Brevet FR2189163A1 — publié le 19740125

L'invention concerne un porcédé de réalisation d'une liaison bout à bout par soudage de barres métalliques, notam- ment de fers d'arature, et un élément de guidage pour la mise en oeuvre de ce procédé. La liaison bout à bout de barres métalliques telles que les fers d'armature est appliquée fréquement et les nou velles techniques lui font prendre de plus en en plus dtimportance, en béton armé De nombreuses possibilités le liaison bout à bout 30ntxconnues et consistent en soudage, collage, coulée de résine époxy, emmanchage à ajustage serré d'un manchon de métal, ou clavetage, mais ces liaisons sont incapables de tenir à tous les types de contrainte que s'ubisserft les barres métalliques ainsi réunies et, de plus, ne peuvent pas être exécutées dans tous les cas sur le chan- tier,-- les barres, dont les extrémité nt été préparées, peuvent être réunies par soudage, lorsque leur accessibilité est @éale, par un joint dit en X ou en V en plusieurs couches. Il est @réauent que les barres soient mal accessìbles et, par ail@eurs, l'exécution des couches multiples de soudage de ce mode de réalisée tion est longue et coûteuse. te soudage à la thermite a @ussi été utilisé, mais nécessite également une bonne accessibil@vé pour la mise en place des moules ainsi que des tobulures de déversement @e la therm@@te, et de plus la résistance et la ténacité des jonctions obtendes est insuffisante, notamment pour les barres dtacier de bonne qualité. Le soudage bout à bout par résistance, au chalumeau ou par frottement nécessite des machines encombrantes et d@@e n'est applicable que dans certains cas particullers. Il est par ailleurs possible de relier les barres bout à bout à laide d'éléments soudés sur elles de part et d'autre longitudinalement. Ces éléments de liaison doivent ensuite transmettre aux barres la totalité de la iorce portante à l'emplacement de leur jonction; ce facteur représente un inconvénisent en particulier pour les aciers de bonne qualité, car ces éléments de jonction occupent beaucoup de place à l'emplacement dé la jonction et doivent être en matériaux d'excellente qualité. La liaison de barres d'acier par emmanchement à force d'un manchon d'acier nécessite des dispositifs spéciaux et des éléments particuliers de jonction ainsi que suffisamment de place pour le montage du dispositif d'emmanchement. Par ailleurs, la qualité de ces jonctions dépend de l'exactitude des cotes des aciers nervurés devant étire réunis. Ceux-ci étant en général produits en série, l'usure des cylindres utilisés pour leur fabrication a pour conséquence inévitable que leurs cotes extérieures varient dans une certaine mesure. Un autre mode de liaison barres d'acier bout à bout'consiste à enrober leur jonction dans une résine époxy ou dans un produit de réaction d'un mélange exothermique. La limite de charge de ces joints est limitée, notamment lorsqu'il s'agit d'aciers de bonne qualité, et elle disparaît en majeure partie en cas de surchauffe, par exemple sous lteffet dtun incendie. L'invention a pour objet une jonction bout à bout qui élimine les inconvénients mentionnés, qui est sûre, capable de supporter de grands efforts de traction et de compression, appli cabalé en toutes positions, meme pénibles, qui a un faible encombrement et peut titre réalisée en peu de temps et à bon marché. Selon une particularité essentielle du procédé de l'invention, les deux extrémités de barres sont introduites dans un élément métallique de guidage dont la zone médiane, dans le sens longitudinal, comporte une ouverture et les extrémités des barres sont reliées par remplissage en continu de soudure- de l'ouverture. Selon une particularité essentielle de l'élément de guidage pour la mise on oeuvre de'ce procédé, il est constitué d'un manchon métallique dont la section correspond au moins approximativement à celle des barres métalliques et qui comporte une ouverture dans sa zone médiane, par rapport au sens de sa longueur. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lequel la figure 1 est une vue en plan d'une jonction bout à bout préparée pour le soudage ; la figure 2 est une vue en plan d'une jonction bout à bout, préparée pour le soudage et analogue à celle de la figure 1, mais dont l'élément de guidage comporte une ouverture rectangulaire et qui est placé sur un support ; la figure 3 est une vue en plan d'un élément de guidage dont la partie supérieure comporte au centre une fente longitudinale la figure 4 est une coupe transversale de la jonction bout à bout de la figure 1 la figure 5 est une coupe transversale de la jonction bout à bout de la figure 2 placée sur un support ; et la figure 6 est une coupe transversale de ltélément de guidage de la figure 3. Les figures 1 et 2 représentent des jonctions bout à bout préparées pour le soudage. Les barres 1 et 2 devant autre reliées sont introduites dans un élement de guidage formé d'un manchon métallique 3 comportant d'un cSté une ouverture médiane, les barres étant placées de manière qu'il subsiste entre elles un intervalle x auquel l'électrode de soudage peut accéder. Les extrémités des barres n'ont pas à subir une préparation spéciale, mais peuvent être introduites dans le manchon et soudées à l'état dans lequel elles ont été livrées, c'est-à-dire avec leurs extrémités normalement coupées net. Il faut d'abord fixer les barres en position correcte dans l'élément de guidage de manière qu'il subsiste la distance x de sécurité entre elles et que le soudage résultant soit fiable. Les barres peuvent être fixées à l'élément de guidage par soudage, cet élément tel que représenté sur les figures 1 et 4 pouvant être mis en fusion localement sur les deux cotés des barres ou ces der nièces pouvant autre fixées de part et d'autre par des points de soudage dans la zone de la fente 5 de l'élément 3 de guidage des figures 3 et 6. Ensuite, la liaison bout à bout est réalisée par remplissage de l'intervalle x à l'aide de soudure. L'électrode est de préférence guidée alternativement-le long des surfaces en bout des barres jusquià ce que la totalité de l'intervalle soit remplie. Lorsque le soudage est effectué sous flux avec électrode gainée, il faut faire en sorte que le flux flotte toujours en surface. Lors que le flux forme un amoncellement, il faut faire un trou à l'arc électrique dans la paroi latérale de l'élément de guidage pour permettre au flux de s'écouler latéralement. Ce soudage peut s'effectuer en une passe unique sans interruption pour le refroidissement. Ce procédé permet la réalisation rapide et rationnelle d'une jonction par soudage. L'élé- ment 3 de guidage a les fonctions suivantes - guidage et fixation des barres à réunir bout à bout en position convenable - élément auxiliaire facilitant la réalisation du joint de soudage - élément refroidisseur destiné à évacuer la chaleur de soudage, car ce dernier est réalisé localement en une seule passe et dure un certain temps. La qualité du joint de soudage est ainsi améliorée, car il est très uniforme.Lorsque les barres 1 et 2 sont écrouies, l'évacuation de la chaleur de soudage par l'élé- ment de guidage évite par ailleurs leur adoucissement ; et - absorption d'une partie de la charge en améliorant la fiabilité de la jonction et en compensant les défauts éventuels de soudage. Si le manchon 3 de soudage est mince, il risque de fondre lors du soudage. il est possible d'éviter cet inconvénient en plaçant contre le manchon 3 une feuille 6 de matière bonne conductrice de la chaleur, par exemple de cuivre. La feuille 6 ne doit recouvrir que la partie infé rieur de l'élément 3 de guidage dans la zone du joint, afin que le flux puisse couler latéralement lors du soudage. Cette feuille peut être enlevée immédiatement après le soudage et autre placée sur une nouvelle jonction sans aucun accessoire, par simple serrage de l'élément de guidage. Lorsque la jonction bout à bout doit subir des efforts particulièrement grands, il peut autre avantageux de renforcer le joint décrit de soudage, par exemple de manière simple par dépôt d'un cordon de soudure des deux côtés du joint dans le sens de ltaxe des barres après refroidissement suffisant de ces dernières. Le manchon 3 de guidage des figures 1 et 2 peut être fondu afin d'être relié aux barres 1 et 2. Les barres 1 et 2 peuvent être reliées à l'élément de guidage 3 de la figure 3 dans aa zone de la fente 5. Il va de soi que l'invention ne se limite pas aux exemples décrits et représentés, mais au contraire qu'elle est susceptible de nombreuses variantes. La longueur et ltépaisseur du manchon 3 de guidage, le type et la forme de l'ouverture 4 associée ou non à une fente 5 ainsi que le matériau et la qualité de l'élé- ment de guidage et de la soudure utilisés peuvent être choisis arbi trairement. Par ailleurs, les barres peuvent avoir des sections de forme quelconque à laquelle celle de ltélément de guidage doit autre convenablement adaptée. La jonction décrite bout à bout est de qualité fiable et permet la transmission d'efforts élevés de compression et de traction. Cette jonction peut être réalisée de manière simple, rapide et dans toutes les positions dans lesquelles elle est susceptible de devoir être effectuée, meme pénibles. L'élément de guidage offre de nombreux avantages en plus de celui d'améliorer la la qualité du joint. REVENDICATIONS 1. Procédé de liaison bout à bout de barres métalliques, notaient de fers d'armature, par soudage, caractérisé en ce que l'extrémité des deux barres est introduite dans un élément métallique de guidage qui comporte d'un côté une ouverture dans sa zone médiane par rapport au sens de sa longueur et les extrémités des barres sont réunies par remplissage en continu de ltouverture au moyen de soudure. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le joint de soudure est renforcé par.dépt de part et d'autre d'un cordon de soudure dans le sens de la longueur de l'élé- ment de guidage. 3. Elément de guidage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un manchon métallique dont la section correspond au moins approximativement à celle des barres métalliques et dont la zone médiane, par rapport au sens de sa longueur, comporte une ouverture. 4. Elément de guidage selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une feuille de matériau bon conducteur de la chaleur, par exemple de cuivre, est placée contre une partie de la surface du manchon afin d'éditer que ce dernier ne fonde. 5. Elément de guidage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le manchon comporte au moins une fente longitudinale de part et d'autre de ladite ouverture.