Brevet FR2088035A1 — publié le 19720107

La présente invention est relative aux armatures métalliques de construction pouvant être utilisées telles quelles en construction métallique, ou comme moyens de renforcement d'un autre matériau par enrobage de ces armatures par ledit matériau. I1 existe actuellement un très grand nombre d'armatures métalliques de construction sous forme de profilés, barres, fils, câbles, tubes ou autres éléments analogues. La tendance actuelle est de rechercher, par une meilleure utilisation de la matière, à alléger le poids de ces armatures tout en leur conférant une plus grande résistance mécanique tant à la rupture par traction et à la compression, qu'au flambage. Pour améliorer la résistance à la traction et à la compression, on utilise des aciers déformés à froid, plutôt que profilés à chaud, ou des aciers alliés au carbone ou autres. La résistance au flambage est améliorée par un meilleur profilage en vue d'obtenir des plus grands moments d'inertie par rapport aux poids utilisés, ce qui nécessite l'emploi généralisé de tubes L'invention a pour but de fournir une armature qui présente une résistance améliorée à la traction et à la compression, ainsi qu'au flambage, en augmentant le moment d'inertie tout en faisant une économie de matière. L'armature suivant l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un jeu d'au moins trois éléments métalliques de forme allongée, filiformes ou tubulaires, répartis angulairement autour de l'axe longitudinal de l'armature dont ils sont équidistants et réunis par des points de soudure répartis sur leur longueur. Selon un mode d'exécution, les éléments dudit jeu sont en contact mutuel et réunis entre eux, deux à deux, par des points de soudure répartis le long de leurs génératrices de contact. Suivant d'autres modes d'exéction, les éléments dudit jeu sont disposés autour d'une âme centrale formant entretoise et chacun d'eux est fixé à cette âme par des points de soudure. L'âme, pleine ou tubulaire, peut être continue ou non. Dans le cas ou l'armature comporte plusieurs jeux d'éléments, ces jeux sont concentriques les uns aux autres. L'invention a également pour objet les ouvrages comportant une ou plusieurs armatures telles que définies ci-dessus. D'autres caractérLstiques de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples: les Fig. 1 à 5 représentent, en perspective, diverses armatures suivant l'invention; les Fig. 6, 7 et 8 représentent des coupes longitudinales des éléments entretoisés, prévus dans l'exemple de la Fig. 5. la Fig. 9 représente, en perspective, une armature comprenant quatre éléments périphériques; les Fig, 10,11 ; 12,15 et 14,15 représentent re-spectsvement, de ceté et en bout, trois autres armatures suivant l'invention; la Fig. 16 représente en perspective une portion d'un ouvrage, en l'espèce d'un panneau, formé d'armatures suivant l'invention. Selon l'exemple d'exécution représenté à la Fig. 1, l'arrnature selon l'invention est constituée par un Jeu de trois fils métalliques ou barres 1, parallèles, de même section,réunis entre eux deux à deux par des points de soudure 2, disposés à intervalles réguliers le long de leurs génératrices de contact respectives. Cette armature est sans âme. Au contraire, dans les exemples représentés aux Fig. 2 c~ 5 et 9, l'armature comporte une âme métallique axiale, à la périphérie de laquelle sont soudés, à intervalles réguliers, au moins trois éléments 1 métalliques (fils, barres) équidistants de l'axe de l'armature. A la Fig. 2, l'âme 3 est pleine tandis que l'âme 4 de ia Fig. 5 est tubulaire. A la place d'une âme contir.ue, l'élément central peut être, comme représenté à la Fig. 4, constitué par des tronçons 5 de barres ou des tronçons 6 de tubes formant de simples entretoises, ce qui permet d'alléger l'armature, les entretoises constituées de tronçons de tubes ou de barres pouvant être alternées dans une même armature ou être toutes pleines ou tubulaires. Les éléments entretoises peuvent être profilés comme représente té en 7 (Fig. 5), le profil n'ayant aucun caractère exclusif. Dans les exemples des Fig. 6, 7 et 8, l'entretoise pleine ou tubulaire est de forme générale cylindrique ou prismatique et pourvue de cordons transversaux 8, cependant que l'entretoise 9 de la Fig. 8 comporte au moins un filet hélicoidal 10, les points de soudure étant placés naturellement sur les cordons 8 ou sur le filet 10. Dans les exemples précédents, il est prévu trois éléments longitudinaux 1, mais ce nombre n'est pas exclusif; il peut être prévu quatre éléments ou même davantage par jeu d'éléments équidistants de l'axe de l'armature. C'est ainsi que la Fig. 9 représente quatre éléments 1 répar tis autour d'une âme 4. Les éléments périphériques peuvent avoir une section supérieure à l'élément central, ou la même section, ou même une section inférieure. Les armatures suivant l'invention présentent, à poids de métal égal, des moments d'inertie et des moments résistants nettement améliorés. C'est ainsi que si, à titre d'exemple, on calcule le moment d'inertie d'une armature telle que celle représentée à la Fig. 3, en considérant que le tube central formant l'âme 4 a une épaisseur négligeable, son diamètre étant égal à celui du diamètre des barres 1 disposées sur sa périphérie, on trouve que le moment d'inertie est neuf fois supérieur à celui des trois barres prises à part, et le moment résistant est plus de deux fois supérieur à celui de ces trois barres sépares. Dès que le diamètre de la barre centrale devient important par rapport aux éléments 1 périphériques, il est avantageux de remplacer cette barre par de simples tronçons, comme déjà décrit, en vue de réduire le poids sans affecter notablement le moment d'inertie du fait que cette âme est très voisine de 1 axe neutre. Dans les exemples précédents, les éléments 1 sont rectilignes et parallèles sur toute leur longueur, Mais, cette solution n'est pas exclusive. C'est ainsi que: dans 1 exemple des Fig. 10 et 11, les éléments la, parallèles sur une partie de leur longueur, divergent symétrique ment par rapport l'axe longitudinal X-X vers leurs extrémités de droite sur un tronçon plus ou moins long de l'armature et, a en conséquence, les anneaux entretoises 7a afférents à ce tronçon, sont de diamètre croissant tandis que les autres anneaux 7 ont un même diamètre; cette solution peut être adoptée par exemple pour un poteau à embase élargie; et dans l'exemple des Fig. 12 et 13, les éléments 1b convergent vers l'extrémité de droite, les anneaux correspondants 8 ayant des sections de plus en plus petites; cette solution peut être adoptée par exemple pour un poteau à sommet effilé. Dans tous les exemples décrits jusqu'ici, l'armature ne comporte qu un jeu d'éléments équidistants de l'axe longitudinal; mais l'invention s'étend au cas de plusieurs jeux d'éléments, les éléments de chaque jeu étant équidistants de l'axe, mais la distance à l'axe des éléments des différents jeux étant différente. C'est ainsi que dans l'exemple des Fig. 14 et 15 il est prévu trois jeux d'éléments 1', 1", 1"' situés à des distances respectives a, b et c de l'axe X-X. Les éléments de chaque eu sont entretoisés par des entretoises respectives 8', 8", 8"'. Les divers jeux peuvent être solidarisés les uns des autres par des points de soudure ou montés télescopiquement les uns par rapport aux autres. On notera enfin que les armatures suivant l'invention sont d'une réalisation facile et économique. Elles peuvent être utili sées: - soit séparément; - soit incorporées dans des constructions quelconques, leur liaison aux éléments adjacents de cette construction étant assurée par soudure, agrafage ou autrement par l'intermédiaire de leurs éléments 1 et/ou de leur âme; - soit encore coulées dans du béton ou autre matériau pour servir d'armatures de renforcement. Bien entendu, les armatures décrites et toutes leurs variantes possibles peuvent être combinées de bien des façons pour la réalisation de panneaux ou autres parois, de poutres et ossatures diverses. C'est ainsi, par exemple, qu'à la Fig. 16 est représentée une portion de panneau formée d'armatures A1... A4, chacune à quatre éléments 1c et à anneaux entretoises 8c Ces armatures sont reliées par des anneaux supplémentaires 11. REVENDICATIONS 1.- Armature métallique de construction,caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un jeu d'au moins trois éléments métalliques, de forme allongée, filiformes ou tubulaires, répartis angulairement autour de l'axe longitudinal de l'armature dont ils sont équidistants et réunis par des points de soudure répartis sur leur longueur. 2.- Armature suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments sont en contact mutuel et réunis entre eux deux à deux par les points de soudure répartis le long de leurs génératrices de contact. 3.- Armature suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les éléments sont disposés autour d'une âme centrale formant entretoise et chacun d'eux est fixé à cette âme par des points de soudure. 4.- Armature suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que l'amie centrale est continue et constituée par un fil ou une barre métallique. 5.- Armature suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que l'âme centrale est un tube. 6.- Armature suivant 1 une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que l'âme centrale est constituée par des tronçons de barres ou tubes, diposés longitudinalement à intervalles réguliers. 7.- Armature suivant l'une quelconque des revendications 2, 3 et 6, caractérisée en ce que l'âme centrale est constituée par des tronçons de tubes ou barres à arêtes hélicoidales ou à saillies annulaires; 8.- Armature suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs jeux d'éléments, ces jeux étant concentriques les uns aux autres. 9.- Owirage caracterisé en ce qu'il comporte au moins une armature suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8.