Brevet FR2011473A1 — publié le 19700227

L'invention concerne un élément en plaque, et notamment une dalle orthotrope formée par une tôle de platelage à nervures longitudinales et transversales.- les plaques connues de ce genre sont constituées par 5 une tôle de platelage à la face inférieure de laquelle sont soudées des nervures longitudinales et des nervures transversales ou des poutres transversales présentant des rigidités différentes. Ces éléments en plaque sont principalement mis en oeuvre dans la construction des ponts, auquel cas les forces qui s'exercent sur la 10 surface de la tôle de platelage sont transmises par les nervures longitudinales aux poutres transversales et, à partir de celles-ci, aux poutres principales du pont. Les nervures longitudinales qui absorbent la charge principale sont constituées de préférence par des fers plats et des 15 • profilés à bourrelet, des tôles bordées à vive arête ou encore des profilés en cloche soudés. Là fabrication et l'utilisation de ces éléments en plaque s'accompagnent d'inconvénients graves. Les nervures longitudinales exigent des joints soudés sur toute leur longueur, ce qui entraîne des frais de main-d'oeuvre 20 relativement élevés. L'encastrement des poutres transversales dans les nervures longitudinales est extrêmement compliqué au point de vue de la construction et, en conséquence, très coûteux à la fabrication. Il faut prévoir un travail laborieux d'ajustage auquel on ne peut procéder que par soudure à la main. 25 II y a lieu de considérer d'autre part comme un inconvénient le fait qu'il n'est pas possible de mettre entièrement à profit statiquement les poutres transversales, par suite des découpures nécessaires au niveau des points de raccordement à souder» Pour éviter un fléchissement de la tôle de platelage sous 30 l'effet de charges élevées, il est nécessaire et il a même été spéci fié réglementairement de prévoir une disposition très serrée des nervures longitudinales, avec des tôles de platelage épaisses» Il est éventuellement nécessaire de souder les nervures longitudinales d'un bout à l'autre à la tôle de platelage, afin d'obtenir un plein effet 35 porteur de la dalle orthotrope, laquelle sert en même temps de membrure supérieure pour les poutres principales. 69 20748 2 2011473 Par suite des multiples joints soudés, il se produit souvent, en cas de fabrication en atelier de ces olaqu.es, des déformations de soudage qui doivent être supprimées par des opérations coûteuses de rectification. 5 II s'est révélé dans la pratique que les efforts ondulés et les contraintes alternées qui interviennent se traduisent par des flexions de la tôle de platelage qui détachent le revêtement appliqué, de sorte qu'il faut constamment procéder à des réparations onéreuses. Pour améliorer l'adhérence entre le revêtement 10 du tablier et les éléments en plaque, il est nécessaire de prendre des dispositions particulières. L'inconvénient majeur consiste en ce que le revêtement du tablier ne peut être appliqué que lorsque le montage des éléments en plaque individuels a été achevé. 15 L'invention a pour but d'-éliminer les inconvénients précités. En ce sens, elle vise à la mise au point d'un élément en plaque d'utilisation universelle, dont la fabrication soit simple et, par suite, moins coûteuse et dont l'emploi permette entre autres, notamment dans la construction des ponts, un établissement plus rapi-20 de du tablier. Conformément à l'invention, ces buts sont pleinement atteints par le fait qu'il est prévu, sur la surface de la tôle de platelage, un ensemble de nervures transversales qui absorbent la charge principale et qui forment, avec la tôle de platelage, des 25 corps creux fermés dont les cavités sont remplies d'un matériau léger, ayant de préférence une densité de l'ordre de 0,8 g/cm , tandis que les nervures longitudinales sont disposéegfeur la face inférieure de la tôle de platelage. ■ Le remplissage par un matériau léger assure une stabilisation 30 suffisante de la structure de tôle, mince de préférence. On fera de préférence appel à'des matériaux légers à base de mousse de métal, de mousse de verre ou de céramique, d'argile boursouflée, de mousse de polyuréthane, de mousse de résine époxy ou de leurs produits d'amaigrissement avec la mousse de verre, l'argile bou.: ' .uflée, etc., 35 ou encore de matière plastique, de préférence très ■poL.ymé'risée, 69 20748 3 2011473 introduite par agglomération de poudre, par coulée ou d'une autre manière. Selon un mode préféré de réalisation, les nervures transversales sont constituées par une tôle façonnée en ondes sinusoïdales, 5 trapézoïdales ou en caisson, qui est unis à la tôle de platelage par des points de soudure, par collage, par jonction mécanique ou par une combinaison de ces moyens. les nervures longitudinales sont soudées à la tôle de platelage avec les intervalles qu'exigent les considérations statiques. 10 On est assuré d'une forme d'exécution avantageuse lorsque les nervures longitudinales sont constituées par des demi-poutrelles normalisées, "Europe", en caisson, à larges ailes ou soudées. Une forme d'exécution spéciale, qui convient particulièrement pour la construction de bâtiments, est caractérisée par un 15 revêtement ignifuge et/ou insonorisant entre les nervures transversales et sur celles-ci, ainsi' que par une couche ignifuge appliquée par moussage, par collage ou fixée mécaniquement à la face inférieure de la tôle de platelage. Poiu/La mise en place ultérieure de conduites de tous genres, 20 les canaux transversaux présentent de préférence : des.evidements. Quelques formes d'exécution de l'invention ont été représentées à titre d'exemple dan^Les dessins. la figure 1 représente un élément en plaque selon l'invention en coupe transversale. 25 la figure 2 est une coupe longitudinale passant par la ligne a-a de la figure 1. , Lesfigures 3 et 4 sont des coupes analogues à celle de la figure 2, mais représentant respectivement des nervures transversales différentes. - 30 la figure 5 est une coupe transversale d'un ponto La figure 6 est une coupe passant par la ligne a-a de la figure 5. La figure 7 représente, en coupe longitudinale, une forme spéciale d'exécution. 35 Selon ce qui est représenté dans ces figures, un élément 69 20748 4 2011473 en plaque est constitué par une tôle de platelage 1 à la face supérieure de laquelle un système de nervures transversales 4, 5, 6 est fixé par des soudures par point 3 » Ce système peut être ondulé comme le montre la figure 2, trapézoïdal selon la figure 3 ou en 5 forme de caissons selon la figure 4. Mais en tout cas les nervures transversales 4, 5, 6 délimitent avec la tôle de platelage 1 des canaux transversaux fermés 7 qui sont remplis de matière plastique 8 ou d'un autre matériau léger. Contre la face inférieure 9 dé la tôle "de platelage 1 10 sont fixées par soudure des nervures longitudinales 10 qui, comme le montre la figure 1, peuvent être constituées par des poutrelles "Europe" ou à larges ailes divisées par moitié. Dans les figures 1 à 6, on a désigné par 11 un revêtement résistant à l'usure qui est appliqué sur les nervures transversales 15 4, 5, 6 à la face supérieure 2 de l'a tôle de platelage î'. La section de pont représentée schématiquement dans la-figure 5 permet de voir le joint 12 qui relie deux éléments en plaque comportant une tôle à ondulations trapézoïdales et qui est coulé entre eux. Dans ce'cas, le tablier est muni d'un garde-fou 20 13 et il repose, par l'intermédiaire d'une poutre principale 14, sur un corps d'appui 15. L'intervalle a entre les différentes poutres longitudinales 10 mesure 1500 mm. Tandis qu'on a désigné par 16' dans la figure 5 une console de raccordement, la figure 6 permet de distinguer une poutre trans-25 versale d'extrémité 17 et une poutre principale 18. En fonction des dimensionschoisies pour la tôle de platelage 1, et respectivement, pour les nervures transversales 4, 5, 6, les nouvelles plaques peuvent être utilisées dans différents domaines d'application de la construction des ossatures métalliques et des ponts 30 ainsi que, le cas échéant, dans la construction des tunnels. En cas d'utilisation dans la construction de ponts pour des routes en acier surélevées déplaçables, les nouvelles plaques à nervures transversales prennent un appui déterminé statiquement entre des demi-profilés en caisson. Chaque élément peut -selon la 35 largeur voulue du pont - être vissé à l'élément voisin. La distance admissible entre appuis des ponts dépend des trains de charge voulue. 69 20748 2011473 t En comparaison des dalles orthotropes jusqu'ici connues, le nouvel élément en plaque offre de nombreux avantages. En particulier, la fabrication des nouveaux éléments en plaque pourra être remarquablement simplifiée et, par suite, rendue meilleur marché par 5 utilisation de points de soudure pour fixer les nervures transversales à la tôle de platelage. Ces nervures transversales, qui peuvent être par exemple formées par une tôle ondulée, absorbent la majeure partie de la charge. Pour stabiliser les nervures transversales creuses contre la pression de lourdes charges concentrées-, et pour obtenir 10 la rigidité nécessaire à la torsion, elles sont remplies,par coulée ou par moussage, avec un matériau à résistance élevée et à faible poids spécifique. De la sorte, les nervures transversales peuvent être complètement déchargées statiquement en ce qui concerne les sollicitations de pression, de flexion et de torsion. D'autre part, 15 les plaques sont protégées de la corrosion par la présence du matériau de remplissage dans les cavités creuses» En même tempss les nervures transversales donnent lieu à un ancrage remarquable pour le revêtement de tablier 11 qui doit être appliqué sur la face supérieure 2 ds la tôle de platelage. ^râce à elles, on peut se passer des nervures 20 de retenue sinueuses ou des autres dispositions similaires qui étaient indispensables jusqu'ici, ce qui se traduit par une nouvelle réduction du coût. Les nouveaux éléments en plaque ne présentent que de faibles déformations qui n1ont pratiquement aucun effet nuisible en ce qui concerne le revêtement de tablier. 25 Tandis que dans le cas des dalles orthotropes traditionnel les, les nervures longitudinales devaient présenter un intervalle de l'ordre de 300 à 400 mm, cet intervalle peut être désormais étendu à une valeur comprise entre 1500 et 3000 mm avec les nervures longitudinales 10.' Il en résulte de nouveau une réduction des frais et une 30 économie de poids. En outre, le nombre des joints soudés longitudinaux nécessaires est moins grand, ce qui diminue notablement le? frais de fabrication, cependant que la déformation de la tôle de platelage n'est plus que relativement faible» En règle générale-, on peut donc se passer coraplètement des opérations coûteuses de rectification, 55 Les poutres transversales jusqu'ici prévues sont désormais remplacées par les nervures transversales. Il suffit de prévoir des 69 20748 ° 2011473 poutres transversales à très grande intervalles pour soutenir les poutres longitudinales en liaison avec la tôle de platelage à nervures transversales. Les opérations coûteuses d'ajustage concernant les poutres 5 transversales sont donc entièrement supprimées. On peut considérer comme un autre avantage important le fait que le revêtement du'tablier peut être appliqué avant même la mise en place des éléments en plaque individuels. A la suite de cette mise en place, il n'y a plus qu'à fermer les joints. Ainsi 10 se trouvent épargnées les opérations longues et coûteuses d'asphaltage sur le site de construction. Un autre avantage de la nouvelle forme d'exécution réside dans le fait que l'aspect d'un.pont vu d'en bas est amélioré par la suppression des multiples poutres longitudinales. 15 Les nouveaux éléments en plaque se prêtent aux applications les plus diverses. Ainsi, par exemple, les formes d'exécution selon la figure 7 peuvent être utilisées pour des plates-formes, des plafonds d'immeubles d'habitation, de bâtiments administratifs, et d'entreprises industrielles. Comportant un revêtement ignifuge 20 et insonorisant 19 entre et sur les nervures transversales 4, 5, 6, ainsi qu'une couche ignifuge 20 sur la face inférieure 9 de la tôle 1, cet élément en plaque présente de multiples avantages qui peuvent être encore accrus si l'on ménage des évidements 21 dans les canaux transversaux 7. Le nouvel élément en plaque est ignifugé et, en même 25 temps, insonorisant. En cas d'utilisation comme élément de plancher, tin revêtement de sol 22, par exemple une moquette ou similaire, peut être posé sur le revêtement supérieur 19- Les évidements 21 permettent l'insertion ultérieure de conduites de tous genres. •k'utilisation des plaques de platelage décrites pour des par On peut également envisager son emploi comme peau dans la construction des tunnels, Grâce au déplacement des nervures dans la peau externe, des renforts légers peuvent être mis en place sur la 35 face interne du profil. Bu côté extérieur du tunnel, on peut appliquer BAD ORIGINAL 69 20748 7 2011473 avant la mise en place du segment de tunnel, une bonne protection contre la corrosion, sous la forme de gravier fortement bitumineux ou même de béton. Dans ces conditions, les renforcements dans les tôles repliées garantissent une bonne liaison avec l'acier. 5 II est du reste bien entendu que les modes de réalisation de l'invention qui ont été décrits ci-dessus, en référence aux dessins annexés, ont été donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif et que de nombreuses modifications peuvent être apportées sans que l'on s'écarte pour cela du cadre de la pré- 10 sente invention. 69 20748 8 2011473 REVENDICATIONS 1.- Elément en plaque, et notamment dalle orthotrope formée par une tôle de platelage à nervures longitudinales et transversales, caractérisé par le fait qu'il est prévu, sur la surface 2 de la 5 tôle de platelage 1, un ensemble de nervures transversales 4, 5, 6 qui absorbent la charge principale et qui forment avec la tôle de platelage 1 des corps creux, par exemple-sous la forme de canaux transversaux 7 dont les cavités sont remplies d'un matériau léger, dont la densité ne dépasse pas de préférence 0,8 g/cm , tandis que les 10 nervures longitudinales 10 sont disposées sur la face inférieure 9 de la tôle de platelage 1 . 2.- Elément en plaque selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les nervures transversales 4, 5, 6 sont formées par des tôles à ondes sinusoïdales, trapézoïdales ou en caissons. 15 3.- Elément en plaque selon les revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que les nervures transversales 4, 5, 6 sont liées à la tôle de platelage 1 par des points de soudure 3, par collage, par jonction mécanique ou une combinaison de ces moyens. 4«- Elément en plaque selon la revendication 1 , caractérisé 20 par le fait que les nervures longitudinales 10 sont soudées à la tôle de platelage 1 aux intervalles nécessaires statiquement. 5.- Elément en plaque selon la revendication 1 ou 4, caractérisé par le fait que les nervures longitudinales -sont constituées par des demi-poutrelles normalisées, "Europe", en caisson à larges ailes 25 ou soudées. 6.- Elément en plaque selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par un revêtement 19 ignifuge et/ou insonorisant entre et sur les nervures transversales 4, 5, 6, ainsi que par une couche ignifuge 20 fixée à la face inférieure 9 de la tôle de platelage 1 30 par moussage, par collage ou mécaniquement. 7.- Elément en plaque selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que des évidements 21 sont ménagés dans les canaux transversaux 7 pour recevoir des conduites de tous genres.