FR2491977A1 - Joint connection for building frame in reinforced concrete - has open reinforcement column cage retaining angled beams with connecting bars - Google Patents
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Abstract
Description
l'invention concerne ul procédé de construction d'une ossature de bâtiment en béton armé, précontraint ou non, ainsi que les moyens et éléments de mise en oeuvre de ce procédé et l'ossature obtenue par ce procédé ou comprenant ces éléments. the invention relates to a method of constructing a reinforced concrete building frame, prestressed or not, as well as the means and elements for implementing this method and the framework obtained by this method or comprising these elements.
On sait qu'il est avantageux d'utiliser, pour former l'ossature d'un bâtiment, des poteaux et des poutres préfabriqués, qui sont assemblés entre eux par divers moyens, plus ou moins compliqués. On a déjà proposé, notamment, de réaliser cet assemblage au moyen d'appliques métalliques partiellement encastrées dans les poteaux et qui reçoivent les extrémités des poutres ou coopèrent avec ces extrémités ou avec des pièces métalliques qui en sont solidaires. les connexions poutres-poteaux sont ensuite bétonnées, lesdites appliques et pièces métalliques étant alors noyées, au moins partiellement, dans le béton. We know that it is advantageous to use, to form the framework of a building, prefabricated posts and beams, which are assembled together by various means, more or less complicated. It has already been proposed, in particular, to produce this assembly by means of metal fittings partially embedded in the posts and which receive the ends of the beams or cooperate with these ends or with metal parts which are integral therewith. the beam-to-column connections are then concreted, said wall lights and metal parts then being embedded, at least partially, in the concrete.
Ces techniques connues présentent un certain nombre d'inconvénients
- le positionnement des extrémités des poutres par rapport aux appliques solidaires des poteaux doit être précis, ce qui oblige, pour rattraper les jeux et les tolérances de fabrication, à construire toute l'ossature par pose de toutes les poutres prévues aux différents niveaux avant de pouvoir couler ou former le premier plancher
- les appliques ou pièces métalliques d'assemblage ne sont pas récupérables
- l'ossature terminée présente extérieurement des joints d'assemblage ou des parties métalliques qui sont souvent garantes pour l'utilisateur final
- les sections- des poteaux et des poutres et les dimensions des appliques et pièces métalliques ne peuvent être optimisées cas par cas sans nuire à l'industrialisation ou à la facilité de montage
- il est difficile, voire mtme impossible dans certains cas, d'assembler sur un poteau une poutre qui s'étend obliquement par rapport à l'horizontale ou dont l'axe longitudinal est dirigé selon une diagonale de la section transversale du poteau. These known techniques have a number of drawbacks
- the positioning of the ends of the beams with respect to the integral fixtures of the posts must be precise, which requires, to make up for the clearances and manufacturing tolerances, to build the entire framework by laying all the beams provided for at the different levels before ability to sink or form first floor
- the wall lights or metal assembly parts are not recoverable
- the finished framework presents exteriorly joint joints or metal parts which are often guarantors for the end user
- the sections - of the posts and beams and the dimensions of the wall lights and metal parts cannot be optimized case by case without harming industrialization or ease of assembly
- It is difficult, even impossible in some cases, to assemble on a post a beam which extends obliquely to the horizontal or whose longitudinal axis is directed along a diagonal of the cross section of the post.
L'invention vise à élimnller ces inconvénients. The invention aims to eliminate these drawbacks.
Elle propose à cet effet un procédé de construction d'une ossature de bâtiment, par assemblage de poteaux et poutres préfabriqués en béton, caractérisé en ce que, chaque poteau comprenant au moins deux blocs de béton armé, précontraint ou non, distants l'un de l'autre et reliés entre eux par une cage en acier, on dispose chaque poteau sensiblement verticalement, on amène au voisinage de ladite cage l'extrémité d'une poutre à assembler audit poteau, -on supporte l'extrémité de la poutre et on dispose entre elle et la cage un coffrage, on relie la cage et l'extrémité de la poutre par des fers d'armature, on coule du béton dans ledit coffrage et dans la cage pour solidariser ladite poutre et ledit poteau, et on retire le coffrage. To this end, it proposes a method of constructing a building frame, by assembling prefabricated concrete posts and beams, characterized in that, each post comprising at least two blocks of reinforced concrete, prestressed or not, one on the other and connected to each other by a steel cage, each post is arranged substantially vertically, the end of a beam to be assembled to said post is brought in the vicinity of said cage, - the end of the beam is supported and a formwork is placed between it and the cage, the cage and the end of the beam are connected by reinforcing bars, concrete is poured into said formwork and into the cage to secure said beam and said post, and it is removed the formwork.
La connexion ainsi réalisée entre poutre et poteau est dépourvue de toute pièce métallique perdue.d'assemblage, et les sections des fers d'armature utilisés dans cette connexion peuvent être optimisées cas par cas, sans nuire à l'industrialisation de la fabrication des poteaux et des poutres et sans compliquer le montage. The connection thus produced between beam and post is devoid of any lost metal assembly piece, and the sections of the reinforcing bars used in this connection can be optimized case by case, without harming the industrialization of the manufacture of posts and beams and without complicating the assembly.
De plus, l'ossature ainsi construite présente le méme aspect qu'une ossature traditionnelle dont les poutres sont coulées in situ, et ne présente en surface aucune pièce métallique gênante. In addition, the framework thus constructed has the same appearance as a traditional framework whose beams are cast in situ, and has no annoying metal parts on the surface.
En outre, la poutre peut être dirigée obliquement ou selon une diagonale de la section transversale du poteau correspondant, sans que cela complique 1'assemblage. In addition, the beam can be directed obliquely or along a diagonal of the cross section of the corresponding post, without this complicating assembly.
L'invention concerne également un poteau en béton armé, précontraint ou non, pour la mise en oeuvre de ce procédé, caractérisé en ce qu'il se présente sous forme d'au moins deux blocs de béton distants et reliés entre eux par une cage métallique d'armature. The invention also relates to a reinforced concrete post, prestressed or not, for the implementation of this process, characterized in that it is in the form of at least two distant concrete blocks and connected together by a cage metallic reinforcement.
Cette cage peut être préfabriquée industriellement, et est avantageusement formée par les fers longitudinaux d'armature du poteau, reliés entre eux par des cadres transversaux soudés déterminant les extrémités de la cage et par des éléments de triangulation soudés entre lesdits cadres. This cage can be industrially prefabricated, and is advantageously formed by the longitudinal reinforcing bars of the post, connected together by welded transverse frames determining the ends of the cage and by triangulation elements welded between said frames.
L'invention concerne encore une ossature de bâtiment, construite par mise en oeuvre dudit procédé ou au moyen desdits poteaux, qui comprend des poutres assemblées auxdits poteaux par des coulées de béton venant d'une pièce avec les dalles de compression des niveaux définis par les poutres et par des fers d'armature reliant les cages des poteaux aux extrémités des poutres. The invention also relates to a building frame, constructed by implementing said method or by means of said posts, which comprises beams assembled to said posts by concrete flows coming from a room with the compression slabs of the levels defined by the beams and by reinforcing bars connecting the post cages to the ends of the beams.
Chaque connexion entre l'extrémité d'une poutre et une cage d'un poteau comprend au moins deux fers d'armature, l'un supérieur et l'autre inférieur, le fer supérieur coopérant avec les fers transversaux d'armature de la poutre et le fer inférieur coopérant avec les fers longitudinaux d'armature de cette poutre. Each connection between the end of a beam and a cage of a post comprises at least two reinforcing bars, one upper and the other lower, the upper iron cooperating with the transverse reinforcing bars of the beam and the lower iron cooperating with the longitudinal reinforcing bars of this beam.
L'ossature ainsi réalisée est constituée de portiques reprenant les moments positifs et négatifs sur appui. The framework thus produced is made up of porticoes showing the positive and negative moments on support.
Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, dans lesquels
- la figure 1 représente schématiquement l'armature d'un poteau selon l'invention, comprenant des cages métalliques d'assemblage avec des poutres
- la figure 2 est une vue en perspective, à plus grande échelle, d'une cage selon l'inventiot
- la figure 3 est une vue schématique en perspective illustrant le procédé d'assemblage selon l'invention
- la figure 4 est une vue schématique en perspective illustrant une phase de ce procédé ; et
- la figure 5 est une vue schématique de côté représentant l'assemblage de deux poutres horizontales sur une cage d'un poteau.In the description which follows, given by way of example, reference is made to the appended drawings, in which
- Figure 1 schematically shows the reinforcement of a post according to the invention, comprising metal cages for assembly with beams
- Figure 2 is a perspective view, on a larger scale, of a cage according to the inventiot
- Figure 3 is a schematic perspective view illustrating the assembly method according to the invention
- Figure 4 is a schematic perspective view illustrating a phase of this process; and
- Figure 5 is a schematic side view showing the assembly of two horizontal beams on a post cage.
On se réfère tout d'abord aux figures 1 et 2 qui représentent schématiquement une armature d'un poteau en béton armé, précontraint ou non, destiné à étre utilisé dans une ossature de bâtiment. First of all, reference is made to FIGS. 1 and 2 which schematically represent a reinforcement of a reinforced concrete post, pre-stressed or not, intended to be used in a building framework.
Dans cet exemple, le poteau est à section transversale carrée et comprend quatre fers 10 longitudinaux d'armature, qui sont parallèles et forment les arêtes d'un parallélépipède allongé à section carrée. Des cages métalliques 12 sont formées de place en place danr l'armature du poteau, la distance entre deux cages 12 conécutives étant sensiblement égale à la hauteur d'un étage du btJsiment à construire. Chaque cage 12 comprend deux cadres transversaux 13 d'extrémité, formés chacun par un fer à béton plié ou coudé de façon à limiter un carré. Ces cadres transversaux 13 d'extrémité sont disposés et soudés à l'intérieur des fers longitudinaux 10 d'armature du poteau à réaliser.Un cadre transversal médian 14, formé également d'un fer à béton, est disposé autour des quatre fers longitudinaux 10 d'armature du poteau et est soudé à l'extérieur de ceux-ci, à mi-distance entre les deux cadres transversaux 13 d'extrémité. In this example, the post has a square cross section and comprises four longitudinal reinforcing bars, which are parallel and form the edges of an elongated parallelepiped with a square section. Metal cages 12 are formed from place to place in the frame of the post, the distance between two consecutive cages 12 being substantially equal to the height of a stage of the building to be constructed. Each cage 12 comprises two transverse end frames 13, each formed by a concrete iron bent or bent so as to limit a square. These transverse end frames 13 are arranged and welded inside the longitudinal bars 10 for reinforcing the post to be made. A median transverse frame 14, also formed of a concrete iron, is placed around the four longitudinal bars 10 armature of the post and is welded to the outside thereof, midway between the two transverse end frames 13.
La cage 12 comprend encore des éléments de triangulation 15, au nombre de quatre dans l'exemple représenté, qui sont formés chacun par un. fer à béton coudé en V. Le sommet 16 de chaque élément 15 de triangulation est soudé sur un fer longitudinal 10, immédiatement sous le cadre transversal supérieur 13 d'extrémité.Les deux extrémités 17 de chaque élément 15 sont soudées sur deux fers longitudinaux 10 armature du poteau, immédiatement au-dessus du cadre transversal inférieur 13 d'extrémité de la cage 12, les deux fers 10 longitudinaux qui reçoivent les deux extrémités 17 d 'un élément 15 de triangulation étant diagonalement opposés et autres que le fer 10 sur lequel est soudé le sommet 16 de cet élément de triangulation, et autres que le fer 10 diagonalement opposé au fer 13 sur lequel est soudé le sommet 16. Les quatre éléments 15 de triangulation sont disposés de telle sorte que leurs sommets 16 soient soudés chacun à un fer longitudinal 10. Pour faciliter leur assemblage par soudure, les extrémités 17 des éléments 15 de triangulation sont légèrement coudées, de façon à s'étendre parallèlement aux fers 10 sur une faible longueur. The cage 12 also comprises triangulation elements 15, four in number in the example shown, which are each formed by one. concrete iron bent in V. The top 16 of each triangulation element 15 is welded on a longitudinal iron 10, immediately under the upper transverse end frame 13. The two ends 17 of each element 15 are welded on two longitudinal irons 10 reinforcement of the post, immediately above the lower transverse frame 13 of the end of the cage 12, the two longitudinal irons 10 which receive the two ends 17 of a triangulation element 15 being diagonally opposite and other than the iron 10 on which the vertex 16 of this triangulation element is welded, and other than the iron 10 diagonally opposite to the iron 13 on which the vertex 16 is welded. The four triangulation elements 15 are arranged so that their vertices 16 are each welded to a longitudinal iron 10. To facilitate their assembly by welding, the ends 17 of the triangulation elements 15 are slightly bent, so as to extend parallel to the irons 10 on a small length.
On obtient ainsi des cages 12 ayant la structure représentée en figure 2, qui peuvent 8tre préfabriquées et soudées ensuite sur les fers 10 d'un poteau.Cages 12 are thus obtained having the structure shown in FIG. 2, which can be prefabricated and then welded to the bars 10 of a post.
Les fers 10 sont réunis entre eux, entre les cages 12, de façon classique par des cadres ordinaires 18. The irons 10 are joined together, between the cages 12, in a conventional manner by ordinary frames 18.
L'armature d'un poteau étant ainsi constituée, on coule du béton sur cette armature, e façon à enrober dans le béton les fers longitudinaux 10 et les cadres ordinaires 18, tout en laissant les cages 12 à nu, c'est-à-dire non enrobées de béton. Chaque poteau 20 (figure 3) est ainsi formé d'une succession de blocs 21 de béton armé, alignés les uns avec les autres et reliés entre eux par les cages 12. The reinforcement of a post being thus constituted, concrete is poured on this reinforcement, so as to coat in the concrete the longitudinal bars 10 and the ordinary frames 18, while leaving the cages 12 bare, that is to say - say not coated with concrete. Each post 20 (FIG. 3) is thus formed of a succession of blocks 21 of reinforced concrete, aligned with each other and connected together by the cages 12.
On se réfère maintenant aux figures 3 à 5, illustrant l'assemblage entre poutres et poteaux selon l'invention. Referring now to Figures 3 to 5, illustrating the assembly between beams and columns according to the invention.
Chaque poteau préfabriqué 20, dont la hauteur correspond à la hauteur du bâtiment (3 ou 4 niveaux par exemple), est disposé verticalement et maintenu et encastré à sa base dans un fût en béton 22, ou au moyen d'une platine boulonnée ou bien encore par scellement de son armature avec un mortier sans retrait dans la fondation. Each prefabricated post 20, the height of which corresponds to the height of the building (3 or 4 levels for example), is arranged vertically and maintained and embedded at its base in a concrete drum 22, or by means of a bolted plate or else again by sealing its frame with a mortar without shrinkage in the foundation.
Chaque poutre 24, destinée à être assemblée par une extrémité au poteau 20, présente, à cette extrémité, une rainure 25 en U, à fond inférieur horizontal et à côtés verticaux, qui débouche sur la face transversale d'extrémité de la poutre 24 et sur la face horizontale supérieure de celle-ci. Each beam 24, intended to be assembled at one end to the post 20, has, at this end, a U-shaped groove 25, with a horizontal bottom bottom and vertical sides, which opens onto the transverse end face of the beam 24 and on the upper horizontal face thereof.
les fers longitudinaux 26 de la poutre 24 apparaissent dans la rainure 25 au voisinage du fond horizontal inférieur de celleci, et leurs extrémités sont recourbées verticalement vers le haut. La poutre 24 comprend également des fers transversaux 27, faisant saillie sur sa face horizontale supérieure, et -dont l'un est situé dans la rainure 25.the longitudinal bars 26 of the beam 24 appear in the groove 25 in the vicinity of the lower horizontal bottom thereof, and their ends are bent vertically upwards. The beam 24 also includes transverse bars 27, projecting from its upper horizontal face, and one of which is located in the groove 25.
te procédé selon l'invention consiste à amener l'extrémité rainurée d'une poutre 24 au voisinage d'une cage 12 du poteau 20, en orientant la poutre 24 de la façon voulue, c'est-à-dire que cette poutre 24 peut entre horizontale et s'étendre perpendiculairement à une face de la cage 12 ou selon une diagonale de cette cage, ou bien qu'elle peut être oblique par rapport à l'horizontale et orientée perpendiculairement ou non à une face de la cage 12.L'extrémité rainurée de la poutre 24 est supportée par tout moyen approprié,
par exemple par une console 30 qui comprend une plaque d'appui
31 sur laquelle repose l'extrémité de la poutre 24, une plaque
32 destinée à entre appliquée sur un bloc 21 du poteau 20, et des goussets 33 de renforcemc-!t. Cette console 30 peut etre fixée sur le poteau 20 au moyen d'un boulon 34, ou bien ventre supportée par un étai réglable 35. La plaque d'appui 31 comprend encore des tiges verticales 36 à excentrique 37, permettant de serrer sur les faces verticales de la poutre 24 des plaques de coffrage 38 s'étendant jusqu'à la cage 12.The method according to the invention consists in bringing the grooved end of a beam 24 in the vicinity of a cage 12 of the post 20, by orienting the beam 24 in the desired manner, that is to say that this beam 24 can between horizontal and extend perpendicularly to a face of the cage 12 or along a diagonal of this cage, or else it can be oblique with respect to the horizontal and oriented perpendicular or not to a face of the cage 12. The grooved end of the beam 24 is supported by any suitable means,
for example by a console 30 which includes a support plate
31 on which the end of the beam 24 rests, a plate
32 intended for between applied to a block 21 of the post 20, and gussets 33 of reinforcemc-! T. This console 30 can be fixed on the post 20 by means of a bolt 34, or belly supported by an adjustable stay 35. The support plate 31 also comprises vertical rods 36 with eccentric 37, allowing to tighten on the faces vertical of the beam 24 of the formwork plates 38 extending to the cage 12.
Des fers inférieurs 40 sont ensuite passés à travers la cage 12, au voisinage du cadre inférieur 13 de celle-ci, de façon à venir au voisinage immédiat des fers longitudinaux inférieurs 26 de la poutre 24. Les extrémités de ces fers inférieurs 40 sont recourbées verticalement vers le haut, comme les extrémités des fers 26 de la poutre 24. Les fers inférieurs 40 ont pour but de reprendre les moments positifs sur appui et l'ancrage de la poutre. te pliage de leurs extrémités à 900 permet de les passer plus facilement à travers la cage que si ces extrémités formaient des boucles d'ancrage. Lower bars 40 are then passed through the cage 12, in the vicinity of the lower frame 13 thereof, so as to come in the immediate vicinity of the lower longitudinal bars 26 of the beam 24. The ends of these lower bars 40 are bent vertically upwards, like the ends of the irons 26 of the beam 24. The purpose of the lower irons 40 is to take up the positive moments on support and the anchoring of the beam. bending their ends at 900 makes it easier to pass them through the cage than if these ends formed anchor loops.
Des fers supérieurs 41, rectilignes, sont également pas sés à travers la cage 12, en partie supérieure de celle-ci, et s'engagent avantageusement dans les fers transversaux supérieurs 27 de la poutre 24. Les fers supérieurs 41 sont destinés à reprendre les moments négatifs sur appui. Upper irons 41, rectilinear, are also not placed through the cage 12, in the upper part thereof, and advantageously engage in the upper transverse irons 27 of the beam 24. The upper irons 41 are intended to take up the negative moments on support.
Lorsque les poutres d'un mtme niveau sont ainsi disposées par rapport aux poteaux verticaux 20 de l'ossature, le plancher de ce niveau est posé sur les poutres, et les connexions entre les poteaux et les extrémités 24 sont formées par coulée de béton dans les cages 12 et dans les rainures 25 d'extrémité des poutres 24, en mame temps qu'est coulée la dalle de compression du niveau correspondant. When the beams of the same level are thus arranged with respect to the vertical posts 20 of the framework, the floor of this level is laid on the beams, and the connections between the posts and the ends 24 are formed by pouring concrete in the cages 12 and in the grooves 25 at the end of the beams 24, at the same time as the compression slab of the corresponding level is poured.
Après prise du béton, les consoles 31 sont enlevées et l'on obtient ainsi la structure représentée en figure 5, dans laquelle le poteau 20, les poutres 24 et les fers d'armature sont représentés en trait plein, tandis que le béton de la dalle de compression et de la connexion entre le poteau 20 et les poutres 24 est représenté en trait fantôme. La connexion ainsi réalisée entre un poteau 20 et une poutre 24 est un portique reprenant les moments positifs et négatifs sur appui. After the concrete has set, the brackets 31 are removed and the structure shown in FIG. 5 is thus obtained, in which the post 20, the beams 24 and the reinforcing bars are shown in solid lines, while the concrete of the compression slab and the connection between the post 20 and the beams 24 is shown in phantom line. The connection thus produced between a post 20 and a beam 24 is a gantry taking up the positive and negative moments on support.
L'invention présente les avantages suivants
- la connexion entre poutre et poteau est simple et économique, obtenue à partir d'une cage préfabriquée industriellement, et est adaptable à tout assemblage de poutre et de poteau préfabriqués en béton, quelles que soient leurs formes et leurs sections
- quand la connexion est terminée après coulée du béton, l'ossature est parfaitement identique à une ossature classique coulée en place
- la connexion selon l'invention ne nécessite aucune applique ou pièce métallique perdue d'assemblage
- l'invention permet l'arrivée sur une cage du poteau de une, deux, trois, ou quatre poutres, horizontales ou non, ainsi que l'arrivée de poutres suivant la diagonale du poteau
- les tolérances d'assemblage sont grandes dans les trois dimensions (de l'ordre de 3 centimètres), ce qui permet de pouvoir poser les poutres par niveau sans avoir à régler toute l'ossature par pose de toutes les poutres avant coulage du premier plancher
- les sections des fers de liaison 40 et 41 et les sections des poteaux et des poutres peuvent titre optimisées cas par cas en fonction des efforts sans nuire à l'industrialisation ou à la facilité de montage
- la console métallique 30, récupérable, qui comprend les tiges 36 à excentrique 37 pour le serrage des coffrages latéraux, permet un montage rapide et assure une bonne sécurité de chantier.The invention has the following advantages
- the connection between beam and post is simple and economical, obtained from an industrially prefabricated cage, and is adaptable to any assembly of beam and prefabricated concrete post, whatever their shapes and sections
- when the connection is completed after pouring the concrete, the framework is perfectly identical to a conventional framework cast in place
- the connection according to the invention does not require any lost metal wall or assembly piece
- The invention allows the arrival on a post cage of one, two, three, or four beams, horizontal or not, as well as the arrival of beams along the diagonal of the post
- the assembly tolerances are large in the three dimensions (of the order of 3 centimeters), which allows the beams to be laid per level without having to adjust the entire framework by laying all the beams before casting the first floor
- the sections of the link irons 40 and 41 and the sections of the posts and beams can title optimized case by case according to the efforts without harming industrialization or ease of assembly
- The recoverable metal console 30, which includes the eccentric rods 36 for clamping the side forms, allows rapid assembly and ensures good site security.
Bien entendu, la cage métallique peut être formée de fers à section circulaire ou non, par exemple avec des fers plats, des cornières, etc. Elle peut également être formée d'une pièce métallique moulée ou coulée. Of course, the metal cage can be formed of irons with a circular section or not, for example with flat irons, angles, etc. It can also be formed from a molded or cast metal part.
De même, la section transversale d'un poteau selon l'invention peut être carrde, rectangulaire, polygonale, circulaire, etc. L'armature de ce poteau peut donc comprendre au moins quatre fers 10, et une cage correspondante comprendra des cadres 13, 14 de forme correspondante. Likewise, the cross section of a post according to the invention can be square, rectangular, polygonal, circular, etc. The frame of this post can therefore include at least four irons 10, and a corresponding cage will include frames 13, 14 of corresponding shape.
Claims (15)
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Applications Claiming Priority (1)
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| FR8022069A FR2491977A1 (en) | 1980-10-15 | 1980-10-15 | Joint connection for building frame in reinforced concrete - has open reinforcement column cage retaining angled beams with connecting bars |
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Family Applications (1)
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Also Published As
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