EP1207240A1 - Mur en beton avec coffrage servant aussi d'armature - Google Patents

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EP1207240A1
EP1207240A1 EP00124716A EP00124716A EP1207240A1 EP 1207240 A1 EP1207240 A1 EP 1207240A1 EP 00124716 A EP00124716 A EP 00124716A EP 00124716 A EP00124716 A EP 00124716A EP 1207240 A1 EP1207240 A1 EP 1207240A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
formwork
wall
walls
stiffeners
connecting elements
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00124716A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Pierre Messiqua
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pumila-Consultadoria e Servicos Ltda
Original Assignee
Pumila-Consultadoria e Servicos Ltda
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pumila-Consultadoria e Servicos Ltda filed Critical Pumila-Consultadoria e Servicos Ltda
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Priority to CA002428498A priority patent/CA2428498C/fr
Priority to HU0303564A priority patent/HUP0303564A2/hu
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Priority to RU2002132192/03A priority patent/RU2225922C1/ru
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/84—Walls made by casting, pouring, or tamping in situ
    • E04B2/86—Walls made by casting, pouring, or tamping in situ made in permanent forms
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04B2/8658—Walls made by casting, pouring, or tamping in situ made in permanent forms using wire netting, a lattice or the like as form leaves
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    • E04B2/86—Walls made by casting, pouring, or tamping in situ made in permanent forms
    • E04B2002/8694—Walls made by casting, pouring, or tamping in situ made in permanent forms with hinged spacers allowing the formwork to be collapsed for transport

Definitions

  • the invention relates to a wall of concrete or similar material made from an unfolded lost formwork integrated into the wall and comprising two shuttering walls placed opposite and connected by elements of articulation to the shuttering walls by means of stiffeners integral with the formwork walls, the interval between these formwork walls after unfolding being filled with a filling material such as concrete.
  • the invention also relates to a method for producing such a wall as well a formwork / frame specially adapted to the construction of this wall.
  • formwork which delimits a volume into which concrete is poured.
  • these forms include: two walls placed opposite defining between them an interval into which concrete is introduced, and connecting devices keeping the walls at the required spacing.
  • spacers whose ends come to bear on the shuttering faces arranged opposite and these spacers are crossed by blocking pieces bearing on the external faces of the formwork walls.
  • a formwork of the aforementioned type is known from patent FR-A-2,675,181.
  • articulated connecting elements reduce the number of operations assembly, and to facilitate the installation of the formwork while retaining its resistance and compliance with safety and manufacturing standards, this with a light structure.
  • WO 97/31165 describes an improvement employing a elongated element folded in a zigzag as an articulated connecting element which distributes the forces in the concrete parallel to the external faces of the wall, so as to create a skin exerting a fret effect. So the wall is strengthened.
  • One of the results which the invention aims to obtain is to further increase the strength of the concrete walls obtained with this type of formwork, in particular by an internal frame, this in a simple manner and in eliminating or reducing the use of separate reinforcing elements to install on site.
  • the invention relates to a concrete or material wall similar made from an unfolded formwork integrated into the wall and comprising two shuttering walls placed opposite and connected by connecting elements articulated to the shuttering walls by means of stiffeners integral with the formwork walls, the interval between these walls unfolded formwork being filled with a filling material such as concrete.
  • the articulated connecting elements of this lost formwork after having initially served to facilitate the transport and installation of the formwork, constitute, once the formwork is installed, an element of reinforcement increasing the resistance of the wall.
  • At least one of the shuttering walls of the wall comprises a coating of concrete, mortar or the like which is thicker than the stiffeners and articulated connecting elements, this coating being arranged at outside and / or inside the formwork wall.
  • the stiffeners and articulated connecting elements also constitute an internal reinforcement of the wall, embedded in the wall and covered by said coating.
  • the thickness of this coating is preferably at least 2.5 cm.
  • the formwork walls (or at least one of them) no longer constitute the skin of the wall, but are embedded within the wall by said coating, of so as to also constitute an internal reinforcement of the wall, which increases considerably the strengthening effect or "fret".
  • the coating constitutes an integral part of the wall, solidified at the same time as the filling material, thus forming a wall in which the formwork is drowned.
  • This formwork thus serves at the same time as a reinforcement.
  • the steel parts of the formwork - stiffeners, connecting elements articulated and expanded metal walls - are thus coated with a thickness preferably at least 2.5 cm of concrete / mortar forming part of the wall. This will then allow to count these elements in the calculation of the resistance of the wall and, furthermore, in some cases reduce or even eliminate the quantities steel to be added to the formwork. On the other hand, the coating of these parts allow the use of non-galvanized steel for the manufacture of the formwork, which is therefore less expensive.
  • the invention also relates to a method for producing such a wall at by means of a formwork comprising two formwork walls placed opposite and connected by connecting elements articulated to the shuttering walls by through the stiffeners integral with the formwork walls, which connecting elements make it possible to maintain the walls, ie at a spacing defining an interval intended to receive a filling material such that the concrete be folded up for storage and transport.
  • the stiffeners, the articulated connecting elements and the shuttering wall itself when it is coated thus constitute a reinforcement to the interior of the constructed wall, embedded in the wall and covered by said coating.
  • the invention also relates to a folding formwork of the aforementioned type.
  • the formwork according to the invention is characterized in that the connecting elements articulated with at least one formwork wall are articulated to the stiffeners with spacing from the shuttering wall, preferably at least 2.5 cm. These stiffeners are integral with the shuttering wall by means spacers so that when the interval between the formwork walls is filled with filling material such as concrete, the wall thus constructed comprises a coating in excess thickness relative to the stiffeners and articulated connecting elements, as described above.
  • the articulated connecting elements may consist of elongated elements folded substantially in a zig-zag, as described in the document WO 97/31165.
  • Each elongated folded element also called Z connections
  • Opposite alternating parts of all connecting elements slender are aligned parallel to each other and are articulated to the walls, preferably by fixing means allowing a single degree of freedom in rotation around axes of articulation formed by said opposite parties.
  • this formwork comprises two formwork walls 8 kept at the spacing required by an articulated connection device 1 comprising two "Z-connections", one shown in solid lines, the other in dotted lines.
  • This connecting device 1 is articulated with each of the walls shuttering 8 by means of vertical stiffeners 2 made of U-shaped profiles Or other. This articulation makes it possible to maintain the walls 8, ie at the required spacing (as illustrated in the Figures), be folded up for the storage and transport, thus facilitating the installation of the formwork.
  • the connecting devices 1 comprise straight parts opposites which extend substantially in a plane parallel to the faces shuttering over a predetermined length and preferably equal to the width of the stiffener 2 in order to link in translation the device 1 for connection with the stiffener 2.
  • These formwork walls 8 will advantageously consist of a mesh whose meshes are determined to evacuate the excess water from the concrete. They may be iron or other expanded metal panels provided with horizontal V-shaped reinforcers, or a non-composite material mesh metallic complemented by horizontal V-shaped reinforcers.
  • the stiffeners 2 are for example fixed to the walls 8 using lugs 5 for hooking, in particular folded or twisted, or by any other means (crimping, stamping, electrical welding, etc.)
  • connecting devices 1 articulated develop on the filling material, both forces compression oriented perpendicular to the shuttering faces 8, and compression forces oriented substantially parallel to the faces external of the wall so as to create a skin having a fret effect.
  • the connecting elements 1 thus constitute a hooping in concrete.
  • the connecting device 1 overcomes this difficulty. Indeed, the efforts of traction exerted on concrete 7 and in a direction perpendicular to the walls 8 induce equilibrium by reaction of the tensile forces in the connecting piece 1 and, by decomposition, a tangential compressive force and parallel to the walls 8.
  • the device 1 makes it possible to considerably modify the stress distribution inside the walls, when loading these last. Indeed, the higher the pressure that results from the load exerted according to the higher the longitudinal axis, the higher the compressive stress on the skin 8, therefore the hooping effect, increases.
  • This or these outer layers 11 therefore constitute a part integral concrete wall reinforced by internal reinforcement. This or these layers 11 are therefore distinguished from a simple finishing layer, of plaster by example, without structural role. On the other hand, these outer layers 11 of Sprayed mortar can also be used as a topcoat. In addition, coating the formwork with concrete / mortar allows the use of non-steel galvanized for the manufacture of formwork, therefore less expensive.
  • the wall has a first wall 8 made of expanded metal and a second wall 10 non-perforated constituting a finishing panel.
  • the connecting device 1 is articulated to the wall 8 by stiffeners 2 fixed by hooking lugs 5 or other devices, as in Figure 1.
  • the connecting device 1 is articulated to the stiffeners 2 integral with the panel 10, but spaced therefrom by means of shims 13 secured by screws 3. These screws 3 extend beyond the stiffeners 2 to anchor themselves in the concrete 7.
  • the screws 3, or other attachment parts, in particular twisted sheets, will be coated with concrete 7.
  • the perforated wall 8 allows the excess water to be removed, then that the wall 10 is waterproof.
  • the wall 8 could be covered by a projection by gunning of a layer of mortar 11 of a thickness of about 2.5 cm.
  • concrete, or the like filling material forms a thickness 12 of at least about 2.5 cm between this wall 10 and the stiffeners 2 and the corresponding parts of the Z connections.
  • the stiffeners 2 and the connecting device 1 form a frame embedded by the thicknesses 11.12, therefore located within the wall.
  • This execution is particularly advantageous since it makes it possible to directly obtain an interior wall ready for employment, and therefore avoids the additional cost of a top coat.
  • FIG. 3 A third axis of the invention is illustrated in Figure 3.
  • the wall is similar to that of FIG. 2, but has two perforated walls 8,8 'and, in addition, an insulating panel 4, for example made of polyurethane or wool rock or other insulating material or flame retardant, adjacent to the wall 8 'which forms the exterior face of the wall.
  • the connecting device 1 is articulated to stiffeners 2 integral with the panel 8 'but spaced therefrom at means of shims 13 secured by screws 3, or other means hooking, which extend beyond the stiffeners 2.
  • the concrete 7, or other filling material forms a thickness 12 between the internal face of the insulating panel 4 (which formwork panel effect) and stiffeners 2 with parts corresponding Z-links.
  • This execution has the additional advantage that the insulating panel 4 is incorporated into the folded formwork, which saves appreciable time during construction, because when the concrete has been poured, it will no longer be necessary to come back to add insulation.
  • the stiffeners 2 and the connecting device 1 form a frame drowned by thicknesses 11,12, therefore located within the wall.
  • the wall is obtained using several elementary formwork from aforementioned type arranged side by side. To ensure continuity of transmission of forces and benefit from the inertia of the entire wall, the length of the Z connections is greater than the length of the panel formwork through which it extends so that the end of a panel that protrudes can hang on a contiguous panel.
  • At least some Z connections will eventually be provided heating elements (not shown) such as thermistors for form a radiant wall.
  • heating elements such as thermistors for form a radiant wall.
  • the use of thermistors allows to identify of heat by creating a potential difference between the walls formwork.
  • the part of the Z connections is fixed on the shuttering wall 8,10 by fixing means with a single degree of freedom in rotation around an axis parallel to the plane of the shuttering faces, perpendicular to the axis vertical stiffeners 2 and to the exclusion of any other degree of freedom.
  • the articulated parts connecting elements 1 could be angled, and articulated in the middle a vertical stiffener of the type illustrated 2 or of reduced dimensions, or articulated behind wedge-shaped vertical stiffeners.
  • this reinforcement could advantageously consist of simple iron bars like those used for reinforcing concrete. These bars would be joined to the shuttering walls by spacers for example.
  • the fixing of connecting devices 1 on the shuttering walls 8,10 can be achieved by through an elastic material such as rubber.
  • the vertices of the elongated element 1 folded in a zig-zag are secured to an elongated piece which reinforces the inertia of the formwork (see Figures 5 and 6 of WO 97/31165).
  • this slender piece we can easily give the element of connection in Z 1 and to the shuttering walls 8 a curved shape which can be memorized by joining on the opposite side of the element 1 another longitudinal piece. So the determination of steps, different on one side and the other of elements 1, imposes non-identical developed lengths which thus develop the curvilinear surface of the formwork panels.
  • the connecting elements 1 of a formwork panel are for example staggered ( Figures 1 to 3). This constitutes a connection three-dimensional. It is also possible to use only a Z 1 link so that the vertices of the waves are offset.

Abstract

Mur en béton ou matériau semblable réalisé à partir d'un coffrage déplié intégré dans le mur et comportant deux parois coffrantes (8,8',10) placées en vis-à-vis et connectées par des éléments de liaison (1) articulés aux parois coffrantes par l'intermédiaire des raidisseurs (2) solidaires des parois coffrantes. L'intervalle entre ces parois coffrantes après dépliage est rempli d'un matériau de remplissage (7) tel que le béton. Au moins une des parois coffrantes du mur comporte un enrobage (11,12) de béton, mortier ou semblable, en surépaisseur par rapport aux raidisseurs (2) et aux éléments de liaison (1) articulés. Cet enrobage (11,12) est disposé à l'extérieur et/ou à l'intérieur de la paroi coffrante, les raidisseurs (2) et les éléments de liaison (1) articulés et la paroi coffrante 8 lorsqu'elle est enrobée forment une armature intérieure du mur noyée dans le mur et recouverte par ledit enrobage. L'emploi de raidisseurs séparés, qui doivent être insérés avant le coulage du béton, est ainsi évité ou fortement réduit. <IMAGE>

Description

DOMAINE TECHNIQUE
L'invention se rapporte à un mur en béton ou matériau semblable réalisé à partir d'un coffrage déplié perdu intégré dans le mur et comportant deux parois coffrantes placées en vis-à-vis et connectées par des éléments de liaison articulés aux parois coffrantes par l'intermédiaire de raidisseurs solidaires des parois coffrantes, l'intervalle entre ces parois coffrantes après dépliage étant rempli d'un matériau de remplissage tel que le béton. L'invention concerne aussi un procédé pour la réalisation d'un tel mur ainsi qu'un coffrage/armature spécialement adapté à la construction de ce mur.
ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION
Pour ériger des murs en béton, on fait classiquement appel à des coffrages qui délimitent un volume dans lequel est coulé un béton. Classiquement, ces coffrages comprennent : deux parois placées en vis-à-vis définissant entre elles un intervalle dans lequel est introduit du béton, et des dispositifs de liaison maintenant les parois à l'écartement requis. Pour maintenir ces parois, on fait par exemple appel à des entretoises dont les extrémités viennent en appui sur les faces coffrantes disposées en vis-à-vis et ces entretoises sont traversées par des pièces de blocage prenant appui sur les faces externes des parois de coffrage.
Lorsque le béton a fait prise, le coffrage est récupéré et les pièces de blocage sont retirées. Les entretoises noyées dans le béton, qui n'ont plus aucun rôle, peuvent être laissées ou retirées et ne participent pas à la résistance du mur, mais au contraire fragilisent celui-ci.
C'est essentiellement la qualité du béton qui confère au mur sa résistance. Pour augmenter la résistance du mur avec un coffrage classique, des armatures horizontales et verticales sont introduites avant le coulage du béton.
Pour augmenter la résistence d'un mur en béton, il est connu de faire appel à des coffrages perdus dont les parois étanches ou perméables vont constituer la peau du mur. Le plus souvent, ces parois possèdent des ondes qui permettent un ancrage de la peau dans le béton. On parle alors de coffrage collaborant. La résistance de la structure composite finale ainsi réalisée est une superposition de la résistance du béton et de celle de la peau constituée par le coffrage.
Ces parois sont reliées localement entre elles grâce à des entretoises traversées par des pièces de blocage récupérables ou par des attaches dont les extrémités s'ancrent sur lesdites parois coffrantes. Ces attaches s'étendent essentiellement selon une direction orthogonale aux faces coffrantes. Dans ce cas, les parois coffrantes et les attaches qui les relient collaborent au renforcement de la structure du mur en béton. Selon le type d'attaches, on peut obtenir un découplage thermique et mécanique des deux parois coffrantes.
Un coffrage du type précité est connu du brevet FR-A-2 675 181. Les éléments de liaison articulés permettent de réduire le nombre d'opérations d'assemblage, et de faciliter la mise en place du coffrage tout en conservant sa résistance et sa conformité aux normes de sécurité et de fabrication, ceci avec une structure légère.
Le document WO 97/31165 décrit une amélioration employant un élément longiligne plié en zig-zag comme élément de liaison articulé qui distribue les forces dans le béton parallèle aux faces externes du mur, de manière à créer une peau exerçant un effet de frette. Ainsi, le mur est renforcé.
Cependant, avec ce dispositif connu, il s'avère nécessaire ou souhaitable d'inclure une armature interne, ce qui est difficile à réaliser lors de la fabrication des coffrages. Donc, il est nécessaire, sur le chantier, d'insérer manuellement des raidisseurs séparés à l'intérieur du coffrage. Cette opération est coûteuse et prend du temps.
EXPOSE DE L'INVENTION
Un des résultats que l'invention vise à obtenir est d'accroítre encore la résistance des murs en béton obtenus avec ce type de coffrage, notamment par une armature interne, ceci de manière simple et en supprimant ou en réduisant le recours aux éléments d'armature séparés à installer sur le chantier.
A cet effet, l'invention a pour objet un mur en béton ou matériau semblable réalisé à partir d'un coffrage déplié intégré dans le mur et comportant deux parois coffrantes placées en vis-à-vis et connectées par des éléments de liaison articulés aux parois coffrantes par l'intermédiaire de raidisseurs solidaires des parois coffrantes, l'intervalle entre ces parois coffrantes dépliées étant rempli d'un matériau de remplissage tel que le béton. Les éléments de liaison articulés de ce coffrage perdu, après avoir servi dans un premier temps pour faciliter le transport et la mise en place du coffrage, constituent, une fois le coffrage installé, un élément de renforcement augmentant la résistance du mur.
Selon l'invention, au moins une des parois coffrantes du mur comporte un enrobage de béton, mortier ou semblable en surépaisseur par rapport aux raidisseurs et aux éléments de liaison articulés, cet enrobage étant disposé à l'extérieur et/ou à l'intérieur de la paroi coffrante. Les raidisseurs et les éléments de liaison articulés constituent également une armature intérieure du mur, noyée dans le mur et recouverte par ledit enrobage. L'épaisseur de cet enrobage est de préférence d'au moins 2.5 cm.
De plus, contrairement aux murs selon WO 97/31165 et FR 2 675 181, les parois coffrantes (ou au moins une de celles-ci) ne constituent plus la peau du mur, mais sont noyées au sein du mur par ledit enrobage, de manière à constituer aussi une armature interne du mur, ce qui augmente considérablement l'effet de renforcement ou de "frette".
L'enrobage de ces trois éléments (raidisseurs, liaisons articulées et parois coffrantes) permet de réduire, voire de supprimer, le besoin d'insérer des raidisseurs séparés sur le chantier avant de couler le béton.
L'enrobage constitue une partie intégrale du mur, solidifié en même temps que le matériau de remplissage, formant donc un mur dans lequel le coffrage est noyé. Ce coffrage sert ainsi en même temps d'armature.
Les parties en acier du coffrage - raidisseurs, éléments de liaison articulés et métal déployé des parois - sont ainsi enrobées d'une épaisseur de préférence d'au moins 2.5 cm de béton/mortier faisant partie du mur. Ceci permettra alors de compter ces éléments dans le calcul de la résistance du mur et, en outre, de réduire, voire supprimer dans certains cas, les quantités d'acier à ajouter au coffrage. D'autre part, l'enrobage de ces parties permettra l'utilisation d'un acier non galvanisé pour la fabrication du coffrage, qui de ce fait est moins onéreux.
L'invention concerne aussi un procédé pour réaliser un tel mur au moyen d'un coffrage comportant deux parois coffrantes placées en vis-à-vis et connectées par des éléments de liaison articulés aux parois coffrantes par l'intermédiaire des raidisseurs solidaires des parois coffrantes, lesquels éléments de liaison permettent de maintenir les parois, soit à un écartement définissant un intervalle destiné à recevoir un matériau de remplissage tel que le béton, soit repliées pour le stockage et le transport.
Selon le procédé de l'invention, on déplie les parois coffrantes et on remplit l'intervalle entre les parois coffrantes dépliées avec le matériau de remplissage, et :
  • soit on applique, avant la prise du matériau de remplissage, sur la face externe d'au moins une des parois coffrantes, une couche de mortier ou semblable, de manière à enrober la paroi coffrante d'une surépaisseur de préférence d'au moins 2.5 cm,
  • soit on emploie un coffrage dont au moins une des parois coffrantes est solidaire mais espacée des raidisseurs et des éléments de liaison articulés, et on coule de la matière de remplissage telle que le béton, de manière à enrober les raidisseurs et les éléments de liaison articulés d'une épaisseur adjacente à la paroi coffrante, aussi de préférence d'au moins 2.5 cm.
Les raidisseurs, les éléments de liaison articulés et la paroi coffrante elle-même quand elle se trouve enrobée, constituent ainsi une armature à l'intérieur du mur construit, noyée dans le mur et recouverte par ledit enrobage.
L'invention concerne aussi un coffrage pliant du type précité. Le coffrage selon l'invention est caractérisé en ce que les éléments de liaison articulés d'au moins une paroi coffrante sont articulés aux raidisseurs avec un espacement par rapport à la paroi coffrante, de préférence d'au moins 2.5 cm. Ces raidisseurs sont solidaires de la paroi coffrante au moyen d'éléments d'espacement de manière à ce que, lorsque l'intervalle entre les parois coffrantes est rempli par le matériau de remplissage tel que le béton, le mur ainsi construit comporte un enrobage en surépaisseur par rapport aux raidisseurs et aux éléments de liaison articulés, comme exposé ci-dessus.
Les éléments de liaison articulés peuvent être constitués par des éléments longilignes pliés sensiblement en zig-zag, comme décrit dans le document WO 97/31165. Chaque élément longiligne plié (aussi dénommé liaisons en Z) comporte des parties opposées en quinconce reliées par des tirants inclinés en sens opposé de part et d'autre de chacune des parties opposées. Les parties opposées alternées de tous les éléments de liaison longilignes sont alignées parallèlement les unes aux autres et sont articulées aux parois, de préférence par des moyens de fixation permettant un seul degré de liberté en rotation autour d'axes d'articulation formés par lesdites parties opposées.
Ces éléments de liaison en zig-zag développent sur le matériau de remplissage, à la fois :
  • d'une part, des forces de compression orientées perpendiculairement aux faces coffrantes, et
  • d'autre part, des forces de compression orientées sensiblement parallèlement aux faces externes dudit mur de manière à créer une peau exerçant un effet de frette dont l'efficacité est accrue grâce à leur forme et à leur disposition particulière assurant la répartition des forces au sein du mur décrite ci-dessus, notamment du fait que les éléments de liaison et les raidisseurs constituent une armature noyée à l'intérieur du mur.
D'autres caractéristiques de l'invention sont exposées dans les revendications dépendantes.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après, faite à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins qui représentent schématiquement :
  • Figure 1 : une vue de dessus d'un mur selon l'invention comportant un coffrage perdu incorporé; et
  • Figures 2 et 3 : des vues semblables de deux autres formes d'exécution du mur selon l'invention.
MODES DE REALISATION PREFERES
En se reportant aux dessins, on voit que, pour la construction d'un mur en béton, on fait appel à un coffrage perdu collaborant. Classiquement, ce coffrage comprend deux parois coffrantes 8 maintenues à l'écartement requis par un dispositif de liaison 1 articulé comportant deux "liaisons en Z", l'une illustrée en ligne pleine, l'autre en pointillés.
Ce dispositif de liaison 1 est articulé avec chacune des parois coffrantes 8 au moyen de raidisseurs verticaux 2 constitués de profilés en U ou autre. Cette articulation permet de maintenir les parois 8, soit à l'écartement requis (comme illustré dans les Figures), soit repliées pour le stockage et le transport, facilitant ainsi la mise en place du coffrage.
A cet effet, les dispositifs 1 de liaison comportent des parties droites opposées qui s'étendent sensiblement dans un plan parallèle aux faces coffrantes sur une longueur prédéterminée et préférentiellement égale à la largeur du raidisseur 2 afin de lier en translation le dispositif 1 de liaison avec le raidisseur 2.
Ces parois coffrantes 8 seront avantageusement constituées d'un treillis dont les mailles sont déterminées pour évacuer l'eau excédentaire du béton. Il pourra s'agir de panneaux en fer ou autre métal déployé pourvus de renforceurs en V horizontaux, ou d'un treillis en matériau composite non métallique complété par des renforceurs en V horizontaux. Les raidisseurs 2 sont par exemple fixés sur les parois 8 à l'aide de pattes 5 d'accrochage, notamment repliées ou vrillées, ou par tout autre moyen (sertissage, emboutissage, soudure électrique, etc.)
Comme connu du document WO 97/31165, ces dispositifs de liaison 1 articulés développent sur le matériau de remplissage, à la fois des forces de compression orientées perpendiculairement aux faces coffrantes 8, et des forces de compression orientées sensiblement parallèlement aux faces externes du mur de manière à créer une peau exerçant un effet de frette. Les éléments de liaison 1 constituent ainsi un frettage dans le béton.
Ainsi, au moment du remplissage de l'espace situé entre les parois 8 par un matériau fluide (béton par exemple), ce dernier développe une pression hydrostatique d'autant plus grande que la perméabilité des parois 8 est faible. Cette pression exerce des efforts de traction sur les parois 8 qui déterminent, par réaction des efforts de traction dans les pièces de liaison 1, et des efforts de compression longitudinale dans la paroi 8.
Ces contraintes se maintiennent jusqu'à durcissement du matériau de remplissage 7. Il agit comme dispositif de pré-contrainte. Après prise de celui-ci, toutes surcharges sur le mur déterminent une pression dans le béton ou autre matériau de remplissage 7. Cette pression engendre, dans le matériau de remplissage 7, des contraintes de compression dans le sens où s'exerce cette pression, mais généralement des contraintes de traction dans un sens perpendiculaire à cette direction.
Le béton étant un matériau non résistant aux contraintes de traction, le dispositif de liaison 1 permet de palier à cette difficulté. En effet, les efforts de traction qui s'exercent sur le béton 7 et dans un sens perpendiculaire aux parois 8 induisent à l'équilibre par réaction des efforts de traction dans la pièce de liaison 1 et, par décomposition, un effort de compression tangentiel et parallèle aux parois 8.
Du fait de l'ancrage des parois 8 dans le béton 7 par les raidisseurs 2 et par le dispositif 1 de liaison articulée, c'est l'ensemble du béton 7 situé entre les raidisseurs 2 qui se trouve soumis à des contraintes de compression. Ainsi, le dispositif 1 permet de modifier considérablement la répartition des contraintes à l'intérieur des murs, lors de la charge de ces derniers. En effet, plus la pression qui résulte de la charge exercée suivant un axe longitudinal est élevée, et plus la contrainte de compression sur la peau 8, donc l'effet de frettage, augmente.
Cependant, cet effet de frettage agissant sur les parois 8 comme peau externe peut être insuffisant, ce qui dans la pratique jusqu'à présent a nécessité l'emploi d'armatures insérées dans le coffrage déplié avant de couler le béton. C'est pourquoi, selon un des axes de l'invention, après coulage du béton 7 mais avant sa prise, au moins une des faces externes des parois 8 est recouverte par une projection (gunitage par exemple) d'une couche de mortier 11 d'une épaisseur d'environ 2.5 cm au moins. Ces couches externes 11 augmentent de façon sensible l'épaisseur du mur (c'est-à-dire du béton) de manière à ce que les raidisseurs 2, ou autres éléments d'armature, le dispositif de liaison 1 et la paroi coffrante se trouvent enrobés dans le béton, et puissent être comptés pour le calcul de résistance du mur.
Cette ou ces couches externes 11 constituent donc une partie intégrale du mur en béton renforcé par l'armature interne. Cette ou ces couches 11 se distinguent donc d'une simple couche de finition, de plâtre par exemple, sans rôle structurel. Par contre, ces couches externes 11 de mortier projeté peuvent servir également comme couche de finition. En outre, l'enrobage du coffrage par du béton/mortier permet l'utilisation d'un acier non galvanisé pour la fabrication des coffrages, donc moins onéreux.
Selon un autre axe de l'invention illustré à la Figure 2, le mur comporte une première paroi 8 en métal déployé et une seconde paroi 10 non-ajourée constituant un panneau de finition. Le dispositif de liaison 1 est articulé à la paroi 8 par des raidisseurs 2 fixés par des pattes d'accrochage 5 ou d'autres dispositifs, comme pour la Figure 1. Du côté du panneau 10, le dispositif de liaison 1 est articulé aux raidisseurs 2 solidaires avec le panneau 10, mais espacés de celui-ci au moyen de cales 13 solidarisées par des vis 3. Ces vis 3 s'étendent au-delà des raidisseurs 2 pour s'ancrer dans le béton 7. Les vis 3, ou autres pièces d'accrochage, notamment tôles vrillées, seront enrobées de béton 7.
Lorsque le béton, ou autre matériau de remplissage, est coulé entre les parois 8,10, la paroi ajourée 8 permet d'évacuer l'excédant d'eau, alors que la paroi 10 est imperméable. Comme auparavant, la paroi 8 pourra être recouverte par une projection par gunitage d'une couche de mortier 11 d'une épaisseur d'environ 2.5 cm. Du côté de la paroi 10, le béton, ou autre matériau de remplissage, forme une épaisseur 12 d'au moins environ 2.5 cm entre cette paroi 10 et les raidisseurs 2 et les parties correspondantes des liaisons en Z.
Ainsi, dans cet exemple, des deux côtés du mur, les raidisseurs 2 et le dispositif de liaison 1 forment une armature noyée par les épaisseurs 11,12, donc située au sein du mur. Cette exécution est particulièrement avantageuse puisqu'elle permet d'obtenir directement un mur intérieur prêt à l'emploi, et donc évite le coût supplémentaire d'une couche de finition.
Un troisième axe de l'invention est illustré par la Figure 3. Le mur est semblable à celui de la Figure 2, mais comporte deux parois ajourées 8,8' et, en outre, un panneau isolant 4, par exemple en polyuréthanne ou en laine de roche ou autre isolant ou matière ignifuge, adjacent à la paroi 8' qui forme la face extérieure du mur. De ce côté, le dispositif de liaison 1 est articulé aux raidisseurs 2 solidaires avec le panneau 8' mais espacés de celui-ci au moyen de cales 13 solidarisées par des vis 3, ou autres moyens d'accrochage, qui s'étendent au-delà des raidisseurs 2.
Du côté de la paroi 8', le béton 7, ou autre matériau de remplissage, forme une épaisseur 12 entre la face interne du panneau isolant 4 (qui fait effet de panneau de coffrage) et les raidisseurs 2 avec les parties correspondantes des liaisons en Z.
Cette exécution a l'avantage supplémentaire que le panneau isolant 4 est incorporé au coffrage plié, ce qui permet un gain appréciable de temps lors de la construction, car lorsque le béton aura été coulé, il ne sera plus nécessaire de revenir pour ajouter l'isolation. Comme pour l'exécution précédente, les raidisseurs 2 et le dispositif de liaison 1 forment une armature noyée par les épaisseurs 11,12, donc située au sein du mur.
Les murs illustrés aux Figures 1,2 et 3 ont tous une résistance accrue comparable à ce qui serait obtenu dans un mur classique en ajoutant entre les coffrages étanches des éléments d'armature tels que des barres de fer. Mais leur construction selon le procédé de l'invention est plus simple, plus rapide et moins onéreuse.
En outre, l'emploi de couches de mortier 11 projetées par gunitage permet, au cas ou d'autres matériaux de remplissage moins résistants que le béton sont utilisés, de compenser le manque de résistance du mur.
Lors de la mise en place du coffrage, il y a possibilité d'intégrer les réserves (tuyaux pour l'électricité et le sanitaire).
Le mur est obtenu à l'aide de plusieurs coffrages élémentaires du type précité disposés côte à côte. Pour assurer une continuité de la transmission des forces et bénéficier de l'inertie de la totalité du mur, la longueur des liaisons en Z est supérieure à la longueur du panneau de coffrage au travers duquel il s'étend de manière à ce que l'extrémité d'un panneau qui dépasse puisse s'accrocher sur un panneau contigü.
Au moins certaines liaisons en Z seront éventuellement pourvues d'éléments de chauffage (non représentés) tels des thermistances pour former une paroi rayonnante. L'emploi des thermistances permet de dégager de la chaleur en créant une différence de potentiel entre les parois coffrantes.
Usuellement, la partie des liaisons en Z est fixée sur la paroi coffrante 8,10 par des moyens de fixation à un seul degré de liberté en rotation autour d'un axe parallèle au plan des faces coffrantes, perpendiculairement à l'axe vertical des raidisseurs 2 et à l'exclusion de tout autre degré de liberté.
En variante, au lieu d'avoir des parties droites, les parties articulées des éléments de liaison 1 pourraient être angulées, et articulées au milieu d'un raidisseur vertical du type illustré 2 ou de dimensions réduites, ou articulées derrière des raidisseurs verticaux en forme de coin.
Au lieu de raidisseurs 2 de forme d'une pièce en U, ce renforcement pourrait avantageusement être constitué de simples barres de fer comme celles utilisées pour l'armature du béton. Ces barres seraient solidarisées aux parois coffrantes par des pièces d'espacement par exemple.
Pour assurer un découplage acoustique et mécanique, la fixation des dispositifs de liaison 1 sur les parois coffrantes 8,10 pourra être réalisée par l'intermédiaire d'un matériau élastique tel un caoutchouc.
Pour améliorer la transmission des forces, les sommets des ondes de l'élément 1 longiligne plié en zig-zag sont solidarisés à une pièce longiligne qui renforce l'inertie du coffrage (voir Figures 5 et 6 de WO 97/31165). A l'aide de cette pièce longiligne, on peut facilement conférer à l'élément de liaison en Z 1 et aux parois coffrantes 8 une forme cintrée qui peut être mémorisée en solidarisant sur la face opposée de l'élément 1 une autre pièce longitudinale. Ainsi, la détermination de pas, différents d'un côté et de l'autre des éléments 1, impose des longueurs développées non identiques qui développent ainsi la surface curviligne des panneaux du coffrage.
Les éléments de liaison 1 d'un panneau de coffrage sont par exemple disposés en quinconce (Figures 1 à 3). On constitue ainsi une liaison tridimensionnelle. Il est également possible de n'utiliser qu'une liaison en Z 1 de sorte que les sommets des ondes soient décalés.

Claims (19)

  1. Mur en béton ou matériau semblable réalisé à partir d'un coffrage/armature déplié intégré dans le mur et comportant deux parois coffrantes (8,8',10) placées en vis-à-vis et connectées par des éléments de liaison (1) articulés aux parois coffrantes par l'intermédiaire des raidisseurs (2) solidaires des parois coffrantes, l'intervalle entre ces parois coffrantes dépliées étant rempli d'un matériau de remplissage (7) tel que le béton,
       caractérisé en ce que au moins une des parois coffrantes du mur comporte un enrobage (11,12) de béton, mortier ou semblable en surépaisseur par rapport aux raidisseurs (2) et aux éléments de liaison (1) articulés, cet enrobage (11,12) étant disposé à l'extérieur et/ou à l'intérieur de la paroi coffrante, les raidisseurs (2) et les éléments de liaison (1) articulés et, lorsqu'elle est enrobée, la paroi coffrante elle-même formant une armature intérieure du mur noyée dans le mur et recouverte par ledit enrobage.
  2. Mur selon la revendication 1, caractérisé en ce que au moins une des parois coffrantes (8,8') est un treillis, par exemple un panneau en métal déployé ou un treillis en matériau composite complété par des renforceurs en V horizontaux.
  3. Mur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les raidisseurs sont constitués par des raidisseurs (2) solidaires des parois coffrantes.
  4. Mur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de liaison (1) articulés d'au moins une paroi coffrante (8',10) sont articulés aux raidisseurs (2) avec un espacement par rapport à la paroi coffrante, ces raidisseurs étant solidarisés à la paroi coffrante au moyen d'éléments d'espacement (13), de manière à ce que le matériau de remplissage (7) du mur comporte un enrobage (11,12) en surépaisseur par rapport aux raidisseurs et aux éléments de liaison articulés.
  5. Mur selon la revendication 1, caractérisé en ce que au moins une paroi comporte un enrobage (11) de mortier appliqué par projection réalisé avant la prise du béton ou autre matériau de remplissage.
  6. Mur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit enrobage (11) a une épaisseur d'au moins 2.5 cm.
  7. Mur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un panneau isolant (4) à l'intérieur du coffrage.
  8. Mur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de liaison articulés sont constitués par des éléments longilignes pliés sensiblement en zig-zag (1) formant une frette au sein du mur.
  9. Mur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte deux éléments (1) longilignes décalés l'un par rapport à l'autre de manière à ce que leurs parties opposées en quinconce sont disposées en face l'une de l'autre.
  10. Procédé pour réaliser un mur selon la revendication 1 au moyen d'un coffrage comportant deux parois coffrantes (8,8',10) placées en vis-à-vis et connectées par des éléments de liaison (1) articulés aux parois coffrantes par l'intermédiaire des raidisseurs (2) solidaires des parois coffrantes, ces éléments de liaison (1) permettant de maintenir les parois (8,8',10), soit à un écartement définissant un intervalle destiné à recevoir un matériau de remplissage (7) tel que le béton, soit repliées pour le stockage et le transport,
    selon lequel procédé on déplie les parois coffrantes (8,8',10) et on remplit l'intervalle entre les parois coffrantes dépliées avec le matériau de remplissage (7), caractérisé en ce que :
    soit on applique, avant la prise du béton ou autre matériau de remplissage, sur la face externe d'au moins une des parois coffrantes (8) une couche (11) de mortier ou semblable, de manière à enrober la paroi coffrante (8),
    soit on emploie un coffrage dont au moins une des parois coffrantes (8',10) est solidaire mais espacée des raidisseurs (2) et des éléments de liaison articulés (1), et on coule une matière de remplissage (7), tel que le béton, de manière à enrober les raidisseurs (2) et les éléments de liaison (1) d'un enrobage (12) adjacent à la paroi coffrante,
    les raidisseurs (2) et les éléments de liaison (1) formant ainsi une armature à l'intérieur du mur ainsi construit noyée dans le mur et recouverte par ledit enrobage (12).
  11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'on applique sur au moins une paroi (8) un enrobage de mortier par projection ou autre.
  12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'on applique un enrobage d'une épaisseur d'au moins environ 2.5 cm.
  13. Coffrage pliant destiné à réaliser un mur selon la revendication 1, ce coffrage comportant deux parois coffrantes (8,8',10) placées en vis-à-vis et connectées par des éléments de liaison (1) articulés aux parois coffrantes par l'intermédiaire des raidisseurs (2) solidaires des parois coffrantes (8,8',10), ces éléments de liaison (1) permettant de maintenir les parois (8,8',10), soit à un écartement définissant un intervalle destiné à recevoir un matériau de remplissage (7) tel le béton, soit repliées pour le stockage et le transport,
       caractérisé en ce que les éléments de liaison (1) d'au moins une paroi coffrante (8',10) sont articulés aux raidisseurs (2) avec un espacement par rapport à la paroi coffrante, ces raidisseurs (2) étant solidaires à la paroi coffrante au moyen d'éléments d'espacement (13), de manière à ce que, lorsque l'intervalle entre les parois coffrantes est rempli par le matériau de remplissage (7) tel que le béton, le mur ainsi construit comporte un enrobage (11,12) en surépaisseur par rapport aux raidisseurs (2) et aux éléments de liaison (1).
  14. Coffrage selon la revendication 13, caractérisé en ce que les éléments de liaison (1) sont constitués par des éléments longilignes pliés sensiblement en zig-zag.
  15. Coffrage selon la revendication 14, caractérisé en ce que chaque élément longiligne plié comporte des parties opposées en quinconce reliées par des parties inclinées en sens opposé de part et d'autre de chacune desdites parties opposées, les parties opposées alternées de tous les éléments de liaison longilignes étant disposées parallèlement les unes aux autres et étant reliées aux parois.
  16. Coffrage selon la revendication 13, caractérisé en ce que les éléments de liaison (1) sont articulés aux parois (8,8',10) par des moyens de fixation permettant un seul degré de liberté en rotation.
  17. Coffrage selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte deux éléments (1) longilignes décalés l'un par rapport à l'autre de manière à ce que leurs parties opposées en quinconce sont disposées en face l'une de l'autre.
  18. Coffrage selon la revendication 13, caractérisé en ce que au moins une des parois coffrantes (3) est un treillis, par exemple un panneau en métal déployé ou treillis en matériau composite, dont les mailles sont déterminées pour évacuer l'eau excédentaire d'un matériau de remplissage tel que le béton.
  19. Coffrage selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte un panneau isolant (4) à l'intérieur du coffrage.
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