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L'invention concerne une dalle de béton préfabriquée
avec poutrelles d'acier, et plus précisément, elle se rapporte
à une méthode de Eabrication d'une dalle de plancher en béton
armé par coulée de béton dans un moule où l'on a introduit une
armature
On sait que la construction d'édifices d'une certaine
importance implique la coulée de béton sur place. Cela s'appli-
que aussi à la construction des planchers. Or, cette opération
est manifestement compliquée, dispendieuse et entraîne des
heures de travail assez importantes. A notre connaissance, il
n'existe pas présentement de méthode pratique de fabriquer
des dalles de plancher préfabriquées en béton armé. On connaît
deux brevets américains 4.185.423 et 3.990.193 qui font usage
d'une poutrelle d'acier en combinaison avec une dalle de béton.
Cependant, ces dalles sont surtout utilisées pour les plafonds
-et les murs et la coulée du béton se fait sur place. Il y a
donc intéret à ce qu'une méthode soit disponible pour la -fabri-
cation de dalles de plancher en béton armé.
Afin d'améliorer les méthodes de construction con-
ventionnelles, nous avons mis au point une méthode de -fabrica-
tion de dalles de plancher en béton armé par coulée de béton
dans un moule où l'on a introduit une armature. Cette méthode
est caractérisée en ce que l'on se munie de moules rectangu-
laires dont au moins deux cotés opposés sont évasés, on coule
du béton dans un des moules tout en y introduisant une armature,
et l'on poursuit cette opération jusqu'à ce que le moule soit
complètement rempli. D'autre part, on prépare au moins deux
poutrelles d'acier munies de patins d'assise à chacune de leurs
extrémités, chacune des poutrelles étant formée d'une base et
d'une tête, reliée entre elles par un système de tiges
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métalliques en zigzag. On place ensuite les deux poutrelles
parallèles entre elles, ainsi qu'avec les deux côtés évasés et
-à distance l'une de l'autre, au-dessus de la surface du béton
fraîchement coulé dans le moule et on y fait pénétrer la tete
jusqu'à ce que les patins d'assise desdites poutrelles affleurent
la surface du béton. On laisse ensuite prendre le béton dans
lequel la tête des poutrelles est encastrée. Ensuite, on démoule
la dalle de béton armé et on lui fait subir une rotation de
180 selon son axe longitudinal de fa,con à ce qu'elle soit
prête à etre disposée sur une paroi pour constituer une
dalle de plancher.
Selon une réalisation de l'invention, avant la coulée
du béton, on dispose une tige sensiblement à mi-hauteur en appui
sur chacun des côtés évasés du moule, à laquelle tige sont fixés
une série de fers angles que l'on accroche sur le rebord des
côtés. Cela permet d'obtenir une rainure dans la face inclinée
de la dalle de plancher. Cette rainure pourra également être
effectuée mécaniquement à l'aide d'une meule.
Selon une autre réalisation préférée de l'invention,
une fois la coulée de béton effectuée, l'on insère des plaques
d'acier plus étroites que la largeur des cotés évasés, dans le
béton en les faisant pénétrer tout en les glissant le long des
côtés jusqu'à ce que leur arête supérieure affleure le rebord du
côté. La plaque est munie d'une tige d'ancrage lui permettant
d'etre retenue dans le béton. D'autre part, les plaques sont
appuyées sur les faces internes des côtés. Cela permet, une fois
que les dalles sont démoulées, et qu'elles sont disposées côte
à côte, de créer une canalisation en forme de V dans laquelle on
retrouve des rainures et où les plaques d'acier se font face.
Pour réunir les deux dalles, on soude ensemble les plaques
d'acier et on remplie ensuite la canalisation en forme de V de
béton, les rainures facilitant la prise de ce dernier pour
former une surface bien lisse entre les deux dalles.
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Selon une réalisation préférée de l'invention,
on dispose des pièces cylindriques évasées sur le moule, après
la coulée, de façon à obtenir des trous également distribués
dans la dalle de plancher, ces trous permettant d'y glisser
des ancrages pour manoéuvrer la dalle.
Selon une autre réalisation préférée de l'invention,
on relie la paire de poutrelles en parallèle par l'entremise
de croix de Saint-André en acier soudées sur les tiges et les
vases desdites poutrelles. Cette opération se fait avant la
coulée.
Selon une autre réalisation préférée de l'invention,
vis-à-vis chaque croix de Saint-André, on a prévu une tige
d'ancrage soudée en basede poutrelle et se déployant en dia-
gonale vers l'extérieur des poutrelles pour pénétrer dans le
béton, son extrémité inférieure étant recourbée pour un meilleur
ancrage.
Selon une autre réalisation préférée de l'invention,
entre les croix de Saint-André, on a prévu au moins une pièce
d'ancrage en forme de V renversé dont le sommet est soudé en
base de poutrelle,et dont les pattes recourbées à leurs ex-
trémités se déploient de chaque côté d'une poutrelle et s'ancrent
dans le béton pou donner plus de rigidité aux poutrelles.
Selon une autre réalisation préférée de l'invention,
le démoulage de la dalle de béton armé s'effectue en saisissant
la dalle de béton durci par les poutrelles, notamment en utili-
sant un treuil et des cables d'acier.
Selon une autre réalisation préférée de l'invention,
on pose la dalle dans un dispositif à cadre rotatif,et une fois
cette opération effectuée, on fait subir une rotation de 180
à ladite dalle de façon à faire apparaître les poutrelles sous
la dalle. De préférence, le dispositif à cadre rotatif est
constitué d'un bâti vertical fixe sur lequel est monté un pre-
mier cadre rotatif en U pivotant en son centre sur le bâti
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vertical fixe, des serres étant prévues sur ce premier cadre
vis-à-vis chacun des patins de la poutrelle pour fixer un
bout de la dalle dans le premier cadre. Le dispositif com-
prend aussi un bâti vertical monté sur glissière, déplaçable
en translation et sur lequel est monté un second cadre rota-
tif en U pivotant en son centre sur le bâti vertical monté
sur glissière, des serres étant prévues sur ce second cadre
pour y fixer l'autre bout de la dalle, et un levier pour faire
avancer ou reculer le bâti vertical monté sur glissière selon
la longueur de la dalle.
De préférence, durant la rotation de la dalle, on
installe des anneaux d'ancrage dans les trous évasés et on
saisit alors la dalle par les anneaux d'ancrage au moyen
d'un treuil, ce qui permet de transporter cette dernière sur
un moyen de transport, notamment un camion-.
Une méthode de construction de plancher en utilisant
des dl~lles de béton préfabriquées selon la méthode de l'invention,
est caractérisée en ce que l'on dispose côte à côte les dalI`es
obtenues selon l'invention créant ainsi une canalisation
en forme de V entre les dalles. Les plaques d'acier se fai-
sant face, on soude ensemble ces dernières et on remplie de
béton la canalisation incluant les rainures prévues dans la
face inclinée des dalles.
D'autres détails et caractéristiques de la présente
invention appa~aitront dans la description qui suit d'un
mode d'exécution particulièrement préféré de l'invention donné
uniquement à titre d'illustration mais sans caractère limitatif.
Dans les dessins annexés:
La FIGURE 1 est une vue en perspective du moule dans
lequel on a placé les poutrelles, les tiges de côté ainsi que
les plaques,
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La FIGURE 2 est une vue en coupe selon 2-2 de la
FIGURE 1,
La FIGURE 3 est une vue en coupe selon 3-3 de la
FIGURE 1,
La FIGURE 4 est une vue montrant les pièces en
V renversé de soutien des poutrelles,
La FIGURE 5 est une vue en perspective illustrant
l'opération selon laquelle l'on place la dalle préfabriquée de
béton durci sur un dispositif à cadres rotatifs,
La FIGURE 6 est une vue d'une des extrémités du dis-
positif à cadre rotatif illustrant le montage d'un des bouts
de la dalle dans le cadre,
La FIGURE 7 est une vue montrant la rotation de la
dalle de béton préfabriquée,
La FIGURE 8 est une coupe partielle montrant les
trous évasés prévus dans la dalle dans lesquels sont disposés
des anneaux d'ancrage,
La FIGURE 9 est une vue de la dalle préfabriquée prise
du dessus alors qu'elle est transportée vers un moyen de
transport,
La FIGURE 10 est une section d'un joint entre
deux dalles selon l'invention.
En se référant aux dessins, on voit qu'on doit d'abord
avoir recours à un moule l de forme rectangulaire dont les
côtés latéraux 3 et 5 opposés, sont évasés. De préférence,
l'angle que l'on utilise pour évaser les côtés du moule peut
être quelconque selon le choix du fabricant. Cependant, on
a réalisé qu'il est possible d'obtenir d'excellents résultats
en utilisant un angle d'environ 60. Avant la coulée du béton,
on prépare deux poutrelles d'acier 7 et 9, chacune étant munie
de patins d'assise 11 à ses deux extrémités. On notera d'autre
part, que chacune des poutrelles est formée d'une base conven-
tionnelle 15 et d'une tige de tête 13. On réunie la base 15
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et la tige 13 au moyen d'un système de tiges métalliques en
zigzag 17, le tout de façon tout à fait conventionnelle. Afin
d'avoir un ensemble qui ne crée pas de problème durant la
coulée, et s'assurer que les poutrelles seront bien ancrées
dans le béton et ne bougeront pas durant la coulée, la prise
du béton et lorsque l'on manoeuvrera les dalles une fois l'o-
pération terminée et lors de la construction d'un plancher, on
relie la paire de poutrelles 7, 9 en parallèle par l'entremise
de croix Saint-Andr~ en acier l9a On notera que ces croix
de Saint-André 19 sont soudées à la fois sur les tiges de tête
13 et sur les bases 15 des poutrelles ainsi qu'au centre 20.
On se référera plus particulièrement à la FIGURE 3 des dessins.
Chacune des croix de Saint-André se continue par une tige
d'ancrage 21 en base de poutrelle en 23. On notera que ce
prolongement de la tige d'ancrage 21 se déploie en diagonale
vers l'extérieur des poutrelles pour pénétrer dans le béton,
son extrémité inférieure étant recourbée en 25 pour un meilleur
ancrage.
Il est évident que fin d'économie, on n'abuse pas
des croix de Saint-André 19 que l'on ne dispose que ca et là
le long des poutrelles 7, 9 dépendant de la longueur de ces
dernières. Cependant, afin d'assurer encore une meilleure
rigidité, entre les croix de Saint-André 19, on a prévu au
moins une pièce d'ancrage 27 en forme de V renversé dont le
sommet est soudé en 23 à la base de poutrelle et dont les
pattes recourbées à leurs extrémités 29 et 31 se déploient de
chaque côté d'une poutrelle et s'ancrent dans le béton pour
donner plus de rigidité aux poutrelles, tel qu'on le voit mieux
sur la FIGURE 4 des dessins.
Avant la coulée du béton, on a pris la précaution de
se saisir de deux tiges 33 dont la longueur correspond à la
longueur des côtés 3, 5, et à laquelles est fixée une série
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de fers angle 35. On accroche alors la tige 33 par l'entre-
mise de ses fers angle 35 sur le rebord d'un côté 3,5 de façon
à ce que la tige soit sensiblement à mi-hauteur en appui sur
un côte 3,5 évasé du moule l De cette -façon, lors de la coulée,
on peut obtenir une rainure dans la face inclinée de la dalle
de plancher.
L'opération suivante consiste à couler du béton dans
le moule de facon conventionnelle tout en y introduisant une
armature aussi conventionnelle. On poursuit cette opération
jusqu'à ce que le moule soit complètement rempli.
On place alors les deux poutrelles 7,9 reliées entre
elles par des croix de Saint-André 19, et des pièces de renforce-
ment 21 et 27, et qui sont maintenant parallèles entre elles,
ainsi qu'avec les deux côtés évasés 3,5 du moule 1, au-dessus
de la surface du béton fraîchement coulé dans le moule et
on y fait pénétrer la tête jusqu'à ce que les patins d'assise
11 des poutrelles affleurent la surface du béton à l'aide de
deux tire-fortsen forme de U. On laisse alors prendre le
béton dans lequel la tête des poutrelles est encastrée. Une
fois la coulée du béton effectuée, on prend des plaques d'a-
cier 37, plus étroites que la largeur des côtés 3, 5, il va
sans dire, lesquelles plaques sont munies de tiges d'ancrage
39 permettant à la plaque d'être retenue dans le bâton. On
insère ces plaques d'acier dans le béton en les faisant
pénétrer tout en les glissant le long des côtés jusqu'à ce que
leurs arêtes supérieures 41 affleurent le rebord du côté 3,
ou 5. On voit que de cette façon les plaques sont appuyées
sur la face interne des côtés. On verra donc lorsque la
dalle sera démoulée, la base sera munie d'une plaque d'acier
37 comme on le voit sur la FIGURE 10.
Enfin, on dispose des pièces cylindriques évasées
non illustrées, sur le moule, après la coulée, de facon à
obtenir des trous 42 étalement distribués dans la dalle de
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plancher. Comme on le verra plus loin, ces trous permettent
d'y glisser des ancrages pour manoeuvrer la dalle.
Le démoulage de la dalle de béton armé s'effectue
en saisissant la dalle de béton durci par les poutrelles.
Normalement, cette opération s'effectue par des treuils qui
circulent sur le plafond de l'usine. Une fois qu'on a saisi
la dalle 43 par les poutrelles, on pose cette dernière dans un
dispositif à cadre rotatif, et une fois que cette opération
est terminée, on fait subir une rotation de 180 à la dalle
de façon à faire apparaitre les poutrelles sous la dalle. Pour
une description plus exacte du dispositif à cadre rotatif, on
se référera plus particulièrement aux FIGURES 5, 6 et 7.
Le dispositif à cadres rotatifs est constitué d'un
bâti vertical fixe -45 sur lequel est monté un cadre rotatif
47 en U pivotant en son centre 49, de façon connue, sur le
bâtl vertical fixe 45. D'autre part, on aura prévu des serres
51, 53 sur le cadre 47, vis-à-vis chacun des patins 11 des
poutrelles 7, 9. Ces serres auront pour fonction de fixer un
bout de la dalle 43 dans le cadre 47. D'autre part,on a un
bâti vertical S5 monté sur glissière 57,déplaçable en trans-
lation, comme on le voit sur la FIGURE 5, et sur lequel est
monté un cadre rotatif en U 59 qui pivote en son centre en
61 sur le bâti vertical 55. Des serres fi3, 65 sont prévues
sur ce cadre 59 de façon à fixer l'autre bout de la dalle
dans le cadre 59O Enfin, le dispositi-f à cadres~rotatifs
comprend aussi un levier 67 que l'on opère de façon connue,
pour faire avancer ou reculer le bâti vertical 55, monté sur
glissière 57, selon la longueur de la dalle 43.
Pour faire tourner la dalle 43 sur 180, il s'agit
tout simplement d'effectuer une opération manuelle tel qu'on
le voit sur la FIGURE 7 des dessins. Une fois la rotation de
la dalle terminée, on installe des anneaux d'ancrage 69
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dans les trous 42 et on saisit alors la dalle par les anneaux
d'ancrage au moyen d'un treuil. Cette opération permet de
transporter cette dernière sur un moyen de transport, notamment
un camion ou tout autre pièce d'équipement.
On se rendra compte que la méthode de construction
de plancher en utilisant les dalles selon l'invention est
grandement facilitée. En effet, il s'agit de disposer côte à
côte des dalles obtenues selon la méthode que l'on vient de
décrire ce qui crée une canalisation 71 en forme de V entre
les dalles. On se référera particulièrement à la FIGURE 10 des
dessins. Les plaques d'acier 37 se faisant face, on soude en-
semble ces dernières en 73 et l'on remplie alors de béton la ca-
nalisation 71 incluant les rainures 75 prévues dans les faces
inclinées des dalles.
Cette méthode de fabrication facilite grandement
la construction des planchers d'édifice d'une certaine impor-
tance. Il y a économie de temps, de manutention et de maté-
riaux.
