Brevet FR2110360A1 — publié le 19720602

La présente invention concerne des poutres composites et plus particulièrement des poutres en tôles, I1 est usuel, lorsque les profilés simples laminés obtenables dans le commerce ne suffissent pas soit à franchir une certaine portée, soit à supporter une certaine charge,~de recourir à des poutres composites. Parmi les poutres composites, on distingue principalement celles constituées par la réunion de deux ou plusieurs profiles lamines du commerce et celles constituées par une aile supérieure, une aile inférieure et une ame, ces trois éléments étant mutuellement solidarisés soit par soudure soit par rivetage avec emploi, dans ce dernier cas, de cornières placées dans les coins. Les poutres composites de la deuxième espèce sont généralement réalisées sous forme de poutresen I. De tellespoutres présentent, en vue des charges élevées et des portées généralement importantes, une section pleine assez considérable Le Demandeur a créé et testé une poutre composite requérant, pour une charge et une portée déterminées, une quantité de matière substantiellement moindre que celle nécessaire dans les poutres composites traditionnelles. Ce résultat est substantiellement atteint en partant d'une aile supérieure et d'une aile inférieure, de manière connue, et en reliant ces ailes entre elles de façon à utiliser une quantité minimale de matière tout en obtenant une rigidité et une résistance à la flexion maximale de la poutre composite. Une telle poutre composite selon l'invention est réalisée en manière telle que la liaison entre chacune des ailes de la poutre et l'amie est réalisée sous forme d'un conduit de section triangulaire, ce qui permet, selon le Demandeur, de donner à l'ensemble une rigidité et une résistance à la flexion élevées, pour une quantité minimale de matière constitutive.Afin de mieux faire ressortir les caractéristiques de l'invention,quelques formes de réalisation de cette dernière sont décrites ci-après à titre illustratif et non restrictif, référence étant faite aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue explosée d'une poutre composite selon l'invention; la figure 2 est une vue en perspective de la poutre selon la figure 1, à l'état assemblé; les figures 3 à 10 sont des sections schématiques de variantes d'exécution de poutres composites selon l'invention. Comme représenté aux figures 1 et 2, une poutre composite selon 11 invention est substantiellement constituée par une aile supérieure 1, une aile inférieure 2 et une âme 3, cette dernière étant réalisée, dans cet exemple, par la juxtaposition de deux tôles convenablement pliées,4 et 5. Ces tôles 4 et 5 sont identiques et présentent, chacune,une partie verticale 6, deux bords horizontaux 7 et 8 respectivement, ces bords étant reliés à ladite partie verticale par des parties inclinées, respectivement 9 et 10. Lorsque les tôles 4 et 5 sont assemblées avec leurs parties verticales 6 dos à dos et que les ailes 1 et 2 sont reliées,respectivement,aux bords 7 et 8, il se crée deux conduits de section triangulaire, respectivement 11 et 12. La solidarisation des tôles 4 et 5, de leurs bords 7 avec l'aile 1 et de leur bord 8 avec l'aile 2 peut être effectuée de toute manière adéquate, telle que soudure continue, soudure par points, rivetage Selon le Demandeur, la présence de ces conduits triangulaires 11 et 12 est déterminante du fait que la poutre composite présente un poids moindre qu'une poutre composite traditionnelle, à conditions de charge et de portée identiques, ces conduits 11 et 12 assurant,en outre,une grande résistance à la flexion transversale des ailes 1 et 2 par rapport à l'âme 3 ainsi qu'à la flexion longitudinale de la poutre. La figure 3 représente une section d'une poutre composite selon l'invention, dans laquelle figurent les éléments constitutifs décrits ci-avant, cette poutre pouvant être renforcée dans certains cas, comme indiqué schématiquement, soit par fixation d'une tôle additionnelle 13 entre les tôles 4 et 5, soit par adjonction d'une plaque de renforcement,respectivement 14-15, sur l'une ou chacune des ailes 1 et 2. Un tel renforcement pourrait également être prévu sur la face externe des parties 6. Dans la réalisation représentée à la figure 4, la poutre selon la figure 2 est renforcée par une tôle additionnelle 16, disposée entre les parties 6 des tôles 4 et 5, cette tôle 16 s'étendant jusqu'aux ailes 1 et 2. Selon la figure 5, un renforcement est obtenu par des tôles 17 et 18, disposées,l'une,entre les parties 7, 9 et l'aile 1 et l'autre entre les parties 8, 10 et l'aile 2, ces tôles 17 et 18 épousant la forme desdites parties 7, 9 et 8, 10. La figure 6 représente une variante dans laquelle sont combinées,d'une part, la susdite tôle de renforcement 13 et, d'autre part, les tôles pliées de renforcement 17 et 18. La figure 7 représente une poutre correspondant à celle illustrée à la figure 2, avec la différence que l'aile supérieure 1 forme un angle déterminé avec l'aile inférieure 2, les tôles 4 et 5 étant évidemment adaptées en fonction de cet angle. Une telle poutre peut évidemment être renforcée comme décrit ci-avant, à l'aide d'un ou plusieurs des éléments 13 à 18. La poutre selon la figure 8 correspond en grandes lignes à celles représentées aux figures 2 et 7, l'aile supérieure 1 étant ici-toutefois réalisée sous forme de fate, une tôle transversale 21 étant disposée entre les .arêtes 19 et 20, formées entre les parties 7 et 9 de chacune des tôles 4-5, de manière à obtenir ainsi un conduit triangulaire. Une telle poutre peut également être renforcée à l'aide de l'un ou plusieurs des éléments 13 à 18. Dans la poutre représentée à la figure 9, l'âme 3 est constituée par une tôle unique, chacun des conduits 11-12 étant réalisés par une construction triangulaire séparée. I1 est évident que les parois 22 et 23 de tels éléments triangulaires peuvent être omises comme représenté à la figure 10. I1 est évident que les conduits triangulaires 11-12 peuvent présenter toutes dimensions adequates. Ainsi, dans une exécution, ces conduits peuvent présenter une base de largeur identique à celle de l'aile correspondante de la poutre, tandis que, dans une autre execution, la hauteur desdits conduits pourrait être égale à la moitie de la hauteur de la poutre compo site. L'invention n'est nullement Iimfte aux exécutions décrites à titre d'exemple et représentées aux dessins annexés, d'autres variantes étant possiblesdans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS. 1.- Poutre composite du type en I, caractérisée en ce que la liaison entre chacune des ailes et l'âme de la poutre est réalisée sous forme d'un conduit triangulaire. 2.- Poutre composite selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est substantiellement constituée par une aile supérieure, une aile inférieure et,entre celles-ci, par deux tôles pliées placées dos à dos, chacune de ces tôles présentant une partie verticale constituant l'âme proprement dite de la poutre, un bord horizontal supérieur et un bord horizontal inférieur à l'aide desquels la tôle est reliée auxditesailes, ces bords étant,chacun, reliés à ladite partie verticale par des parties inclinées formant chacune l'un des côtés d'un conduit triangulaire après assemblage de la poutre. 3.- Poutre composite selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une tôle de renforcement additionnel est disposée entre les parties verticales disposées dos à dos desdites tôles pliées, constituant l'âme de la poutre. 4.- Poutre composite selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite tôle de renforcement s'étend, au travers desdits conduits triangulaires,jusqu'aux ailes. 5.- Poutre composite selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une plaque de renforcement est prévue sur la face externe de l'une ou chacune des parties verticales des tôles constituant l'âme de la poutre. 6.- Poutre composite selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une plaque de renforcement additionnelle est prévue sur l'une ou chacune des ailes. 7.- Poutre composite selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un renforcement additionnel est prévu dans chacun desdits conduits triangulaires, constitué par une tôle pliée épousant la forme dudit conduit. 8.- Poutre composite selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'aile supérieure est inclinée par rapport à l'aile inférieure. 9.- Poutre composite selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'aile supérieure est pliée en forme de faîte, l'arrête de cette aile étant située dans le plan médian de la poutre. 10.- Poutre composite selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacun desdits conduits triangulaires est réalisé sous forme d'un élément tubulaire tr-iangulaire autonome relié à l'aile correspondante ,ces éléments étant reliés entre eux par une seule tôle, renforcée où non. 11.- Poutre composite selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacun desdits conduits est réalisé par solidarisation avec l'aile correspondante de deux rebords longitudinaux d'une tôle pliée en Vj les sommets de ces--tôles étant reliés à l'amie de la poutre. 12.- Poutre composite selonl'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la base de chacun desdits conduits triangulaires est égale à la largeur de l'aile correspondante. 13.- Poutre composite selon ltune quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la hauteur des conduits triangulaires est égale à la moitié de la hauteur de la poutre. 14.- Poutre composite selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ses divers éléments constitutifs sont solidarisés par soudure. 15.- Poutre composite selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ses divers éléments constitutifs sont solidarisés par rivetage.