Brevet FR2216414A1 — publié le 19740830

L'invention, due à Gerhard RITTER, Wilhelm BCYER et Klaus RITTER, concerne des éléments d'armature en forme de grilles. Des éléments d'armature en forme de grilles, constitués de deux groupes de barres, s'entrecroisant à angle droit, soudées les unes aux autres à leurs emplacements de croisement, disposées à une certaine distance i'une de l'autre, pour servir d'armature à des surfaces porteuses en béton armé sont connus sous diverses formes. Du fait que les surfaces porteuses à armer sont des éléments à deux dimensions, dans lesquels des forces, le plus souvent de grandeurs différentes, doivent tre absorbées suivant deux directions qui, dans la majorité des cas, sont orthogonales, on utilise pour l'armature de telles surfaces porteuses des éléments d'armature en forme de grilles, qui, dans ces conditions, présentent des caractéristiques de résistance différentes selon deux directions orthogonales entre elles. Pour obtenir ce résultat, les barres de l'un des groupes de barres présentent un plus grand diamètre et/ou un plus petit espacement mutuel que les barres de l'autre groupe. Celle des deux directions de l'élément d'armature suivant laquelle la force portante de l'élément est la plus grande est appelée direction porteuse principale et l'autre est appelée direction porteuse secondaire. L'armature de surfaces porteuses est le plus souvent composéede tels éléments d'armature d'une manière telle que chaque élément d'armature s'étend suivant sa direction porteuse principale sur toute l'étendue, suivant cette direction, de la surface porteuse, l'étendue de la surface porteuse, suivant la direction 'porteuse secondaire de la surface porteuse étant armée par des éléments d'armature disposés côte à côte. Cette disposition des éléments d'armature a pour consé- quence que les barres, orientées suivant la direction porteuse secondaire, d'un élément d'armature, ne vont pas d'une manière continue d'une assise à l'autre de la surface porteuse, mais elle permet d'autre part de fabriquer les éléments d'armature sous forme de nappes rectangulaires ou de rouleaux de largeur raisonnable, faciles à manipuler et à transporter. Afin de pouvoir utiliser aussi comme éléments porteurs de l'armature les barres orientées suivant la direction porteuse secondaire des éléments d'armature, bien qu'elles n'aillent pas d'une manière continue d'une assise à l'autre de la surface porteuse, il faut mettre en place des éléments d'armature contigus de telle manière que leurs bords avoisinants présentent un certain recouvrement. A cet effet, pour l'assemblage de deux élé- ments d'armature suivant la direction porteuse secondaire d'une surface porteuse à armature uniaxiale (joint répartiteur de charge) on consiu-re comme suffisant un recouvrement de l'étendue d'une maille ou une transmission de force par un emplacement de soudage et pour un assemblage porteur de deux éléments d'armature (joint porteur), on considère comme suffisant un recouvrement de l'étendue de trois mailles ou une transmission de force par trois emplacements de soudage. Comme matériau pour constituer des éléments d'armature en forme de grille pour l'armature de surfaces porteuses, se sont récemment imposés, notamment pour améliorer la qualité de l'acier, des matériaux en barre, formés à froid, à surfaces munies de nervures. Du fait qu'avec ce matériau en barre, les nervures ne peuvent dépasser une certaine limite, pour disposer de la grande résistance désirée, les possibilités d'adhérence au béton de ce matériau en barre se trouvent aussi limitées supérieurement, cette limite ne pouvant tre obtenue que lorsque la surface extérieure de la barre participe en totalité à l'action d'adhérence. Ce n'est que dans ces conditions que l'on peut mettre à profit la résistance élevée du matériau en barre. Pour assurer l'adhérence au béton qui est nécessaire pour absorber les tensions relativement élevées de l'acier, il est alors indispensable que chaque barre soit entièrement enrobée de béton et qu'en outre entre barres voisines soit respecté un espacement suffisamment grand, de sorte que le corps de béton subsistant entre barres avoisinantes puisse aussi transmettre d'une manière sûre à la masse de béton de la surface porteuse les forces produites par l'acier dans ce corps de béton par l'intermédiaire de l'adhérence superficielle. Si les barres sont disposées l'une contre l'autre en se touchant, une partie de la surface extérieure de ces barres n'est pas entièrement snrobée de béton et ne peut transmettre à celuici de forces d'adhérence, mais lorsque deux barres avoisinantes, sont disposées trop près l'unede l'autre, sans cependant se toucher, elles sont bien entourées de toutes parts de béton, mais le corps de béton qui subsiste entre les deux barres est si étroit qu'il n'est pas en mesure de transmettre à la masse de béton de la surface porteuse les tensions qui s'exercent en lui ; il se détache du corps de béton qui subsiste de chaque côté du plan de l'armature d'acier. Pour assurer à coup sur le recouvrement indispensable, mentionné précédemment, d'éléments d'armature, aux joints répartiteurs de charge ou aux joints porteurs, les barres marginales de ces éléments d'armature doivent tre liées l'une à l'autre dans la zone de recouvrement, ce qui fait que les barres des éléments d'armature qui se recouvrent viennent s'appliquer au contact l'une de l'autre. Dans ces conditions, une partie de la surface extérieure des barres situées dans ces zones de recouvrement se trouve perdue pour l'action d'adhérence au béton. Pour remédier à cet inconvénient, l'invention a pour but de fournir un élément d'armature, pour surfaces porteuses en béton armé, qui se compose de deux groupes de barres s'entrecroisant à angle droit, soudées les unes aux autres à leurs emplacements de croisement, disposées à une certaine distance l'une de l'autre, présentant une résistance élevée et qui-est réalisée de telle manière que l'adhérence au béton qui est indispensable se trouve assurée suivant chaque barre et ceci, mme lorsque, pour maintenir avec précision la largeur nécessaire de recouvrement, les barres sont placées en contact mutuel dans les zones marginales d'éléments d'armature contigus. Un élément d'armature conforme à l'invention est caracté- risé en ce que la région intérieure du premier groupe de barres, orientées suivant la direction porteuse principale, de l'élément d'armature et la totalité du second groupe de barres, orientées à angle droit par rapport aux barres du premier groupe, suivant la direction porteuse secondaire, de l'élément d'armature sont constituées de barres à surfaces extérieures, munies de nervures pour améliorer l'adhérence au béton, et en ce que, suivant chaque bord, parallèle aux barres du premier groupe de barres, de l'élément d'armature, est prévue au moins une paire de barres situées à une faible distance l'une de l'autre et reliées l'une à l'autre par des traverses de liaison soudées à ces barres de distance en distance. La région intérieure du premier groupe de barres et la totalité du second groupe de barres peuvent tre constituées par des barres laminées-à froid, comportant plusieurs, de préfé- rence trois, rangées longitudinales, réparties sur leur pourtour, de nervures transversales ou obliques. En particulier on peut utiliser à cet effet des barres nervurées, comercialisées en Allemagne sous la désignation de"Kari-Stahl". Chaque paire de telles barres marginales à traverses de liaison soudées doit tre dotée de la mme adhérence qu'une barre de la région intérieure du premier groupe de barres. En particulier on peut utiliser pour ces paires de barres les éléments d'armature commercialisés sous la désignation de"fers d'armature doubles". Les barres de ces paires de barres peuvent avoir des surfaces extérieures lisses ou nervurées, de la mme manière que les autres barres de l'élément d'armature ; elle peuvent par exemple tre réalisées en"Kari-Stahl". La distance des deux barres de chacune de ces paires de barres doit tre notablement inférieure à l'espacement des barres de la région intérieure du premier groupe de barres orientées suivant la direction porteuse principale, et l'espacement des traverses de liaison de chaque paire de barres marginales doit tre notablement inférieur à celui des barres du second groupe de barres orientées suivant la direction porteuse secondaire. En général, l'espacement des traverses de liaison des paires de barres marginales doit tre de l'ordre de 7 à 15 cm environ. La distance libre entre les deux barres de chaque paire de barres marginales doit tre double du diamètre des barres, mais tre au moins égale à 2 cm. Grâce à ce mode de réalisation, en soi connu, des paires de barres marginales on obtient un ancrage impeccable des paires de barres dans le béton, dans lequel le corps de béton formé entre les barres des paires de barres marginales prend appui sur les traverses de liaison. Dans ces conditions, pour l'ancrage des paires de barres marginales dans le béton On n'a pas besoin de l'action de coopération des surfaces extérieures des barres, de sorte que les paires de barres marginales d'éléments d'armature contigus peuvent tre placées en contact mutuel, sans affecter leur adhérence au béton. L'invention offre l'avantage supplémentaire de ne donner lieu qu'à de faibles pertes en matériau en barre suivant la direction porteuse secondaire, du fait que les paires de barres marginales forment des mailles de très faible largeur. En outre, on obtient l'avantage, au point de vue de la technique de la pose des éléments d'armature, que les paires de barres marginales destinées à la zone de recouvrement se distinguent nettement des autres barres et que leur position relative correcte dans la zone de recouvrement peut donc facilement tre contrôlée visuellement. Pour obtenir le minimum de largeur de la zone de recouvrement nécessaire des barres orientées suivant la direction porteuse secondaire, les barres orientées suivant la direction porteuse secondaire de l'élément d'armature sont soudées à chacune des deux barres constituant une paire de barres marginales en leurs emplacements de croisement. Dans ces conditions, chacune des paires de barres prévues dans la région marginale d'un élément d'armature est reliée en deux points à chacune des barres orientées suivant la direction porteuse secondaire, de sorte que le recouvrement des deux paires de barres marginales contiguës d'éléments d'armatures contigus est suffisant dans tous les cas pour former un joint répartiteur de charge. Pour former des joints porteurs, les éléments d'armature doivent comporter à chaque bord deux paires de barres marginales. L'invention est expliquée plus en détail ci-après à l'aide de certains de ses modes de réalisation, pris à titre illustratif mais nullement limitatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels : -les figures 1 et 2 représentent deux modes de réalisation différents d'éléments d'armature conformes à l'invention et -la figure 3 montre le mode de réalisation d'un joint porteur entre deux éléments d'armature selon la figure 2, qui ont été représentés avec un certain décalage en hauteur pour pouvoir les distinguer plus facilement. L'élément d'armature de la figure 1 comporte, dans la région intérieure du premier groupe de barres orientées suivant la direction porteuse principale, des barres 1 qui sont constituées en acier de haute résistance, formé à froid et qui, pour améliorer leur pouvoir d'adhérence au béton, présentent une surface extérieure munie de nervures. Pour ces barres, les fers commercialisés en Allemagne sous le nom de"Kari-Stahl"convien- nent particulièrement bien. Le second groupe de barres, disposées perpendiculairement à celles du premier groupe et orientées suivant la direction porteuse secondaire, est composé de barres 2 qui ont la mme présentation superficielle que les barres 1 du premier groupe de barres. Sur chaque bord de l'élément d'armature est disposée une paire de barres 3, qui se compose de deux barres 3a et 3b, relises l'une à l'autre, de distance en distance, par des traverses de liaison soudées 4. Pour ces paires de barres marginales, les fers d'armature doubles (en allemand'sbi-Stahl") conviennent particulièrement bien. Ces paires de barres sont dirigées parallè- lement aux barres 1, suivant la direction porteuse principale. Un élément d'armature selon la figure 1 sert à armer des surfaces porteuses uniaxiales. De tels éléments d'armature sont mis en place de telle manière, que les directions porteuses principales et secondaires de la surface porteuse coïncident respectivement avec celles des éléments d'armature. Par recouvrement des paires de barres marginales 3 d'éléments d'armature contigus, qui sont mis en place de telle manière que leurs paires de barres marginales 3 soient en contact mutuel, on peut réaliser un joint répartiteur de charges, avec la consommation minimale de matériaux, mme si les éléments d'armature eux-mmes sont réalisés sous forme si étroite que l'accumulation de matériau dans la région du joint, laquelle accumulation est produite par les deux paires de barres 3 disposées immédiatement côte à côte, peut tre considérée comme répartie uniformément sur toute la largeur de l'élément d'armature. Pour cela en tous cas, il est avantageux de donner aux éléments d'armature une largeur inférieure à 1,5 m, de préférence égale à 1 m. L'élément d'armature représenté sur la figure 2 est constitué en principe de la mme manière que celui de la figure 1, mais comporte, sur chaque bord, deux paires de barres marginales 3,5, parallèles aux barres 1 dirigées suivant la direction porteuse principale. La paire de barres 5 est constituée également de deux barres 5a, 5b qui sont reliées par des traverses de liaison soudées 4, disposées de distance en distance. De tels éléments d'armature permettent de réaliser un joint porteur, mme suivant la direction porteuse secondaire, ainsi qu'on l'a représenté sur la figure 3. Comme on peut le voir sur cette figure, dans un tel joint les paires de barres marginales 3,5 de deux éléments d'armature contigus sont disposées de manière à se toucher et à se recouvrir. Dans ces conditions, dans un tel joint porteur les emplacements de soudage d'un des éléments d'armature viennent se placer quatre par quatre dans la région de l'autre élément d'armature que le joint est destiné à relier au premier. La position relative convenable des paires de barres marginales d'éléments d'armature contigus peut tre assurée par glissement relatif des deux éléments d'armature, comme on peut le voir sur la figure 3, et cette opé- ration est facile à contrôler visuellement. Des éléments d'armature conformes à l'invention peuvent, d'une manière en soi connue, tre réalisés sous forme de longues bandes de grillage et tre mis en rouleaux. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spéc alement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Elément d'armature en forme de grille pour surfaces porteuses en béton arme, compose de deux groupes de barres s'entrecroisant à angle droit, soudées les unes aux autres à leurs emplacements de croisement, disposées à une certaine distance l'une de l'autres présentant une résistance élevée. lequel élé- ment d'armature est caractérisé en ce que la région intérieure du premier groupe de barres, orientées suivant la direction porteuse principale, de l'élément d'armature et la totalité du se-- cond groupe de barres, orientées à angle droit par rapport aux barres du premier groupes suivant la direction porteuse secondai re, de l'élément d'armature sont constituées de barres (1, 2) à surfaces extérieures munies de nervures pour améliorer l'adhérence au béton, et en ce que. suivant chaque bord, parallèle aux barres du premier groupe de barres, de l'élément d'armature, est prévue au moins une paire (3) de barres (3a, 3b) situées à une faible distance l'une de l'autre et reliées l'une à l'autre par des traverses de liaison (4) soudées à ces barres (3, 3a) de distance en distance. 2. Elément d'armature selon la revendication 12 caractérisé en ce que la région intérieure du premier groupe de barres et la totalité du second groupe de barres sont constituées par des barres laminées à froid (1, 2), comportant plusieurs, de préfé- rence trois, rangées longitudinales, réparties sur leur pourtour, de nervures transversales ou obliques. 3. Elément d'armature selon l'une des revendications 1 2, caractérisé en ce que chaque paire (3,5) de telles barres marginales à traverses de liaison soudées (4) est dotée de la mme adhérence qu'une barre (1) de la région intérieure du premier groupe de barres. 4. Elément d'armature selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la distance des deux barres de chacune de ces paires (3,5) de barres est notablement infé- rieure à l'espacement des barres de la région intérieure du premier groupe de barres orientées suivant la direction porteuse principale, et l'espacement des traverses de liaison (4) de chaque paire de barres marginales (3,5) est notablement inférieur celui des barres (2) du second groupe de barres orientées suivant la direction porteuse secondaire. 5. Elément d'armature selon la revendication 4 caractérisé en ce que la distance libre entre les deux barres (3a, 3b ; 5a, 5b) de chaque paire (3 ; 5) de barres marginales est double du diamètre des barres, mais est au moins égale à 2 cm. 6. Elément d'armature selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les barres (2) orientées suivant la direction porteuse secondaire sont soudées aux deux barres (3a, 3b ; 5a, 5b) de chaque paire (3 ; 5) de barres marginales. 7. Elément d'armature selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la largeur de l'élément est au plus égale à 1, 5 m, de préférence égale à 1 m environ. 8. Elément d'armature selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, d'une manière en soi connue, il a la forme d'une longue bande de grillage, enroulée en rouleau.