre caractéristique de l'invention la cale est munie d'un perçage traversant médian disposé essentiellement selon son axe longitudinal, et bordé de part et d'autre par deux perçages traversants latéraux disposés parallèlement à une certaine distance de celui-ci, essentiellement au droit des oreilles de la cale. Cette configuration est particulièrement intéressante pour la fixation d'une cale au niveau du croisement d'armatures de gros diamètres, ne pouvant toute deux être mises en place dans la partie centrale de réception de la face concave formant berceau : on peut alors en effet utiliser les deux perçages traversants latéraux, et ligaturer respectivement un fil autour de l'armature externe non logée dans la partie centrale de réception, ou encore simplement enrouler un tel fil autour de l'armature logée dans cette partie. Il est bien entendu essentiel que ces divers modes d'attache soient de nature à conserver la possibilité de ripage des armatures. A cet effet, et selon une autre caractéristique de l'invention, considérée en section transversale, perpendiculairement à l'axe longitudinal médian, la face d'appui comporte une partie centrale faiblement convexe limitée par deux parties latérales ayant une plus forte convexité. La partie centrale de plus faible convexité constitue la surface d'appui proprement dite. Les bords latéraux de plus forte convexité situé de part et d'autre de cette surface d'appui constituent une surface d'attaque permettant d'éviter des incidents de ripage. Selon une autre caractéristique de l'invention, considérée en section longitudinale, la face d'appui présente également une faible convexité. Cette double convexité en section transversale, et en section longitudinale permet de rendre les cales pratiquement invisibles sur la surface du béton tout en facilitant le ripage dans tous les sens des armatures sur les coffrages. Selon une autre caractéristique de l'invention, la face d'appui est munie d'un bombé centré sur l'axe longitudinal médian et se prolongeant au niveau de la face latérale adjacente jusqu'à la face concave formant berceau de façon à empêcher tout basculement de la cale une fois mise en place. Cette configuration est essentielle pour exclure tout risque "de renversement" des cales lors du coulage du béton, ce qui rendrait le dispositif totalement inefficace. Il convient par ailleurs de noter qu'associée à la présence du bourrelet sus-mentionné la largeur des oreilles constitue un atout primordial de la cale conforme à l'invention, notamment lorsqu'elle doit être mise en place sur des armatures verticales de gros diamètres. L'ouvrier ferrailleur placé en regard de la face d'appui a le choix entre plusieurs modes d'attache selon sa position par rapport au coffrage il peut en effet placer le fil d'attache dans les perçages traversants latéraux et effectuer les ligatures, en arrière de l'armature la plus éloignée du coffrage, ou encore n'utiliser que le perçage traversant médian notamment si le fer vertical le plus éloigné du coffrage est de gros diamètre ; dans ce dernier cas l'une des deux oreilles viendra s'appuyer sur ce gros fer. Une autre possibilité consiste à utiliser également les deux perçages traversants latéraux mais à enrouler un fil autour de l'armature interne, c'est-à-dire la plus proche du coffrage. Selon une variante de l'invention, la face d'appui est munie d'entailles essentiellement parallèles à l'axe longitudinal médian et situées au niveau des oreilles de façon à permettre la mise en place du fil d'attache. Cette variante s'applique particulièrement à des cales dans lesquelles la partie centrale de réception de la face concave formant berceau a été sensiblement élargie de manière à permettre la mise en place de plusieurs armatures parallèles. Cette configuration, par laquelle il est possible de fixer la cale en faisant passer le fil d'attache dans les passages traversants et dans les entailles peut être utilisée pour tout type d'armatures de fort diamètre, et permet d'obtenir un montage facile solide et satisfaisant pour l'ouvrier du chantier, et ce bien entendu en maintenant les possibilités de ripage. Les caractéristiques de la cale d'armature en béton qui fait l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux figures annexées dans lesquelles - la figure 1 est une vue en perspective de la cale d'armature en béton, - la figure 2 est une coupe transversale de la cale représentée sur la figure 1 par un plan schématisé par l'axe II-II, - la figure 3 est une coupe longitudinale de la cale selon l'axe III-III, - la figure 4 est une vue de dessus d'une cale dont la face concave formant berceau maintient une armature disposée obliquement, - la figure 5 est une vue similaire à la figure 4, mais dans laquelle la face formant berceau maintient deux armatures disposées en croix, - la figure 6 est une vue schématique d'une cale fixée sur deux armatures croisées de diamètre relativement important au niveau de leur croisement, - la figure 7 est une vue en perspective similaire à la figure 6 mais représentant un mode d'attache de la cale quelque peu différent, - la figure 8 représente une variante de cale conforme à l'invention. Selon la figure 1 la cale d'armature a la forme d'un berceau et comporte une face concave 1, une face d'appui 2 opposée à la face concave 1, ainsi que quatre faces latérales 3 reliant les faces 1 et 2. La face concave formant berceau 1 est destinée à coopérer, d'une façon qui sera décrite plus en détail dans la suite de cet exposé avec une ou plusieurs armatures en acier qui peuvent être disposées selon l'axe longitudinal de la cale comme représenté schématiquement par l'axe X-X' sur la figure 1 ou obliquement par rapport à cet axe. A cet effet, la face 1 comporte une partie centrale de réception d'armature 4 plane relativement large centrée sur l'axe X-X' et limitée de part et d'autre par des oreilles de maintien 5, 5'. Le rôle de la cale est de maintenir les armatures à une distance donnée d'un coffrage représenté schématiquement par les axes Y-Y' sur les figures 2 et 3, sur lequel elle repose par sa face d'appui 2. Selon la figure 2, considérée en section transversale, la face d'appui 2 comporte une partie centrale A-A' faiblement convexe qui constitue la surface d'appui proprement dite limitée par deux parties latérales A-B, A'-B' ayant une plus forte convexité et constituant une surface d'attaque. Selon la figure 3, en section longitudinale, cette même face d'appui 2 présente également une convexité C-C' au niveau de sa partie avant 6, elle est munie d'un bombé 7 centré sur l'axe longitudinal médian X-X' et se prolongeant sur la face latérale 3 adjacente jusqu'à la face concave 4 formant berceau. I1 est à noter que la surface d'appui définie par les convexités A-A' et C-C' a pratiquement la forme d'un carré, permettant ainsi de faire face aux efforts provenant de toutes les directions. La double convexité de la face d'appui 2 (figures 2 et 3) a pour rôle de rendre la cale essentiellement invisible à la surface du béton après décoffrage et de permettre le ripage des armatures dans toutes les directions. Selon les figures 1 à 3, la cale d'armature est par ailleurs munie d'un perçage traversant médian 8 disposé essentiellement selon l'axe longitudinal X- X' et bordé de part et d'autre par des perçages traversants latéraux 9, 9' disposés parallèlement à une distance déterminée du perçage 8, essentiellement au niveau des oreilles 5, 5'. Ces perçages 8, 9, 9' permettent le passage de fils d'attache des armatures. Selon la figure 4, la partie centrale 4 de réception d'armature de la face concave 1 formant berceau a une largeur suffisante pour permettre la mise en place d'une armature 10 disposée obliquement selon un angle a par rapport à l'axe longitudinal médian X-X' de la cale. Cette armature 10 est maintenue au moyen d'un fil 11 passant dans le perçage traversant médian 8 et ligaturé sur la face de l'armature 10 opposée au coffrage. Selon la figure 5 , deux armatures 10, 101 de petit diamètre formant un croix peuvent être insérées dans la partie centrale de réception 4 et y être maintenues au moyen d'un fil 11. De manière non représentée, il serait également possible de loger ainsi deux armatures parallèles. Selon la figure 6, la cale est mise en place au niveau du croisement de deux armatures 10, îOj. L'une des armatures 10 est logée dans la partie 4, notamment parallèlement à l'axe longitudinal médian X Xl de la cale tandis que l'autre armature 101 est disposée en dehors de celle-ci. Pour maintenir la cale à ce niveau on utilise a deux fils d'attache 11, 11' passant respectivement dans les perçages traversants latéraux 9 et 9' qui sont reliés au niveau de la partie de l'armature 101 opposée à la cale. Selon la figure 7 la cale est mise en place au niveau du croisement de deux armatures, à savoir une armature 10 essentiellement horizontale et une armature 10 essentiellement verticale. Pour fixer la cale au niveau du croisement de ces deux armatures on utilise les perçages traversant latéraux 9 et 9', et l'on passe un fil d'attache 11 dans le perçage 9 puis autour de l'armature 101 en le fixant par une ligature 12 à proximité du perçage 9. Parallèlement, on passe un second fil 11' dans le perçage traversant 9' et on l'enroule simplement autour de l'armature horizontale 10. I1 est à noter que, selon cette configuration comme selon toutes les configurations conformes à l'invention, les caractéristiques particulières de la face d'appui 2 permettent un ripage dans tous les sens sur le coffrage tel que représenté par les triple flèches indiquées sur cette face. Selon la figure 8, la face d'appui 2' de la cale est munie d'entailles 13, 13' essentiellement parallèles à l'axe longitudinal médian et situées au niveau des oreilles 5, 5'. Ces entailles coopèrent avec les perçages traversants 8, 9, 9' pour permettre la mise en place d'un fil 14. Selon l'exemple représenté sur les figures, le fil 14 est glissé dans le perçage 9', et guidé au-dessous de l'armature horizontale 10, puis dans l'encoche 13' avant d'être ligaturé. REVENDICATIONS 1") Cale d'armature en béton en forme de berceau comportant une face concave (1) destinée à coopérer avec une ou plusieurs armatures en acier pour les maintenir à une distance donnée d'un coffrage, une face d'appui (2) opposée à la face concave (1) formant berceau par laquelle la cale repose sur le coffrage, quatre faces latérales (3) reliant la face d'appui (2) à la face concave (1) formant berceau et au moins un perçage traversant (8) permettant le passage d'un fil d'attache de la ou des armatures, cale d'armature caractérisée en ce que la face d'appui (2) présente une double convexité selon deux directions orthogonales de façon à permettre le ripage des armatures dans toutes les directions sur le coffrage et à rendre la cale essentiellement invisible à la surface du béton après décoffrage. 2") Cale d'armature selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face concave (1) formant berceau comporte une partie centrale (4) de réception d'armature plane centrée sur l'axe longitudinal médian (X-X') de la cale et limitée de part et d'autre par des oreilles de maintien (5,5'), la partie centrale de réception (4) étant suffisamment large pour permettre la mise en place d'une armature disposée obliquement par rapport à l'axe longitudinal médian (X-X'). 3") Cale d'armature selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle est munie d'un perçage traversant médian (8) disposé essentiellement selon l'axe longitudinal (X-X') et bordé de part et d'autre par deux perçages traversants latéraux (9, 9') disposés parallèlement à une certaine distance de celui-ci, essentiellement au niveau des oreilles (5, 5') de la cale. 4") Cale d'armature selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que, considéré en section transversale, perpendiculairement à l'axe longitudinal médian (X-X'), la face d'appui (2) comporte une partie centrale (A-A') faiblement convexe limitée par deux parties latérales (A-B - A' B') ayant une plus forte convexité. 5 ) Cale d'armature selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que, considéré en section longitudinale, la face d'appui (2) présente une faible convexité. 6 ) Cale d'armature selon la revendication 5, caractérisée en ce que la face d'appui (2) est munie d'un bombé (7) centré sur l'axe longitudinal médian (X-X') et se prolongeant au niveau de la face latérale (3) adjacente jusqu'à la face concave (1) formant berceau de façon à empêcher tout basculement de la cale une fois mise en place. 7o) Cale d'armature selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la face d'appui (2) est munie d'entailles essentiellement parallèles à l'axe longitudinal médian (X-X') et situé au niveau des oreilles (5, 5') de façon à permettre la mise en place du fil d'attache.