Brevet FR2206428A1 — publié le 19740607

L'invention a pour objet une armature d'élément en béton, notamment d'élément de construction en béton armé ou précontraint, comme une dalle, poutrelle, poutre ou analogue et un appareillage de fabrication d'une telle armature. On connatt déjà, pour entrer dans la constitution d'éléments de construction en béton armé ou précontraint, comme des dalles, poutrelles, poutres ou analogues, des armatures constituées par une barre ou tige d'acier pliée pour présenter dans un même plan des ondulations adjacentes, de telles armatures, communément désignées sous le nom de grecques, sinusoSdes ou frettes étant utilisées en tant qu'étriers d'efforts tranchants ou en tant que coutures, c 'est-à-dire en tant que pièces assurant la liaison de deux parties en béton d'ages différents.Dans ce dernier cas, lorsque les parties de l'armature en saillie par rapport à une face d'un élément dans lequel est noyé le reste de l'armature sont de hauteur insuffisante pour assurer un ancrage satisfaisant avec un second élément en béton, on améliore l'ancrage que procurent lesdites parties en saillie en soudant point par point sur celles-c-i, qui sont alors les parties sommitales des ondulations adjacentes, une barre ou fer longitudinal. La mise en oeuvre sur un chantier des mesures ci- dessus ne va pas sans inconvénients : il faut approvisionner le chantier en fer, couper ceux-ci à longueur requise, le cas échéant les conformer à une de leurs extrémités puis procéder au soudage, ce qui est mal commode quand l'armature est pour sa plus grande partie noyée dans le béton. C'est un but de l'invention de fournir une armature d'élément en béton, notamment d'élément de construction en béton armé ou précontraint, qui pallie les inconvénients mentionnés ci-dessus. C'est également un but de l'invention de fournir une telle armature propre à recevoir une multiplicité d'applications différentes, en correspondance de la manière dont elle est disposée dans un élément comme une poutre ou poutrelle, et cela afin de satisfaire à des conditions particulières quant aux efforts à encaisser ou à reprendre par ladite poutre ou poutrelle. C'est encore un but de l'invention de fournir un appareillage de fabrication d'une armature d'élément de construction en béton armé ou précontraint qui, notamment, permette à la fois l'obtention de manière rationnelle et efficace d'une armature offrant les qualités requises de résistance et de planéité ainsi que la fabrication de telles armatures à une cadence élevée. -Une armature d'élément en béton selon l'invention, notamment d'élément de construction en béton armé ou précontraint, comprenant une tige ou barre métallique conformée suivant une multiplicité d'ondulations adjacentes coplanaires, est caractérisée en ce que ladite tige ou barre ménage également au moins une partie rectiligne étendant suivant la direction longitudinale de l'armature et adjacente aux parties sommitales des ondulations auxquelles elle est coplanaire et propre à être soudée point par point. L'invention sera bien comprise par la description qui suit, faite à titre d'exemple et en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue d'une armature selon l'invention pour une première forme de réalisation - la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1, mais pour une autre forme de réalisation ; - la figure 3 montre deux types d'armatures selon l'invention dans un élément de construction - la figure 4 est une vue analogue aux précédentes, mais pour encore une autre forme de réalisation de l'armature selon l'invention ;; - la figure 5 montre une variante du type d'armature illustré sur la figure 4 - la figure 6 illustre un mode 'd'utilisation d'une armature selon l'invention - la figure 7 est analogue à la figure 6, mais est relative à autre mode d'utilisation d'armatures selon l'in vent ; - la figure 8 est une vue en élévation d'un appareillage pour la mise en oeuvre d'une armature selon l'invention ; - la figure 9 en est une vue de côté ;; - la figure 10 en est une vue schématique, en pers pective Une armature d'élément en béton selon l'invention, notamment d'élément de construction en béton armé ou précontraint, est faite en une tige d'acier ou en fer à béton conformé par pliage pour constituer une série d'ondulations adjacentes, coplanaires, 101, 102, 103, etc., comprenant chacune deux brins rectilignes parallèles Ilî, 112 reliés par une partie sommitale 121, & antageusement semi-circulaire de rayon r ; on désigne par h la hauteur de l'armature, c'est-à-dire la distance séparant les sommets de deux ondulations adjacentes et par a le pas de l'armature, c'est-à-dire le double de la distance séparant les sommets de deux ondulations adjacentes.Comme visible sur la figure 1, la tige ou fer à béton constitutif de l'armature est, à l'extrémité du premier brin 11O de la première ondulation, replié suivant une crosse ou crochet d'ancrage 13 dont la pointe 14 est dirigée vers le brin 11 de la première ondulation complète de l'armature, c'est-à-dire "en dedans" de celle-ci.A son autre extrémité, la tige ou fer à béton est également conformé suivant un crochet 15, "en dedans" comme montré en trait plein sur la figure 1, ou "en dehors" comme montré en trait mixte, le crochet 15 formant l'extrémité d'un brin rectiligne' 16, parallèle aux brins 11, et relié au brin Il de l'autre extrémité de l'armature par une partie n rectiligne 17 s'étendant suivant la direction longitudinale de l'armature, dans le plan des ondulations de celle-ci et au voisinage des sommets comme 122, 124... opposés aux sommets 121, 123, ... etc. Dans la forme de réalisation illustrée sur la figure 2 l'organisation générale de l'armature 20 est analogue à celte de l'armature illustrée sur la figure 1 mais, pour tenir compte de la diminution progressive de l'effort tranchant appliqué le long d'un élément en béton dans lequel l'armature est incluse, la distance séparant deux brins rectilignes parallèles d'ondulations successives adjacentes varie le long de l'armature. C'est ainsi, par exemple, que la distance entre le brin 112 et le brin adjacent 113 est supérieure à la distance entre le brin llo et le brin 111, elle-meme égale à la distance entre le brin 111 et le brin 112. Dans la forme de réalisation selon la figure 3, une première armature 21, du type de celle montrée sur la figure 1, est partiellement noyée dans une poutrelle 22 en béton armé par des fers longitudinaux 23 en saillie sur la face transversale d'extrémité 24 de la poutrelle et qui pénètrent dans la zone de chainage 25 surmontant un mur 26. A l'armature 21 est adjacente, à une distance déterminée par exemple par le crochet 15 lorsque celui-ci est "à l'extérieur", une seconde armature 27 dont la partie 28 s'étendant dans la direction longitudinale de l'ar- mature n'est pas repliée suivant un brin 16 mais se prolonge au-delà du brin d'extrémité llo, et se termine suivant un crochet 29.Préalablement à la mise en place dans la poutrelle 22 des armatures 21 et 27, les "filants" 17 et 28 desdites armatures sont soudées aux sommets des ondulations auxquelles ils sont adjacents à l'aide d'un appareillage décrit ci-après. Une réalisation telle que définie ci-dessus permet, en noyant l'extrémité de la partie 28 de l'armature 27 dans les chainages de la construction, d'obtenir une armature "en chapeau" qui reprend les moments négatifs développés sur les appuis, par exemple d'un plancher. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, utilisable notamment en tant qu'armature dite à "barre relevée", c'est-à-dire destinée à reprendre une partie de l'effort tranchant ou à relever une charge au droit d'un appui, l'armature 30, (figure 4), comprend une partie rectiligne 31 s'étendant suivant la direction longitudinale de l'armature et qui se prolonge au-delà du brin 11o par une partie inclinée 34, sensiblement à 45 par rapport à la direction de la partie 31, et qui se prolonge elle-même par une autre partie rectiligne 35 parallèle à la partie 31 et à extrémité conformée suivant un crochet 36. Une telle armature est, pour son utilisation, noyée dans une poutrelle 32 à armatures 33 avec sa partie rectiligne 31 en position basse, l'ancrage devant être réalisé dans la fibre inférieure de la poutrelle. Dans une variante de réalisation de l'armature montrée sur la figure 4, le fer à béton ou tige métallique constitutif de l'armature est conformé par pliage pour comprendre les mêmes parties que celles de l'armature montrée sur la figure 4 mais, en outre, une partie rectiligne 37 s'étendant suivant la direction longitudinale de l'armature, (figure 5), dans le plan des ondulations de celle-ci et adjacente au sommet desdites ondulations auxquelles n'est pas adjacente la partie 31. L'invention permet d'améliorer l'ancrage des armatures inférieures comme 38 d'une poutrelle 39 au droit d'un appui 40, (figure 6), c'est-à-dire l'ancrage de l'effort tran chant, en disposant une armature comme celle montrée en 27 sur la figure 3 avec sa partie rectiligne 28 s'étendant dans la direction longitudinale de l'armature à la partie inférieure de la poutrelle. Une armature selon l'invention n'est cependant pas limitée aux utilisations décrites ci-dessus, notamment en référence aux figures 3, 4 et 6. C'est ainsi qu'elle peut-être utilisée pour des éléments de construction en béton comme des dalles dans lesquelles les armatures 271, 272, 273, etc., disposées parallèlement les unes aux autres, (figure 7), 'sont réunies par des fers 411, 4121 413, etc., soudés par point sur les sommets des ondulations des armatures 27 auxquelles ne sont pas adjacentes les parties rectilignes 28 à crochet d'extrémité 29 desdites armatures. Pour la mise en oeuvre d'une armature selon l'invention, il importe de souder la ou les parties rectilignes qui s'étendent suivant la direction longitudinale de l'armature au sommet des ondulations auxquelles la ou lesdites parties sont adjacentes. Pour l'exécution de l'opération de soudure, l'invention prévoit un appareillage, (figures 8 à 10), à alimentation et déchargement manuels, propre à fournir une soudure rationnelle et efficace, de résistance connue, et qui en outre conserve la co-planéité des ondulations constitutives d'une armature. Un tel appareillage comprend des doigts en cuivre 501, 5021 etc., en même nombre que celui des ondulations d'une armature A et dans chacun desquels est ménagée une gorge semi-circulaire 51 qui reçoit l'armature selon l'invention par les zones sommitales des ondulations.Pour adapter l'appareillage à des armatures de dimensions et/ou de pas différents les doigts 50, à l'exception du doigt 5021 sont à écartement facilement réglable par déplacement de blocs 52 dont ils sont solidaires sur m choire fixe 53 d'un dispositif d'étau, ladite mâchoire fixe présentant une gorge en T, 54, le long de laquelle les blocs 52 peuvent être immobilisés au moyen de vis 55. Les doigts 50 constituent une première série de bornes d'une machine à souder et sont reliés, par des moyens usuels montrés schématiquement en 56, à un des pâles de la source de courant. A la mSichoire fixe 53 est associée une mâchoire mobile 57, articulée sur la m choire fixe autoùr de tourillons 58, et sur laquelle s'exerce l'action de vérins 59 dont les tiges prennent appui sur des axes 80 solidaires de la mâchoire mobile qui porte, à position fixe, une fourche 60 à dents 61 et 62 de part et d'autre du doigt 502. Des deux côtés de la fourche 60 sont montées, à position réglable sur la mâchoire 57 et en correspondance de la position des doigts 5Q,, 5 3 des fourches 63 et 64 à deux doigts dont la position peut-être fixée sur la mâchoire mobile 57 par des vis 65 qui coulissent dans des lumières 66. Avec les doigts 50 sont propres à coopérer des tiges de cuivre 701, 7021 7031 etc., conformées à leur extrémité inférieure suivant une gorge 72, de section conjuguée de celle du fer à béton ou de la tige constitutif de l'armature, et montées sur un équipage à mouvement vertical 71, (figure 9) comme schématisé par la double flèche f. Les tiges 701, 703 ... sont de position réglable à l'aide de blocs 76 qui les portent, par rapport à un bloc central 74 portant la tige 7021 pour être disposées en correspondance des doigts 50, chacune des tiges 70 étant reliée, par des moyens en soi connus, au second pôle de la source de courant. Après mise en place d'une armature A sur les doigts 50, on actionne les vérins 59 qui appliquent la mâchoire mobile 57 de l'étau sur la mâchoire fixe 53 en maintenant les ondulations constitutives de l'armature et la partie rectiligne de celle-ci s'étendant parallèlement à sa direction longitudinale dans un même plan vertical. On abaisse alors l'équipage mobile 71 pour amener les tiges 70 au contact de la partie rectiligne de l'armature ce qui soude point par point la partie rectiligne de l'armature s'étendant longitudinalement sur les sommets des ondulations de ladite armature. REVENDICATIONS 1. Armature d'élément en béton, notamment d'élément de construction en béton armé ou précontraint, comprenant une pluralité d'ondulations adjacentes situées dans un même plan et obtenues par pliage d'une tige d'acier, fer à béton ou analogue, caractérisé en ce que ladite tige, fer à béton ou analogue est également conformé pour ménager au moins une partie rectiligne s'étendant suivant la direction longitudinale de l'armature, dans le plan des ondulations de celle-ci, et adjacente à certaines des parties sommitales desdites ondulations auxquelles elle est propre à être soudée point par point. 2. Armature selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite tige, fer à béton ou analogue, constitutif de l'armature est, à ses deux extrémités libres, conformé suivant des crochets. 3. Armature selon la revendication 1, à ondulations comprenant des brins rectilignes parallèles réunis à leurs extrémités par des parties sensiblement semi-circulaires, caractérisée en ce que le brin d'une extrémité de l'armature se prolonge par ladite partie rectiligne s'étendant suivant la direction longitudinale de l'armature, cette partie se poursuivant par un brin parallèle à ceux constitutifs des ondulations et dont ILextrémité est conformée suivant un crochet. 4. Armature selon la revendication 3, caractérisée en ce que le crochet est "en dedans", c'est-à-dire est tourné vers les brins rectilignes des ondulations. 5. Armature selon la revendication 3, caractérisée en ce que le crochet est "en dehors", c'est-à-dire est tourné à l'écartement des brins constitutifs des ondulations. 6 Armature selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la distance entre brins consécutifs constitutifs des ondulations, mesurée suivant la direction longitudinale de l'armature, varie le long de celle-ci. 7. Armature selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une première partie rectiligne'adjacente aux sommets des ondulations se prolonge par une partie qui fait avec elle un angle aigu, et qui se prolonge elle-même par une autre partie rectiligne terminée par un crochet. 8. Armature selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une seconde partie rectiligne s'étendant suivant la direction longitudinale de l'armature et qui est adjacente aux parties sommitales des ondulations auxquelles n'est pas adjacente la première partie rectiligne. 9. Appareillage pour la mise en oeuvre d'une armature selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un étau dont la mâchoire fixe porte des doigts de support de l'armature par les sommets de ses ondulations et une mâchoire mobile à fourches placées en correspondance des doigts delta m choire fixe pour le maintien dans un même plan des ondulations et de la partie rectiligne de l'armature s'étendant suivant la direction longitudinale de celle-ci lors de la soudure de cette dernière aux sommets des ondulations. 10. Appareillage selon la revendication 9, caractérisé en ce que les doigts sont reliés à une borne d'une machine à souder et sont montés sur des blocs de position réglable sur la mâchoire fixe de l'étau. 11. Appareillage selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'avec les doigts de position réglable sur la m choire fixe de l'étau sont propres à coopérer des tiges de position réglable en correspondance de celle des-doigts et solidaires d'un équipage mobile monté à déplacement vertical, les tiges étant reliées à l'autre borne de la machine à souder. 12. Appareillage selon les revendications 9 et 11, caractérisé en ce que les tiges sont solidaires de blocs de position réglable sur l'équipage mobile en correspondance de la position des doigts sur la mâchoire fixe et des fourches sur la mâchoire mobile de l'étau. 13. Elément de construction en béton, comme une poutre ou poutrelle, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une armature selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans laquelle la partie rectiligne s'étendant suivant la direction longitudinale de l'armature est placée à la partie inférieure de la poutre ou poutrelle.