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Matériaux de Construction
La présente invention est relative à des matériaux de con- struction comprenant des éléments tels que poutres, dalles,etc. dans lesquels sont logées des armatures métalliques munies de crochets d'ancrage et dont une partie au moins est constituée d' armatures repliées vers les extrémités de ces éléments.
Les constructions modernes employant le béton armé à gran- de échelle, présentent toutes les mêmes inconvénients, abstrac- tion faite de la solidité du béton et de la facilité de sa mise en oeuvre.
En effet, présentant des éléments rigides, ces oonstruc- > tions sont,,très sonores et de plus ont un coefficient de trans- mission thermique élevé. l'objet de la présente invention consiste à créer des ma- tériaux de construction ne présentant pas les inconvénients pré- cités tout en ayant une résistance suffisante pour réaliser les différents éléments portants de la construction dans laquelle ils sont employés.
Si l'on fait usage d'un matériau de résistance minime à la compression, et que l'on dispose les armatures métalliques
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de façon telle qu'il est d'usage de 1. faire dans les construc- tions en béton armé, les tensions provenant des moments dus aux forces extérieures sont absorbées par des armatures disposées dans la zone des sections droites des éléments soumise à la traction, par rapport à la ligne neutre.
Le fait de disposer les armatures droites d'appui à appui ne pare qu'aux efforts dus aux moments, les efforts tranchants seront absorbés en prévoyant des barres d'armature recourbées vers les appuis en question.
Cependant, dans le béton armé, certaines zones soumises à la traction ne présentent pas d'armatures, le béton étant suffisam- ment résistant pour absorber la différence entre les efforts qui échoient au métal et les efforts totaux.
Pour un matériau de résiatance faible la quasi totalité des efforts devra être supportée par le métal. Il faudra donc, pour y arriver, armer l'élément de construction, poutre ou dalle, de tel- le sorte que l'armaturage joue seul le rôle d'élément portant.
A cet effet, les armatures susdites ont la forme de la ligne funiculaire des forces extérieures sollicitant l'élément corres- pondant.
Dans une forme de réalisation avantageuse de l'objet de 1' invention, les crochets des armatures métalliques sont ancrés dans au moins une pdutre de rive.
D'autres détails et particularités dé l'invention ressor- tiront de la description d'un matériau de construction donnée ci- après à titre d'exemple non limitatif et avec référence aux des- sins ci-annexés.
La figure 1 représente un élément de construction réalisé selon l'invention et montrant la disposition des armatures pour des charges extérieures uniformément réparties.
La figure 2 représente un exemple de réalisation pour des charges concentrées.
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La figure 3 représente la ligne funiculaire d'une poutre sous l'action de charges concentres.
La figure 4 représente le polygone des forces relatif à la sollicitation donnée à la figure 3.
La figure 5 donne un détail de réalisation.
Selon l'invention, pour réaliser les matériaux de construc- tion on dispose dans un coffrage correspondant à l'élément que l'on désire réaliser, les armatures pliées au préalable sur le chantier à la forme de la ligne funiculaire des forces exté- rieures sollicitant l'élément.
La forme de ces armatures s'obtient lors de la détermina- tion graphique des moments : on trace la ligne funiculaire de chaque élément soumis à l'action des charges données et on plie les armatures suivant une ligne semblable. Il se présentera ain- si deux cas généraux: éléments de construction sollicités par: 1 des charges uniformément réparties et 2 par des charges con- centrées.
Dans le premier cas entreront les éléments tels que les planchers ordinaires où l'on noient compte comme charge mobile que d'une charge uniformément répartie variable d'après le type de constructbn dans laquelle l'élément considéré est à réaliser tels que habitation, école,bibliothèque,etc.. A cette charge s' ajoutent les charges uniformément réparties provenant du poids propre de l'élément, des isolations, du revêtement,etc.. Toutes ces charges additionnées,donneront donc une charge uniformément répartie unique, laquelle servira au tracé de la ligne funicu- laire correspondant à cette charge.
On obtiendra ainsi (fig 1) la ligne 1. Celle-ci servira @ de type à la fabrication des armatures 2 qui auront l'allure de cette ligne 1.
Pour le cas des charges concentrées, le pliage des barres métalliques de l'armature se fait suivant l'allure de la ligne
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funiculaire, dans ce cas; polygonale.
Comme les armatures doivent se trouver suffisamment profon- dément logées dans la matière d'enrobage pour ne pas être sujettes à la rouille due aux infiltrations d'eau toujours possibles, on pliera les barres de telle sorte que la plus grande ordonnée de la ligne funiculaire soit au plus égale à la hauteur totale de l'élé- ment, dalle ou poutre, diminuée de l'épaisseur d'enrobage comptée à partir du nu de l'élément.
En pratique il faudra limiter cette ordonnée à une valeur égale à la hauteur totale diminuée de 3 em. et plus.
Ayant obtenu l'armaturage à la forme désirée, on le place dans le coffrage et on coule la matière d'enrobage.
Celle-ci pourra être de résistance assez minime en elle-même mais devra simplement présenter une bonne cohérence, car de par la conception même de l'armaturegeil supporte à. lui seul les efforts.
En pratique on prend un béton de laitier, de pouzzolane, de bims, un aggloméré de bois,etc...
L'accrochage des barres funiculaires se fait à leurs extré- mités au moyen de crochets 3 analogues à ceux employés dans la con- struction en béton armé. La dimension de ces crochets 3 sera en rapport avec le diamètre des armatures. On pourrait ainsi adopter avec succès un diamètre de courbure compris entre 5 et 6 fois de diamètre de l'armature elle-même. Ces crochets 3 sont noyés dans deux poutres 5 de rive en béton ordinaire, lesquelles sont sollici- tées à se rapprocher l'une de l'autre avec une force égale à la force de traction existant dans les barres funiculaires, mais ces poutres, dont la surface supérieure est arasée au niveau de la sur- face du hourdis de matière de remplissage, transmettent à cette matière une poussée horizontale pratiquement uniformément répartie sur le hourdis.
Le calcul montre que cette compression horizontale est extrêmement faible et acceptable pour toute matière quelque peu cohérente.
Pour les efforts accidentels non absorbés par les armatures
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funiculaires, par exemple des charges concentrées autres que les charges uniformes prévues normalement ; barres 7 supplémentaires horizontales seront placées vers la face inférieure du hourdis, supposé à appui simple à ses extrémités. Ces barres ne devant sa- tisfaire qu'au moment créé par ses forces spéciales, seront d'im- portance minime, la sollicitation de la matière de remplissage tra- vaillant cette fois-ci à la compression comme du béton ordinaire.
Toutefois le calcul montre que les tensions dues à ces forces acci- dentelles ou anormales aussi bien en compresàon qu'au cisaillement et qu'au glissement sont peu importantes. Ces dernières barres se- ront continues dans le cas de poutres sur plusieurs appuis, elles ne doivent pas créer un encastrement réel.
Pour le cas des charges concentrées, telles que des murs, on munira les zones ne subissant pas l'action de la répartition de cette charge, d'épingles 6 munies également de crochets.
Une fois réalisé et décoffré, le plancher ou la poutre exécuté selon l'invention sera revêtu de couches 4 isolantes (fig.5).
Il doit êre entendu que l'invention n'est nullement limitée à la forme d'exécution décrite ci-avant et que bien des modifications peuvent y être apportées, notamment quant à la forme, à la constitu- tion, au nombre et à la disposition des éléments intervenant dans sa réalisation, sans sortir du cadre de la présente demande de brevet, à condition que ces changements soient compatibles avec l'esprit des revendications énoncées ci-après.
On pourrait notamment concevoir que l'armature soit renversée et que les barres funiculaires travaillent en compression, car, en- robées dans une matière, même peu résitante, ces armatures ne peu- vent pas flamber.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.