Brevet FR2263344A1 — publié le 19751003

r' invention concerne un dispositif d'assemblaqe d'éléments porteurs préfabriqués en béton précontraint, tels que coteaux, poutres1 fermes d'un emploi général dans l'édification d'ossature des bâtiments. flans des procédés de jonction de poutres, on a déjà proposé d'assem- bler par boulonnage suivant des axes orthogonaux poutres et poteaux, mais ce type de dispositif ne permet aue de réaliser un appui simple entre deux éléments sans pouvoir créer d'encastrement ou de ccntinuité. Ce système ne permet pas de réoler le problème de plus d'un portique, ni de normaliser les extrémités des éléments. En outre, ne permettant pas de créer des moments de flexion par serrace, il ne s'applique pas à des bâtiments de grande portée de types industriels ou commerciaux. Au contraire, l'invention vise à créer un dispositif qui emploie la m'eme pièce d'assemblage selon qu'il s'agit d'une jonction poutre sur poutre, poutre sur poteau extérieur, poutre sur poteau intérieur. Elle permet une uniformisation maximale des éléments porteurs à assembler et une simplification des fonctions d'assemblage et montage, chaque opération de montage étant réduite à serrer un boulon. T'invention vise en mMme temps - créer un dispositif réalisant un équilibre de couples charte résistance nar rapport à la jonction angulaire des éléments. Elle vise aussi à créer une ossature continue d'égale résistance sur toute la longueur du bâtiment L'invention vise à créer un système travaillant à la fois à la traction et ; la compression. Selon l'invention, l'assemblage des éléments préfabriqués en béton précontraint comprend au moins deux éléments porteurs jointifs suivant un angle droit, leurs extrémités sont telles que les surfaces d'appui se trouvent dans les plans bissecteurs des directions des deux éléments. A chaque extrémité de chacun des éléments se trouve une face tronquée comprenant une plaque métallique ancrée dans ladite face par des aciers précontraints noyés dans 13 masse de l'élément. Les deux plaques métalliques plàcées dans le prolongement l'une de l'autre sont serres au montage l'une vers l'autre sur leur chant par des boulons incorpores. Selon l'invention, chaque extrémité de toutes les poutres comporte le même plan de joint avec un positionnement identique de la plaque métallique située perpendiculairement au plan de joint, lequel plan de joint est toujours bissecteur des deux axes des éléments à assembler. Chacune des extrémités des éléments d'assemblage de la poutre standard est traitée de sorte que toujours le plan de joint soit bissecteur du plan des moments et nue le mode d'assemblage sur la poutre des trois éléments constituant l'ossature soit poteau-façade; poteau central et poutre intermédiaire permettent d'utiliser toujours la mAme jonction de la poutre et donc la même poutre pour ces trois jonctions. D'autres particularités de l'invention apparaAitront dans la description qui suit, donrée à titre d'exemple, avec les dessins annexés La figure 1 représente la jonction d'une poutre sur poteau façade, vue d'ensemble en élévation La figure 2 représente des détails de la figure 1 en .4 A La figure 3 représente des détails de la figure I en B La figure 4 représente la jonction d'une poutre sur poteau central,vue d'ensemble en élévation La figure 5 représente la jonction d'une poutre sur une poutre tinter médiaire ; et Les figures 6 et 7 représentent l'ensemble des différentes jonctions de l'ossature. il apparatt sur la figure i qu'un poteau en béton 2 d'axe longitudinal OY est jointif avec une poutre 1 d'axe longitudinal OX. Ces deux éléments sont terminés en sifflet de maniere à se joindre suivant un plan 3b qui est à 450 par rapport à l'angle droit XOY. Les éléments sont de section en forme de I comme cela est usuel. Chacun d'eux est taillé sur sa face externe par une troncature 10 déterminant une surface perpendiculaire au plan de joint 3b. Des armatures 5 en acier précontraint sont noyées dans la masse et sont ancrées à des plateaux 6 appliqués sur les troncatures. Sur une partie de sa longueur, le plan de joint 3b est détalonné de manière à former une fente 3a et à former une réservation 4. Il apparaît sur la figure 1 que le talon de la surface de joint est pourvu de deux plaques métalliques d'appui 3 appliquées l'une contre l'autre, chacune des plaques étant ancrée dans l'élément porteur par des aciers -9. On voit immédiatement que le serrage par un des écrous 8 des boulons 7 en tension élastique, compte tenu de l'appui sur les plaques 3, crée un couple de serrage qui s'oppose au couple, dit positif, tendant à ouvrir l'assemblage autour de son talon 3 et créé par le poids propre de la poutre et dés charges telles nue neige. Ce couple de serrage variable permet en definitive d'augmenter le moment sur appui en 3 qui, d'après les calculs classiques de béton, permet de diminuer les moments en travée au centre de la poutre. A chaque serrage des écrous 8 sur les boulons 7 correspond une diminution du moment en travée : on réalise ainsi une structure hyperstatique car-à chaque valeur introduite par le serrage de boulon correspond une courbe des moments sur le portique constitué par la poutre.P et le poteau p. L'amarrage des plateaux 6 par les aciers 5- donne au contraire une force d'application dans le sens positif. Inversement, le remplissage du vide 4 par un mortier de béton expansif permet de créer une butée fixe, s'opposant au couple dit négatif tendant à fermer l'assemblage autour du talon 3 et créé par le. soulèvement de '- toiture dû au vent d'entraînement. Ta soudure entre plaques d'appui 3 donna au contraire une réaction d'application dans le sens pé@atif. Selon le détail représenté sur la figure 2, l'appui du serrage de l'écrou 8 sur la @laque d'a@crage 6 est précisé. Cet appui est ponctuel car l'écrou 8 est de forme sphérique, ce crui permet de faire travailler 1? boulon 7 uniquement à le traction, en éliminant toute flexion. En outre, on voit que l'écrou comporte une fente 11 oui se déforme au serraqe et qui constitue ainsi un frein s'opposant lors de vibrations de la laque d'ancrage au desserrane de cet écrou. Selon le détail représenté sur la fleure 3, le mode d'ancrage des plaques 6 sur les aciers 5 est risé. Les aciers 5 sont terminés par un hou ton for@é 5a s'appuvant sur la surface 55. On peut également remarquer que la surface i@férieure des plaques 6 est muni@ de striures 1@ pour au@menter l'adbérence. Selon e mme détail, le mode de protection à la cerrosion de l'ancrage des plaques 6 est précisé : remplissage des trous 12a par une résine époxy anti-feu, mise en place avec un bouchen type pur@eur 12 permettant de faire le vide d'air et la sortie du trop-plein de résine. Sur la figure 4, on voit svparattre le mode d'assenblaae d'un poteau central d'axe CX avec deux poutres d'axe OY. Ce mode d'assemblage est très voisin de celui de la figure 1 Ta Partie supérieure du poteau est en forme de chapiteau dont les deux faces sont à 450 par rapport aux axes OX et OY. Dans la partie supérieure du chapiteau est placé un plateau métallique 13 amarré par des ferrures 14 et comportant des taraudaoes. Un boulon traversant la plaque d'ancraoe de la poutre t est vissé dans lo plateau 13 ; l'appui entre le chapiteau du Po poteau et la poutre est réalisé sur las plaques d'appui 3 positionnées en parti basse du Joint. Sur une partie de sa longueur, la plan du joint qui est bissecteur des axes OX et OY est détalonné de manière à former une fente 3a et è former une réservation 4 comme sur la figure t. Cet assemblage a également les mêmes propriétés déjà dites en décri vant la figure t (page 9, lig@es 34 à 40 ; Dane 3, lignes 1 à 4) et le serrage de l'écrou 3 sur le bou@on 7 ou le remplissage de la réservation 4 ont les mê es propriétés. Et ainsi, cet assemblage permet encore de créer une structure hyperstatique. Sur la figure 5, on voit apparaître lp mode d'assemblaoe d'une poutre intermédiaire 16 de plan de symétrie de tracé OX, perpendiculaire à la figure, avec deux poutres d'axe OY. Ce mode d'assemblage est en@pre très v@isin de celui de la figure 2, car on réalise sur la dessus de la poutre intermédiaire 16 un chapiteau pratiquement identique dans ses partis essentielles à celui de la figure 2 avec mise en place du même plateau taraudé 13, amarré de préférence par des ferrures 14, non représentées, analogues a celles de la figure 2. Cet assemblage, pour les mêmes raisons que celles exposées dans la figure 1 (lignes 34 à 40, page 2 ; lignes i à 4, -page 3), permet encore de réaliser une structure hyperstatique. Sur la figure 6, on voit apparattre une perspective de la structure servant à illustrer les différentes positions relatives, dans une construction, des assemblages tels que ceux décrits dans les figures 2 à 5. Cette figure permet de définir les portiques constitués par l'ensemble des poteaux et poutres. Il faut noter au vu des figures 1, 2, 3, que dans les trois cas, les extrémités des poutres P sont identiques et que l'assemblage est toujours réalisé en serrant un même écrou 8 sur un boulon 7, en le plaçant en butée sur une plaque d'ancrage 6. il faut noter enfin que dans les trois cas de figures 1, 4, 5, le serrage du boulon dans une poutre P a des répercussions sur l'équilibre des moments dans chaque portique auquel la poutre P appartient, et a' chaqoevaleur du serrage de cet écrou correspond un moment en travée de la poutre et ainsi une courbe des moments Cu portique considéré. Sur la figure 7, on voit l'application de l'assemblage détaillé sur la figure 1. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'assemblage d'éléments porteurs préfabriqués en béton précontraint comportant chacun un plan de joint incliné à 45 degrés sur l'axe de l'élément et perpendiculairement audit plan et symétriquement par rapport à l'axe une plaque métallique d'ancrage supportant des aciers de précontrainte de ltélément, lesdites plaques de deux éléments à assembler étant mises en prolongement lune de 1'autre traversées par au moins un boulon d'assemblage1 caractérisé en ce que chaque plan de joint comporte au voisinage de son extrémité intérieure dans l'assemblage un talon ancré dans lesdits éléments, et une réservation dans sa partie proche des plaques d'ancrage créant ainsi une butée indéw pendante, lesdites plaques étant en outre munies de striures d'adhérence sur l'extrémité de l'élément porteur. 2. Dispositif d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite réservation est garnie de béton expansif permettant la création d'efforts de compression dans l'assemblage. 3. Dispositif d'assemblage selon les revendications i ou 21 caractérisé en ce que les efforts de traction entre les éléments sont'réglables par le degré de serrage dudit boulon d'assemblage, indépendamment des efforts de précontrainte et de surcharges dans lesdits éléments préfabriqués. 4. Dispositif d'assemblage selon la revendication 3, caractérisé par au moins un appui sphérique aux extrémités du boulon d'ancrage muni d'écrou. 5. Dispositif d'assemblage selon la revendication i, caractérisé en ce que les extrémités des fils précontraints se terminant en boutons sont placés dans un logement situé dans chaque plaque d'ancrage, ledit logement étant garni dlune matière de protection contre la corrosion et l'incendie mise en place au moyen d'un bouchon purgeur muni d'un évent apte à réaliser le vide d'air dans ledit logement et la sortie du trop plein de matière.