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" Perfectionnements apportés aux éléments de construction en béton ermé et aux procédés et machines pour leur febricetion ".
La présente invention est relative à des élé- ments de construction, tubula ires ou semi-tubulairess en béton armé et obtenus de préférence par moulage centrifuge, ces éléments pouvant être utilisés aven- tageusement comme poutres, longerons, colonnes, pi- liers, socles de poteaux, traverses de chemins de fer ou analogues. Dans les parois latérales de ces élé- ments sont ménagées des ouvertures limitées par des parties pleines qui s'étendent sur toute leur longueur
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et dont une ou plusieurs peuvent comporter des ar- matures longitudinales. Plusieurs parties transve r- sales sont établies entre lesdites ouvertures et com- portent des armatures transversales annulaires,. semi- annula ires ou hélicoïdales.
Elle e pour but, surtout, de réduire consi- dérablement le polds de cesélémentsà l'aide de ces ouvertures et des parties transversales armées éteb- lies entre celles-ci sens réduire leur résistance à la flexion comparativement aux éléments dans lesquels de telles ouvertures et armatures transversales ne sont pas prévues.
Dans un élément tubulaire, établi selon l' invention, les pertice trensveralec ont une forme sunnuleire et lesarmaturestransversales annulaires peuvent être circulaires ou polygonales avec eu moins quatre c8tés. Une coupe transversale faite à travers les ouvertures d'un élément avec des groupes de deux ouvertures se réduit à des parois opposées de section sensiblement rectangulaire. Entre lesparties annu- laires fermées on peut également prévoir quatre ou- vertures et dans ce ces celles-ci sont séparées entre-' elles par quatre parties, à section sensiblement rec- tangulaire, deux'groupes de deux parties étant pré- vus respectivement aux cotés opposés de l'élément.
Pour un élément somi-tubulaire, obtenu selon l'invention, les parties transversales sont semi-anns- leires et on y incorpore des armetures troversles semi-annulaires, semi-polygonales ou hélicoïdales, ces armatures pouvant être fermées sur elles-mêmes dans le cevité semi-oylindrique de l'élément. Pour une section transversale, faite à travers les ouver- turcs il subsiste seulement une partie longitudinale
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médiane, d'un côté, et des bords longitudinaux de l'eutre côté.
On entend par "élément tubule ire" une piè- ce creuse ayant une section circulaire ou polygone le avec au moins quatre côtés alors que l'expression "éléments semi-tubulaires" désigne des pièces qui sont obtonnes en subdivisent longtidinelement les éléments tubulaires susdits en deu.x moitiés.
Il est connu de ménager des ouvertures dens les âmes de poutres ou poutrelles, de section rectenguleire ou en I, ces éléments étant connus sous le nom de poutres Vierendeel. Les membrures vertice- les, séparent ces ouvertures, correspondent eux par- ties ennuie ires fermées d'un élément tubulaire ou aux parties semi-ennuleires d'un élément semi-tubule ire, obtenues selon l'invention.
On conneit également des poteaux ou piliers avec des ouvertures, ces poteaux eyent une section transversale de forme générale trienguleire et dans lesquels on ménege une ouverture centrale, ces po- teeux comportent des armatures trahsverseles de for- me triangula ire et que l'on loge dans les perties pleines séparent ces ouvertures. Le présente inven- tion se différence de cette disposition connue par le fait que se section tranversale est circulaire ou polygonale avec eu moins quatre côtés, le section triangulaire étant donc exclue, et que l'armature trensversele est annulaire ou polygneale avec au moins quatre côtés.
Il est également connu de ménager des trous de grimpage dans des poteaux tabulaires. Ces trous
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sont toutefois relativement petits et ne procurent pas une réduction appréciable du poids. Dans ces po- teaux creux les ronds longitudinaux sont entourés d'un enroulexent hélicoidel de fils et cotte erme- ture transversale, tout en étant circule ire, s'étant sur toute le longueur du poteeu et n'est pes inter- rompu. entre les trous. On connaît également des po- teau.x dans lesquels sont ménagés des trous pour des raisons de fabrication pour le raison que des cales sont intercalées par endroits entre le noyau et le moule pour servir de support eu noyau.
Quand les ce- les et le noyau sont enlevés, le poteau terminé com- porte donc un certain nombre de trous, généralement alignés. Dant ce ces aucune disposition n'est prise pour établir une armature transversale spécifique dans les parties transversales séparent ces trous.
Il est à noter que l'établissement des ar- matures transversales annulaires ou semi-annulaires dans les parties transversales séparent les ouvertu- res ménagées dans les éléments de construction, éteb- lis selon l'invention, constitue une partie essentiel le de l'objet de celle-ci. Ces armatures transverse- les, séparées par ces ouvertures, ont une fonction similaire à celle des armatures des membrures dans les poutres Vierendeel ou dans les poteaux creux de section trianguleire, dont question plus haut en pro- curant, comme dans une poutre Vierendeel par exemple, une grande rigidité à l'ensemble par la coopération entre les perties longitudinales et transversales de la poutre monolithique et ajourée, sens que le pou- voir portent soit diminué per le présence de ces ou- ve rt ure s .
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Une autre caractéristique de le .présente invention est l'intervention de nervurestranverse- les pour le totalité ou une parti(-, des parties trens- verseles des éléments, oes nervures étant pussi ler- ges ou plus étroites que ces parties. Ces nervures transversales une part, eugmentent le résistence de l'élément con- tre le flambage et, d'autre part, permettent d'obte- nir une répartitton meilleure des charges quand il se produit une charge locele ou concentrée. De plus ces nervures ou cloisons transversales augmentent fa- vorablement le résistance de l'élément pour une fa- tigue combinée, c'est-àdire par flexion et compres- sion.
Une autre particularité de la présente in- vention réside dens le fait que l'on fait comporter eux éléments des rebords ou brides qui s'étendent sur toute leur longueur ou sur une partie- de celle- ci et qui peuvent former des épaulements ou des talons sur lesquels on pose et fixe d'autres parties, pièces ou éléments de l'ensemble de le construction. Ces rebords ou brides peuvent également être engagés, en partie, sur une autre pièce, per exemple sur un soc- le de poteau et on peut y ménager des trous dans les- quels on lage des. orgenes de liaison ou de fixation.
Ces éléments tubulaires ou semi-tubuleires, obtenus selon l'invention, y compris lesrebords ou brides dont question plus haut, peuvent avantageusement être obtenus par moulage centrifuge et dans ce ces les ar- matures transversales sont automatiquement soumises à une précontrainte.
L'invention consiste également en un pro- cédé pour obtenir des éléments de forme tubulaire
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ou semi-tubuleire, avec des ouvertures comme celles spécifiées plus haut, par un moulage centrifuge.
Elle a aussi pour objet un moule perfection- né pour obtenir oes éléments per moulege oentrifu- ge et qui comprend une enveloppe métallique dont l' épaisseur est calculée en fonction de le pression exercée eu cours du moulage, cette enveloppe étant renforcée per des nervures longitudineles et trens- verseles et certaines de ses parties étant refoulées vers l'intérieur du moule eux endroits où les ouver- tures doivent être éteblies ou des pièces rapportées étant mont6es dens les moules pour permettre le façon- nage desdites ouvertures.
Le dessin ci-ennexé montru, à titre d'ex- emple, plusieurs modes de réalisation de l'invention.
Les figs. l à 3 montrent, respectivement en coupe trensversele, en élévation et en coupe lon- gitudinale, une partie/t'un élément tubulaire établi, selon l'invention, le fig. 1 montrent, à gauche. le moitié d'une coupe faite en travers une pertie de l'élément où se trouvent les ouvertures et, à droite, le moitié d'une coupe faite en trevers une partie pleine ou fermée de cet élément.
Les figs. 4, 5 et 6 montrent, respective- ment et sernbleblement aux figs. 1,2 et 3, une Par- tie d'un élément semi-tubulaire étebli selon l'in- vont ion.
Le fig. 7 montre, semblablement à le fig.
4, une variante d'un élément semi-tubulaire établi selon l'invention, le coupe montrée à droite de cet- te figure étant faite suivent une nervure ou cloi- son trensversele.
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Les figs. 8 et 9 montrent, en coupe trans- versale, des planchers reposent sur dos éléments semi-tubulaires et établis selon l'invention.
Les figs. 10 et 11 montrent, respective- ment en coupe transversale (semblablement à le fig.l) et en coupe longitudinale, un élément tubuleirc pour un pilier ou poteau et établi selon l'invention.
Le fig. 12 montre),), semblablement aux figs.
1 et 10, un autre élément tubulaire analogue.
Les figs, 13 et 14 montrent, en coupe trens- versele, des poteaux en bois fixés à des socles tu- bulaires en béton arméet établis selon l'invention.
La fig. 15 montre, en élévation et à plus petite échelle, le disposition de la fig, 14.
La fig. 16 montre, en coupe transversale, un poteau en bois fixé à un socle semi-tubulaire en béton armé et établi selon l'invention.
Les f'igs. 17 et 10 montrent, respective- ment en coupe transversale et en coupe longitudinale, une partie d'une traverse de chemins de fer, cons- située par un élément semi-tubulaire étebli selon l'invention.
Les figs. 19 et 20 montrent, en coupe transversale, respectivement deux autres traverses analogues.
Les figs. 21 et 22 montrent, semblable- ment et respective:lient deux éléments tubulaires, établis selon l'invention et tels qu'on les obtient dans un moule centrifuge.
Le fig. 23 montre, en coupe transversale et semblablement eux figs. 1, 10 et 12, un élément tubulaire établi selon l'invention et moulé de la manière usuelle.
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Sur les figs. 1 à 3 on montre un élément tabulaire el, destiné per exemple à former une pou- tre et établi selon l'invention, cet élément compre- nent une partie supérieure 1 et une partie inférieu- re 2 et plusieurs parties ennuis ires transversales 3
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sont éteblies entre des ouvertures a. Des ermetures longitudinales 4 et 3sont incorporées respective- ment dens les parties 1 et 2 et elles sont reliées entre-elles par des armetures transversales 6, qui peuvent former un polygone et qui sont logées dans
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les anneèu.:x:'.?trensvers8l1Z'5.dens lesquels on peut éga- lement établir une anmeture longitudinale 7, de lon- gueur réduite.
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Les figs' 4 à 6 montrent t 1 ' à ; e nc e 1;e nt d'un élément semi-tubuleire bl comprenant une partie lon- gitucinele continue 11 en son milieu et deux brides letérales 12 le long de leurs bords libres. Plusieurs parties 13, de forme semi-annula ire, sont établies entre les ouvertures c. Des ermetures 1011[::i tudine- les 14 et 15 sont incorporées respectivement dans les parties longitudinales continues 11 et 12 et des armetures transversales 16 sont logées dans les parties
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semi-ennuleires 13 et ces eiinetures pe u"'(3n Être pro- longées jusque dans le oevitG de l'élénent pour for- mer des ligeturos fermées. Certaines de ces perties semi-e,rrulzires 13 peuvent 6tre renforcées p.'r des nervures ou cloisons trensv8rseles 17 (fig. 7) qui peuvent s'étendre sur toute le largeur de le cevité de ces parties ou sur une largeur moindre.
Des arma- tures longitudinales 4,5 et 14,15 peuvent être in-
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corp# ées des deux côtés ou d'un côté seulement dahs 1' élé .lent.
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Sur le fig. 8 on montre un plancher cons- titué à l'aide de dallespréfabriquées d qui repo- sent dans de,s rainures 18 des poutres ou longerons semi-tubulaires b3, un remplissage e servent à rem- plir l'espèce libre qui subsiste au-dessus de le par- tie médiane 11 des poutres b3 entre les bords voisins de deux délies adjacentes d, ledit remplissage pou.- vent être renforcé par des armatures faisant saillie sur les pièces b3 et d si l'or. veut obtenir un en- semble monolithe. Un plafond f peut être suspendu eux poutres b3.
Sur le fig. 9 les eflaes d du plencher sont supportées per les brides 12 des poutres b4. Dens ce cas, des nervures ou cloisons transversales 17 doi- vent être prévues en certains points répartis le long de le poutre pour résister eux fatigues internes, par poussée, dens le demi-tube. Les ouvertures c sont bien visibles sur les figs. 8 et 9.
Les figs, 10 à 12 montrent l'établissement de nervures ou cloisons transversales 7 dans des élé- mants tubulaires a2 et s3 qui conviennent à le cons- tract ion de colonnes, piliers ou analogues. On peut établir des armatures trensverseles 8 dans ces ner- vures ou cloisons 7. Dans une même partie transver- sale de l'élément du tube a2 (figs. 10 et 11) on mé- nage quatre ouvertures 2. séparées entre-elles par des parties longitudinales 1, le, 2 et 2a (fig. 10) dans lesquelles on peut incorporer des armatures lon- gitudinales 4, 4e et 5, 5e.
Les nervures transver- sales 7 eugmentent le résistance du tube au flam- bage car celle du tube lui-même est relativement faible à cause de l'épaisseur relativement faible de ses perois. Les nervures de raidissement peuvent
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être écartées plus ou moins lesunes des autres sui- vent l'épaisseur de cesparois. Les nervures peuvent être remplacées per des cloisons transversales en bé- ton armé 7e (fig. 12) dans lesquellespeuvent être mé- nagéesdes ouvertures 9, cescloisons ayant, de préfé- rence, le forme de disques.
Des armatures trensver- sales 6 du tube, reliées par des ligatures eux arma- tures longitudinales, telles que 4 et 5, peuvent fei- re saillie dans ces nervures ou cloisons 7, avent le fabrication de l'élément, pour obtenir une lieison rigide entre sesparties constitutives.
Les figs, 13 à 16 montrent l'utilisation des éléments, obtenus selon l' invent ion, comme soc- les de poteaux dans les deux ces (sections tubulaire et semi-tubu:eire). Des bras 10 peuvent intervenir pour soutenir le poteau en bois 2., dans le sens laté- ral, le long de toute le surface de contact entre le socle et le poteau ou entre les parties supérieures et inférieures de cette surface (fig. 15) . Ces bras peuvent embrasser en partie le poteau g et ces bras peuvent comporter des saillies latérales perforées dans lesquelles on peut engager des liens h qui ser- vent à fixer le poteeu L au socle tubulaire e4 (figs.
13 et 14). Dans le ces d'un socle semi-tubulaire b5 (fig. 16) on ne doit pas faire intervenir des bras intercalaires comme supports latéraux, le poteau @ étant retenu simplement par des liens h qui prennent appui sur les brides longitudinales 12 alors que le cavité du demi-tube sert de logement en poteau. Avec des demi-tubes on peut établir des bras de soutien analogues à ceux désignés par 10 sur les figs. 13 et
14, de l'autre côté du poteau. Le socle tubulaire s4 ou semi-tubuleire b5 peut égelement comporter une ou
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plusieurs saillies auxiliaires, telles que 10e (fig. 15) pour soutenir directement le poteau dans le sens vertical.
Les liens h peuvent Être en- roules autour du poteau et du socle (fig.13) ou ils peuvent Être engages dans des passages de*, bras 10 (fig. 14).
Quand les tubes ou demi-tubes sont obtenus par moulage centrifuge, les armatures sont soumises automatiquement à une précontrainte, on augmente for- tement la densité et le résistance du béton et on lui sonne une surface lisse. Dans ce ces on peut for- mer les saillies 10 et 10a au cours du moulage alors que less ne rvures ou cloisons internes, tellesque 7 (figs. 10 et 11), des demi-tubes peuvent être mou- lées après coup. Des disques 7a, fabriqués à l'aven- ce ,peuvent être logés dansle moule avant que 1 on commence lc moulage centrifuge de l'élément.
Sur lesfigs. 17 à 20 on utilise des élé- ments semi-tubulaires comme traverses de chemins de fer. Des nervures ou cloisons transversales 17 peu- vent être établies où les agrafes .1; des railssont fixées eux traverses. Des cloisons analogues 17a et 17b peuvent être prévues aux extrémités des traverses et en des points intermédiaires (fig. 18) afin d'ob- tenir une résistance plus grande; dans 'La sens longi- tudinel des traverses, ce qui est particulièrement important dans les courbes. Le traverse peut être placée avec. se cavité dirigée vers le haut (figs, 17 à 19) ou vers le brs (fig. 20).
Dans le premier ces on obtient un bon support sur le partie pleine 11 de la traverse surtout si celle-ci est constituée plutôt par un bloc (fig. 19) que par un demi-tube (fig. 17).
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Dans le deuxième ces le traverse ropose soulement sur ses brides inférieures 12 (fig. 20), mais les ouvertures c permettent au belleste de pénétrer jus- qu'à l'intérieur ce qui améliore le support. Les rails peuvent être fixés eux traverses par des orge- nes de liaison interchangeables. Quand le cavité est orientée vers le haut, la fixation peut se faire à des rebords latéraux 18 de le partie supérieure des cloisons transversales 17. Le mode de fixation est alors excessivement simple puisque l'on dispose de suffisamment de place pour introduire les agrefes k, depuis le côté, dans des ouvertures ménagées, à cet effet, dans les rebords 18.
Comme 'les ermatures des cloisons transversales 17 sont reliées directe- ment aux armatures principales de le treverse, on obtient une liaison excellente entre le demi-tube et ces cloisons, quand ces dernières sont moulées après coup et quand lesdemi-tubes sont obtenus par moula- ge centrifuge. Un autre mode de fixation consiste à engager leagrafes k sous lesrebords 18, les agrafe étant boulonnées à leur extrémitésupérieure. Quand le cavité dos demi-tubes est oritnée vcrs le bas, des trous sont ménagés dans la paroi supérieure à proxi- mité des nervures transversales 11, ces trous ayant de préférence une forme rectangulaire et des boulons ay- ent des têtes rectangulaires étant engegés dans ces trous depuis le haut.
Quand on fait tourner les bou- lons de 90 autour de leur axe, on -'- engage les par- ties plus larges des ttes des boulons sous les bords rapprochés des trous, après quoi on les maintient en place per un serrage à fond des écrous des boulons.
D'autres moyens peuvent, évidemment, être utilisés pour fixer les rails eu traverses. Des moyens de drai- nage auxiliaires doivent être prévus pour les treverses
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dont le davité est orientée vers le haut. Une pré- contrainte des ermatures augmente la résistance au fendillement. On peut aussi se servir de traverses tubulaires avec des ouvertures dont le grend even- tege réside dans une diminution du poids.
Il a déjà été dit plus haut que le moula- ge centrifuge permet d'accroître fortement les pro- priétésdes produits obtenus. Dens ce ces on obtient des tubes en substance , cylindriques et analogues ceux montrés sur le;, figs. 1, 10, 12, 13 et 14 ou des demi-tubes, sensiblement cylindriques, analo- gues à ceux des figs, 8, 9, 16 et 17.
Le présente invention e également pour ob- jet un moule perfectionné convenant à un tel moulage par centrifugation. On peut se servir de n'importe quelle machine connue pour réaliser ce moulage et on a recours, avantageusement, à une machine dans la- quelle le moule est supporte per (les rouleaux répor- tis le long dudit moule qui peut tourner autour de son éxe en comportent des rails circule ires qui pren- nent appui sur oes rouleaux en étant pressés sur ceux- ci par des galets supérieurs. Quand le moule est en- traîné par des courroies, des poulies séparées doi- vent être montées sur ledit moule .
Sur les f igs. 21 et 22 on a montré des mou- les qui conviennent à des machine quelconques s du genre en question et dans. lesquelles le mouvement de rotation est transmis à des rails circulaires m ren- dus solidaires du moule 1. Celui-ci est constitué par une enveloppe en tôle 21 dont l'épaisseur dépend de le pression à supporter, le face externe de cette en- veloppe portent des nervures longitudinales 22 des
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nervures transversale 24. Le moule est constitué en deux moitiés semi-cylindriques dont les bords adjacents portent des bides 23, de préférence en forme de C. Aux endroits où l'élément à mouler doit comporter des ouvertures, on peut refouler le tôle vers l'intérieur pour former des saillies 21a (fbg.
21) ou on peut avoir recours à des pièces de rem- plissage rapportées 27 (fig. 22). De distance en distance, par exemple eu droit de chaque troisième nervure transversele 24, on peut monter sur le mou- le un rail en fonte m, constitue en deux moitiés.
A proximité des reils on monte des poulies sur les- quelles on fait pesser des courroies eu ces où l'on e recours à une transmission par courroies. Il est à conseiller de réunir les moitiés des reils de joints à emboîtement et de chenfreiner légèrement les pettes emboîtées de ces joints, sur le moitié de leur longueur, pour obtomir une marche plus douce.
Les deux moitiés du moule sont reliées entre-elles, après avoir été suporposées, à l'aide de crochets 25 ou autres orgenes de fixation.
Sur le face interne du moule peuvent être prévues des parties en saillie ou en retrait pour le formation de rainures, nervures, rebords ou bri- des, qui s'étentend sur toute le longueur de le pièce ou sur une partie de cette longueur, selon nécessité.
Il est nécessaire de donner aux ouvertures une forme telle que l, moule puisse être enlevé sens difficulté.
Sur le fig. 23 on e montréun moule fixen pour couler des pièces tubulaires selon l'invention.
Pour lesdeux pertieslongitusinales 1 et 2 du tube 27 on a prévu un coffrage normal constitué par des parois
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latérales 32 et par un fond 33. Les parties annu- leires 3 sont obtenuesà l'aide d'un noyeu 37, lé-
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,/.i'ui4'-.L 'l()Hll1Llu LL L 1, il uuL ;:ujy,pLi. 1'01 lUt- 1)110iu longitudinales du moule n, Les parois externes du moule n comportent un fond 31 etune paroi latéra-
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le 34. Des pièces de remplissage triencule ires 35 et 36 peuvent être établies aux angles. Des moules analogues peuvent être réélises pour fabriquer des
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pioues uonii-tubulairea.
On entend par l'expression "béton" un pro- duit moulable ou plastique, constitué per un mélen- ge de matières naturelles ou artificielles, grena- leuses ou désagrégées et légères ou lQurdes, tout en ayant une granulométrie appropriée, avec un liant, le produit obtenu étant connu sous le nom de béton, béton lger ou poreux, béton synthétique, pierro ar-
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tificielle, calcaire artificiel, argile sèche, céra- mique ou poterie sèche, etc..
Comme il va de soi et comme il résulte déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties,
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ayant été plus spéoialament indiqués, elle en embras- se, au contraire, toutes les variantes.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.