Brevet FR2143750A1 — publié le 19730209

Il est commun d'utiliser en construction de l'acier et du béton, 1 acier supportant les efforts de traction que supporte mal le béton et étant à cet effet noyé sous forme d'armature dans le béton. En ce qui concerne les poutres fléchies en particulier, on connait trois sortes de poutres utilisant l'acier et le béton : ce sont les poutres en béton armé, les poutres en béton précontraint, les poutres mixtes. Dans les poutres fléchies en béton armé, seul le béton situé d'un cOté de l'axe neutre joue un roule en supportant les efforts de compression, alors que le béton tendu situé de l'autre côté de l'axe neutre ne sert que d'enrobage de l'armature en acier tendue. On retrouve la même utilisation du béton et de l'acier dans la poutre précontrainte : dans le béton tendu situé d'un côté de l'axe neutre, on crée un état de précompression au moyen d'un câble de précontrainte, ce qui permet d'admettre par la suite, dans cette section de béton, des tractions équivalentes à la précompression crée par le câble. Dans les poutres mixtes, une poutre métallique est solidaire d'une partie comprimée en béton, situéeentièrement d'un côté de l'axe neutre. Dans les exécutions connues, le béton des poutres fléchies est donc utilisé soit comme élément supportant les efforts de compression, soit comme un élément d'enrobage. On n'a par contre jamais songé à utiliser, pour les poutres fléchies, le béton dans son intégralité, pour constituer une âme rigidifiante d'un élément métallique, comme c'est le cas de la présente invention. L'invention a pour objet une poutre constituée de métal et de béton, caractérisée par le fait qu'elle comprend un cadre en métal, à l'intérieur duquel est coulée une âme en béton liée au cadre métallique par des chevilles. Le rôle du béton consiste essentiellement à rigidifier la membrure supérieure et la membrure inférieure en acier. La membrure d'acier comprimée ne peut plus flamber, du fait de sa liaison avec le béton. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, des formes d'exécution de l'invention. La figure 1 représente une section d'une telle poutre. La figure 2 représente l'élévation d'une ferme constituée de quatre éléments. La figure 3 représente une première variante de la figure 2. La figure 4 représente une seconde variante de la figure 2. La poutre représentée à la figure 1 est constituée par une membrure supérieure 1 et une membrure inférieure 2 reliées par des montants verticaux de manière à former un cadre rectangulaire ou trapézoldal et rigidifié par une âme en béton 3. L'âme en béton 3 est bloquée à l'intérieur du cadre et joue le rôle d'un élément raidissant entre la membrure supérieure 1 et la membrure supérieure 2 du cadre, Un glissement du béton sur les membrures est empeché au moyen de chevilles de liaison 4 et 5 dont le nombre peut etre variable. Ces poutres sont fabriquées de la manière-suivante Les cadres formés par les membrures et les montants sont construits en atelier. Le remplissage de l'amie en béton se fait soit en atelier pour des poutres standard, soit en chantier pour de grands éléments. Le bétonnage de l'amie se fait en posant à plat les cadres déjà préparés, les membrures supérieures, inférieures et les montants servant de coffrages et supprimant l'emploi de ce dernier. Le béton de remplissage est vibré selon les procédés traditionnels. Dans des poutres de grande portée, telle que la ferme représentée à la figure 2, plusieurs éléments 6, 7, 8 et 9 constituant la poutre sont assemblés entre eux par soudure des montants adjacents. Dans l'exemple représenté à la fifre 2, la liaison entre les fermes et les pannes supportant la toiture se fait de manière traditionnelle, les pannes reposant sur la membrure supérieure de la ferme. La poutre selon l'invention permet toutefois d'utiliser une autre méthode. Cette méthode est illustrée aux figures 3 et 4. La figure 3 représente une ferme constituée par une poutre composée de quatre cadres 10, 11, 12 et 13 soudés par leurs montants adjacents. Les âmes en béton des éléments comportent des évidements 14 alignés entre eux selon deux droites 15 et 16 correspondant aux deux pans du toit. Après la mise en place des fermes, les pannes sont glissées à l'intérieur de ces passages et bloquées par des clavettes. Ces passages sont formés au moment du remplissage de l'amie soit par des blocs que l'on élimine après la prise du béton, soit par des tubes métalliques qui restent noyés dans le béton. La figure 4 représente une poutre constituée de quatre cadres 17, 18, 19 et 20 soudés entre eux et présentant des passages 14 alignés de telle sorte que la poutre peut être utilisée pour former des scheds. L'invention présente notamment les avantages suivants : coût de construction inférieur, la construction ne nécessitant pas de main d'oeuvr spécialisée, construction plus rapide, possibilités multipliées, plus grande résistance au feu que les constructions purement métalliques qui peuvent s'effondr - r par déformation et fusion, moins coûteux que la construction métallique conventionnelle et rapport poids mort/charge utile sensiblement inférieure au béton armé. REVENDICATIONS 1. Poutre constituée de métal et de béton, caractérisée par le fait qu'elle comprend un cadre en métal à l'intérieur duquel est coulée une âme en béton liée au cadre par des chevilles. 2. Poutre selon la revendication I pour la construction d'une ferme caractérisée par le fait qu'elle comporte des passages dans le béton, alignés selon la forme de la toiture que l'on désire obtenir. 3. Poutre selon la revendication 2, caractérisée par le fait que lesdits passages sont formés par des tubes noyés dans le béton.