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'Perfectionnements dans les barres de ronforcement.
Cette invention concerne les barres de renforcement du type spécialement adapté pour être noyés dans des masses de béton.
Un.des objets de cette invention est de produire une barre de renforcement d'une telle forme qu'elle permet d'être fabriquée économiquement et qu'elle possède un fort pouvoir liant.
Un autre objet consiste à produire une barre de renforce- ment d'une forme telle que les cylindres dans lesquels elle est fabriquée ne nécessitent pas par leur fabrication des machines spéciales à profils et occasionnant une relativement forte dé- pense en,raison du coût élevé des machines et de la durée rela- tivement grande de l'opération de profilage, mais qui peuvent être fabriqués économiquement au moyen d'une broche à fraiser
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conforme au procède décrit et revendiqua dans une autre de- mande déposée en même temps que la présente.
Un autre objet est de produire une barre de renforcement d'une telle forme que toute tendance à une rotation de la bar- re dans un sens quelconque sous l'effet de forces exercées sur elle par une charge, soit compensée.
Un autre objet est de produire une barre de renforcement qu'elle possède, en substance, un pouvoir liant pour résis- ter à des forces exercées sur elle dans l'un quelconque des sens opposes dans la longueur de la barre et un grand pouvoir liant pour résister à des forces dirigées dans un autre sens. sur la barre.
Un autre objet est de produire une barre de renforcement d'une forme telle que, noyée dans le béton, la charge à laquel- le l'ensemble est soumis est repartie uniformément en substance, augmentant ainsi la résistance contre un glissement de la bar- re dans le béton et assurant une plus grande protection contre un éelatement du béton, dans l'effert de tension dû à la charge.
Un autre objet est de produire une barre de renforcement d'une telle forme que la superficie de la coupe transversale à chaque section de la barre, est égale, de sorte que la barre aura la même résistance sur toute sa longueur; et que, pendant sa fabrication, en toute ferme désirée une tendance à se tordre et à quitter un plan commun.
Un autre objet consiste produire une barre de renforce- ment de telle forme qu'elle donne la plus grande chance au béton de se lier à la barre, indépendamment de la production de la barre, pendant le coulage du béton, soit dans une position horizontale ou verticale, soit dans une position intermédiaire.
Un autre objet consiste à fabriquer une barre de renfor- cement d'une forme telle qu'elle est exempte de toute arête vive, éliminant ainsi tout besoin à un. équipement spécial de protection pour les ouvriers qui manipulent les barres au laminoir, à l'usi- ne de construction ou en location.
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L'invention consiste en une barre de renforcement pourvue de séries de filets opposées diamétralement, disposées sur la longueur de la barre, cesdites séries de filets étant inclinées par rapport à l'axe longitudinal de la barre, les filets de cha- que série étant d'une longueur telle qu'ils s'étendent sur la barre sur la plus grande partie de 180 , chaque filet.,.. ayant au moins une de ses faces latérales disposée sous un angle par rap- port au rayon de la barre qui n'est pas inférieur à l'angle R moins l'angle S, ou l'angle R = l'angle dont la tangente égale (0,675 2 # 10 B x # diamètre de passe)
et l'angle S = un angle de -- degrés, B étant la hauteur du filet et le diamètre de passe étant égal au diamètre extérieur du cylindre moins deux fois la profondeur de la cannelure de passe.
En se référant aux dessins joints:
La figure 1 est une vue en élévation d'une installation de cylindres pour fabriquer la barrede renforcement de cette invention.
La figure 2 est une vue en coupe du laminoir de la fi- gure 1 montrant leur laminage d'une barre suivant cette invention
La figure 3 est une vue en élévation latérale d'une sec- tion d'une barre de renforcement suivant cette invention, une partie de la section étant montrée en coupe,la barre étant re- gardée à partir de la droite de la figure4.
La figure 4 est une coups prise à la ligne 4-4 à la figure3 et regardée dans lesens des flèches.
La figure 5 est une vue similaire à la figure 3 =le la barre, montrant la barre tournée =le 100 , une partiede da barre étant figurée en coupe transversale.
La figure 6 est une vue similaire àla figure 3 après que. la barre a été tournée de 90 dans le sens qui rapproche le sommet de l'observateur.
La figure 7 est une vue comme la figure 3 d'une medifica- tion de la barre montrée dans la figure 3.
La figure 8 est une vue fragmentaire agrandie de la bar- re, en coupe transversale montrant la forme des filets.
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En se référant à la barre de renforcement de cette inven- tien comme elleestillustrée dans les figures de 2 à 8 inclu- sivement, elle comprend un corps solide cylindrique ou moyau 10 pourvu aux côtés diamétralement opposas,
des côtés parallèles 11 et 12 s'étendant sur la largeur de la barre et des séries de filets en hélice s'étendant dans le sens de la longueur et oppo- ses diamétralement si tués dans les espaces entre les cotes 11 et 12 et se joignant à leurs extrémités à ces côtes, les filets en hélice de ces séries étant représentés par 13, 14 respecti- vement .
Les filets 13 et Il. soht des segments de filetages ; les filets d'une série étant des segments d'une hélice droite et ceux de ].-'autre série des segments d'une hélice ou d'un filetage gauche, de sorte que les extrémités adjacentes des filets des séries représentées comme se terminant dansdes plans communs transversaux, sont inclinées de sens opposé par rapport aux côtes adjacentes 11 et 12.
Ainsi, lorsque la barre est regardée dans la position illustrée dans la figure 3, les filets en hé- lice 13 et 14 convergent du côté gauche vers le côté droit de la barre, tandis que, en regardant la barre dans la position figurée dans la figure 5, les filets en hélice 13 et 14 con- versent du côté droit vers son côté gauche.
Les côtes 11 et 12 et les filets 13 et 14, sont pourvus, tout le long de leurs lignes de fonction avec le noyau 10, de faces latérales angulaires, celles entre les côtés et le noyau en 16.
Le laminage de la barre peut être effectué, comme par exemple, par le dispositif laminant décrit dans la demande en cours simultanément du demandeur mentionnée, dont les cylindres reposant sur des paliers des montants+ du bâti du laminoir sont indiquées par 17 et 18 et actionnés par tout moyen appro- prié (non représenté).
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Les barres à laminer sont, conformément à l'usage pour Ces barres de renforcement, introduites dans des canne- lures de passe concaves ménagées sur des cylindres, porpendicu- laires aux axes de rotation des cylindre,,;
l'appareillage repré- sente étant monté avec 9 séries de telles cannelures de passe représentées en 19, les surfaces d'une seule série de cannelu- res de passe étant représentées comme portant des cannelures à former des filets 20 et 21, qui doivent correspondre au:-: filets en hélice à produire sur la barre, étant entendu que, dans l'ap- pareillage particulier représente, toutes les sortes de canne- lures de passe devraient être cannelées de façon correspondante.
Les cylindres 17 et 18 sont montés à une certaine distance l'un de l'autre comme il a été représenté à 22 pour laissur des espaces aux côtés opposés des cannelures 19, dans lesquelles le métal de la barre (représentée dans la coupe 23 de la barre de la figure 2 comme ayant une coupe transversalegénéralement ovale) dont la barre de renforcement doit être fabriquée, est expulsé durant l'opération de laminage fermant ainsi les côtes 11 et 12 sur la barre.
à Les filets à produire sur la barre étant des segments do filetages droite et gauche, respectivement les cannelures à for- mer des filets 20 et 21 des cannelures de passe dans les cylin- dres à fabriquer les filets dans le laminage de la barre, peu- vent être facilement faites au moyen d'une broche fraiseuse con- formément au procédé du demandeur cité plus haut.
Comme il va être compris, la fraiseuse employée pour fa- briquer les cannelures à former les filets 20 et 21 doivent avoir une forme propre à produire les faces inclinées du côté frontal des filets ayant une telle forme angulaire qu'on évitera, durant l'opération de laminage, un effacement et un dommage à la barre et aux cylindres. Dans la mesure où la configuration angu- laire du côté du filet est limitée du point de vue de son rappro- chement de la verticale dans les cas où un effacement ou un dom- mage indésirable doit être évité, l'angle maximum qui peut être
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employé est représente dans les dessins par l'angle G qui est l'angle de la face 'inclinée par rapport à la verticale. Cet angle est représenté sur le filet dans la figure 8.
Il a été trouvé que, pour une barre de toute dimension don- née, il est désirable de limiter la hauteur du filet pour une configuration angulaire donnée du filet de manière à éviter un effacement et un dommage durant l'opération de laminage. Le demandeur a élaboré une formule pour déterminer la hauteur du filet, qui est la suivante: la hauteur du filet B 0,0464 fois lc diamètre nominal de la barre + Om/m 508 quand ce diamètre est exprimé en millimètres, et cette formule devient la hauteur du filet B = (0,0464 fois le diamètrenominal de la barre) + 0,020 inches quand ce diamètre est expriméen inches anglais; le diamètre nominal de la barre étant le diamètre du plein-rond de même poids que la barre de dimension nominale.
Exemple pour une dimension nominale de 31 millimètres 75 (1 - 1/4 inch. anglais).
31 m/m75 dimension nominale = 35 m/m 814 de diamètre de barre ronde équivalente en mesures anglaises 1 - 1/4 i n ch. = 1,410 inch. d pour lequel: la hauteur du filet B = (0,0464 x 35,014) + 0,500 1,661 + 0,500 la hauteur du filet = 2 m/m 169 ou en mesures anglaises - (0,0464 x 1,410) + 0,020 0,065' + 0,020 - 0,005 inches.
En outre, le demandeur a élaboré pour déterminer l'angle G dans chaque cas particulier, une formule qui est la suivante:
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Angle G = Angle R moins angle S dans laquelle
Angle R = l'angle dont la tangente est égale à 0,675 2 # 10,B x 4 diamètre de passe et angle S = un angle de 0,10/B degrés quand B est exprime
B en pouce anglais (voir l'exemple ci-dessus) où
B = 0,085 inch. cette formule devenant S = 2,54 B étant exprime en millimètres cette formule devenant B exprimé' voir l'exemple ci-dessus où
B = 2 millimètres 169
Dans ces formules B est la hauteur du filet et le diamè- tre de passe est égal au diamètre extérieur du cylindre moins deux fois la profondeur de passe (profondeur de la cannelure de passe).
Exemple pour 31 m/m 75 de dimension carrée nominale cor- respondant à 1. 1/4- inch.
Le diamètre de passe = 14,986 - (2 x 0,641) ou 14,986 - 1,282 soit 13,704 inches. la hauteur du filet = 0,085 inches (voir l'exemple ci-- dès sur)
L'angle R = l'angle dont la tangente est égale à 0,675 2 # 0,85 x 4 # 13,704 ou 0,675 x 922 x 1,924 ou 1,1974 ( tangente de l'angle A) ou 50 8' l'angle S 0,10/0,085 degrés 0,085 ou 1,176 ou 1 11' l'angle G = l'angle R moins l'angle S ou 50 8' moins 1 11' soit 48 57'
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La formule ci-dessus devenant, exprimée eii mil l.imètres
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ou 0.67? x (0.922 x 25,Y) x (1,921j x 25,li) ou li 1974 x 2,
+ tangente de 1'incie x ou 50 G' Lnilo S = .110 degrés quand Q,085 est exprima en inches
0,085 réglai- f"'O
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dcvicnt S = ------.1 --8--- pour le denorainatcur exprime en 25)-.,. z 0,C6? pour dA-norLl-n&ùour ei,,primn' eri.
Jl1i11imètres ou 1,176 ou 1 11' Angle G = angle R - angle S ou 50 8' - - (1 11') ou 48 57'
En se servant des formules ci-dessus, la hauteur du filet est le maximum permis, d'où il s'ensuit que des filets d'une hauteur déterminée par la formule, aussi bien que des filets d'une hauteur moindre peuvent être employés sans danger d'effa- cement ou de dommage.
De façon similaire, en utilisant la formule pour l'angle G, il est important de savoir que des angles plus petits que ceux déterminés par la formule, ne peuvent pas être employés sans danger d'effacement ou de dommage, d'où il s'ensuit que des an- bles plus grands que ceux détermines par la formule peuvent être employés. Ces formules sont justes et valables pour des barres de dimensions différentes et peuvent être utilisées pour laminer toutes dimensions, exigées pour une gamme commerciale entière, variant des dimensions les plus petites autour de 9 millimètres 525 jusqu'à 31 millimètres 75 ou en mesures an- glaises 3/8 inch jusqu'à 1-lA-, et plus.
En considérant la signification de l'angle G, on doit comprendre que la limitation qui lui est imposée n'est applicable
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qu'à l'angle frontal du filet sur la barre pour la raison que pendant l'opération de laminage, le mouvement en avant de la bar- re sur le point de se dégager des cylindres tend à dépasser le? parties former les filets des cylindres et d'où il résulte que la configuration angulaire des parties coopérantes du cylindre et du filet doit être telle qu'elle permet un passage libre, si l'on veut éviter un effacement ou un dommage. Par "l'angle de commande" on doitcomprendre la face frontale ou antérieure du filet.
De ce point de vue les faces postérieures des filets peu- vent être de toute configuration angulaire désirée. Dans la pré sente illustration, les faces postérieures des filets ont le mê- me degré angulaire que les faces frontales afin d'avoir de l'uni- formité dans les deux sens, mais ceci n'est pas essentiel pour l'invention.
Tandis que les côtés desfilets ont été mentionnas comme ayant une configuration angulaire "déterminée par l'angle G, il est clair que les dépressions peuvent être élargies pour donner une configuration générale concave aux côtés des filets, pourvu cependant que leur degré angulaire effectif ne dépasse pas l'an- gle déterminé par l'angle G.
Comme il a été dit précédemment, l'angle G comme il est déterminé par la formule, constitue la limite de rapprochement vers la verticale qui puisse être employée sans effacement et en conséquence des angles ou des concavités plus grands pour les dé- oressions qui tombent dans le domaine effectif de la formule peu- vent être employés aihsi sans danger d'effacement ou de dommage pendant le procédé de fabrication de la barre.
En vertu du fait que les cannelures à former les filets dans lescylindres sont inclinées par rappox%t 1, l'axe de la barre toute rétention de vapeur ou d'eau entre les cylindres durant les opérations de fabrication de la barre est évitée, donnant l'avan- tage manifeste d'éviter un éclatement ou autre dommage similaire aux cylindres et aux filets.
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Il sera désirable en général de fabriquer -une barre ayant des filetsles plus hauts possible et l'angle de la face fron- tale du filet le plus rapproché de l'angle droit. Les barres ainsi construites possèdent le pouvoir liant maximum lorsqu'el- lessont noyées dans le béton. En conséquence, la première for- mule donnée peut être employée pour déterminer la hauteur maxi- mum des filets d'une barre d'une dimension particulière et ensui- te, la deuxième formule peut être employée pour déterminer l'an- gle de rapprochant le plus possible de l'angle, droit pour la face frontale d'un tel filet. De cette manière, un effacement ou un dommage indésirables à la barre et aux cylindres peuvent être évitée.
Il va de soi que si l'on désire des hauteurs de filets au-dessus du maximum, la deuxième formule peut même être em- ployée pour donner une face frontale sur les filets ayant l'an- gle le plus rapproché possible de l'angle droit.
La forme d'exécution de barre de renforcement illustrée dans la figure 7 qui peut être fabriquée de la façon décrite pour la barre illustrée dans les figures 3 à 6, est la même que celle montrée dans ces dernières figures, sauf que les extrémi- tés des filets en hélice des séries opposées des filets sont disposées en quinconce, les unes par rapport aux autres, au lieu de se trouver dans le même plan transversal. Tandisque les filets d'une des séries sont montrées comme étant disposés en quinconce sur une distance égale à la distance entre les fi- lets de chaque série, on comprend que la mesure d'un tel dé- calage peut être variée comme on le désire.
Naturellement, il est désirable que les barres de renfor- cement à fabriquer aient le pouvoir liant maximum pour tout vo- lume de métal, proportionnellement à la résistance à la tension désirée. Bien que l'invention ne soit pas limitée à des dimen- sions spécifiques quelconques du noyau, des filets et des côtes =le la barre;
ni à certains de leurs aspects ou à la production de dépressions (bien que la production de dépressions comme expliquées soient éminemment désirable) les spécifications de
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ces parties en ce qui concerne certaines dimensions de barres sont données ici comme exemples avantageux à suivre dans la fa- brication de barres de poids léger, 3: moyen et lourd, respecti- vement, l'une ayant le même poids par pied anglais, c'est-à-dire 0 Kilo 170 (0,376 pounds) qu'iule barre pleine ronde de 9 m/m 52 (3#3 inch de diamètre);
une autre ayant le même poids par pied anglais soit 0 kilo 925 (2,044 pounds) que la barre pleine ronde de 22 m/m 225 7/8 de diamètre et l'autre ayant le même poids par
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pied anglais à savoir 2 kilos po6 ou ?,43 pounds que la barre ca- rée de 31 m/m 75 ou de 1-1/4 inches.
Conformément à l'exemple ci-dessus de la barre de poids léger, le noyau de 9 m/m 99 ou 0,354 inch de diamètre; la pro- fondeur indiquée à B des dépressions formées par les filets et les côtes est de 0 m/m 965 ou 0,038 inch; la largeur montrée
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à C des côtes à leur surface circonférentielle est de 1 1='1-: 01 ou 0,0-O inch; la largeur, indiquée à D des filets a leur surface circonférentiolle est de 0 m/m 787 ou 0,031 inch; le pas indiqua par E 5ill/m 156 ou 0,203 inch; le rayon indiqua par F des dépres- sions des filets 0 w'm 793 ou 1/32 inch; et le rayon ind,c1.;.,: [ F' des dépressions des côtes de 1 m/m 587 ou 1/16 inch.
Dans le cas de l'exemple d'une barre de poids moyen le
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noyau a un diamètre de 20 1ràl'm ;'Sj ou de 0,22µ inch; la profon- deur B 1 1-1l'n 549 ou de 0,061 inch; la largeur C, 2 m/n7, 032 ou de 0,080 inch; la largeur D 1 rn/m 2- ou de 0,060 inch; le P1.:,S E, 9 Fjm 52j 0,375 inch; le rayon F des dépressions des filets 1 m/m 587 ou de l/l6 inch; Zet le rayon F' des dépressions des côtes 3 m/m 175 ou 1/8 inch.
Dans le cas de l'exemple ci-dessus d'une barre lourde, le rayon a 34 m/m 544 ou de 1,360 inch de diamètre; la profon- deur B de 2 m/m 159 ou 0, 085 inch ; la largeur C 2 m/m 54 ou 0,100 inch ; la largeur D 2 m/m 032 ou 0,080 inch ; le pas E 15 m/m 31 ou 0,603 inch ; le rayon F des dépressions des filets 2 m/m 381 ou 3/32 inch ; le rayon F' des dépressions des cotes 4 m/m 763 ou 3/16 inch.
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Les jonctions des côtes et des filets avec le noyau sont formées en dépressions comme c'est décrit en premier lieu.. Dans le but de permettreaux côtes et aux filets d'être lamines sans que les cylindres exercent une activité d'effacement sur ces parties, ce qui donne le résultat que les côtés latéraux de cha- que côte etde chaque filet ont la mené conformation désirée.
La disposition des filets (décrits comme étant en hélice) inclinés par rapport à l'axe longitudinal de la barre de cote à côte, a comme résultat d'éviter la rétention de vapeur ou d'eau entre les cylindres' et la barre à laminer étant d'un avantage ma- nifeste.
La disposition des séries de filets convergentes comme il a été décrit plus haut et la disposition des dépressions com- me décrites, soit que les filets se joignent dans les côtes com- me dans les figures 3 à 7 inclusivement, soit que les filets des séries respectives sont en quinconce les uns par rapport aux autres comme dans la figure 8, a pour résultat que la barre a la même superficie de coupe transversale à chaque section trans- versale de la barre, à condition que le pas des filets soit suf- fisamment grand, et c'est pour cette raison que la barre a la même résistance sur toute sa longueur.
Dans le cas des barres des dimensions particulières don- nées ci-dessus comme exemples, les pas des filets des différentes ! barres somme ils sont donnés, constituent le minimum admis pour que la barre ait la même superficie de coupe transversale sur toute sa largeur. Cependant les pas peuvent être plus grands que spécifiés dans les exemplés ci-dessus et donner toujours comme résultat la barre ayant la même superficie de coupe trans- versale dans toute sa longueur.
Comme il est facile à comprendre, les filets en hélice conformes à ceux obtenus servent à renforcer la barre et à la fois résister aux efforts de cintrage et de traction auxquels la barre est soumise dans son emploi.