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"Perfectionnements aux planchers en béton".
L'invention a pour objet une poutre en treillis comprenant une semelle inférieure en béton précontraint pourvue de fils tendus d'avance, des étriers noyés partiellement dans ladite semelle, ces étriers s'étendant au-dessus de la semelle, et une armature métallique travaillant à compression montée dans des boucles formées par les extrémités supérieures des étriers.
Ces poutres sont destinées à être utilisées pour former des planchers portants. A cet effet, ces poutres sont disposées les unes à côtés des autres, sur une construction,
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telle q'un mur. Ensuite on coule du béton sur les semelles de ces poutres, de manière à envelopper l'armature précitée et la partie supérieure des étriers.
L'utilisation de poutres en treillis composées, dont la semelle inférieure est réalisée en béton précontraint a, jusqu'à présent, donnée lieu à des difficultés d'exécution considérables. Ces poutres sont habituellement constituées d'un treillis de barres métalliques soudées auxquelles une semelle inférieure en béton précontraint est coulée. Lorsque le treil- lis métallique est soudé préalablement, le danger existe que, après la mise sous tension de la poutre, celle-ci subisse un gauchissement, ce qui empêche son utilisation dans des construc- tions de plafonds ou de planchers. D'autres solutions ont été proposées qui ne donnent cependant pas entière satisfaction du point de vue fabrication.
Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients précités et de proposer une nouvelle poutre pouvant être réalisée suivant un procédé habituel. A cet effet, l'armature supérieure de la poutre comprend des barres disposées sensiblement parallèlement et symétriquement par apport à l'axe de symétrie longitudinal de la poutre, les jambes des boucles des étriers étant placées obliquement par rapport aux barres auxquelles elles sont fixées, deux boucles adjacentes étant symétriques par rapport au plan médian du segment de droite réu- nissant les points de fixation de ces boucles aux barres.
Suivant une forme de réalisation avantageuse de l'objet de l'invention, les jambes de chaque boucle sont disposées dans un plan sensiblement perpendiculaire à la semelle en béton précontraint, les plans verticaux des jambes de deux boucles voisines formant avec la barre auxquelles elles sont montées, des angles opposés correspondants égaux.
Suivant une forme de réalisation particulièrement
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avantageuse de l'objet de l'invention les jambes des boucles présentent un pied noyé dans la semelle en béton précontraint et s'étendant sensiblement transversalement par rapport à la poutre.
Suivant une forme de réalisation préférée de l'objet de l'invention, un étrier comprend au moins deux boucles solidaires entr'elles, ces boucles étant montées sur des barres différentes.
Suivant une forme de réalisation particulière- de l'objet de l'invention, un étrier présentant deux boucles montées sur des barres voisines, les jambes inclinées et disposées extérieurement par rapport aux barres sont réunies entre elles par un pied commun se présentant sous forme d'une tige transversale à la poutre, les pieds des deux autres jambes disposées intérieurement' par rapport aux dites barres se présentant sous forme de tiges parallèles à ladite tige transversale des jambes extérieures et s'orientant vers l'extérieur.
L'invention a également pour objet une poutre pour la,réalisation d'un plancher, cette poutre étant carac- térisée par le fait qu'elle présente à ses extrémités au moins une partie saillante et un évidemment, la forme de la partie saillante correspondant à la forme de 1'évidemment.
Un autre objet de l'invention consiste en un procédé pour la réalisation de planchers à partir de poutres en treillis disposées les unes contre les autres. Ce procédé est caractérisé par le fait que l'on place eu moins au-des- sus des joints entre deux poutres adjacentes, des blocs de remplissage préfabriqués, tels que des blocs d'isolation, ces blocs étant ensuite noyés dans du béton.
Lorsque la largeur à couvrir ne correspond pas à un multiple de la largeur de la poutre augmenté par le
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nombre de joints, une fente., dont la largeur est inférieure à celle des poutres, subsistera. L'invention a également pour but de présenter une pièce de remplissage destinée à cou- vrir cette fente. A cet effet,' cette pièce est constituée d'une plaque de béton présentant à un de ces bords laté-, raux, dans sa face inférieure, un évidemment dont la profon- deur est sensiblement égale à l'épaisseur de la semelle inférieure d'une poutre entreillis, de manière à former, lors de leur placement, une surface plane avec les poutres adjacentes.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description des dessins donnée à titre d'exemples non limitatifs. d'une forme de réalisation de l'objet de l'invention.
La figure 1 est une vue en élévation d'une poutre en treillis suivant l'invention.
La figure 2 est une vue en plan de la poutre suivant la figure 1.
La figure 3 est une vue en perspective d'une pièce de remplissage suivant l'invention.
La figure 4 est une vue en élévation d'un plancher suivant l'invention.
La figure 5 est une vue en détail d'une partie d'un plancher suivant l'invention,
La figure 6 est une vue en perspective d'un détail de construction de la poutre suivant l'invention.
Dans les différentes figures les mêmes chiffres de référence désignent des éléments analogues,
La poutre en treillis 1 est constituée d'une semelle inférieure 2 en béton précontraint dont le rapport entre le largeur et l'épaisseur est relativement élevé et de l'ordre de 15, cette semelle comprenant en outre des fils 3
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tendus à l'avance. Des étriers 4 (voir figure 6) sont noyés partiellement dans le semelle inférieure 2 et s'étendent au- dessus de cette dernière. Ces étriers 4 constituent les diago- nales de la poutre et présentent chacun deux boucles 5 et 6 dans chacune desquelles passe une.barre 7 et 8 travaillant à com- pression.
Dans la forme de réalisation représentée aux figures, ces barres sont au nombre de deux et sont disposées sensible- ment parallèlement par rapport à l'axe de symétrie longitudina- le de la poutre et à une distance du bord latéral correspondant de la poutre, égal au quart de la largeur totale de cette poutre. Les jambes 9, 10, 11 et 12 des boucles sont placées obliquement par rapport aux barres auxquelles elles sont fixées, les jambes d'une même boucle étant disposées dans un plan perpendiculaire à la semelle. Les jambes intérieures 10 et 11 des boucles 5 et 6 sont réunies par une tige 13 noyée dans la semelle 2 et disposée transversalement par rapport à la poutre.
Les jambes 9 et 12 s'étendant intérieurement par rap- port aux barres 7 et 8 présentent des pieds ayant la forme de tiges 14 et 15 parallèles à la tige transversale 13 et s'orien- tant vers l'extérieur des barres, ces tiges 14 et 15 étant également noyées dans le samelle inférieur 2. Les étriers 4 sont disposés à des distances égales entr'elles, dans la semel- le 2 de la poutre 1. Comme il a été signalé ci-dessus, chaque boucle est disposée avec ses jambes dans un plan perpendiculaire à la semelle, ce plan formant avec la barre à laquelle est fixée la boucle, un angle [alpha]. Les plans de deux boucles successifs forment avec la barre, à laquelle elles sont fixées, des angles opposés correspondants égaux, aussi bien suivant le sens longi- tudinal de la poutre que suivant le sens transversal de cette dernière.
L'utilisation de deux barres 7 et 8 chacunes dispo- sées à un quart du bord latéral correspondant de la poutre 1, la forme particulière des étriers 4 et leur disposition relative
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par rapport à ces barres 7 et 8 assurent une répartition symé- trique des forces agissant dans la poutre 1, de manière à éviter le gauchissement de cette poutre,
Lors de la réalisation de planchers à partir de poutres en treillis 1, ces dernières sont disposées les unes à côté des autres, les extrémités de chaque poutre étant disposées sur des murs ou sur des poutres porteuses.
Ensuite, on place au-dessus des joints 16 entre deux poutres adjacen- tes, et entre les barres 7 et 8, des blocs de remplissage 17 constitués de préférence d'une matière isolante, ces blocs pouvant aussi avoir comme but unique de limiter le poids des poutres. Une opération suivante consiste à appliquer une couche de béton sur les semelles entre les blocs 17 et au-dessus de cel@ les-ci, afin d'envelopper les étriers 4 et les barres 7 et 8.
On obtient ainsi, pour chaque poutre 1, une semelle supérieure
18 réunie à la semelle inférieure 2 par des ânes 19 enveloppante une barre 7 ou 8 et une partie des étriers 4. Les blocs de rem- plissage 17 peuvent être disposés à une certaine distance les 'uns.,des autres,.de manière à permettre la réalisation de ner- , vures s'étendant transversalement par rapport aux poutres 1 formant le plancher. Il est également possible de prévoir dans la semelle supérieur 18 et/ou dans les nervures transversales précitées une armature supplémentaire.
Ceci permet, par une dis- position appropriée d'une armature supplémentaire dans les nervures, de réaliser des planchers pouvant supporter des charges locales très élevées..'
Etant donné que la largeur des planchers à réaliser ne correspond pas toujours exactement à un multiple de la largeur des poutres 1 augmentées avec le nombre de joints, une fente de largour inférieure à la poutre 1 subsistera à un coté du planche Cette fente est fermée par des pla- ques de remplissage 2(, dont un bord latéral est posé
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sur un mur ou une poutre porteuse 21 et dont l'autre bord parallèle au premier est disposé sur la semelle 2 de la poutre d'extrémité 22.
A cette fin, les plaques 20 présen- tent au bord cité en dernier lieu, dans la face inférieure des plaques, un évidement 23 de profondeur sensiblement égale à l'épaisseur de la semelle inférieure 2 de la poutre 22. Ainsi, la face inférieure des poutres 2 forme avec les faces inférieures des plaques de remplissage 20 une surface plane. En outre, chaque plaque de remplissage 20 présente dans sa face supérieure 24, aux deux bords latéraux perpendiculaires au sens longitudinal des poutres, des évide- ments 25 et 26 s'étendant de part en part de cette face supérieure. La profondeur de ces évidements 25 et 26 est égale à l'épaisseur de la pièce de remplissage 20 moins la profondeur de l'évidement 23 prévu dans la face inférieure.
Ces évidements 25 et 26 sont destinés à recevoir éventuel- lement une armature disposée transversalement par rapport aux poutres 1.
Les extrémités des poutres 1 présentent une forme dentée, les saillies 27 et les évidements 28 de ces extrémités étant telles que les saillies d'une poutre disposée dans le prolongement d'une seconde poutre puissent entrer dans les évidements de cette dernière et inversement. Avantageusement, la forme des évidements d'une même poutre correspondent à la forme des parties saillantes de cette poutre, ce qui permet l'utilisation d'un seul type de poutre. La forme spéciale des extrémités des poutres permet d'utiliser des murs ou des poutres porteuses intermédiaires d'une épaisseur réduite.
En effet, dans le cas de poutres ordinaires présentant une face d'extrémité plane perpendiculaire à l'axe longitudinal de la poutre, il y a lieu de prévoir une largeur minimum pour permet- tre la juxtaposition des extrémités de deux de ces poutres
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s'étendant de pari? ot d'autre du mur ou de la poutre porteuse. Ceci n'est pas le cas lorsque l'on utilise des poutres présentant une extrémité dentée.
L'utilisation de poutre présentant une semelle inférieure en béton précontraint permet d'obtenir une face inférieure lisse sans fissures de retrait. En outre, par l'uti lisaticn d'une semelle inférieure en béton précontraint, les poutres sont très élastiques et le transport de ces dernières présente moins de danger de détérioration.
Les poutres et les planches suivant l'invention permettent une utilisation très économique du béton, étant donné que pratiquement toute la zone de traction est précontrainte.
Il est bien entendu que l'invention n'est pas limi- tée à la forme de réalisation décrite et que bien des variantes peuvent être envisagées sans sortir du cadre du présent brevet.
C'est ainsi que les fils 3 tendus à l'avance, généralement appelés fils pré-tendus, peuvent être concentrés aux deux bords latéraux de la poutre 1.
REVENDICATIONS.
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"Improvements to concrete floors".
The invention relates to a lattice beam comprising a lower flange of prestressed concrete provided with threads stretched in advance, stirrups partially embedded in said flange, these stirrups extending above the flange, and a metal frame working compression mounted in loops formed by the upper ends of the stirrups.
These beams are intended to be used to form load-bearing floors. For this purpose, these beams are arranged next to each other, on a construction,
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like a wall. Then concrete is poured on the flanges of these beams, so as to wrap the aforementioned reinforcement and the upper part of the stirrups.
The use of composite trusses, the lower flange of which is made of prestressed concrete, has so far given rise to considerable execution difficulties. These beams are usually made of a mesh of welded metal bars to which a prestressed concrete bottom flange is poured. When the wire mesh is welded beforehand, there is a danger that, after the tensioning of the beam, it will undergo warping, which prevents its use in ceiling or floor constructions. Other solutions have been proposed which, however, are not entirely satisfactory from a manufacturing point of view.
The aim of the present invention is to remedy the aforementioned drawbacks and to provide a new beam which can be produced according to a usual process. For this purpose, the upper reinforcement of the beam comprises bars arranged substantially parallel and symmetrically with respect to the longitudinal axis of symmetry of the beam, the legs of the stirrup loops being placed obliquely with respect to the bars to which they are fixed, two adjacent loops being symmetrical with respect to the median plane of the straight segment joining the points of attachment of these loops to the bars.
According to an advantageous embodiment of the object of the invention, the legs of each loop are arranged in a plane substantially perpendicular to the prestressed concrete sole, the vertical planes of the legs of two neighboring loops forming with the bar to which they are mounted, opposite angles corresponding equal.
According to one embodiment particularly
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advantageous of the object of the invention the legs of the loops have a foot embedded in the prestressed concrete sole and extending substantially transversely with respect to the beam.
According to a preferred embodiment of the object of the invention, a stirrup comprises at least two integral loops between them, these loops being mounted on different bars.
According to a particular embodiment of the object of the invention, a stirrup having two loops mounted on neighboring bars, the inclined legs and arranged externally with respect to the bars are joined together by a common foot in the form of a 'a rod transverse to the beam, the feet of the other two legs arranged internally' with respect to said bars in the form of rods parallel to said transverse rod of the outer legs and orienting outwards.
The subject of the invention is also a beam for making a floor, this beam being characterized by the fact that it has at its ends at least one projecting part and one of course, the shape of the corresponding projecting part. in the form of the obviously.
Another object of the invention consists of a method for producing floors from lattice girders arranged against each other. This process is characterized by the fact that, at least above the joints between two adjacent beams, prefabricated filling blocks, such as insulation blocks, are placed, these blocks then being embedded in concrete.
When the width to be covered does not correspond to a multiple of the width of the beam increased by the
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number of joints, a slot., the width of which is less than that of the beams, will remain. Another object of the invention is to present a filling part intended to cover this slot. For this purpose, 'this part consists of a concrete plate having at one of these lateral edges, in its lower face, a recess, the depth of which is substantially equal to the thickness of the lower flange. 'an interlocked beam, so as to form, when placed, a flat surface with the adjacent beams.
Other details and features of the invention will emerge from the description of the drawings given by way of non-limiting examples. of an embodiment of the object of the invention.
Figure 1 is an elevational view of a lattice beam according to the invention.
Figure 2 is a plan view of the beam according to Figure 1.
FIG. 3 is a perspective view of a filling part according to the invention.
Figure 4 is an elevational view of a floor according to the invention.
Figure 5 is a detail view of part of a floor according to the invention,
FIG. 6 is a perspective view of a construction detail of the beam according to the invention.
In the various figures, the same reference numerals designate similar elements,
The lattice beam 1 consists of a lower flange 2 of prestressed concrete whose ratio between the width and the thickness is relatively high and of the order of 15, this flange further comprising wires 3
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stretched in advance. Stirrups 4 (see FIG. 6) are partially embedded in the lower sole 2 and extend above the latter. These brackets 4 constitute the diagonals of the beam and each have two loops 5 and 6 in each of which passes a bar 7 and 8 working under compression.
In the embodiment shown in the figures, these bars are two in number and are arranged substantially parallel with respect to the longitudinal axis of symmetry of the beam and at a distance from the corresponding lateral edge of the beam, equal to to a quarter of the total width of this beam. The legs 9, 10, 11 and 12 of the loops are placed obliquely with respect to the bars to which they are attached, the legs of the same loop being arranged in a plane perpendicular to the sole. The inner legs 10 and 11 of the loops 5 and 6 are joined by a rod 13 embedded in the sole 2 and arranged transversely with respect to the beam.
The legs 9 and 12 extending inwardly with respect to the bars 7 and 8 have feet having the form of rods 14 and 15 parallel to the transverse rod 13 and facing outwards from the rods, these rods 14 and 15 also being embedded in the lower saddle 2. The stirrups 4 are arranged at equal distances between them, in the flange 2 of the beam 1. As has been pointed out above, each loop is arranged with his legs in a plane perpendicular to the sole, this plane forming with the bar to which the loop is fixed, an angle [alpha]. The planes of two successive loops form with the bar, to which they are fixed, opposite angles corresponding to equal, both in the longitudinal direction of the beam and in the transverse direction of the latter.
The use of two bars 7 and 8 each arranged at a quarter of the corresponding lateral edge of the beam 1, the particular shape of the brackets 4 and their relative arrangement
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relative to these bars 7 and 8 ensure a symmetrical distribution of the forces acting in the beam 1, so as to avoid warping of this beam,
When making floors from lattice beams 1, the latter are arranged next to each other, the ends of each beam being arranged on walls or on load-bearing beams.
Next, filling blocks 17 preferably made of an insulating material are placed above the joints 16 between two adjacent beams, and between the bars 7 and 8, these blocks also possibly having the sole purpose of limiting the load. weight of beams. A next operation consists in applying a layer of concrete on the footings between the blocks 17 and above them, in order to wrap the stirrups 4 and the bars 7 and 8.
We thus obtain, for each beam 1, an upper flange
18 joined to the lower sole 2 by donkeys 19 enveloping a bar 7 or 8 and a part of the stirrups 4. The filling blocks 17 can be arranged at a certain distance from each other, so as to allow the production of ribs extending transversely with respect to the beams 1 forming the floor. It is also possible to provide in the upper sole 18 and / or in the aforementioned transverse ribs an additional reinforcement.
This makes it possible, by an appropriate arrangement of additional reinforcement in the ribs, to produce floors capable of withstanding very high local loads.
Since the width of the floors to be produced does not always correspond exactly to a multiple of the width of the beams 1 increased with the number of joints, a slot of width smaller than the beam 1 will remain at one side of the plank This slot is closed by filler plates 2 (, one side edge of which is fitted
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on a wall or a supporting beam 21 and whose other edge parallel to the first is placed on the flange 2 of the end beam 22.
To this end, the plates 20 present at the edge mentioned last, in the lower face of the plates, a recess 23 of depth substantially equal to the thickness of the lower flange 2 of the beam 22. Thus, the lower face beams 2 form with the lower faces of the filling plates 20 a flat surface. In addition, each filling plate 20 has in its upper face 24, at the two side edges perpendicular to the longitudinal direction of the beams, recesses 25 and 26 extending right through this upper face. The depth of these recesses 25 and 26 is equal to the thickness of the filling part 20 minus the depth of the recess 23 provided in the lower face.
These recesses 25 and 26 are intended to optionally receive a reinforcement arranged transversely with respect to the beams 1.
The ends of the beams 1 have a toothed shape, the projections 27 and the recesses 28 of these ends being such that the projections of a beam arranged in the extension of a second beam can enter the recesses of the latter and vice versa. Advantageously, the shape of the recesses of the same beam correspond to the shape of the projecting parts of this beam, which allows the use of a single type of beam. The special shape of the ends of the beams allows the use of walls or intermediate load-bearing beams of reduced thickness.
In fact, in the case of ordinary beams having a flat end face perpendicular to the longitudinal axis of the beam, it is necessary to provide a minimum width to allow the juxtaposition of the ends of two of these beams.
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ranging bet? side of the wall or the supporting beam. This is not the case when using beams having a toothed end.
Using a beam with a prestressed concrete bottom flange provides a smooth underside without shrinkage cracks. In addition, by the use of a prestressed concrete lower flange, the beams are very elastic and the transport of the latter presents less danger of damage.
The beams and the boards according to the invention allow a very economical use of concrete, given that practically the entire tensile zone is prestressed.
It is understood that the invention is not limited to the embodiment described and that many variants can be envisaged without departing from the scope of the present patent.
Thus the wires 3 stretched in advance, generally called pretensioned wires, can be concentrated at the two side edges of the beam 1.
CLAIMS.
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