Brevet FR3147307A1 — publié le 20241004

La présente invention concerne une armature de renforcement destinée à être noyée dans une matière moulante telle que du béton, ladite armature de renforcement comportant au moins une nappe d’armature principale. Selon l’invention, - chaque nappe d’armature comprend au moins deux dispositifs de répartition de barres de renfort (12), ces dispositifs de répartition étant espacés les uns des autres, - chaque dispositif de répartition (11) étant allongé et comportant deux faces dites faces supérieure et inférieure, au moins une de ces faces comprenant des berceaux (13) espacés régulièrement d’un pas d, les pas d’espacement des berceaux (13) étant différents entre les faces supérieures et inférieures lorsque des berceaux (13) sont prévus sur les deux faces dudit dispositif de répartition (11), et - chaque nappe d’armature comprenant une pluralité de barres individuelles de renfort, chaque barre est reçue dans un berceau d’au moins deux desdits dispositifs de répartition de sorte que lesdites barres sont parallèles ou sensiblement parallèles pour une même nappe d’armature principale. [Fig. 1] Armature de renforcement pour la construction et dispositif de répartition de barres individuelles pour une telle armature La présente invention concerne une armature de renforcement pour la réalisation d’un ouvrage de maçonnerie, tel qu’une dalle de béton armée, ou pour la réalisation d’un élément structurel en béton tel que des fondations. Elle concerne également un dispositif de répartition de barres individuelles pour la réalisation d’une telle armature de renforcement. Elle concerne encore un procédé de réalisation d’un élément de construction équipé d’une telle armature de renforcement. Il est connu de mettre en œuvre dans le domaine de la construction des armatures de renforcement, encore appelées « treillis soudés ». A titre d’exemple, ces armatures de renforcement peuvent être réalisées à partir de barres individuelles soudées entre elles par passage d’un courant électrique, sans apport de matériau. En fonction de la destination envisagée pour ces armatures de renforcement, des exigences particulières sont à prendre en compte notamment sur la nuance de l’acier, le diamètre minimal des barres ou encore la résistance minimale au cisaillement des soudures. Les paquets, ou piles, de treillis soudés sont typiquement transportés sur des camions et déchargés sur site au moyen d’une grue. Les piles de treillis soudés sont ensuite acheminées à proximité de leur lieu de déploiement, par exemple sur le lieu de réalisation d’un plancher dans une construction, et les plaques de treillis soudés sont alors manipulées individuellement par des opérateurs qualifiés. Bien que la mise en œuvre de plaques de treillis soudés réalisées sur mesure en usine se soit largement répandue sur les chantiers, diminuant de fait le poids de ces plaques, ces dernières restent lourdes à manipuler. On constate qu’au moins deux opérateurs sont nécessaires pour assurer manuellement les nombreuses manutentions, notamment pour positionner une à une les plaques de treillis soudés sur la surface de moulage du plancher à réaliser. Or, on observe depuis quelques années une pénurie de main d’œuvre qualifiée dans le domaine de la construction. L’utilisation d’ouvriers compétents pour manipuler des plaques de treillis soudés, alors qu’ils pourraient être affectés à d’autres missions, est incompatible avec les soucis de gestion des délais pour livrer à temps un chantier. Elle entraîne également un surcoût non négligeable. Par ailleurs, ces plaques de treillis soudés sont consommatrices d’espace pour leur stockage temporaire, ce qui peut constituer une gêne sur un chantier jusqu’à leur déploiement total. Aussi, il serait intéressant de disposer d’une armature de renforcement pour la construction, dont la conception originale permette de surmonter les inconvénients ci-dessus mentionnés. Objet de l’invention La présente invention vise ainsi une armature de renforcement pour la construction, simple dans sa conception et dans son mode opératoire, économique et susceptible d’être gérée par un seul opérateur qualifié. Un objet de la présente invention est une telle armature de renforcement moins consommatrice d’espace pour son stockage. Un autre objet de la présente invention est une telle armature de renforcement nécessitant peu, voire pas, de découpe sur chantier et limitant par conséquent, la génération de chutes. Un autre objet de la présente invention est une telle armature de renforcement aisément transportable et déchargeable tout en diminuant les risques d’accident. Encore un autre objet de la présente invention est un dispositif de répartition de barres de renfort individuelles particulièrement simple tout en étant adaptable, pour la réalisation d’une telle armature de renforcement. Elle concerne encore un procédé de réalisation d’un élément de construction, dans lequel est noyée une telle armature de renforcement. A cet effet, l’invention concerne une armature de renforcement destinée à être noyée dans une matière moulante telle que du béton, ladite armature de renforcement comportant au moins une nappe d’armature principale. Selon l’invention - chaque nappe d’armature comprend au moins deux dispositifs de répartition de barres de renfort, ces dispositifs de répartition étant espacés les uns des autres, - chaque dispositif de répartition étant allongé et comportant deux faces dites faces supérieure et inférieure, au moins une de ces faces comprenant des berceaux espacés régulièrement d’un pas d, les pas d’espacement des berceaux étant différents entre les faces supérieures et inférieures lorsque des berceaux sont prévus sur les deux faces dudit dispositif de répartition, et - chaque nappe d’armature comprenant une pluralité de barres individuelles de renfort, chaque barre est reçue dans un berceau d’au moins deux desdits dispositifs de répartition de sorte que lesdites barres sont parallèles ou sensiblement parallèles pour une même nappe d’armature principale. De manière avantageuse, une telle armature de renforcement, ou ferraillage, est formée par l’assemblage de divers éléments individuels et, notamment par des barres individuelles de renfort et des dispositifs de répartition, ou répartiteurs. Ces éléments constitutifs de l’armature de renforcement peuvent ainsi être manipulés par un unique opérateur qualifié. On constate également que l’espace nécessaire au stockage des éléments constitutifs pour la réalisation d’une telle armature de renforcement est minime et que le chargement/déchargement de ces composants est facilité. Le pas d’espacement entre les berceaux d’une même face dudit dispositif de répartition est déterminé à partir de calcul de résistance des matériaux en fonction des efforts à supporter par l’élément de construction dans lequel est noyée ladite armature de renforcement. Avantageusement, on observe que la mise en œuvre de tels dispositifs de répartition, ou répartiteurs, permet de réduire significativement le temps de pose d’un tel ferraillage et assure un espacement régulier des barres de renfort et leur parallélisme dans le béton durci. Ces critères techniques sont essentiels pour garantir le bon fonctionnement du ferraillage dans la préservation de l’’intégrité de l’élément de construction. De préférence, ces pas entre les berceaux des deux faces externes dudit dispositif de répartition sont différents pour assurer son adaptabilité au choix de l’opérateur. Selon un mode de réalisation particulier de cette armature de renforcement, elle comporte deux nappes d’armature comportant chacune des barres de renfort, lesdites nappes étant agencées de sorte que les barres de renfort sont disposées perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement. Par exemple, les barres d’une première nappe de barres sont disposées longitudinalement par rapport à l’armature et les barres d’une seconde nappe sont disposée transversalement par rapport à cette armature. Selon un autre mode de réalisation particulier de cette armature de renforcement, lesdites nappes d’armature sont assemblées entre elles par le positionnement sur l’ensemble formé par lesdites nappes d’armature ainsi superposées, d’au moins deux barres de renfort individuelles, lesquelles sont attachées aux barres de la nappe d’armature la plus inférieure par des éléments de liaison souples. A tire purement illustratif, ces éléments de liaison souple peuvent être des fils d’attache tels que des fils de fer. Selon encore un autre mode de réalisation particulier de cette armature de renforcement, lesdites barres présentent une section circulaire ou rectangulaire ou encore carrée. Selon encore un autre mode de réalisation particulier de cette armature de renforcement, chaque barre individuelle est métallique, par exemple réalisée en acier ou en acier inoxydable. De manière connue, ces barres individuelles de renfort peuvent être striées. Selon encore un autre mode de réalisation particulier de cette armature de renforcement, chaque dispositif de répartition de barres individuelles est creux, et présente des ouvertures, telles que des orifices d’injection et/ou des évents, pour le passage de la matière moulante, telle que du béton, à l’intérieur de celui-ci. Selon encore un autre mode de réalisation particulier de cette armature de renforcement, la dimension H séparant les faces supérieures et inférieures de chaque dispositif de répartition, ou encore leur hauteur, est déterminée pour correspondre à la distance minimale d’enrobage par rapport à une surface externe correspondante telle que de parement, d’un élément de construction dans lequel est destiné à être noyé un tel élément de support. Un tel mode de réalisation permet avantageusement de positionner avec précision les nappes d'armature à l’intérieur de la pièce moulée. Selon encore un autre mode de réalisation particulier de cette armature de renforcement, chaque berceau d’un dispositif de répartition est formé par une découpe, ou entaille, de section évasée telle qu’en forme de V, afin de permettre la réception de barres de renfort de différents diamètres, sa portion la plus large étant placée au niveau de la surface externe dudit dispositif de répartition. De manière avantageuse, la forme en V de chaque berceau garantit un meilleur maintien en position de chaque barre de renfort dans son logement. De préférence, lesdites découpes sont configurées de sorte que ledit dispositif de répartition présente des points d’appui ponctuels, ou de surface d’appui limitée, avec une face telle qu’une surface de coffrage. Une telle configuration permet avantageusement au dispositif de répartition d’être le moins apparent possible sur la sous-face d’un plancher au moment du décoffrage. En d’autres termes, elle assure une maximisation du béton apparent. Selon encore un autre mode de réalisation particulier de cette armature de renforcement, chaque berceau d’un dispositif de répartition présente des saillies pour maintenir en position par clipsage une barre dans ledit berceau. Selon encore un autre mode de réalisation particulier de cette armature de renforcement, chaque dispositif de répartition est réalisé intégralement en béton, en béton fibré ou dans une matière plastique rigide. La présente invention concerne également un dispositif de répartition de barres individuelles de renfort pour la réalisation d’une armature de renforcement telle que décrite précédemment, ledit dispositif de répartition comportant une face supérieure et une face inférieure. Selon l’invention, ce dispositif de répartition est linéaire et comporte des berceaux sur au moins une de ses faces supérieure et inférieure pour recevoir et supporter des barres de renfort, lesdits berceaux étant régulièrement espacés d’un pas d, les pas d’espacement des berceaux étant différents entre les faces supérieures et inférieures lorsque des berceaux sont prévus sur les deux faces dudit dispositif de répartition. A titre purement illustratif, ledit ensemble de support et d'espacement comporte un premier ensemble de berceaux sur sa face supérieure et un deuxième ensemble de berceaux sur sa face inférieure, les berceaux dudit premier ensemble étant espacé d’un pas d et les berceaux dudit second ensemble étant espacés d’un pas q avec q différent de d. Selon un autre mode de réalisation de ce dispositif de répartition de barres individuelles de renfort, chaque berceau est formé par une découpe, ou entaille, de section évasée telle qu’en forme de V afin de permettre la réception de barres de renfort de différents diamètres, sa portion la plus large étant placée au niveau de la surface externe dudit dispositif de répartition. Selon encore un autre mode de réalisation de ce dispositif de répartition de barres individuelles de renfort, lesdites découpes sont configurées de sorte que ledit dispositif de répartition présente des points d’appui ponctuels, ou de surface limitée, avec une face telle qu’une surface de coffrage. Selon encore un autre mode de réalisation de ce dispositif de répartition de barres individuelles de renfort, chaque berceau présente des saillies pour maintenir en position par clipsage une barre dans ledit berceau. De préférence, ces saillies sont réparties sur la hauteur de la découpe pour le clipsage d’une barre pouvant présenter des diamètres différents. Selon encore un autre mode de réalisation de ce dispositif de répartition de barres individuelles de renfort, il est creux et présente des ouvertures telles que des orifices d’injection et/ou d’évents, pour le passage de la matière moulante, telle que du béton, à l’intérieur dudit dispositif de répartition. A titre purement illustratif, il peut comporter des ouvertures axiales et latérales. Selon encore un autre mode de réalisation de ce dispositif de répartition de barres individuelles de renfort, il est réalisé intégralement en béton, en béton fibré ou dans une matière plastique rigide. La présente invention concerne aussi un élément de construction, constitué d’un panneau en béton armé dans lequel est noyée une armature de renforcement telle que décrite précédemment ou des dispositifs de répartition de barres individuelles tels que décrits précédemment. La présente invention concerne encore un procédé de réalisation d’un élément de construction, dans lequel est noyée une armature de renforcement. Selon l’invention, on réalise les étapes successives suivantes : - disposer sur une surface de moulage au moins deux dispositifs de répartition tels que décrits précédemment, lesdits dispositifs de répartition étant espacés axialement de sorte que les berceaux desdits éléments sont alignés ou sensiblement alignés, - distribuer des barres individuelles de renfort dans lesdits berceaux de sorte que chaque berceau d’un dispositif de répartition reçoit une seule barre, les barres étant disposées longitudinalement ou transversalement par rapport à ladite surface de moulage, - répéter éventuellement lesdites opérations sur la nappe d’armature ainsi constituée pour réaliser au moins une nouvelle nappe d’armature, les barres de cette dernière nappe étant disposée perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à la nappe d’armature immédiatement inférieure, - lier lesdites au moins deux nappes d’armature, - positionner une surface de moulage sur l’ensemble ainsi constituée et injecter dans l’espace délimité par lesdites surfaces de moulage une matière moulante durcissante, telle que du béton. De préférence, on lie lesdites au moins deux nappes d’armature en positionnant sur l’ensemble formé par lesdites au moins deux nappes d’armature ainsi superposées, au moins deux barres de renfort individuelles, lesquelles sont attachées aux barres de la nappe d’armature la plus inférieure par des éléments de liaison souples tels que des fils d’attache. D’autres avantages, buts et caractéristiques particulières de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite, dans un but explicatif et nullement limitatif, en regard des dessins annexés, dans lesquels : Fig. 1 est une représentation schématique d’une armature de renforcement selon un mode de réalisation particulier de la présente invention, cette armature de renforcement étant ici illustrée avec une seule nappe ; Fig. 2 est une vue en en perspective d’un dispositif de répartition mis en œuvre dans l’armature de renforcement illustrée à la ; Fig. 3 est une vue de dessus et en perspective d’un dispositif de répartition de barres de renfort selon un autre mode de réalisation de la présente invention ; Fig. 4 est une vue de face du dispositif de réparation illustré à la montrant les ouvertures pour le passage de la matière moulante telle que du béton ; Fig. 5 est une représentation schématique d’une armature de renforcement selon un autre mode de réalisation particulier de la présente invention, cette armature de renforcement étant ici illustrée avec une seule nappe ; Les dessins et la description ci-après contiennent, pour l’essentiel, des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre la présente invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. Tout d’abord, on note que les figures ne sont pas à l’échelle. Les Figures 1 et 2 représentent schématiquement une armature de renforcement selon un premier mode de réalisation de la présente invention. Cette armature de renforcement 10 est par exemple mise en œuvre pour la réalisation d’un élément de construction capable de résister aux efforts de flexion résultant des charges appliquées. Cette armature de renforcement 10 est calculée, de façon classique, pour résister aux efforts de traction engendrés par les charges appliquées sur cet élément de construction alors que le béton résiste aux efforts de compression, la liaison entre le béton et l’armature de renforcement 10 permettant un transfert des efforts de l’un à l’autre, de leurs matériaux constitutifs ainsi associés, en raison de leur adhérence qui peut être améliorée en utilisant des barres de renfort individuelles striées. Par souci de clarté, cette armature de renforcement 10, ou ferraillage, comporte ici une seule nappe comprenant trois dispositifs de répartition 11 de barres individuelles de renfort 12. Bien entendu, l’armature de renforcement 10 pourrait comporter deux nappes d’armature superposées, leurs barres de renfort respectives étant disposées sensiblement de manière perpendiculaire. Ces dispositifs de répartition 11 de la nappe sont ici disposés en étant espacés les uns des autres sur la surface de coffrage, servant à la réalisation de l’élément de construction. Chaque dispositif de répartition 11 est allongé et comporte deux faces dites faces supérieure et inférieure, ces faces comprenant des berceaux 13 pour la réception et le support de barres de renfort 12. Ces berceaux 13 sont espacés régulièrement d’un pas d, les pas d’espacement des berceaux 13 étant différents entre les faces supérieures et inférieures du dispositif de répartition 11. Chaque berceau 13 d’un dispositif de répartition 11 reçoit ainsi et supporte une unique barre de renfort 12 de sorte que les barres de renfort d’une même nappe sont parallèles ou sensiblement parallèles entre elles et régulièrement espacées. Ces dispositifs de répartition 11 sont ici réalisés en béton, éventuellement fibré et leurs berceaux présentent une section sensiblement arrondie. Les barres de renfort 12 de l’armature de renforcement sont réalisées, habituellement, en acier et sont donc sensibles à l’oxydation. Chaque nappe d'armature doit ainsi être maintenue écartée de la face externe correspondante de la pièce moulée par une couche de béton permettant d’assurer la protection de l'armature contre l’humidité. Pour maintenir la distance minimale d'enrobage requise, il est donc nécessaire de placer avec précision l’armature de renforcement 10 à l’intérieur de la pièce moulée. Avantageusement, la hauteur de chaque dispositif de répartition 11 est déterminée pour assurer un tel écart. Le nombre de barres de renfort 12 de chaque nappe de l’armature de renforcement 10 et leur section transversale sont déterminés par calcul de résistance des matériaux en fonction des efforts à supporter par la pièce moulée. Les Figures 3 et 4 représentent un dispositif de répartition de barres individuelles de renfort 30 selon un autre mode de réalisation de la présente invention. Ce dispositif de répartition 30 est un élément allongé et creux. Il est avantageusement réalisé dans une matière plastique dure telle qu’en polychlorure de vinyle (PVC) rigide ou en acrylonitrile butadiène styrène (ABS). Ce dispositif de répartition 30 présente de nombreuses ouvertures 31 pour le passage d’une matière moulante, telle que du béton, au travers de celui-ci de sorte à être entièrement pris dans cette matière moulante lorsqu’elle durcie. Ces ouvertures 31 assurent également une maximisation de la présence de la matière moulante dans la réalisation de l’élément de construction tel qu’un plancher. Ce dispositif de répartition 30 de barres individuelles de renfort présente notamment des ouvertures 31 dans ses parties supérieure et inférieure ainsi qu’à ses extrémités. Les berceaux 32 de chaque dispositif de répartition 30 présentent une section en forme de V, lesquels sont réalisés de sorte que ce dispositif de répartition 30 présente des surfaces de contact 33 réduites avec un support tel qu’une surface de coffrage. Armature de renforcement destinée à être noyée dans une matière moulante telle que du béton, ladite armature de renforcement (10) comportant au moins une nappe d’armature principale, caractérisée en ce que - chaque nappe d’armature principale comprend au moins deux dispositifs de répartition (11) de barres de renfort (12), ces dispositifs de répartition (11) étant espacés les uns des autres, - chaque dispositif de répartition (11) étant allongé et comportant deux faces dites faces supérieure et inférieure, au moins une de ces faces comprenant des berceaux (13) espacés régulièrement d’un pas d, les pas d’espacement des berceaux (13) étant différents entre les faces supérieures et inférieures lorsque des berceaux (13) sont prévus sur les deux faces dudit dispositif de répartition (11), et - chaque nappe d’armature comprenant une pluralité de barres individuelles de renfort, chaque barre est reçue dans un berceau d’au moins deux desdits dispositifs de répartition de sorte que lesdites barres sont parallèles ou sensiblement parallèles pour une même nappe d’armature principale. Armature de renforcement selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’elle comporte deux nappes d’armature comportant chacune des barres de renfort (12), lesdites nappes étant agencées de sorte que les barres de renfort (12) sont disposées perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement. Armature de renforcement selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdites nappes d’armature sont assemblées entre elles par le positionnement sur l’ensemble formé par lesdites nappes d’armature ainsi superposées, d’au moins deux barres de renfort individuelles, lesquelles sont attachées aux barres de la nappe d’armature la plus inférieure par des éléments de liaison souples tels que des fils d’attache. Armature de renforcement selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que lesdites barres présentent une section droite circulaire ou carrée ou encore rectangulaire. Armature de renforcement selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque dispositif de répartition (11) de barres individuelles est creux et présente des ouvertures pour le passage de la matière moulante, telle que du béton, à l’intérieur de celui-ci. Armature de renforcement selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la dimension H séparant les faces supérieures et inférieure de chaque dispositif de répartition (11), ou encore leur hauteur, est déterminée pour correspondre à la distance minimale d’enrobage par rapport à une surface externe correspondante d’un élément de construction dans lequel est destiné à être noyé une telle armature de renforcement. Armature de renforcement selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque berceau d’un dispositif de répartition (11) est formé par une découpe, ou entaille, de section évasée telle qu’en forme de V, afin de permettre la réception de barres de renfort (12) de différents diamètres, sa portion la plus large étant placée au niveau de la surface externe dudit dispositif de répartition (11). Armature de renforcement selon la revendication 7, caractérisée en ce que lesdites découpes sont configurées de sorte que ledit dispositif de répartition (11) présente des points d’appui (33) ponctuels, ou de surface d’appui limitée, avec une face telle qu’une surface de coffrage. Armature de renforcement selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque berceau d’un dispositif de répartition (11) présente des saillies pour maintenir en position par clipsage une barre dans ledit berceau. Dispositif de répartition (11) de barres individuelles de renfort pour la réalisation d’une armature de renforcement selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, ledit dispositif de répartition (11) comportant une face supérieure et une face inférieure, caractérisé en ce qu’il est linéaire et comporte des berceaux (13) sur au moins une de ses faces supérieure et inférieure pour recevoir et supporter des barres de renfort (12), lesdits berceaux (13) étant régulièrement espacés d’un pas d, les pas d’espacement des berceaux (13) étant différents entre les faces supérieures et inférieures lorsque des berceaux (13) sont prévus sur les deux faces dudit dispositif de répartition (11). Dispositif de répartition (11) de barres individuelles selon la revendication 10, caractérisé en ce qu’il est réalisé intégralement en béton, en béton fibré ou dans une matière plastique rigide. Elément de construction, constitué d’un panneau en béton armé dans lequel est noyée une armature de renforcement selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 ou des dispositifs de répartition de barres individuelles selon la revendication 10 ou 11. Procédé de réalisation d’un élément de construction, dans lequel est noyée une armature de renforcement, caractérisé en ce qu’on réalise les étapes successives suivantes : - disposer sur une surface de moulage au moins deux dispositifs de répartition selon la revendication 10 ou 11, lesdits dispositifs de répartition étant espacés axialement de sorte que les berceaux (13) desdits éléments sont alignés ou sensiblement alignés, - distribuer des barres individuelles de renfort dans lesdits berceaux (13) de sorte que chaque berceau d’un dispositif de répartition (11) reçoit une seule barre, les barres étant disposées longitudinalement ou transversalement par rapport à ladite surface de moulage, - répéter éventuellement lesdites opérations sur la nappe d’armature ainsi constituée pour réaliser au moins une nouvelle nappe d’armature, les barres de cette dernière nappe étant disposée perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à la nappe d’armature immédiatement inférieure, - lier lesdites au moins deux nappes d’armature, - positionner une surface de moulage sur l’ensemble ainsi constituée et injecter dans l’espace délimité par lesdites surfaces de moulage une matière moulante durcissante. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu’on lie lesdites au moins deux nappes d’armature en positionnant sur l’ensemble formé par lesdites au moins deux nappes d’armature ainsi superposées, au moins deux barres de renfort individuelles, lesquelles sont attachées aux barres de la nappe d’armature la plus inférieure par des éléments de liaison souples.