Brevet FR2388959A1 — publié le 19781124

La présente invention concerne une poutrelle pour support de charges composée de profilés en I laminés à chaud et destinés à l'utilisation dans les constructions métalliques, en particulier pour des halles industrielles, ponts métalliques ainsi que ponts en construction composite. Dans les constructions précitées on a souvent besoin de poutrelles qui ne peuvent pas être élaborées même sur les plus gros trains de laminage. Afin d'obtenir des poutrelles dont la hauteur de î'-a- me dépasse 1000 mm on était obligé jusqu'à ce jour de recourir à des tôles soudées ensembles en forme de poutrelles, ou à des profilés en I dont I'âme avait été coupée transversalement et où on insérait par soudage une tôle dont la hauteur correspondait à la différence entre la hauteur des profilés disponibles et la hauteur requise, ou bien à des profilés laminés spécia2e- ment enet et des tôles formant l'âme, le tout soudé ensemble en forme de I. Ces procédés demandaient des installations onéreuses avec des dispositifs compliqués de découpage, de mise en place et de soudage. La présente invention a, en conséquence, pour but de concevoir des poutrelles pour charges importantes pouvant être construites de manière simple à base de profilés marchands. Les poutrelles suivant la présente invention, se caractérisent en ce qu'elles sont composées d'au moins une paire de profilés, en particulier en I ou en C, dont les extrémités des ailes sont assemblées par des cordons de soudage longitu dinaux,cette paire de profilés reposant avec sa semelle sur l'aile d'un profilé solidarisé avec elle par soudage, de sorte que l'axe vertical de l' & e du profilé et l'axe médian de -la paire de profilés passent dans le m8me plan. Les ailes des profilés en I ou en C peuvent être jointes directement, ou bien il est possible de les joindre par un intermédiaire, de telle sorte que les ailes sont soudées de part et d'autre d'une t8le intercalée. Cette dernière exécution est particulièrement avantageuse lorsque des charges doivent être introduites en concentration dans le profil. Des poutrelles qui sont, ou pourraient être sollicitées par des températures élevées, comme par exemple les poutrelles de ponts roulants installés au voisinage de convertisseurs ou de fours Pits, ou bien les piliers de batiments devant présenter une résistance au feu donnée, peuvent être refroidies en utilisant les évidements formés par les paires de profilés. les profils des poutrelles suivant ja présente invention peu- vent être symétriques, par exemple composées de deux paires de profilés et d'une plaque intermédiaire, ou bien assymétriques,- composées d'une paire de profilés et d'un autre profilé fixé sur eux. Dans le deuxieme cas, on peut souder en plus un deu xième profilé par l'une de ses ailes sur l'aile libre du premier profilé.Tous les profils peuvent Qtre conçus exclusivement à base de laminés et de qualités d'aciers marchands, c'està-dire à base de profilés I et en C. -Si les difficultés techniques de fabrication mentionnées plus haut ne sont pas prises en considération, on pourrait utiliser de la m8me façon, des poutrelles composées de tôles ou bien de fers en 1 et tôles assemblés par soudage. L'exécution des poutrelles conformes à l'invention, est extr8mement simple. L'assemblage peut se faire sans aucun dispositif de fixation. Le soudage longitudinal est pratiqué à l'aide d'une soudeuse automatique. Les avantages du point de vue des calculs statiques résident, en particulier, dans une réduction de la hauteur du champ de flambage, une plus grande résistance au renversement des membrures, et une réduction du nombre de joints dans le plan longitudinal, sans réduction de la limite élastique apparente, tel qu'elle se produit dans les tôles fortes, ainsi que dans la possibilité d'utiliser les évidements pour la précontrainte. Dans les figures 1 - 5, divers exemples de réalisation de poutrelles, suivant la présente invention, sont illustrés par des vues en coupez La figure 1 représente une poutrelle as symé trique qui est réalisée avec deux profilés en I solidarisés en paire par soudage longitudinal des extrémités de leurs ailes, un autre profilé en I, dénommé profilé intermédiaire, étant soudé sur la semelle de la paire de profilés en I et un autre profilé en I étant soudé avec une de ses ailes sur l'aile libre du profilé intermédiaire. Cette combinaison peut être utilisée avantageusement du moment qu'une membrure supérieure est sollicitée par une pression et qu'on est obligé de l'entretoiser. En place et au lieu de la paire de profilés en I, on peut utiliser, aussi bien que dans les autres exemples, une paire de fers en C. La figure 2 représente une poutrelle symétrique qui consiste en un profilé en I et de deux paires de profilés en I soudés sur les deux ailes du premier. Suivant 11 utilisation, il y a avantage de choisir les dimensions des membrures supérieures et inférieures de façon différente. On peut aussi utiliser les évidements des membrures à des fins de refroidissement, de sorte que des poutrelles conçues suivant la figure 2, se prêtent à être utilisées à des endroits-à température élevée ou à des fins de précontrainte. -La poutrelle représentée dans la figure 3 diffère de celle de la figure 2, en ce sens qu'elle comprend -une tôle insérée entre les profilés en I de la membrure supérieure afin d'augmenter les valeurs statiques et de faciliter la répartition des forces dans l'ensemble. L'insertion d'une tale dans la membrure inférieure des poutres composites représentées dans les figures 4 et 5 présente un avantage par exemple dans les zones d'appui. La figure 4 représente une poutrelle composée d'une paire de profilés en I et d'un profilé en I intermédiaire de plus grande dimension, le tout faisant partie d'une poutre composite. Un perfectionnement de la poutrelle de la figure 4 est représenté dans la figure 5 et comporte deux profilés en I solidarisés aile sur aile par soudage pour former la pièce centraIe d'une poutre composite. REVENDICATIONS 1.- Poutrelle porteuse de charges, caraetérisée en ce quelle est composée d'au moins une paire de profilés, en particulier en I ou en C, solidarisés par soudage des extrémités de leurs ailes, cette paire de profilés reposant avec sa base sur l'aile d'un profilé en I avec laquelle elle est unZe par nnie par un cordon de soudure longitudinal, l'axe vertical de re profilé concordant avec l'axe central de la paire de profilés. 2.- Poutrelle suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'une tôle est soudée entre les ailes de la paire de profilés. 3.- Poutrelle suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les évidements des paires de profilés sont utilisés à des fins de refroidissement. 4.- Poutrelle suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que deux paires de profilés et un profilé intermédiaire sont assemblés en un profil symétrique. 5.- Poutrelle suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que deux paires de profilés, variant entre elles au point de vue de la forme du profil et/ou des dimensions, sont solidarisées avec un profilé intermédiaire pour former une poutrelle dont les membrures supérieures et inférieures diffèrent entre elles. 6.- Poutrelle suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que sur un profil, forme par une paire de profilés superposés d'une poutrelle, une autre poutrelle est solidarisée par soudage, aile sur aile, avec le premier. 70 Poutrelle suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la poutrelle soudée avec une aile sur la semelle d'une paire de profilés, est composée de tôles, de laminés en À ou bien de profilés en I, coupés transversalement dans lime et soudés ensembles 8.- Poutrelle suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle forme un élément d'une poutre composite. 90- Poutrelle suivant l'une quelconque des revendi- tions 1 à 7, caractérisée en ce que l'évidement délimité par une paire de profilés sert à recevoir des éléments de prdcon- traite.