<B>Ensemble formé d'éléments préfabriqués et procédé pour sa fabrication.</B> L'extension des méthodes de préfabrica tion à l'industrie du bâtiment se heurte, entre autres, à la difficulté suivante: Les élé ments préfabriqués devant. satisfaire à cer taines exigences de légèreté afin de diminuer les frais de transport à pied d'oeuvre et de permettre le montage par grands éléments, on est conduit à réaliser des ensembles légers.
Or, les parois légères, si elles peuvent offrir une isolation thermique suffisante, ont en revanche l'inconvénient, en général, d'une faible capacité calorifique - inconvénient sensible pour des ensembles non pourvus d'une installation de climatisation - et d'une mauvaise isolation phonique à la traversée des ondes sonores. Ces ensembles dits préfa briqués n'ont pas pu jusqu'à présent entrer en concurrence vraiment sérieuse avec les méthodes de construction traditionnelle.
Pour éviter les inconvénients susmention nés, on a déjà proposé de réaliser des ensem bles du type formé d'éléments préfabriqués, comprenant au moins deux panneaux paral lèles formés chacun d'éléments assemblés et maintenus écartés par des éléments transver saux perpendiculaires auxdits panneaux, ces éléments étant disposés entre les jointures des éléments formant les panneaux, et dans lequel ensemble au moins une partie des éléments à assembler présente des passages pour des armatures s'étendant parallèlement auxdits panneaux.
De tels ensembles présentent les inconvé nients essentiels suivants 1 flanque de rigidité propre surtout dans le cas de l'utilisation d'éléments minces par rapport. à l'épaisseur totale de l'ensemble.
2 Montage humide à l'aide de mortier de ciment, etc., appliqué sur le chantier, d'où: perte de temps que constitue le délai néces saire pour le durcissement. du ciment et le séchage de l'ensemble; dépendance de fac teurs elimatériques tels que le gel; montage salissant nécessitant un revêtement sur l'en semble une fois monté.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients et a pour objet un ensemble du type mentionné ci-dessus, caractérisé en ce que les éléments transversaux reliant les panneaux divisent l'espace vide entre lesdits panneaux en cellules à côtés perpendicu laires, et en ce que les armatures sont ten dues à un degré tel que l'ensemble des élé ments constitue une construction à. sec et pré contrainte, le bord des éléments transversaux étant écrasé sous l'effet (le la précontrainte.
L'invention comprend également un pro cédé pour la fabrication de l'ensemble de ce type, dans lequel on forme, au moins en partie, les éléments à. assembler par moulage, on assemble des éléments de façon à former des panneaux parallèles, on relie ces pan neaux par des éléments transversaux perpen diculaires, en disposant. ces éléments transver saux entre les jointures des éléments des pan neaux et on dispose des armatures dans des passages ménagés dans une partie au moins des éléments à assembler. Ce procédé est caractérisé en ce qu'on tend les armatures à une contrainte voisine de la limite d'élasticité du métal constituant l'ar mature.
On entend par construction à sec une construction dans laquelle les joints peuvent être réalisés aussi bien avec du mastic à. base de bitume par exemple qu'avec un lait ou une pâte de ciment appliquée en très faible quantité. La différence entre un joint au ci ment ainsi obtenu et un joint au ciment tra ditionnel est que dans ce dernier il y a une épaisseur appréciable de mortier au ciment. '1/2 à. 1 em), tandis que dans l'autre, il n'y a pas (le mortier de ciment, mais seulement une couche très mince (2 à 3 mm) de ciment pur.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'ensem ble taisant l'objet de la présente invention.
La fig. 1 est unie vue en perspective, par tiellement coupée, de cette forme d'exécution. La fig. 2 en est une coupe verticale.
La fig. 3 est une vue en coupe d'un détail de la fig. 2.
La fig. -1 est une vue en coupe par la ligne b-b de la. fig. \?, certains éléments avant été supprimés.
La fig. 5 est une vue en coupe par la ligne c-c de la fig. 2.
La fig. 6 est une vue semblable à la fig n ?. d'une variante.
La fig. 7 est une vue de profil en coupe d'un angle d'un ensemble.
La fig. 8 en est une vue de face.
La fig. 9 montre @en perspective, à plus grande échelle, une pièce isolée appartenant à. l'ensemble représenté aux fig. 7 et 8.
La fig. 10 est. une vue partielle en pers pective d'un angle de l'ensemble.
La fig. <B>11</B> représente en coupe une va riante de la fig. 2.
La fig. 12 en est une vue en plan.
Les fig. 13 à 15 sont des vues en coupe d'antres variantes de la fig. 2.
La fig. 1 montre une vue en perspective d'un fragment d'une paroi, par exemple un mur extérieur de bâtiment, certains éléments étant supposés enlevés, d'autres coupés ou bri sés afin qu'on puisse voir le mode d'assem blage de ces éléments. La paroi se compose d'éléments 1, juxtaposés, formant un panneau de la paroi, puis d'un nombre égal d'élé ments 2, juxtaposés, formant. un autre pan neau de la paroi parallèle an premier, les élé ments 1 et les éléments ? étant disposés deux par deux, l'un en face de l'autre, et enfin d'éléments transversaux, perpendiculaires aux panneaux.
Parmi ces éléments transver saux, les uns sont verticaux, 3, les autre horizontaux, 4 (fig. ?), tous servant à. main tenir un écartement constant entre les pan neaux de la paroi. A la fig. 3, les éléments de panneaux sont représentés écartés pour mon trer comment ils s'emboîtent. Les éléments 1 et 2 sont. profilés et présentent sur les faees par lesquelles ils se juxtaposent une rainure 5 (fig. <B>à).</B> Les deux rainures 5 forment par juxtaposition un logement destiné à recevoir un bourrelet. 6 prévu aux deux bords opposés de chaque élément transversal.
Deux rainures 7 (fig. 1 et 2) sont ménagées dans les élé ments transversaux, l'une d'elles étant desti née à recevoir des barres de serrage 8, les unes verticales, les autres horizontales, en acier à haute limite d'élasticité, par exemple en acier de corde à piano. Ces rainures pour raient également. servir, par exemple, au pas sage de fils électriques.
Le profil des élé ments transversaux et. la profondeur des rai nures sont tels que les axes des barres de ser rage se trouvent dans les plans de spniétrie des joints de panneaux, par exemple le plan a---a indiqué sur la fig. 2, et que les barres ne puissent. en aucun cas sortir de leurs rai nures une fois l'ensemble monté.
Les fig. 4 et 5 montrent la manière dont on réalise l'intersection des éléments trans versaux verticaux 3 et horizontaux .1. A la fig. 1, on a supposé les éléments des panneaux enlevés; cette coupe traverse donc les bourre lets de quatre éléments transversaux adja cents. A la fig. 5, on a supposé les barres de serrage enlevées; cette coupe passe donc par les rainures des quatre éléments adjacents. Les traits mixtes d-d, e-e des fig. 4 et 5 représentent les plans de symétrie des join tures des éléments des panneaux.
On voit par ces fig. -1 et 5 que les éléments transversaux se terminent, sur les bords qui ne portent pas de bourrelets, en forme de biseau limité par des plans à -15 indiqués par les traits mixtes f-f, g-g. L'avantage de cette disposition est de faciliter le montage et la juxtaposition des éléments transversaux, ainsi que d'assurer le passage sans encombre des barres de serrage.
Les fig. 7, 8 et 9 représentent un exemple de mode de fixation des barres de serrage aux extrémités de la paroi. La fig. 7 repré sente une coupe par un plan horizontal d'un angle auquel vient aboutir la paroi repré sentée à la fig. 1. On a supposé qu'à ce même angle venait aboutir une autre paroi perpeii- dieulaire à la première et construite de la même façon. D'ailleurs, la fig. 7 pourrait aussi représenter, en coupe verticale, la même paroi sur la partie supérieure de laquelle repose une dalle construite d'une manière analogue à la paroi.
L'angle de construction représenté à. la fig. 7 est constitué par deux éléments 9 et. 10, présentant chacun une section en forme de <B>L;</B> ces éléments en se juxtaposant comme le montre la figure enferment entre eux 'Lui espace rectangulaire qui reçoit un dispositif de fixation des extrémités des barres comme décrit. ci-après. L'élément 10 forme couvre- joint et peut être fixé, par exemple, au moyen de tire-fond 1.1, dont les têtes peuvent être protégées par une couche de peinture ou d'autre matière protectrice après montage.
Les éléments 9 et<B>10</B> servent de pièces de jonc tion entre deux parties de construction se coupant à angle droit: chacun de ces élé ments peut faire toute la hauteur de l'angle ou une partie seulement de cette hauteur. Dans ce dernier cas, plusieurs éléments vien nent se juxtaposer bout à bout.
Le dispositif de fixation des extrémités des barres est eoneu, dans le cas particulier, pour recevoir deux barres à angle droit prove nant des deux parois adjacentes. Ce dispositif de fixation comprend une pièce métallique 1?, ayant la forme d'une équerre, comme repré- senté en perspective à la fig. 9. Une barre de serrage 13 passe par un trou pratiqué dans une des faces de la pièce 1? et son extrémité est retenue par des moyens d'ancrage com prenant une pièce 14 percée d'un trou co nique dont la base est, dirigée vers l'extérieur et dans lequel viennent se placer, d'une part., l'extrémité de la barre, d'autre part, une ou plusieurs pièces 14' en forme de cône ou de coin, avec les parties larges dirigées égale ment vers l'extérieur.
L'extrémité de la barre se trouve ainsi serrée par coincement.
Le coefficient de frottement entre la pièce 14 et le cône 14' doit être aussi faible que pos sible, ce que l'on réalise, par exemple, en graissant la surface intérieure de la pièce 14, alois que le coefficient de frottement entre la barre tendue et le cône le doit être élevé. La surface intérieure du cône le peut, dans ce but, être striée comme une lime. Il suffit. dans certains cas d'augmenter le coefficient de frottement entre la barre tendue et le cône 14' en rendant. rugueuses les surfaces desti nées à venir en contact.
La mise en traction d'une barre s'opère (le la. manière suivante: On tend l'armature au moyen d'un vérin; puis, sans relâcher la tension du<B>vérin,</B> on chasse à force le cône 1-l' entre la barre et la pièce 14-. Cette opération peut se faire à coups de masse ou en utili- saut un vérin à double effet, système Freyssinet, comportant un piston exer#,ant l'effort de traction sur la barre et un second piston exerçant l'effort de compression sur le cône le de façon à le chasser. Le vérin est ensuite relâché.
Ce dispositif d'ancrage pré sente une analogie avec le système Freyssinet qui est également utilisable si l'on emploie, au lieu de simples barres, un faisceau de fils d'acier. Tout. autre dispositif permettant de réaliser un ancrage présentant sensiblement la même résistance que la barre elle-même peut être utilisé.
Les armatures sont constituées par des barres ou fils en acier à haute limite d'élas- tieit.é. Elles sont lisses, c'est-à-dire de section constante sur toute leur longueur et peuvent être tendues au moyen d'un vérin portatif ou mobile à une contrainte voisine de la limite d'élasticité, par exemple de l'ordre de 7000 à 10 000 kg/cm2.
On sait que dans la technique du béton précontraint, la. chute de précontrainte dans les armatures due au fluage plastique lent. des matériaux est de l'ordre de 2000 à. 3000 kg/cm2. Si donc le taux de précon trainte initial dans les aciers est. de l'ordre de 2000 à 3000 kg/cm2, ou inférieur, la pré contrainte tombera à zéro au bout d'un temps plus ou moins long.
Si le taux initial est de 10 000 kg/cm2, le taux permanent sera de 7000 kg/cm2 environ, soit 70 % clrr taux initial. Dans l'élément décrit, le but de la. précon trainte élevée est, de même que dans la tech nique du béton précontraint, d'assurer une tension permanente des barres suffisamment élevée après la chute de précontrainte.
Sous l'effet ,de serrage, l'ensemble se présentera comme un bloc monolithe, précontraint dans les deux directions par les deux réseaux de barres perpendiculaires.
La pièce métallique 12 a pour but. de rece voir l'effort exercé par les barres et de le répartir sur une surface suffisante pour éviter des contraintes locales inadmissibles, notamment dans l'élément d'angle 9. A cet effet, il y a lieu de prévoir cette pièce mé tallique 12 de telle faon qu'elle transmette l'effort directement aux appuis de l'élément 9, c'est-à-dire aux surfaces de contact de cet élément. 9 et des éléments des panneaux, afin d'éviter des efforts de cisaillement ou de flexion dans ledit élément. 9. Dans le cas particulier où l'on se trouve à la jonction de deux parties de l'ensemble, la pièce métal lique 12 en forme d'équerre peut aussi servir à assurer une bonne liaison entre elles.
Cette pièce 12 présente en outre deux trous 15 (fig. 9) pour le passage d'une barre de ser rage 16 (fig. 7) destinée à réaliser une pré contrainte longitudinale des éléments d'angle 9 et 10. L'extrémité de cette barre 16 étant prise dans un dispositif de fixation, comme représenté en perspective à la fig. 10. Cette figure montre un ensemble compre nant deux murs verticaux se coupant à angle droit et sur le sommet desquels repose une dalle constituée, elle aussi, d'éléments assem blés par des armatures de serrage.
Deux élé ments en Forme d'équerre, dont Lui seul 17 est. représenté, sont comme les éléments 9 et 10 de la fig. 7, et logent le dispositif de ser rage des barres 16. Les extrémités de ces barres 16 traversent. une pièce métallique 18, en forme de trièdre rectangle, et sont prises dans un dispositif de serrage analogue à celui décrit. plus haut. La pièce métallique 18 joue un rôle analogue à celui de la pièce 12 des fig. 7, 8 et 9. L'espace vide entre l'élé ment 17 et l'autre élément en équerre for mant couvre-joint, et qui n'est pas représenté sur la fig. 10, peut être rempli, après mon tage et mise en traction des barres, par exem ple avec du béton ou une autre matière sus ceptible de durcir.
On peut également. pré voir une pièce présentant deux trous pour le passage de deux barres dans le prolongement l'une de l'autre. Afin d'assurer l'étanchéité des jointures, les bourrelets 6 des éléments transversaux sont enrobés, avant montage, d'un enduit ou d'un mastic à base de goudron ou de bitume.
Au lieu d'un mur situé dans un plan verti cal, on pourrait prévoir un ensemble ana logue dans un plan horizontal, de manière à constituer une dalle, ou encore dans un plan oblique. On pourrait même réaliser un tel en semble suivant une surface courbe, de ma nière à former, par exemple, une voûte ou une paroi courbe.
Les jointures dont. l'étanchéité n'est pas réalisée par les bourrelets 6 des éléments transversaux, par exemple entre les éléments des panneaux et l'élément d'angle 9 (fig. 7) ou entre les éléments d'angle 9 et 10, etc., peuvent être rendues étanches, par exemple à l'aide d'un enduit bitumeux ou d'un mastic. On peut également poser sur les faces de jonc tion, ou dans les rainures 5 des éléments des panneaux, des cordons d'étanchéité ou des bandes 19, comme représenté à la fig. 7.
An lieu de réaliser des joints d'étanchéité en enrobant d'avance les bourrelets avec la matière d'étanchéité, on peut. aussi remplir d'avance les rainures des éléments avec la dite matière; si la matière d'étanchéité est salissante, la manutention des éléments s'en trouve simplifiée. Sous l'effet du serrage, le bourrelet occupant une certaine place dans la rainure repousse la matière d'étanchéité qui sera ainsi soumise à un écrasement.
La forme en biseau de l'extrémité des élé ments transversaux, telle qu'elle ressort clé la fig. 1, assure la continuité des joints d'étan chéité à l'intersection des jointures des élé ments des panneaux. Dans cet ensemble, toute infiltration devra, pour traverser la paroi, traverser successivement. deux zones d'étan- ehéité. Dans le cas d'une paroi extérieure de bâtiment, l'une de ces zones d'étanchéité se trouve proche de la face externe du mur, donc fortement soumise aux variations de température et autres agents atmosphériques;
l'autre zone d'étanchéité, par contre, se trouve voisine de la face interne du mur, donc beau coup moins soumise aux variations de tempé rature.
L'intervalle entre les éléments 1 et 2 des panneaux formant les faces de l'ensemble est partagé par les éléments transversaux en un certain nombre de compartiments 20 (fig.l, 2, 7) présentant chacun la forme d'un paral lélépipède rectangle. Les éléments transver saux peuvent être ajourés de manière à faire communiquer ces compartiments. Ces derniers peuvent, soit. demeurer vides, de manière à former matelas d'air, soit recevoir tel rem plissage qu'on voudra, suivant les exigences auxquelles la construction est appelée à satis faire.
Si l'on désire, par exemple, réaliser un mur lourcl , c'est-à-dire un mur d'un certain poids et présentant des qualités d'isolation phonique et clé capacité calorifique, on choi sira pour remplir les espaces vides susdits un matériau lourd et peu coûteux, par exemple du sable, du gravier, ete.
Les fig. <B>11</B> et 7 2 se rapportent à une va riante dans laquelle les éléments transver- saux portent sur leurs bords des rangées de pièces métalliques 31, semblables à des rivets, dont les.têtes font saillie de part. et d'autre, et les bords des éléments 1 et. 2 des panneaux sont profilés en conséquence et pourvus d'al véoles correspondant à ces têtes de rivets, ainsi que de rainures formant par juxtaposi tion des canaux 3:5 pour le passage des arma tures de serrage.
On réalisera avantageuse ment les éléments transversaux en une ma tière telle que du bois contreplaqué ou de la fibre de bois comprimée par exemple, matière dans laquelle il sera facile de placer les rivets à la machine, Cette variante permet d'empêcher le glissement des éléments trans versaux le long (les joints; elle pourrait donc être particulièrement indiquée dans le cas d'une construction travaillant à la flexion e1: au cisaillement.
Selon la. variante représentée à la fig. 6, les éléments transversaux portent six rainures parallèles 21, ce qui donne plus de souplesse clans la disposition des armatures de serrage ou autres. Les éléments des panneaux pré sentent, sur les faces par lesquelles ils se ;juxtaposent., des rainures formant, par juxta position, des canaux 22 clans lesquels sont dis posés en cours de montage des cordons :d'étan chéité, par exemple cordes bitumées.
Dans la variante représentée à la fig. 13, les éléments transversaux portent. également six rainures parallèles 21, et en outre quatre rainures- 23 correspondant à des nervures prévues dan; les faces de jonction des élé ments clés panneaux. L'élément. transversal l'ait. saillie à la surface clé la construction en 24- et 25.
Dans la varianie représentée à la fig. 14-, les armatures de serrage ne passent pas clans le plan de symétrie des joints des éléments des panneaux, mais dans .des trous percés clans les éléments transversaux, ce qui rend les. rainures inutiles. On a représenté deux armatures verticales 26 qui passent par des trous des éléments transversaux horizontaux et deux armatures horizontales 27 passant dans des trous des éléments transversaux verticaux.
Ces trous fixent exactement. la po- sition des armatures à l'intérieur de l'en semble, de manière à éviter le flambage de celles-ci sois l'effet de la précontrainte. En outre, les éléments transversaux, au lieu de -porter des bourrelets, sont profilés sur leurs bords en queues d'aronde 28, les bords des éléments des panneaux étant profilés de ma nière correspondante. L'étanchéité est réa lisée par des bandes d'étanchéité 29 placées en cours de montage sur les faces de jonction des éléments 1 et 2.
Dans la variante représentée à la fig. 15. le profil des bords de l'élément transversal est modifié et les faces par lesquelles les éléments 1 et 2 se juxtaposent. portent. chacune deux rainures parallèles disposées de manière à former, par juxtaposition des éléments, des canaux 30, 31, 32 et 33, destinés à recevoir les armatures de serrage. Les joints d'étan chéité seront avantageusement réalisés, dans cette variante, par des armatures de serrage enrobées d'un enduit ou mastic qui protégera en même temps le métal contre les risques de rouille.
De nombreuses variantes peuvent être conçues pour la réalisation des armatures de serrage: au lieu de les constituer de simples barres, on peut. les constituer, par exemple, de deux ou d'un faisceau de barres ou fils d'acier, les barres ou fils pouvant être de sec tion ronde ou autre; on petit aussi utiliser des câbles, des aciers tordus ou tressés.
Certaines armatures de serrage peuvent être interrompues, en un point quelconque de l'ensemble, par un .dispositif de raccorde ment de deux armatures bout à bout. Ce sera. le cas, par exemple, s'il est malaisé .d'avoir aine seule armature ininterrompue allant d'un bout à l'autre de l'ensemble. Des loge ments peuvent alors être prévus dans les élé ments pour faire place à. ces dispositifs de raccordement.
Les dispositifs de raccorde ment de deux armatures bout à. bout peuvent être conçus de manière à pouvoir servir en même temps de tendeurs pour la. mise en traction des armatures. Ce cas pourrait. se présenter, par exemple, si certaines extré- mités d'armatures n'étaient plus accessibles après le montage.
Dans une mise en #uvre particulière du procédé selon l'invention, on forme les élé ments en une matière moulée avant la. pro priété de se prêter, après durcissement, à un fraisage ou un meulage de précision. On peut avantageusement mouler les éléments des panneaux avec les faces d'assemblage planes et sans rainures, ces dernières étant. meulées ou fraisées au profil voulu. Ce procédé sim plifie considérablement l'opération du mon- 1 age.
On fabrique les éléments transversaux de préférence à partir d'un matériau suffisam- n?ent résistant à. la flexion et ait cisaillement pour permettre la réalisation d'éléments minces. On petit utiliser, par exemple, des fibres de bois comprimées ou un matériau aggloméré (ciment, amiante, etc.).
Pour les éléments des panneaux, on peut les prévoir minces avant uniquement un rôle (le résistance mécanique, de manière à. for mer une coque extérieure pour contenir le rï:atériau de remplissage. Il est bien entendu que dans d'autres cas, ces panneaux peuvent également avoir -des propriétés d'isolation thermique ou autres.
L'ensemble une fois monté peut recevoir, sur l'une de ses faces ou sur toutes les deux, un revêtement quelconque, par exemple: crépi, peinture, plâtre, papier peint, carre lage, parquet., linoléum, etc. Dans ce cas, on fabriquera les éléments avec des faces ru gueuses. Dans une variante. on peut prévoir les éléments avec leurs faces apparentes pré sentant le fini voulu, ce qui permet d'obtenir un ensemble sans revêtement.
Les éléments peuvent en outre recevoir sur l'une au moins de leurs faces un traite ment superficiel appliqué avant montage, de préférence à l'usine, dans le but d'améliorer par exemple la. résistance aux agents atmo- sphériques. Ce traitement. superficiel peut être un traitement mécanique, chimique, phy sique, etc. ; par exemple: attaque à l'acide pour faire ressortir certains éléments du ma tériau. Les éléments peuvent aussi recevoir avant montage de l'ensemble, de préférence à.
l'usine, tel revêtement. qu'on. voudra, par exemple sous forme de feuilles, plaques, pan neaux, dalles, ete., ou encore de couche mou lée en cours de fabrication de l'élément. D'autre part, on peut incorporer à une partie au moins de la matière, en cours de fabrica tion, un corps additionnel pour le traitement superficiel des éléments: par exemple un co lorant; ce corps additionnel pouvant occuper après moulage toute la masse de la matière moulée ou une partie de cette masse for mant, par exemple, la couche voisine de la face externe des éléments des panneaux.
Quelle que soit, la variante adoptée, le joint obtenu par une matière plastique sou- anise à un écrasement durable offre autant de garanties d'étanchéité qu'un joint au ci vient traditionnel.