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"Perfectionnements apportés aux constructions ou ouvrages en béton armé ".
L'invention est relative aux constructions ou ouvrages en béton armé, étant entendu que cette expression béton armé est prise dans toute sa généralité et s'applique à tout matériau (voire du plâtre),enrobant des armatures métalliques.
Elle a pour but, surtout, de rendre telles, ces construc- tions, que les charges auxquelles elles sont soumises soient réparties, vers les murs ou appuis, de façon plus rationnelle que jusqu'à présent, afin d'utiliser au mieux la résistance du béton armé à la compression et de réduire, en conséquence, le volume et le poids des matériaux à mettre en oeuvre.
Elle consiste, principalement, à agencer de manière telle, les constructions du genre en question, que les charges qui doi- /\vent leur être appliquées soient supportées, non pas, comme on
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l'a fait jusqu'à présent,'par des dalles planes reposant sur les murs, appuis ou piliers desdites constructions, mais par des voûtes croisées surbaissées, en nombre approprié suivant le nombre des côtés constitués par des lignes des appuis, ces voûtes formant monolithe et étant telles que leurs fibres soient soumises, principalement, à des efforts de compression,
Elle consiste, mise à part cette disposition prin- cipale, en certaines autres dispositions qui s'utilisent de pré- férence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après.
Elle vise plus particulièrement certains modes d'applî- cation, ainsi que certains modes de réalisation, desdites dis- positions ; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les constructions du genre en question comportant application de ces mêmes dis- positions, ainsi que les éléments spéciaux propres à leur éta- blissement.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication,
Les fige 1 à 3, de ces dessins, montrent, respecti- vement, en coupes verticales longitudinale et transversale et en vue par en dessous, un hourdis en béton armé destiné à recouvrir un espace rectangulaire limité par des murs, ce hourdis étant établi suivant les méthodes usuelles de construction et étant représenté pour faire ressortir, par comparaison, l'objet de l'invention,
Les fig. 4 à 7 montrent, respectivement, en coupes verticales axiales, longitudinale et transversale, en vue par en dessous, et en coupe par 7-7 fig.
6, un hourdis en béton armé destiné à recouvrir un espace rectangulaire du même genre, et établi conformément à l'invention.
Les fig. 8 à 11 montrent, suivant des vues analogues
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à celles des fig. 4 à 7 un hourdis du même genre établi suivant une variante du mode de réalisation de ces dernières figures.
Les fig. 12 à 15 montrent, suivant des vues analogues à celles des fig. 4 à 7, un hourdis du même genre destiné à recouvrir un espace rectangulaire et à reposer sur des appuis ménagés aux angles de cet espace, ce hourdis étant établi confor- mément à l'invention.
Les fig. 16 à 19 montrent, respectivement, en élévation, en coupe par 17-17 fig. 18, en vue par en dessous et en coupe par 19-19 fig. 18, une portion de pont en béton armé reposant sur piliers, ce pont comportant un hourdis établi conformément à l'invention.
Les fig. 20 à 23 montrent, suivant des vues analogues à celles des fig. 16 à 19, un pont suspendu en béton armé, compor- tant un hourdis établi conformément à l'invention.
Selon l'invention;, et plus spécialement selon ceux de ses modes d'application ainsi que ceux des modes de réalisa- tion de ses diverses parties auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant, par exemple, de recou- vrir par un hourdis en béton armé un espace limité, par exemple encore, par des murs (d'autres applications seront ensuite envi- sagées), on s'y prend comme suit ou de façon analogue, en se basant sur les considérations qui vont être préalablement exposées.
Si l'on suppose que l'espace en question est en forme de rectangle (ou de parallélogramme), le hourdis aurait été constitué, d'après les méthodes usuelles, d'une part, par une dalle plane 1 formée elle-même, essentiellement, par une série de poutres principales dirigées suivant le long côté du rec- tangle, et, d'autre part, par des nervures secondaires 2 disposées dans l'autre sens et prenant anpui, soit directement sur les murs 3, soit sur des sommiers 4 en pierre dure ou.béton armé.
Or le calcul et la pratique montrent que cette
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manière de procéder conduit à adopter pour la dalle une épaisseur importante, parce qu'une partie notable de ses fibres travaille à l'extension.
Pour une charge, par exemple, de 2000 kg/cm2, à ré- partir sur un espace de 8 m x 5 m, cette épaisseur serait de om 15 environ, et l'épaisseur totale du plancher, poutraison comprise, atteindrait om 70.
Conformément à l'invention, on remplace cette dalle plane par deux voûtes surbaissées 5, 6, de génératrices respecti- vement paralléles aux deux côtés du rectangle (ou parallélogram- me), la courbure desdites voûtes étant telle, de préférence, qu'elles viennent se croiser au centre du rectangle, et l'ensemble étant agencé de façon à former monolithe.
On constitue par exemple les directrices de chaque voûte, dans chaque plan d'appui extrême correspondant, par deux arcs de courbe sensiblement parallèles, dont les extrémités passent par les coins inférieurs de la section d'encombrement du plancher dans le sens considéré, la courbe supérieure étant tangente par son sommet au côté supérieur de ladite section.
Les voûtes 5, 6 pourront avoir, par exemple, pour la même charge et le même espace à couvrir que ceux ci-dessus considérés,, une épaisseur de 6cm au lieu de 14 cm pour la dalle plane.
La section d'encombrement du plancher pourra, elle aussi, être considérablement réduite, et, pour ce qui est des moyens de remplissage à prévoir à l'intérieur de cette section, dans les quatre angles de l'espace à couvrir, on les réalise avantageusement, dans un but d'allégement, en venant tendre, sur les retombées des voûtes 5,6, quatre dates constituées, de préférence, chacune d'elles, par deux petites voûtes 7, 8 ana- logues aux voûtes principales, aux dimensions près.
'Ces dalles de remplissage seront telles, par exemple, que leur surface supérieure soit plane et vienne affleurer
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les génératrices de clé des extrados des voûtes 5 et 6, et que leurs surfaces inférieures soient façonnées de la même manière que l'intrados de ces mêmes voûtes, et viennent se raccorder avec l'extrados de.. ces dernières suivant des lignes telles que 9.
Il va de soi que l'ensemble ainsi obtenu, bien qu'étant monolithe et offrant une grande rigidité, donne lieu à certaihes poussées horizontales, au niveau- des appuis. Si ces derniers n'offrent pas une résistance suffisante, on prévoit, suivant les côtés de l'espace à recouvrir, des moyens pour soulager les efforts supportés par lesdits appuis,
Dans le cas, qui a été plus spécialement envisagé jusqu?à présent, où les appuis sont constitués par des murs 3, lesdits moyens peuvent être réalisés, par exemple, en renforçant, par des armatures 10, les portions de mur 11 délimitées par les deux plans inférieur, et supérieur du plancher (figo 8 à 11).
Dans le cas où la charge à supporter par le hourdis doit être répartie, non plus sur des murs, mais sur des appuis isolés ou piliers 12, lesdits moyens peuvent être constitués par des poutres en béton armé telles que 13 et 14, reliant entre eux les différents appuis, soit au niveau des retombées des voûtes 5, 6, soit au niveau de leur sommet, soit à la fois à ces deux niveaux (fig. 12 à 15). Ces poutres en béton armé pourraient aussi être remplacées par de simples tirants métal- liques.
Les poutres supérieures 14 pourront être agencées de manière à s'opposer aux poussées des voûtes de remplissage 7,8.
Enfin, pour ce qui est, d'une part, du parquet à faire supporter par le plancher ainsi établi, et, d'autre part, du hourdis de plafond, dans le cas où un tel hourdis est prévu, on les réalise d'une façon appropriée usuelle. Le hourdis de plafond sera relié, par exemple, aux voûtes 5,6, par des tiges verticales scellées dans ces dernières.
En suite de quoi on peut établir, grâce à l'invention, es hourdis pour lesquels la répartition des charges s'effectue
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d'une façon particulièrement rationnelle et permet d'utiliser un minimum de volume de béton en même temps que de supprimer les nervures généralement prévues sous les dalles planes usuel- les, de sorte que l'épaisseur totale des planchers est également réduite au minimum.
On peut observer, pour ce qui est de la répartition des efforts, que chaque voûte joue un double rôle.
Par la résistance de ses fibres dirigées suivant les directrices des surfaces cylindriques qui la limitent, elle fait face aux poussées de voûte, qui ont pour effet de soumettre sa matière à des compressions.
Par la résistance de ses fibres disposées suivant les génératrices des mêmes surfaces cylindriques, elle fait face aux moments fléchissants, qui ont pour effet de tendre certaines fibres et de comprimer certaines autres suivant leurs positions.
Les pressions résultant des poussées de l'une des voûtes sont transmises à la tranche de l'autre et se décomposent en deux forces, dont l'une a pour effet de comprimer cette dernière suivant ses génératrices et dont l'autre agit comme une charge supplémentaire. Les compressions dirigées suivant les génératrices ont pour effet de diminuer les tensions des génératrices qui sont tendues¯,la.;. où elles le sont.
Finalement, les deux voûtes constituent un ensemble monolithe dans lequel le béton est soumis principalement à des efforts de compression, ledit ensemble ne donnant lieu, grâce à sa rigidité, qu'à des poussées de voûte relativement fai- bles, auxquelles peuvent généralement résister les appuis, ces poussées pouvant toutefois être équilibrées, si nécessaire, par les moyens dont parlé plus haut.
Bien entendu, la forme cylindrique des voûtes n'est donnée qu'à titre d'exemple, et on pourra avoir recours, notam- ment dans le cas où l'espace à couvrir est de forme polygonale quelconque, à des voûtes conoïdales.
En outre, les deux voûtes pourraient avoir les
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génératrices de clé dans des plans horizontaux différents,
Dans ce qui précède, on a envisagé plus spécialement l'application de l'invention aux hourdis de planchers; mais elle peut s appliquer à tous les cas où il s'agit de répartir des char- ges sur des appuis, par exemple, au cas de radiers s'opposant à la pression des terres, ou à la pression de l'eau, et au cas de tabliers de ponts supportés par dessous par des piliers verticaux isolés ou suspendus à des aiguilles pendanteso
On a représenté, d'une part, sur les fig. 16 à 19, un tablier de pont supporté par des piliers 15, et, d'autre part, sur les figo 20 à 23, un tablier de pont suspendu à des aiguilles 16 :
on conçoit que ces piliers et aiguilles jouent le même rôle que les appuis 12 des fig, 12 à 15.
En établissant le tablier de cette manière, on peut réduire considérablement l'importance des longrines et des pièces de pont ces pièces se réduisent aux tirants 13 et aux nervures supérieures 14 (mêmes chiffres de référénce que ceux des fig. 12 à 15).
Les nervures supérieures forment bordure de trottoir au sommet des longrines, et elles soutiennent transversalement, au sommet des pièces de pont, la dalle d'usure formant dalle de remplissage au dessus des quatre retombées des voûtes.
De toute façon, l'ensemble du pont est considérablement allégé, à charge égale.
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