EP0479629A1 - Panneau de coffrage à béton - Google Patents

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EP0479629A1
EP0479629A1 EP91402252A EP91402252A EP0479629A1 EP 0479629 A1 EP0479629 A1 EP 0479629A1 EP 91402252 A EP91402252 A EP 91402252A EP 91402252 A EP91402252 A EP 91402252A EP 0479629 A1 EP0479629 A1 EP 0479629A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rods
concrete
concrete formwork
formwork panel
panel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP91402252A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Daniel Loiseau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Outinord St Amand SA
Original Assignee
Outinord St Amand SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Outinord St Amand SA filed Critical Outinord St Amand SA
Publication of EP0479629A1 publication Critical patent/EP0479629A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G9/00—Forming or shuttering elements for general use
    • E04G9/02—Forming boards or similar elements
    • E04G9/05—Forming boards or similar elements the form surface being of plastics
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G15/00—Forms or shutterings for making openings, cavities, slits, or channels
    • E04G15/02—Forms or shutterings for making openings, cavities, slits, or channels for windows, doors, or the like
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G9/00—Forming or shuttering elements for general use
    • E04G9/02—Forming boards or similar elements
    • E04G2009/028—Forming boards or similar elements with reinforcing ribs on the underside

Definitions

  • the invention relates to a concrete formwork panel. It will find its application in particular in the field of building construction.
  • metal panels do not resist corrosion; moreover all the accidental deformations which they would be brought to undergo are permanent. Finally, these are heavy panels that are difficult to handle.
  • the wood panels are only mentioned for the record since their possibilities of use are extremely limited. In addition, it is an expensive material, hardly compatible with mass production.
  • the main object of the present invention is to present a concrete formwork panel which is insensitive to corrosion and which offers mechanical characteristics of resistance to deformation very significantly improved compared to existing plastic panels. Not only does the panel of the invention better withstand external stresses by deforming much more weakly, but also it has a capacity for impact resistance which is also greatly improved.
  • the concrete formwork panel which will find its application in particular in the field of building construction, formed of a bearing face stiffened by ribs, is characterized in that it is reinforced by rods made of continuous fibers .
  • the present invention relates to a concrete formwork panel. It will find its application in particular in the field of building construction.
  • Figure 1 shows the view of the rear face of a concrete formwork panel.
  • the front face is flat and the poured concrete is applied to it.
  • the panel (1) consists of a support plate (2) stiffened by a set of interlocking ribs (3).
  • the dimensions of the panel are 600 ⁇ 900 mm with a spacing between ribs and with respect to the edges of 300 mm.
  • the panel is entirely made of polypropylene, that is to say a rot-proof material, which is resistant to shocks.
  • the formwork panel (1) of the present invention has great rigidity. For this, it is reinforced by rods made of continuous glass fibers.
  • Figure 2 shows a sectional view of a rib (3), in which there is the establishment of two rods (4 and 5). These rods extend over the entire length of the rib (3), the perimeter (6) of the panel (1), as illustrated in FIG. 1, is also provided with reinforcing rods.
  • the rods (4 and 5) extend at the foot and at the top of the ribs.
  • the rods (5) located at the top of the ribs reinforce the tensile strength of the panel (1).
  • the rods (4 and 5) are fixed over their entire length in the ribs (3). In this way, the rods and the polypropylene located in the same zones undergo the same deformations by the phenomenon of adhesion.
  • the neutral fiber (6) By defining the neutral fiber (6) as the axis illustrated in Figure 2 of the rib (3) where the stress is zero, the deformations and stresses in the polypropylene ribs (3) and in the rods (4 and 5) are proportional to the distance from the neutral fiber (6).
  • the rods (4 and 5) used are preferably rough or twisted in order to increase their adhesion in the rib (3).
  • This adhesion is interesting because it avoids a distribution of the stress throughout the rod, which would be the case if the rod was fixed only by its ends. By fixing the rod over its entire length, it acts as a function of the local stress, hence an overall elongation very much less than that which would be encountered with a rod subjected to a uniform maximum stress.
  • the reinforcement of the formwork panel by the installation of rods in continuous fibers has the advantage of obtaining a Young's modulus relating to the composite materials equal to or even greater than the polypropylene loaded with short fibers.
  • the impact resistance is not altered but on the contrary increased thanks to the continuity of the fibers and their capacity to transmit the stresses from one end to the other of the panel.
  • the elastic properties of continuous glass fiber rods also make it possible to considerably reduce the hysteresis phenomenon of polypropylene linked to the bending of the panel.
  • the rods (4 and 5) are composed of a core of parallel glass fibers impregnated with a thermosetting resin, such as an epoxy or a vinylester.
  • a thermosetting resin such as an epoxy or a vinylester.
  • the surface of the rod is preferably twisted to accentuate the attachment with the polypropylene. Young's modulus of these rods is 46,000 M.Pa.
  • the breaking stress is 139 Da.N / mm 2 .
  • the diameters of the rods that have been tested range from 4 to 10 mm.
  • the concrete formwork ends can also be manufactured according to the technique of the present invention. They are arranged between two formwork panels and the end of the veil ensures the concrete stops and trunk the end of the veil.
  • the end piece (7) as illustrated in FIG. 3, can be compared to a beam subjected to a triangular hydrostatic load. This load corresponds to the pressure exerted by the liquid concrete on the beam.
  • the end piece (7) must withstand loads, taking into account the density of the concrete (2,4).
  • the end piece (7) has two fixing points (8 and 9) located at each of its ends. The end is therefore subjected to a significant bending force.
  • Figures 4a, 4b, 4c and 4d show different common sections used to make the beams making up the end piece.
  • Figure 4a shows a simple T section without heel.
  • Figure 4b shows a simple T beam with heel.
  • Figure 4c shows a double T beam without heel.
  • Figure 4d shows a double T beam with heel.
  • a rod (10) is placed at the base of the T and a rod (11) is placed at the top of the T.
  • the beams are reinforced by the presence of these rods made of continuous fibers, which makes it possible to reach - to have a very high moment of inertia and to reduce the amount of material used.
  • the end piece is preferably made from a compact unexpanded polyurethane with a density between 1 and 1.15 with high mechanical characteristics. Its Young's modulus is greater than 2000 M.Pa and its impact resistance is greater than 60 kg / m 2 .
  • the reinforcing rods (10 and 11) comprise a core made of parallel glass fibers impregnated with a thermosetting resin such as an epoxy or a vinylester. The surface of the rods is twisted to accentuate their attachment to the polyurethane. The Young's modulus of the rods is 46,000 M.Pa and their tensile stress is 139 Da.N / mm 2 .
  • the rods are arranged on either side of the neutral axis of the T or double T section and behave like a beam - bar assembly whose cohesion is provided by the polyurethane.
  • the rods (10) located in the lower part of the T or in the heel reinforce the tensile strength of the profile and limit the elongation of the polyurethane.
  • Associated with the rods (11) located in the upper part of the compressed T they contribute to the rigidity of the profile in composite material. This rigidity, quantified by the moment of inertia, is proportional to the section and the spacing of the rods.
  • the load of continuous glass fibers characterized by the positioning of the rods, has the effect of raising the Young's modulus of the polyurethane in proportions which can vary from 50 to 100%, not to reduce the resistance to shock and considerably reduce the hysteresis phenomenon linked to flexion of the buttocks.
  • Figure 5 shows an end beam (12) in section view.
  • This beam (12) is subjected to a bending force resulting from the thrust of the liquid concrete which tends to cause it to flex. This results in the creation of a compressed zone (13) and a tight zone (14), arranged on either side of the neutral fiber (15).
  • the rods (10 and 11) are fixed in the beam (12) over their entire length.
  • the rods (10 and 11) and the polyurethane located in the same areas undergo the same deformations by the phenomenon of adhesion. These deformations are proportional to the distance from the neutral fiber (15).
  • the rods (10 and 11) used are preferably twisted on the surface to increase the adhesion phenomenon.
  • the reservation frames are intended to be placed between two formwork panels when pouring concrete to occupy the future location of a door or window.
  • the reservation frame makes this area inaccessible to poured concrete.
  • the frame (16), as illustrated in Figure 6, is similar to a gantry subjected to loads or pressures uniformly distributed or triangular depending on the location.
  • the uprights (17 and 18) are subjected to progressive forces with at the top already a load corresponding to the immersion of the frame (16) in the liquid concrete.
  • the transverse beam (19), for its part, is subjected to a regular pressure force since it works at constant depth in the formwork.
  • the reservation frame (16) is therefore required to withstand significant hydrostatic pressure loads taking into account the density of the concrete (2,4).
  • the reservation frame (16) is constructed from beams reinforced by the presence of rods of continuous glass fibers.
  • the frame (16) is made from a compact unexpanded polyurethane with a density between 1 and 1.15 with high mechanical characteristics: Young's modulus greater than 2000 M.Pa and impact resistance more than 60 kg / m 2 .
  • the reinforcements are made of rods composed of a core of parallel glass fibers impregnated with a thermosetting resin such as an epoxy or vinylester. The surface of the rods is twisted to accentuate the bond with the polyurethane.
  • the Young's modulus of the rods is of the order of 46,000 M.Pa and its breaking stress is 139 Da.N / mm2.
  • FIG. 7 represents the gantry (16) which forms the reservation frame.
  • This consists of uprights (17 and 18) formed in the example chosen by double T beams with heel, identical to those illustrated in Figure 4d.
  • the crosspiece (19) is formed by the assembly of two angles placed at the end of the beams which form the uprights (17 and 18).
  • the rigidity of the frame (16) can be significantly improved thanks to the presence of connecting bars shown diagrammatically by dashed lines in FIG. 7.
  • longitudinal rods of continuous glass fibers (10, 11) are integrated at the top and at the base of the T, such as illustrated in Figure 8 which shows the frame (16) in cross section.
  • the rods (10 and 11) significantly increase the moment of inertia of the beams and make it possible to reduce the amount of material used.
  • the rods are arranged on either side of the neutral axis of the double-T section and behave like a beam-bar assembly whose cohesion is provided by the polyurethane.
  • the rods (10) located in the lower part of the double T or in the heel reinforce the tensile strength of the profile and limit the elongation of the polyurethane.
  • the rods (11) located in the upper part of the double T are compressed and they contribute to the rigidity of the composite material profile.
  • This rigidity quantified by the moment of inertia, is proportional to the section and the spacing of the rods (10 and 11).
  • rods made of continuous glass fibers has the effect of raising the Young's modulus of the polyurethane in proportions which can vary from 50 to 100% and of not reducing its impact resistance.
  • the hysteresis phenomenon, linked to the section of the beam elements, is considerably reduced.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Forms Removed On Construction Sites Or Auxiliary Members Thereof (AREA)

Abstract

L'invention est relative à un panneau de coffrage à béton, tel que about, cadre de réservation ou autre, qui trouvera notamment son application dans la construction de bâtiments. Le panneau (1) de coffrage est formé d'une plaque d'appui (2) destiné à s'appliquer contre le béton liquide, rigidifié par des nervures (3) entrecroisées. Selon l'invention, le panneau (1) est renforcé par la présence de joncs en fibres de verre continues disposées le long des nervures sur lesquelles ils sont fixés. L'invention concerne les constructeurs d'outillage pour le bâtiment. <IMAGE>

Description

  • L'invention est relative à un panneau de coffrage à béton. Elle trouvera notamment son application dans le domaine de la construction de bâtiments.
  • De plus en plus fréquemment, dans la construction de bâtiments modernes, on fait appel au coulage du béton pour réaliser les éléments sur site ou préfabriqués en usine. Cette technique offre l'avantage d'être très économique et permet d'obtenir des pièces présentant de bonnes caractéristiques mécaniques.
  • Pour cela on utilise un coffrage dont le profil est analogue à la pièce à réaliser. On coule le béton liquide dans le coffrage et après séchage, on procède au démoulage de la pièce. Il existe différentes formes de coffrages utilisées selon la nature de l'élément en béton à fabriquer. C'est ainsi que l'on connaît le panneau standard destiné à réaliser des parois, les abouts disposés entre deux panneaux de coffrage, l'about de voile assure l'arrêt du béton et coffre l'extrémité du voile, les cadres de réservation disposés entre deux panneaux de coffrage lors du coulage du béton, ils occupent l'emplacement futur d'une porte ou d'une fenêtre en rendant la zone occupée inaccessible au béton coulé, etc.
  • Pour assurer la construction des panneaux de coffrage, différents matériaux peuvent être utilisés, c'est ainsi que l'on rencontre le plus souvent des coffrages métalliques et également en bois et en matière synthétique telle que le polypropylène chargé de fibres de verre.
  • L'inconvénient des panneaux métalliques est qu'ils ne résistent pas à la corrosion ; par ailleurs toutes les déformations accidentelles qu'ils seraient amenés à subir sont permanentes. Enfin, il s'agit de panneaux lourds difficiles à manipuler. Les panneaux de bois ne sont cités que pour mémoire étant donné que leurs possibilités d'utilisation sont extrêmement réduites. Par ailleurs, il s'agit d'un matériau cher, guère compatible avec les fabrications en série.
  • C'est pourquoi les constructeurs se sont orientés vers l'utilisation de matériaux plastiques pour la réalisation de coffrages à béton, qui offrent l'avantage de pouvoir facilement être fabriqués en série et d'être inaltérables. Il faut cependant prendre certaines précautions d'emploi étant donné les charges très importantes rencontrées lors de la phase de coulage du béton lorsque celui-ci est liquide. Il est capital d'éviter tout cintrage du panneau pour éviter que la pièce coulée ne soit déformée. Parailleurs, la densité élevée du béton (2,4) fait que celui-ci exerce une pression importante sur le panneau de coffrage. Dans ces conditions, les panneaux sont actuellement réalisés en polypropylène chargé à environ 25 à 30 % de fibres de verre. Cette charge en fibres de verre courtes, de longueur de 2 à 3 mm, a pour intérêt d'augmenter le module de Young dans des proportions importantes (de 1500 M.Pa à 4500 M.Pa). Cette charge a par contre l'inconvénient de faire chuter de façon considérable la résistance aux chocs du panneau.
  • Un autre défaut également rencontré avec les éléments de coffrage à béton en matériaux synthétiques est leur déformation permanente due à des phénomènes d'hystérésis. Il apparaît qu'après avoir subi une quelconque déformation résultant par exemple de la poussée du béton liquide, l'élément ne revient pas rigoureusement en place mais subit une légère déformation résiduelle nuisible.
  • Le but principal de la présente invention est de présenter un panneau de coffrage à béton qui soit insensible à la corrosion et qui offre des caractéristiques mécaniques de résistance à la déformation très sensiblement améliorées par rapport aux panneaux plastiques existants. Non seulement le panneau de l'invention résiste mieux aux contraintes extérieures en se déformant beaucoup plus faiblement mais également il présente une aptitude de résistance aux chocs également fortement améliorée.
  • Il faut également souligner qu'il est insensible aux phénomènes de déformation permanente par hystérésis.
  • Les techniques actuelles de construction par moulage peuvent être conservées, ce qui rend le produit de l'invention particulièrement économique et compétitif.
  • D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter.
  • Le panneau de coffrage à béton, qui trouvera notamment son application dans le domaine de la construction de bâtiments, formé d'une face d'appui rigidifiée par des nervures, est caractérisé par le fait qu'il est renforcé par des joncs en fibres continues.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, accompagnée de dessins en annexe, parmi lesquels :
    • - la figure 1 représente la face nervurée d'un panneau de coffrage,
    • - la figure 2 schématise en vue de coupe le panneau de la figure 1 au niveau d'une nervure,
    • - la figure 3 schématise la charge subie par un about,
    • - les figures 4a, b, c, d représentent respectivement les différentes sections courantes rencontrées pour la fabrication de l'about,
    • - la figure 5 montre la répartition des contraintes dans la section d'une poutre renforcée,
    • - la figure 6 schématise les contraintes extérieures que doit supporter un cadre de réservation,
    • - la figure 7 représente en vue de face un cadre de réservation,
    • - la figure 8 illlustre en vue de coupe sectionnelle le cadre de réservation de la figure 7.
  • La présente invention vise un panneau de coffrage à béton. Elle trouvera notamment son application dans le domaine de la construction de bâtiments.
  • Les techniques modernes de construction d'édifices font largement appel à l'emploi d'éléments en béton moulé, directement sur le site ou préfabriqué en usine. La construction d'éléments en béton permet d'obtenir des gains de temps appréciables et la réalisation d'éléments possédant d'excellentes caractéristiques mécaniques.
  • La fabrication de ces éléments de construction en béton s'obtient par moulage des pièces dans des coffrages appropriés. Il existe bien entendu différents types de coffrage, chacun d'eux étant dessiné pour la réalisation d'un type de pièce particulier.
  • Traditionnellement construits à partir de pièces métalliques, les coffrages à béton souffrent de défauts dus à la corrosion. Il faut également noter que le métal est lourd, ce qui a poussé les constructeurs vers la fabrication de pièces en matières plastiques. C'est ainsi qu'on a vu apparaître des panneaux de coffrage en polypropylène chargé de fibres de verre. La fibre de verre a pour but de renforcer le panneau et de lui donner plus de rigidité. Malheureusement cet élément rend la matière fragile et cassante. Elle est cependant indispensable sur le plan de la rigidité étant donné les contraintes de pression énormes auxquelles est soumis le panneau lors de la phase de coulée de béton liquide. La densité du béton (2,4) crée des pressions à la base du coffrage telles que celui-ci a tendance à se déformer, en particulier les panneaux fléchissent et la pièce moulée fabriquée est déformée.
  • Selon la technique de la présente invention, il est possible de réaliser différentes pièces de coffrage à béton et à titre d'exemple, la description portera sur un panneau, un about et un cadre de réservation.
  • La figure 1 représente la vue de la face arrière d'un panneau de coffrage à béton. La face avant est plane et c'est sur elle que s'applique le béton coulé. Le panneau (1) se compose d'une plaque d'appui (2) rigidifiée par un ensemble de nervures (3) entrecroisées. Dans l'exemple choisi, les dimensions du panneau sont de 600 x 900 mm avec un écartement entre nervures et par rapport aux bords de 300 mm. Le panneau est entièrement fabriqué en polypropylène, c'est-à-dire une matière imputrescible, qui résiste bien aux chocs. Quoiqu'il ne soit pas chargé de fibres de verre, le panneau (1) de coffrage de la présente invention présente une grande rigidité. Pour cela, il est renforcé par des joncs en fibres de verre continues.
  • La figure 2 représente en vue de coupe une nervure (3), dans laquelle on distingue la mise en place de deux joncs (4 et 5). Ces joncs s'étendent sur toute la longueur de la nervure (3), le périmètre (6) du panneau (1), tel qu'illustré à la figure 1, est également muni de joncs de renfort.
  • Les joncs (4 et 5) s'étendent au pied et au sommet des nervures. Les joncs (5) situés au sommet des nervures renforcent la résistance à la traction du panneau (1). Associés aux joncs (4) situés au pied des nervures (3) à proximité de la plaque (2) d'appui, soumis à la compression, ils contribuent à la rigidité du panneau (1). Cette ridigité, quantifiée par le moment d'inertie, est proportionnelle à la somme des sections des joncs et l'espacement des joncs supérieurs, soumis à la compression et des joncs inférieurs, soumis à la traction.
  • Les joncs (4 et 5) sont fixés sur toute leur longueur dans les nervures (3). De la sorte, les joncs et le polypropylène situés dans les mêmes zones subissent les mêmes déformations par le phénomène d'adhérence. En définissant la fibre neutre (6) comme l'axe illustré à la figure 2 de la nervure (3) où la contrainte est nulle, les déformations et contraintes dans les nervures (3) de polypropylène et dans les joncs (4 et 5) sont proportionnelles à l'éloignement de la fibre neutre (6).
  • Les joncs (4 et 5) utilisés sont de préférence rugueux ou torsadés afin d'accroître leur adhérence dans la nervure (3). Cette adhérence est intéressante car elle évite une répartition de la contrainte tout au long du jonc, ce qui serait le cas si le jonc était fixé uniquement par ses extrémités. En fixant le jonc surtoute sa longueur, celui-ci agit en fonction de la contrainte locale, d'où un allongement global très sensiblement inférieur à celui qui serait rencontré avec un jonc soumis à une contrainte maximum uniforme.
  • Le renfort du panneau de coffrage par la mise en place de joncs en fibres continues a pour avantage d'obtenir un module de Young relatif aux matériaux composites égal voire supérieur au polypropylène chargé de fibres courtes.
  • La résistance aux chocs n'est pas altérée mais au contraire augmentée grâce à la continuité des fibres et leur capacité à transmettre les contraintes d'un bout à l'autre du panneau.
  • Les propriétés élastiques des joncs en fibres de verre continues permettent également de réduire considérablement le phénomène d'hystérésis du polypropylène lié à la flexion du panneau.
  • Les joncs ( 4 et 5 ) sont composés d'une âme en fibres de verre parallèles imprégnées d'une résine thermodurcissable, telle qu'un époxy ou un vinylester. La surface du jonc est de préférence torsadée pour accentuer l'accrochage avec le polypropylène. Le module de Young de ces joncs est de 46000 M.Pa. La contrainte à la rupture est de 139 Da.N/mm2. Les diamètres des joncs qui ont été essayés vont de 4 à 10 mm.
  • Les abouts de coffrage à béton peuvent également être fabriqués selon la technique de la présente invention. Ils sont disposés entre deux panneaux de coffrage et l'about de voile assure l'arrêt du béton et coffre l'extrémité du voile.
  • L'about (7), tel qu'illustré à la figure 3, est assimilable à une poutre soumise à une charge hydrostatique triangulaire. Cette charge correspond à la pression exercée par le béton liquide sur la poutre. L'about (7) doit résister à des charges, en tenant compte de la densité du béton (2,4). L'about (7) comporte deux points de fixation (8 et 9) situés à chacune de ses extrémités. L'about est donc soumis à un effort de flexion important.
  • Les figures 4a, 4b, 4c et 4d représentent différentes sections courantes employées pour réaliser les poutres composant l'about. La figure 4a montre une section en simple T sans talon. La figure 4b représente une poutre en simple T avec talon. La figure 4c représente une poutre en double T sans talon. La figure 4d représente une poutre en double T avec talon.
  • Dans chacun des cas, un jonc (10) est disposé à la base du T et un jonc (11) est disposé au sommet du T. Les poutres sont renforcées par la présence de ces joncs en fibres continues, ce qui permet d'attein- dre un moment d'inertie très élevé et de réduire la quantité de matière utilisée.
  • L'about est de préférence réalisé à partir d'un polyuréthane compact non expansé de densité situé entre 1 et 1,15 avec des caractéristiques mécaniques élevées. Son module de Young est supérieur à 2000 M.Pa et sa résistance aux chocs est supérieure à 60 kg/m2. Les joncs (10 et 11) de renfort comportent une âme en fibres de verre parallèles imprégnées d'une résine thermodurcissable telle qu'un époxy ou un vinylester. La surface des joncs est torsadée pour accentuer leur accrochage avec le polyuréthane. Le module de Young des joncs est de 46000 M.Pa et leur contrainte à la rupture est de 139 Da.N/mm2.
  • Les joncs sont disposés de part et d'autre de l'axe neutre de la section en T ou double T et se comportent comme un ensemble poutre - barre dont la cohésion est apportée par le polyuréthane. Les joncs (10) situés dans la partie inférieure du T ou dans le talon renforcent la résistance à la traction du profilé et limitent l'allongement du polyuréthane. Associés aux joncs (11) situés dans la partie supérieure du T comprimé, ils contribuent à la rigidité du profil en matériau composite. Cette rigidité, quantifiée par le moment d'inertie, est proportionnelle à la section et à l'espacement des joncs.
  • De plus, la charge en fibres de verre continues, caractérisée par la mise en place des joncs, a pour incidence d'élever le module de Young du polyuréthane dans des proportions pouvant varier de 50 à 100 %, de ne pas diminuer la résistance aux chocs et de réduire considérablement le phénomène d'hystérésis lié à la flexion des abouts.
  • La figure 5 représente une poutre d'about (12) en vue de coupe. Cette poutre (12) est soumise à un effort de flexion résultant de la poussée du béton liquide qui a tendance à la faire fléchir. Cela se traduit par la création d'une zone comprimée (13) et d'une zone tendue (14), disposées de part et d'autre de la fibre neutre (15). Les joncs (10 et 11) sont fixés dans la poutre (12) sur toute leur longueur. Ainsi, les joncs (10 et 11) et le polyuréthane situés dans les mêmes zones subissent les mêmes déformations par le phénomène d'adhérence. Ces déformations sont proportionnelles à l'éloignement de la fibre neutre (15). Les joncs (10 et 11) utilisés sont de préférence torsadés en surface pour accroître le phénomène d'adhérence.
  • Les cadres de réservation sont destinés à être disposés entre deux panneaux de coffrage lors du coulage du béton pour occuper l'emplacement futur d'une porte ou d'une fenêtre. Le cadre de réservation rend cette zone inaccessible au béton coulé.
  • Le cadre (16), tel qu'illustré à la figure 6, est assimilable à un portique soumis à des charges ou pressions uniformément réparties ou triangulaires selon les endroits. Les montants (17 et 18) sont soumis à des efforts progressifs avec au sommet déjà une charge correspondant à l'immersion du cadre (16) dans le béton liquide. La poutre transversale (19), quant à elle, est soumise à un effort de pression régulier puisqu'elle travaille à profondeur constante dans le coffrage.
  • Le cadre (16) de réservation est par conséquent amené à résister à des charges de pression hydrostatique importantes compte tenu de la densité du béton (2,4). Selon l'invention, le cadre de réservation (16) est construit à partir de poutres renforcées par la présence de joncs de fibres de verre continues.
  • Dans l'exemple choisi, le cadre (16) est réalisé à partir d'un polyuréthane compact non expansé de densité comprise entre 1 et 1,15 avec des caractéristiques mécaniques élevées : module de Young supérieur à 2000 M.Pa et résistance aux chocs supérieure à 60 kg/m2. Les renforts sont en joncs composés d'une âme en fibres de verre parallèles imprégnées d'une résine thermodurcissable telle qu'un époxy ou vinylester. La surface des joncs est torsadée pour accentuer l'accrochage avec le polyuréthane. Le module de Young des joncs est de l'ordre de 46000 M.Pa et sa contrainte à la rupture est de 139 Da.N/mm2.
  • Les profils préconisés pour la construction du cadre (16) sont analoques à ceux illustrés en figures 4a, 4b, 4c et 4d.
  • La figure 7 représente le portique (16) qui forme le cadre de réservation. Celui-ci se compose de montants (17 et 18) formés dans l'exemple choisi par des poutres en double T avec talon, identiques à celles illustrées à la figure 4d. La traverse (19) est formée par l'assemblage de deux cornières disposées à l'extrémité des poutres qui forment les montants (17 et 18). La rigidité du cadre (16) pourra être sensiblement améliorée grâce à la présence de barres de liaison schématisées par des traits mixtes sur la figure 7.
  • Dans tous les éléments du cadre, qu'il s'agisse des montants (17, 18) ou de la traverse (19), des joncs longitudinaux de fibres de verre continues (10, 11) sont intégrés au sommet et à la base du T, tels qu'illustrés à la figure 8 qui représente le cadre (16) en vue de coupe transversale. Les joncs (10 et 11) augmentent sensiblement le moment d'inertie des poutres et permettent de réduire la quantité de matière utilisée.
  • Les joncs sont disposés de part et d'autre de l'axe neutre de la section en double T et se comportent comme un ensemble poutre - barre dont la cohésion est apportée par le polyuréthane. Les joncs (10) situés dans la partie inférieure du double T ou dans le talon renforcent la résistance à la traction du profil et limitent l'allongement du polyuréthane.
  • Les joncs (11) situés dans la partie supérieure du double T sont comprimés et ils contribuent à la rigidité du profil en matériau composite. Cette rigidité, quantifiée par le moment d'inertie, est proportionnelle à la section et à l'espacement des joncs (10 et 11).
  • De plus, la présence des joncs en fibres de verre continues a pour incidence d'élever le module de Young du polyuréthane dans des proportions pouvant varier de 50 à 100 % et de ne pas diminuer sa résistance aux chocs. Le phénomène d'hystérésis, lié à la section des éléments en poutre, est réduit considérablement.
  • Quoique la description se soit portée sur la fabrication d'un panneau de coffrage à béton, qui peut prendre la forme d'un about, d'un cadre de réservation ou autre, elle pourra également s'appliquer à la fabrication d'autres types de pièces mécaniques ayant à résister à des contraintes importantes.

Claims (9)

1. Panneau de coffrage à béton, tel que about, cadre de réservation ou autre, qui trouvera notamment son application dans le domaine de la construction de bâtiments, formé d'une plaque (2) d'appui, rigidifiée par des nervures (3), caractérisé par le fait qu'il est renforcé par la présence de joncs (4 et 5) en fibres de verre continues.
2. Panneau de coffrage à béton, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les joncs (4 et 5) s'étendent tout le long des nervures (3).
3. Panneau de coffrage à béton, selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les joncs (4 et 5) s'étendent au pied et au sommet des nervures (3).
4. Panneau de coffrage à béton, selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les joncs (4 et 5) sont disposés de part et d'autre de l'axe neutre (6).
5. Panneau de coffrage à béton, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les joncs (4 et 5) sont fixés sur toute leur longueur.
6. Panneau de coffrage à béton, selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la surface extérieure des joncs (4 et 5) est torsadée ou rugueuse pour améliorer son accrochage sur le panneau (1).
7. Panneau de coffrage à béton, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les joncs (4 et 5) sont composés d'une âme en fibres de verre parallèles imprégnées d'une résine thermodurcissable, telle qu'epoxy ou vinylester.
8. Panneau de coffrage à béton, selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les joncs en fibres de verre continues présentent un module de Young d'environ 46000 M.Pa et une contrainte à la rupture d'environ 139 Da.N/mm2.
9. Panneau de coffrage à béton, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les poutres utilisées pour la confection du cadre (16) ou de l'about (7) présentent un profil en simple ou double T avec ou sans talon.
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