Brevet FR2356783A1 — publié le 19780127

La présente invention a pour objet une poutre préfabriquée en béton destinée à autre posée, à chacune de ses extrémités, sur une console, les poutres de ce type étant particulièrement destinées à entre associées à des consoles intégrées à des piliers ou colonnes, préfabriqués en béton, pour la réalisation d'ossatures de bâtiments, celles-ci supportant les dalles de béton posées sur les poutres et constituant les planchers des différents niveaux des b tments. On connatt déjà des poutres préfabriquées pour ériger de telles ossatures en combinaison avec des piliers ou colonnes Ces poutres sont associées à des consoles métalliques indépendantes des piliers et fixées à des éléments métalliques noyés dans lesdits piliers et affleurant à ces derniers, la fixation des poutres aux consoles étant réalisée grd- ce à des éléments métalliques noyés dans les poutres et affleurant aux extrémités de celle-ci. La fabrication et l'utilisation de ces poutres connues présentent divers inconvénients. En effet, la fabrication desdites poutres et piliers nécessite des moules excessivement complexes pour le maintien très précis des éléments à noyer dans les poutres et piliers et pour empêcher le béton de s'introduire dans les moyens de liaison des poutres aux consoles et de ces dernières aux piliers.Lors de leur utilisation, il est necessaire tout d'abord de fixer la console métallique au pilier en la positionnant correctement et ensuite de fixer l'extrémité de la poutre à la console correspondante, ces opérations s'effectuant sur chantier dans des conditions souvent difficiles. Enfin, une partie non négligeable des efforts sollicitant la poutre se reportent sur les moyens de fixation des consoles aux-liers qui travaillent au cisaillement. Il existe également d'autres poutres préfabriquées destinées à être associées à des piliers-à l'aidée pièces métalliques noyées dans les poutres et faisant saillie à l'extrémité de ces dernières, les parties saillantes de ces pièces métalliques coopérant avec les parties saillantes de pièces métalliques correspondantes fixées aux piliers, l'assemblage des poutres aux piliers s'effectuant par des broches dont l'axe est perpendiculaire au plan vertical passant par l'axe longitudinal des poutres, ce qui présente l'inconvénient que tous les efforts transmis aux poutres sont supportés par les broches qui travaillent au cisaillement de sorte que les charges de rupture sont relativement faibles. L'invention a pour but de remédier à ces incon venients et de procurer des poutres préfabriquées en béton de fabrication extremement simple et peu onéreuse, à l'aide de moules traditionnels, destinées à être utilisées avec des piliers à consoles préfabriqués en béton Ces poutres ont l'avantage d'être d'un montage extrêmement aisé, en effet, elles sont soit simplement posées sur les consoles sans y être fixées, cette fixation etant assurée par la coulée de tables de compression, soit fixées aux consoles à l'aide d'un nombre restreint de broches, parallèles au plan vertical passant par l'axe longitudinal des poutres, ne travaillant pas au cisaillement.Les poutres suivant l'invention offrent egalement l'avantage important, d'une part, d'avoir, à sections de poutres égales, des charges de rupture plus importantes que celles des poutres connues citées ci-dessus et, d'autre part, de cacher les consoles qui les supportent. I1 n'est donc plus nécessaire, comme c'est le cas avec les poutres traditionnelles sur consoles, de-perdre de la place en hauteur pour cacher les consoles par un faux plafond, celui-ci pouvant être fixé directement aux poutres suivant l'invention. , A cet effet, suivant l'invention, la poutre comprend, à chacune de ses extrémités, un élément métallique dont l'axe longitudinal est parallèle à l'axe longitudinal de la poutre et est situé sensiblement dans le plan vertical passant par ce dernier, une partie de cet élément étant noyée dans le béton pour assurer sa fixation à la poutre tandis que l'autre partie de l'élément fait saillie par rapport à l'extrémité de la poutre et constitue un des appuis de cette dernière. Suivant une forme de réalisation de l'invention, l'élément métallique susdit est constitué par un profilé tubulaire dont l'axe est perpendiculaire à l'axe longitudinal de la poutre et situé dans le plan vertical susdit passant par ce dernier. Suivant un mode de réalisation avantageux de l'invention, le profilé tubulaire est de section rectangulaire et est constitué par une bande de tôle rectangulaire pliée, de manière à former le profilé, suivant des lignes parallèles à l'axe de ce dernier et de maniere à ce que les deux bords libres de la tale, paralleles aux plis, se juxtaposent sensiblement danste plan vertical susdit passant par lraxe longitudinal de la poutre, ces deux bords étant réunis par soudure. Suivant une forme de réalisation particulièrement avantageuse de ltinvention, le profilé tubulaire susdit présente, dans sa partie destinée à être noyée dans le béton, au moins deux pattes d'ancrage situées sensiblement dans le prolongement des faces du profilé, ces deux pattes étant agencées symétriquement de part et d'autre du plan vertical précité passant par l'axe longitudinal de la poutre. D'autres détails et particularités de llinven- tion ressortiront de la description des dessins annexés,au présent mémoire et qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, diverses formes de réalisation de l'objet de l'invention. Les figures 1 à 5 sont des vues en perspective montrant différentes formes de réalisation de l'élément métallique destiné à être associé à chacune des extrémités d'une poutre suivant 1 t invention. La figure 6 est une vue dtune t81e dans laquelle sont découpés les flans destinés à réaliser des éléments métalliques tels que celui représenté à la figure 4, La figure 7 est une vue en élévation illus trant- l'assemblage à un pilier dtune poutre pourvue d'éléments métalliques tels que représentés aux figures I et 2. Les figures 8 et 9 sont des vues en élévation, analogues à la figure 7, illustrant l'assemblage à un pilier des deux poutres pourvues d'éléments métalliques tels que celui qui est représenté à la figure 5, ces éléments étant associés aux poutres de deux manières différentes conformes à I t invention Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques ou analogues. La poutre 1 préfabriquée en béton suivant l'invention et représentée aux figures 7 à 9 est destinée à être posée, à chacune de ses extrémités 2, sur une console 3, telle que console faisant partie intégrante d'un pilier 4 préfabriqué en béton. Cette poutre 1 comprend, à chacune de ses extrémités 2, un élément métallique 5 dont l'axe longitudinal 6 est parallèle à l'axe longitudinal 7 de la poutre et est situé sensiblement dans le plan vertical passant par cet axe 7, une partie 8 de cet élément 5 étant noyée dans la poutre pour assurer sa fixation à cette dernière, tandis que la partie 9 dudit élément 5 fait saillie par rapport à l'extrémité 2 de la poutre 1 et constitue un des appuis de cette dernière sur les consoles 3.L'élément métallique 5 est constitué par un profilé tubulaire 10 (figures 1 à 5) dont l'axe 11 est, lorsque les éléments 5 sont associés à la poutre 1, perpendiculaire à l'axe longitudinal 7 de la poutre et situé dans le plan vertical susdit passant par ce dernier. Le profilé tubulaire 10 peut avoir une section polygonale quelconque à condition que son axe longitudinal 6 constitue un axe de symétrie du profilé. Ce profilé tubulaire 10 peut être constitué, comme montré à la figure 1, par un tronçon de profilé extrudé de section rectangulaire. Vu le cotit élevé des profilés extrudés, les profilés tubulaires 10, suivant l'invention, sont avantageusement réalisés comme montré à la figure 2, par une bande de t81eW12 rectangulaire pliée , suivant des lignes 13 parallèles à l'axe 11 susdit, de manière à ce que les deux bords libres 14 de la bande de t81e se juxtaposent dans le plan vertical précité passant par l'axe du profilé, ces deux bords libres 14 étant réunis par une soudure 15. Cette façon de réaliser le profilé n'affecte pas sa résistance, car la soudure 15 est située dans une sone où les contraintes sont relativement faibles. Pour renforcer la fixation des éléments 5 aux poutres, le profilé tubulaire 10 susdit présente avantageusement, comme montré aux figures 3 à 6, des pattes d'ancrage. A l'élément 5 représenté à la figure 3, la partie de celui-ci destinée à être noyée dans la poutre est pourvue de deux pattes d'ancrage 16 situées dans le prolongement des faces du profilé et s'étendant parallèlement au plan vertical passant par l'axe longitudinal de la poutre. Ce profi lé 10 constituant cet élément 5 est de section rectangulaire et est constitué de deux tôles 17 superposables destines à être pliées chacune suivant deux lignes 18 parallèles à l'axe 11 du profilé à constituer.Chacune de ces tales l}tomprend une premidre partie rectangulaire destinée à constituer une des faces 19 du profilé et la moitié de chacune des faces 20 de ce dernier,et une seconde partie rectangulaire s'étendant sensiblement à mi-longueur de la première partie et déstinée à constituer une des pattes d'ancrage 16.Les deux plis 18 sont réalisés dans la première partie de chacune des tales 17, de part et d'autre de la seconde partie destinée à constituer les pattes d'ancrage 16, de manière à ce que les portions d'extrémité de cette première partie rectangulaire d'une des tales soient rabattues en sens contraire de celles de l'autre tôle, les superficies des portions de tble rabattues étant égales-, les bords 21 des t8les 17 étant réunis par soudure pour former le profilé et ce, dans des zones où les contraintes sont relativement faibles.Les pattes 16 sont avantageusement cintrées en 22 afin de réaliser un meilleur ancrage dans le béton.Comme montré à la figure 4, l'élément 5 suivant l'invention peut présenter, outre les pattes 16, deux pattes d'ancrage 23 situées dans le prolongement des portions de t81e rabattues susdites, destinées à être noyées dans le béton, et s'étendant transversalement au plan vertical passant par l'axe longitudinal de la poutre. Ces pattes 23 sont cintrées en 24 et ont avantageusement une dimension, prise parallèlement aux plis 18, inférieure à la dimension correspondante des pattes d'ancrage 16.A la figure 6, on a illustré la faucon la plus économique de découper les tales 17 destinées à former-les profilés montrés aux figures 4 et 5. Comme représenté à la figure 5, la partie 9 du profilé tubulaire faisant saillie par rapport à l'extrémité 2 de la poutre peut être pourvue d'une plaque d'ancrage 25 soudée au profilé et débordant de part et d'autre de ce dernier, les parties débordantes 26 de cette plaque étant pourvues chacune d'une ouverture 27 destinée à permettre le passage d'un moyen de fixation, non représenté, de la plaque 25, et de là de la poutre, à la console 3. On comprendra aisément l'intérêt de l'utilisa tion des éléments métalliques 5, montrés aux figures 2 à 5, réalisés en talle pliée. En effet, on peut faire varier à l'infini les dimensions de ces éléments en fonction des charges à supporter sans être obligé de tenir compte, comme cela se produit dans les systèmes connus, des dimensions des profils normalisés disponibles, la liberté dans le choix des dimensions n'accroissant pas sensiblement le court des éléments, le poids de la matière étant le facteur principal à prendre en considération. Les éléments métalliques 5 peuvent être, suivant leur forme, disposés de diverses manières par rapport à la poutre. Les éléments illustrés aux figures 1 et 2, ont comme montré à la figure 7, leur partie 8, noyée dans le béton, qui est située au-dessus du plan horizontal passant par l'axe 7 de la poutre, la distance d séparait la face 28 de la poutre de la face d'appui 29 du profilé sur la console 3 est sensiblement égale à la hauteur de cette dernière.Les éléments illustrés aux figures 3 à 5 sont soit, comme montré à la figure 8, noyés dans le béton de manière à ce qu'une partie du profilé 10 soit logée dans le béton ainsi que les pattes d'ancrage 16 et 23 qui y sont associées, soit comme montré à la figure 9, noyés dans le béton de manière à ce que seules les pattes d'ancrage 16 et 23 soient logées dans le béton, le profilé proprement dit auquel sont associées ces pattes d'ancrage faisant entièrement saillie par rapport à la face 30 de la poutre 1. Quelle que soit la solution choisie, la distance d susdite entre la face 28 de la poutre et la face d'appui 29 de l'élément 5 est avantageusement égale à la hauteur de la console 3. Lorsque les poutres 1 supportent une table de compression 31, -les parties 9 des éléments, qu'elles soient fixées ou non aux consoles 3, sont noyées dans cette table de compression. Par contre, si l'on ne réalise pas de table de compression sur les poutres, lesdites parties 9 des éléments 5 seront noyées dans du béton coulé, sur la console, entre le pilier 4 et l'extrémité 2 de la poutre (figure 8). Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des modifications peuvent être apportées à ces dernières sans sortir du cadre du présent brevet. On pourrait notamment prévoir des éléments métalliques 5, tels que représentés aux figures 3, 4 et 5 réalisés en une seule pièce. REVENDICAT TONS 1. Poutre préfabriquée en béton destinée à dtre posée, à chacune de ses extrémités, sur une console, cette poutre étant caractérisée en ce qu'elle comprend, à chacune de ses extrémités, au moins un élément métallique dont l'axe longitudinal est parallèle à l'axe longitudinal de la poutre et est situé sensiblement dans le plan vertical passant par ce dernier, une partie de cet élément étant noyée dans le béton pour assurer sa fixation à la poutre tandis que l'autre partie de l'élément fait saillie par rapport à l'extrémité de la poutre et constitue un des appuis de cette dernière. 2. Poutre suivant la revendication 1, caracterisée en ce que l'élément métallique susdit est constitué par un profilé tubulaire dont l'axe est perpendiculaire à l'axe longitudinal de la poutre et situé dans le plan vertical susdit passant par ce dernier 3. Poutre suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le profilé tubulaire est de section rectangulaire et est constitué par une bande de ttle rectangulaire pliée, de manière à former le profilé, suivant des lignes parallèles à l'axe de ce dernier et de manière à ce que les deux bords libres de la tOle, parallèles aux plis, se juxtaposent sensiblement dans le plan vertical susdit passant par l'axe longitudinal de la poutre, ces deux bords étant réunis par soudure. 4. Poutre suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le profilé tubulaire susdit présente, dans sa partie destinée à être noyée dans le béton, au moins deux pattes d'ancrage situées sensiblement dans le prolongement des faces du profilé, ces deux pattes étant agencées symétriquement de part et d'autre du plan vertical précité passant par l'axe longitudinal de la poutre. 5. Poutre suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le profilé tubulaire susdit présente, dans sa partie destinée à être noyée dans le béton, au moins une patte d'ancrage située sensiblement dans le prolongement d'une des faces du profilé s'étendant transversalement audit plan vertical. 6. Poutre suivant la revendication 4, caractériséeen ce que le profilé susdit est de section rectangulaire et est constitué par deux tales superposables destinées à être pliées suivant deux lignes parallèles à l'axe du profilé à constituer, chacune de ces t8les comprenant une première partie rectangulaire destinée à constituer une des grandes faces du profilé parallèle au plan vertical susdit passant par l'axe de la poutre et la moitié de chacune des petites faces dudit profilé transversales audit plan vertical et une seconde partie rectangulaire, s'étendant perpendiculairement à Ia première, sensiblement à mi-longueur de cette dernière, et destinée à constituer une des deux pattes d'ancrage susdites qui sera parallèle au plan vertical précité, les deux plis étant réalisés dans la première partie de chacune des tôles, de part et d'autre de la seconde partie, de manière à ce que les portions d'extremitéde ce première partie rectangulaire d'une des tales soient rabattues en sens contraire de celles de l'autre t81e et que les superficies des portions rabattues des premières parties des tales soient égales, les bords des premières parties rectangulaires des deux tôles, parallèles aux plis, étant réunis par soudure. 7. Poutre suivant la revendication 5, caractérisée en ce que le profilé tubulaire susdit est de section rectangulaire et est constitué par deux tales superposables destinées à être pliées suivant deux lignes parallèles à l'axe du profilé à constituer, chacune de ces t8les comprenant une première partie rectangulaire destinée à constituer une des grandes faces du profilé parallèle au plan vertical susdit passant par l'axe de la poutre et la moitié de chacune des petites faces dudit profilé transversales audit plan vertical, une deuxième partie rectangulaire s'étendant perpendiculairement à la première, sensiblement à mi-longueur de cette dernière,et destinée à constituer une des pattes d'ancrage qui sera parallèle au plan vertical précité et une troisième partie rectangulaire, parallèle à la deuxième, située à proximité d'un des petits cOtés de la première partie parallèles aux lignes de pliage et destinée à constituer une patte dLancrage qui s'étendra perpendiculairement au plan vertical précité, les deux plis étant réalisés dans la première partie de chacune des tales de manière à ce que les portions d'extrémité de cette première partie rectangulaire d'une des t8les soient rabattues en sens contraire de celles de l'autre ttle et que les superficies des portions rabattues des premières parties des t8les soient égales et de manière à ce que les deux pattes d'ancrage de chacune des ttlesssoient situées de part et d'autre d'un des plis, l'extrémité libre de chacune des pattes d'ancrage, opposée à la première partie susdite, étant courbée, les bords des premières parties rectangulairedes deux tales, parallèles aux plis, étant réunis par soudure. 8. Poutre suivant la revendication 7, caractérisée en ce que les pattes d'ancrage parallèles au plan vertical passant par l'axe longitudinal de la poutre ont une dimension, prise parallèlement aux plis réalisés dans les tôles, qui est supérieure à la dimension correspondante des pattes d'ancrage s'étendant transversalement au plan vertical susdit. 9. Poutre suivant l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisée en ce que la partie du profilé tubulaire susdite faisant saillie par rapport à 11 extrémité de la poutre comprend une plaque d'ancrage fixée au profilé et s'étendant perpendiculairement au plan vertical passant par l'axe longitudinal de la poutre, cette plaque d'ancrage débordant de part et d'autre du profilé et présentant, dans chacune de ces parties débordantes, au moins une ouverture destinée à permettre le passage d'un moyen de fixation de la plaque d'ancrage à la console précitée. 10.Poutre suivant l'une quelconque des revendications 2, 3 et 9, caractérisée en ce que la partie du profilé tubulaire noyée dans le béton est située au-dessus du plan horizontal passant par l'axe longitudinal de la poutre. 11. Poutre suivant l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisée en ce que la partie du profilé tubulaire noyée dans le béton comprend le profilé proprement dit et les pattes d'ancrage qui y sont associées. 12. Poutre suivant l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisée en ce que la partie de l'élément métallique noyée dans le béton est uniquement constituée par les pattes d'ancrage susdites, le profilé proprement dit auquel sont associées ces pattes d'ancrage faisant entièrement saillie par rapport à une des faces de la poutre parallèles au plan horizontal passant par l'axe longitudinal de cette dernière. 13. Poutre suivant l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisée en ce que la distance séparant la face de la poutre, parallèle au plan horizontal susdit et la plus éloignée du profilé, de la face d'appui du profilé sur la console est sensiblement égale à la hauteur de ladite console.