Brevet FR2229825A1 — publié le 19741213

L'invention a pour objet des éléments de structure de bEti- ments et des bâtiments comprenant de tels éléments. C'est un but constant de simnlifier la construction de baAti ments tout en assurant à ceux-ci les qualités de résistance mécanique et de résistance au feu qui sont souhaitables et satisfont aux normes réglementaires. La présente invention a pour objet des éléments de structure en béton, à savoir d'une part des poteaux destinés à etre disposés verticalement et d'autre part des poutres destinées à être disposées horizontalement et dont l'assemblage aboutisse à une structure qui, d'elle-même, soit apte à résister aux efforts mécaniques et ainsi ne fait pas dépendre au cours de la construction la solidité de la structure de la coulée de béton. L'élément de structure ou ossature selon l'invention est caractérisé par ce fait que, de forme générale parallélépipédique, les diverses pièces métalliques prévues pour l'assenblage des éléments de structure entre eux, comme des inserts, des plaques, des douilles filetées, etc. sont non pas en saillie par rapport à la surface externe en béton ae l'élément mais au contraire en retrait, de sorte qu'il est possible d70btenir un élément par un processus simple de fabrication qui soit muni de pièces métalliques permettant son assemblage à des éléments ar.alogues permettant ainsi ''érection d'une structure auto-résistante sans cru'un travail important sur le chantier soit nécessaire. L'installation de moulage pour la fabrication de tels éléments peut, en raison de la disposition en retrait des pièces métalliques, comporter des parois de moule constituées par de simples tôles planes. la conception générale des éléments de structure selon l'invention est telle qu'aussi bien les poteaux que les routres peuvent être obtenus, sous diverses sentions transversales, dans une même installatIon de fabrication par mo1ilage, l'adaptation de l'installation consistant essentiellement en le rapprochement ou l'éloigne- ment des tôles constitutives de parois du moule, ce qui rend possible la fabrication de tels éléments à un prix de revient exception nullement bas. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue perspective d'une partie de poteau - la figure 2 est une vue schématique en coupe transversale d'une partie d'installation de fabrication de poteaux par moulage - la figure 3 est une vue perspective d'une partie de poutre - la figure 4 est une vue schématique en coupe verticale d'un poteau et de planchers à poutres - la figure 5 est une vue en coupe verticale d'une partie de poteau - la figure 6 est une vue analogue - les figures 7 et 7a sont des vues en coupe transversale d'un poteau - la figure 8 est une vue en plan d'un bâtiment - la figure 9 est une vue de l'assemblage d'un poteau et d'une poutre, en coupe verticale, pour une autre forme de réalisation - la figure 10 est une vue perspective d'une pièce d'assemblage - la figure il est une vue perspective d'une pièce d'assemblage et des éléments adjacents. Un poteau selon l'invention, 10, (figure 1), dont la hauteur correspond à la hauteur totale du bâtiment est de forme générale parallélépipédique et, au sortir du moule, ses grandes faces verticales, 11, 12 et 13, ainsi que ses faces frontales 15, 16 sont sans saillie par rapport à ses faces, de sorte que le poteau peut être obtenu dans un moule dont les surfaces de limitation ou parois sont en principe planes et ainsi peuvent être constituées par de simples totales. le poteau comporte des appliques métalliques 17 qui, au cours de la fabrication du poteau par moulage, sont rapportées sur une tôle 18, (figure 2), constitutive d'une paroi de moule par une vis à tête 19 coopérant avec un taraudage 20 que présente l'applique 17, celle-ci étant solidaire dtétriers d'ancrage 21, de sorte que, après coulée du béton à l'usine, on obtient un poteau présentant une applique 17 solidaire du corps 22 en béton. La tôle 18 est cependant intacte sous réserve du trou de traversée de la tige filetée 19 qui peut être facilement bouché par la suite, de sorte que le moule peut être utilisd pour le moulage d'éléments de construction ne comportant pas d'applique. Sur une applique 17, dont la surface externe 23 est dans le même plan que la face 12 du poteau, on rapporte par soudure à l'usine une pièce métallique 24 destinée au support d'une poutre, la précision de l'emplacement du support étant celle permise par des opérations relevant de la chaudronnerie, plus élevée que celle qu'on peut obtenir pour la fabrication par moulage d'éléments en béton. la pièce 24 est à section verticale en forme de 111111 et présente ainsi des branches parallèles 25 et 26 raccordées par une plateforme médiane 27, les soudures étant effectuées suivant les arêtes verticales 28 et 29 et l'arête horizontale 30. la pièce 24 présente à sa partie antéro-inférieure un tablier 31 avec des trous 72 et 33. Une poutre porteuse avec laauelle le poteau est propre à coopérer peut également être obtenue par moulage dans une installation dont les parois du moule sont constituées par de simples tôles planes. Une poutre 34, (figure 3), a une forme générale parallélépipédique et à son extrémité antéro-inférieure présente un embrèvement 35 limité par une face plane 36 propre à venir coopérer avec la plateforme 27 et une face antérieure constituée par une plaquette métallique 37 présentant des trous taraudés 38 et 39. la plaquette 37 a été rendue solidaire du corps de béton de la poutre 34 au cours de la fabrication par moulage de la poutre, d'une manière analogue à ce qui a été décrit ci-dessus relativement à la solidarisation de l'applique 17 et du corps du poteau 10. Des faces 40 et 41 de feuillures sont propres à coopérer avec les faces internes 42 et 43 des branches 25 et 26 de la pièce 24, les épaulements 44 et 45 des feuillures étant en regard des bords supérieurs 46 et 47 des branches 25 et 26. Dans des étriers 48 qui font saillie par rapport à la face supérieure 49 de la poutre 34 est logée une tige 50 dont l'extré- mité filetée 51 peut coopérer avec un taraudage 52 d'une douille 53 (figure 4) noyée à l'intérieur du corps 22 du poteau et soudée sur une t cirre d'ancrage. Un plancher 54 repose sur la poutre 34. Il comprend des poutrelles 55 et des hourdis 56. Après pose des poutrelles et des hourdis est coulée une couche de béton 57. Dans la forme de réalisation montrée sur la figure 4, un intervalle est ménagé entre l'extrémité du plancher 54 et la face en regard 12 du poteau 10 pour la mise en place d'un murrideau 58. Le poteau peut être muni de rails permettant la fixation des murs-rideaux. Au cours du moulage du poteau, des tiges 61 et 62 ont été disposées dans le moule. leurs extrémités filetées 6), 64 en saillie par rapport à la face inférieure du corps 22 de béton du po- teau, servent à la fixation par des écrous 65 et 66 d'une embase métallique 67. Un étrier d'ancrage 68 est noyé dans la fondation 71. te poteau 10, muni de son embase métallique 67, est fixé en enfilant l'embase par des trous qu'elle présente, aux extrémités des branches de l'étrier 68, l'assemblage étant obtenu par des boulons et contre-boulons 69, 70. la coulée d'une couche 72 noie ensuite l'embase 67 et les boulons. Une telle structure à poteaux et poutres est suffisamment stable jusqu'à une hauteur correspondant à trois niveaux pour pouvoir être mise en place sans qu'il y ait besoin de contreventement auxiliaire ou provisoire. l'assemblage des poutres et poteaux défini ci-dessus est propre à résister aux effort qui s' exercent sur la structure, quels qu'en soient le sens et la nature. A la solidarisation définitive contribue le béton des planchers, qu'on coule sur le chantier. tes poutres et les poteaux peuvent être fabriqués dans une même installation à coffrages ouvrants et ajustables comme décrits dans la Demande de Brevet numéro 72 Il 048 du 29 Mars 1972 au nom du présent Demandeur. Dans le cas où les poteaux sont fabriqués par la technique du béton précontraint, des armatures de précontrainte 81 sont prévues. Des nervures 82, (figure 5), prévues sur la face postérieure 83 des appliques 17 transmettent aux poteaux 10 les réactions verticales des poutres. les appliques 17a et 17b, (figure 6), d'un même niveau sont avantageusement décalées en hauteur pour permettre la superposition de leurs ancrages. Des barres verticales 84, (figure 7), améliorent l'ancrage. le bâtiment montré sur la figure 8 comprend des poteaux disposés au sommet d'un maillage rectangulaire, les poteaux d'un même alignement suivant les deux directions perpendiculaires portant les mêmes indices a, b, c, d, pour les alignements horizontaux, et 1, 2, 3, 4, pour les alignements verticaux. les poteaux de périphérie, tels que 104b, reçoivent une seule poutre, ou bien deux poutres, comme le poteau 104cl D'autres poteaux, non périphériques, comme 103b et 103cl reçoivent trois poutres. Aucun poteau ne reçoit plus de trois poutres. La poutre 34c12 reçoit deux portées correspondant aux poutrelles des planchers adjacents montrés en 55bc et 55,du Les poutres 34c23 sont moins chargées et ne reçoivent qu'une seule portée. Une telle ossature est stable aux contreventements sans exiger la présence d'éléments raidisseurs tels que des murs de refents. le principe de répartition des poutres de plancher est tel qu'il est toujours possible de réaliser la stabilité au moyen de deux portiques pour les files 2 et 3 et au moyen d'un seul portique pour les files 1 et 4 sollicitaes par une charge moitié de celle qui sollicite les files 2 et 3. Dans la forme de réalisatior montrée sur la figure 9, l'assemblage de la poutre 91 au poteau 92 est obtenu sans intervention de béton coulé. A cet assemblage contribue une pièce de liaison 93, (figure 9), en forme générale d'équerre avec deux branches perpendiculaires 94 et 95. la branche 94 est appliquée par une vis 96 coopérant avec une douille 97 noyée dans le poteau 92 contre la face 98 de ce dernier. Dans la poutre 91 est noyée une douille taraudée 98 qui sert à l'application de la branche 95, par une tige filetée à tue 99, contre une plaque 101, (figure 10), solIdaire de la douille 98 et maintenue par des ancrages 102. Une barre d'ancrage horizontale 13 contribue à la fixation de la douille 98o Un tel assemblage est utilisé pour la construction d'un ha gar ou d'un hall dont les poutres sont destinées à recevoir des payes supportant la couverture. Une structure analogue peut être utilisée pour la construction d'une charpente-ferme avec une toiture à deux pentes. Dans cette réalisation, le dispositif de support de poutre est en forme de gousset triangulaire et la poutre inclinée, ou arbalétrier, est boulonnée. Au faîtage, les deux arbalétriers sont articulés et ltensem- ble constitue un système à trois articulations, les poteaux étant articulés en pied. RE EDDICATIONS 1. Ossature de bâtiment à poteaux et poutres en béton armé, caractérisé en ce que les poteaux et poutres comportent des moyens métalliques d'assemblage fixés sur des appliques ou platines en retrait par rapport aux faces du corps en béton des poteaux et poutres et solidarisées avec le béton de ceux-ci au cours de l'opéra- tion de moulage. 2. Ossature selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'assemblage d'un poteau et d'une poutre à l'aide des pièces métallioues est propre à résister aux divers efforts qui peuvent être appliqués tant par l'effet des charges verticales que par l'effet des charges horizontales. 7. Ossature selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens d'assemblage comprennent des faces verticales et des faces horizontales coopérantes. 4. Ossature selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'assemblage d'une poutre et d'un poteau comprend des moyens propres à résister aux moments d'encastrement négatifs. 5. Elément d'ossature ou de structure faisant partie d'une ossature selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qutil comprend en retrait par rapport aux faces du corps en béton de l'élément, des appliques métalliques ou platines intégrées dans le corps en béton au moment du moulage. 6. Poteau selon la revendication 5, caractérise en ce qu'il comprend, soudée sur une applique métallique intégrée au béton du corps du poteau, une pièce métallique à section en H de support de poutre. 7. Poutre selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle présente en son extrémité une applique métallique frontale ainsi qu'un embrèvement pour la coopération avec une pièce métallique à section en H de poteau. 8. Poutre selon la revendication 7, comprenant des arceaux supérieurs pour le passage d'une tige filetée.