Brevet FR2379672A1 — publié le 19780901

L'invention se rapporte saune pièce d'ancrage s'encastrant dans un élément préfabriqué de béton, destinée au montage et au transport et dont la surface située du côté de l'accouplement court des risques sous les efforts de traction ayant uné certaine orientation qui diffère notablement de l'axe de la pièce, ces efforts étant exercés par la tête d'accouplement ou par les éléments de traction qui attaquent cette tête d'accouplement, ladite pièce comportant d'une part des organes d'ancrage, par exemple des branches écartées de fourche qui ressortent de son plan et d'autre part une ouverture d'accouplement pouvant être contrôlée visuellement et destinée à loger une barre d'accrochage de la tête correspondante d'accouplement, cette ouverture étant délimitée du côté du raccord par un élément de transition formant l'extrémité de raccord de la pièce d'ancrage qui pénètre dans une cavité de la pièce préfabriquée de béton. L'élément de transition d'une pièce connue d'ancrage de ce type destinée au transport a une forme en chevron qui correspond à celle de la tête d'accouplement avec laquelle elle coopère afin que les points d'attaque de cette pièce et de cette tête concordent de manière optimale. Les éléments préfabriqués de béton dans lesquels sont enrobées au moulage des pièces d'ancrage de ce type qui constituent les points d'attaque de la tête d'accouplement de la grue de chargement, de transport ou de chantier, se coulent en général dans les chaînes de fabrication sur des plateaux basculant à commande. hydraulique et se posent de chant avant le chargement. Lorsque la pièce d'ancrage reçoit l'effort, elle est sollicitée à la traction sensiblement dans une direction qui est celle prévue à l'origine et qui est coaxiale à son axe de symétrie longitudinal.Dans certaines conditions spéciales dans lesquelles s'effectuent les travaux et les opérations, il est cependant sourert nécessaire de mettre debout les pièces préfabriquées de béton, en particulier les dalles, lors de leur premier relèvement après leur fabrication, lors du chargement ou du déchargement ou avant leur mise en place dans l'ouvrage d'art. Ce cas se présente par exemple souvent lorsque les éléments préfabriqués de béton se coulent sur place, c'està-dire à proximité du chantier. Une pièce d'ancrage destinée au transport et du type tel que spécifié est cependant souvent inutilisable pour mettre la pièce debout.Lorsque l'épaisseur de béton qui la recouvre est faible, c'est-à-dire dans les dalles relativement minces, un effort de traction orienté par exemple perpendiculairement à l'axe longitudinal de la pièce d'ancrage fait en effet éclater le béton, car au moment où l'élément préfabriqué est mis debout, la tête d'accouplement parvient en butée latéralement contre la surface intérieure de sa cavité et elle exerce en cet emplacement un effort ponctuel excessif (voir demande de breyet français déposée au nom de la Damanderesse sous le nO 73 15 090). Les pièces d'ancrage comparables destinées à la manipulation et autre transport et dont l'organe d'accouplement situé dans la cavité de l'élément préfabriqué de béton est une tête sphérique ont le même inconvénient. Dans ce cas également, lorsque la pièce d'ancrage est utilisée pour monter la pièce d'accouplement, c'est-à-dire pour mettre l'élément debout, elle lui fait aussi courir le risque mentionné d'éclatement du béton. Des têtes spéciales d'accouplement destinées au montage des éléments préfabriqués sont utilisées pour éviter de manière fiable ces éclatements. Ces têtes comportent une plaque qui recouvre la cavité de l'élément préfabriqué et qui s'applique contre la totalité de la surface plane, côté accouplement, de cet élément. Lors du montage de l'élément, toutes les forces se transmettent de cette plaque à l'intérieur du corps de ce dernier. Un autre procédé connu consiste à utiliser pour le raccord à une pièce d'ancrage destinée au montage et au transport un taraudage de cette pièce. Lorsqu'une pièce d'ancrage de ce type subit des efforts de traction qui sont transversaux par rapport à son axe de symétrie longitudinal, elle risque néanmoins aussi de faire éclater le béton. Une pièce intermédiaire spéciale d'accouplement ayant la forme ou-assumant la fonction d'une plaque de renvoi s' utilise pour éviter cet éclatement.Cette pièce intermédiaire s'applique aussi de toutes parts contre la surface plane, côté accouplement, de l'élément préfabriqué ce bS ;. envoie à l'intérieur du corps de ce dernier les forces s'exc1'snt lors de son montage, c'est-à-dire de sa mise en position verti; tl:;. Une autre méthode connue consiste à souder à la pièce d'rulcrage des plaques de renvoi de ce type recourbées en étrier. Ce molto de réalisation a l'inconvénient qu'après avoir été utilisée une seule fois, cette plaque d'accouplement est perdue, c'est-à-dire qu'elle n'est pas réutilisable. Lorsque la pièce d'ancrage destinée au transport a une forme tubulaire connue (manchon d'ancrage), un organe en forme de tige de la tête correspondante d'accouplement de la grue de chargement ou de transport passe dans ce manchon et pénètre dans l'espace libre du corps préfabriqué de béton de manière que des organes d'expansion puissent aller se loger derrière-le manchon d'ancrage.Les pièces d'ancrage de ce type, destinées au transport et au montage, ont l'inconvénient que l'espace libre se trouvant sous le manchon et qui est réservé à l'accouplement est exposé à l'encrassement et permet aussi à l'eau d'entrer en réduisant considérablement la sécurité de l'ac couplement et en permettant au gel de provoquer des dégâts. Par ailleurs, il n'est pas possible d'effectuer un contrôle visuel de l'accouplement. La sécurité de l'accouplement cesse en particulier d'être fiable lorsque des corps étrangers, par exemple du gravier ou analogue pénètrent dans l'espace libre en passant par le manchon d'accouplement. L'invention a pour objet une pièce d'ancrage du type mentionné, destinée au montage et au transport, mais perfectionnée par rapport à l'art antérieur de manière à convenir à toutes les applica tions et en particulier aussi au montage d'éléments préfabriqués de béton ou autres objets constituant une charge et particulièrement exposés au risque d'éclatement du béton et d'autres dégâts, cette pièce d'an crage ne limitant pas la possibilité de contrôle visuel des organes d'accouplement qui ne risquent pas de se souiller, les perfectionnements apportés à cette pièce d'ancrage n'élevant pas notablement la consommation de matière ni le prix de fabrication et cette pièce ne nécessi tant aucun corps spécial ni aucune pièce intermédiaire d'accouplement pour la transmission et le renvoi des forces. Selon une particularité essentielle de la pièce d'ancrage selon l'invention, son élément de transition se prolonge au-delà de la base de ce dernier en au moins une portée en porte-à-faux dans la drrcon de raccordement, cette portée comportant une surface d'appui perpendiculaire à l'axe de la pièce d'ancrage et centre laquelle s'ap- pliqlle la tête d'accouplement lors d'un soulèvement. Ce mode de réalisation apporte l'avantage supplé -mentairqe-les surfaces de la pièce d'ancrage exposées à la corrosion sont minimales, et en particulier lorsque la cavité de l'élément préfa briqué de béton dans laquelle se trouve l'extrémité de raccordement de cette pièce est remplie de ciment après mise en place dans l'ouvrage. Une pièce d'ancrage de ce type convient aussi à un objet sous charge de matière plastique ou de métal et dont la surface située du coté de l'accouplement est sensible de la même manière à la déformation ou à des détériorations d'un autre genre. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 illustre la pièce d'ancrage selon l'in- vention encastrée au moulage dans l'élément préfabriqué de béton repré senté en coupe transversale partielle et en illustre la tête d'accoupliement subissant un effort de traction orienté perpendiculairement à l'axe longitudinal la figure 2 illustre les éléments de la figure 1 à 9û0 par rapport à cette dernière la figure 3 illustre la pièce d'ancrage des figures 1 et 2 en perspective la figure 4 illustre cette pièce en coupe longitudinale partielle correspondant à la position de la figure 2 la figure 5 est une vue en plan de cette pièce d'ancrage ;; la figure 6 représente les éléments de la figure 2 dans la direction de la flèche D et en coupe transversale selon la ligne VI - VI de cette figure ; la figure 7 est une coupe semblable d'une variante de réalisation des éléments de la figure 6 la figure 8 est une représentation analogue à celle de la figure 1 (en coupe transversale selon la ligne I - I de la figure 9)d'une variante de réalisation de la pièce d'ancrage et de la tête d'ace(luple,ment ; la figure 9 est une coupe selon la ligne II - II de 4 w 8;S la figure 10 est une vue en plan de la tête d'ac coupleweS de la figure 8 la figure 11 est une représentation analogue à celle sse la figure 1 et représente une autre variante de réalisation ; la figure 12 est une coupe transversale selon la ligne V - V de la figure 11 , et la figure 13 est une vue en plan de la tête d'ac couplelili:n-t de la figure 11. La pièce d'ancrage selon l'invention, destinée au montage ou au soulèvement et au transport d'un élément préfabriqué de béton, est formée d'un profilé plat d'acier de section rectangulaire et d'épaisseur c. Les branches 12c de la fourche sont formées par repliage, c'est-à-dire par écartement à partir du plan b - b de la pièce. Deux trous 23 perpendiculaires au plan b - b de la pièce d'ancrage sont destinés à loger des fers d'armature 24. Chacun des bords longitudinaux 21 de la pièce d'ancrage comporte une encoche 25, ces encoches étant situées l'une en face de l'autre et étant destinées à loger un fer d'armature courbe 24a qui fixe la position de la pièce d'ancrage à l'intérieur de l'élément de béton.Les encoches 25 sont situées éntre les trous 23 et un autre trou 20 d'accouplement placé du côté de l'extrémité de raccordement de la pièce d'ancrage. Les fers d'armature 24 et 24a ainsi que les branches 12c de la fourche assurent l'ancrage de la pièce enrobée à l'intérieur de l'élément préfabriqué de béton et sont capables de supporter des efforts de traction extrêmement grands orientés transversalement par rapport à l'axe de symétrie longitudinal a-a de la pièce d'ancrage.L'extrémité de raccordement 12a de la pièce d'ancrage 12 ne ressort pas (figures 1 à 10) ou ne ressort que de manière négligeable (figures 11 à 13) de la surface plane il de l'élément de béton 10 qui est située du côté de l'accouplement et qui est sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal a-a de cette pièce allongée. L'ex- trémité de raccordement 12a formée essentiellement de l'élément de transition 12d se trouve en effet à l'intérieur d'une cavité en calotte ou en fente 18 de l'élément de béton 10. Le point d'attaque de la pièce d'accouplement est donc reporté ainsi à l'intérieur de l'élément de béton. De plus, les surfaces de la pièce d'ancrage qui sont exposées à la corrosion, c' est-à-dire qui ne sont pas encastrées à l'intérieur de :'. masse de béton, sont considérablement réduites.Elles disparaissent même lorsque la cavité 18 est remplie de béton après montage de l'élément à l'intérieur de l'ouvrage. L'extrémité de raccordement 12a pénètre lors de l'accouplement à une profondeur suffisante dans une fente 27 (figures 10 et 13) de la tête d'accouplement 16 pour que son trou cor respon(lallt 20 vienne à l'alignement d'un canal de guidage d'une tige d'accrochage 13 de cette tête 16. Lors de l'accouplement, la tige d'accrochage 1) pénètre dans ce trou 20 qui est bien visible. Les portées en porte-à-faux 12e ont une section sensiblement rectangulaire, la longueur d'un côté latéral du rectangle correspondant sensiblement à l'épaisseur de la pièce d'ancrage. La pièce d'ancrage de l'exemple de réalisation des figures 1 à 6 se rétrécit vers les branches de la fourche 12c, donc vers l'extrémité d'ancrage 12b. L'élément de transition 12d se prolonge des deux côtés dans la direction du raccordement A par des portées en porte-à-faux 12e qui débordent de la base 15 de cet élément de transition. Chacune des deux portées comporte une surface d'appui 14 destinée à la tête d'accouplement correspondant 16 et tournée vers l'axe a-a de la pièce d'ancrage. Ces portées 12e sont en porte-à-faux au-delà de l'élément de transition 12d dans la direction d'accouplement A et chevauchent la tête d'accouplement discorde 16 au droit de leur surface d'appui 14. L'élément de transition 12d à profil angulaire comporte un méplat 22 dans la zone de l'axe a-a de la pièce d'ancrage. La variante de réalisation asymétrique représentée sur la figure 7 comporte au bas la surface d'appui 14b qui est en retrait sur la surface délimitant la cavité 18 et sa surface d'appui supérieure 14a est sensiblement à fleur de la surface de cette cavité. Lorsque la traction exercée par une grue de chantier ou de transbordement et transmise par un organe de jonction 17 s'insérant dans un trou central 19 de la tête d'accouplement annulaire 16 est orientée dans le sens B (redressemen-t de l'élément préfabriqué de béton), cette tête 16 s'applique contre la surface d'appui 14a ou 14b de la portée en porte-à-faux 12e placée dans la direction du soulèvement. L'élément de transition 12d de la variante de réalisation des figures 8 à 10 se prolonge aussi de part et d'autre par des portées 12e en porte-à-faux sur la base 15 de cet élément. Les deux portées comportent une surface d'appui 14c orientée vers l'axe a-a de la pièce d'ancragv et contre laquelle s'applique la tête d'accouplement 16 lors d'tm soulèvement. Les surfaces d'appui 14c se recoupent sur la base en att de cercle 15 de l'élément de transition 12d. Les deux portées 12e qtli Sont situées à l'alignement des bords longitudinaux 21 de la pièce a'ancrage 12 pénètrent lors d'un accouplement dans des évidements 26 en torve de gorges de la tête 16. Les entrées de ces évidements 26 débouhent dans la fente de logement 27 de la tête d'accouplement. Les évidemtlts sont situés entre la fente 27 de logement de l'extrémité de raccljrlement 12a de la pièce d'ancrage et le trou central 19 de la tête d'accouplement. Lorsque la pièce d'ancrage 12 subit les efforts exercés lors d'un soulèvement (sens de traction B), une surface d'appui 14c s'applique contre une surface 26a de l'évidement 26 située à l'intérieur de la surface dé la section transversale de la tête d'accouplement 16. La distance d-d comprise entre les surfaces d'appui planes 14c, sensiblement parallèles à l'axe de la pièce a-a, est inférieure à l'épaisseur y de la tête d'accouplement discoïde.Des chanfreins 26b font la transition entre la surface plane 26a et la surface sensiblement plane 16a de la tête d'accouplement. Les deux évidements 26 prennent fin au-devant du trou central 19 de la tête d'accouplement. Une portée en porte-à-faux 12e située dans l'axe a-a de la pièce d'ancrage de la variante de réalisation des figures 11 à 13 comporte deux surfaces d'appui opposées 14d qui se logent dans une cavité centrale 28 de la tête d'accouplement. Cette cavité est formée d'un canal ouvert de part et d'autre2 situé entre la fente 27 et le trou central 19 de la tête 16 et dont la section est sensiblement carrée. La longueur des côtés du canal est légèrement supérieure à celle de la section de la portée pénétrante 12e. L'une des surfaces d'appui 14d s'applique lors d'un soulèvement contre une surface du canal qui est parallèle au côté longitudinal 21 de la pièce d'ancrage 12. Les cités longitudinaux 21 de la pièce d'ancrage des deux- modes de réalisation des figures 8 à 10 ainsi que 11 à 13 sont parallèles. La conformation particulière de ces deux modes de réalisa-tion et en particulier le fait que leur portée s'insère dans des cavités de la tête d'accouplement les rend particulièrement aptes à être utilisés dans des dalles très minces ou des éléments préfabriqués très minces de béton; en effet, la largeur de cette pièce d'ancrage 12 dépasse à peine l'épaisseur y de la tête d'accouplement dans la zone le goe élément de transition 12d qui constitue son extrémité de raccorlement. Tous les exemples de réalisation décrits évitent les efforts ponctuels de compression du corps de l'élément préfabriqué de béton dans la zone particulièrement sensible dans laquelle la tête d'accoupLement 16 pénètre dans leur cavité 18. Une disposition extrêmement simple qui occasionne à peine des frais supplémentaires permet d'obte,i ce résultat. De plus, les fers d'armature 24 et 24a ainsi que les br:lnehes de la fourche 12c empêchent la pièce d'ancrage de prendre du Jeu ou d'être arrachée lorsqu'elle subit des efforts de traction dans le sens B. Le fer d'armature courbe 24a prend en effet appui dans ce cas en C (figure 1). Le fer d'armature 24 est retenu dans la même diretion. Les branches de la fourche 12c prennent appui dans des sens opposés en D (figure 1). REVENDICATIONS 1. Pièce d'ancrage destinée à être enrobée dans un élément préfabriqué de béton dont elle est destinée à permettre le soulèvement pour le montage et le transport, pièceà laquelle les efforts imposés par la tête d'accouplement ou par les éléments de traction attaquant cette tête font courir un risque à la surface située du côté de cet accouplement lorsque la traction a certaines orientations qui diffèrent notablement de l'axe de la pièce, cette dernière comportant des organes d'ancrage, par exemple des branches de fourche qui ressortent de sa surface, ladite pièce d'ancrage comportant par ailleurs une ouverture d'accouplement qui est visible pour le contrôle et que délimite du côté du raccordement un élément de transition qui forme son extrémité de raccordement qui pénètre dans une cavité de l'élément préfabriqué de béton, pièce d'ancrage caractérisée en ce que son élément de transition (12d) se prolonge au-delà de la base (15) de ce dernier en au moins une portée (12e) qui en fait partie intégrante et qui est en porte-àfaux dans la direction de raccordement (A), ladite portée comportant une surface d'appui (14) orientée transversalement par rapport à l'axe de la pièce (a-a) et contre laquelle applique la tête d'accouplement (16) lors d'un soulèvement. 2. Pièce d'ancrage selon la revendication 1, caractérisée en e que ladite surface d'appui (14) se trouve à l'intérieur de la cavité (18) de l'élément de béton et à distance de la surface voisine de cette cavité (figures 1, 6). 3. Pièce d'ancrage selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite surface d'appui (14a ou 14b) qui est à fleur de la surface de la cavité (18) de l'élément de béton ou qui est en retrait par rapport à cette surface assure la retenue d'un mentonnet (16a) de le tss 4'accouplement (16). 4. Pièce d'accouplement selon l'une quelconque des revendîcatioeis 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle consiste en un profilé plat d'acier de section rectangulaire et dont l'élément de transition (12d) de profil angulaire ou arqué se prolonge des deux côtés en une portée (12e) en porte-à-faux qui est à l'alignement du côté longitudinal correspondant (21) de la pièce (12). 5. Pièce d'ancrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les portées (12e) sont en porte à-faux sur l'élément de transition (12d) de profil angulaire dans la direction du raccordement (A), cet élément de transition comportant un méplat (22) dans la zone de l'axe (a-a) de la pièce (12). 6. Pièce d'ancrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que sa base est fendue le long de son axe (a-a) et les branches ainsi séparées sont écartées transversalement par rapport au plan de la pièce (b-b) de manière à former des appuis, la pièce comportant par ailleurs au moins un trou (23) aussi perpendiculaire à son plan (b-b) et destiné à loger un fer d'armature (24) transversal à ce plan. 7. Pièce d'ancrage selon la revendication 6, caractérisé en ce que le trou (23) se trouve sur l'axe (a-a) et une autre cavité est formée d'au moins une encoche (25) réalisée sur un caté longitudinal (21) et destinée à fixer la position d'un fer d'armature (24). 8. Pièce d'ancrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle se rétrécit vers les branches écartées en fourche (12c) (figures 1 - 7). 9. Pièce d'ancrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que son élément de transition (12d) ainsi que les portées en porte-à-faux (12e) situées dans le plan de la pièce (b-b) s'achèvent à distance de la surface coté accouplement (11) de l'élément préfabriqué de béton (10) dans la direction dudit axe (a-a). 10. Pièce d'ancrage selon l'une quelconque des reven dications précédentes, caractérisée en ce que la portée en porte-à-faux (12e) s'insère dans une échancrure (26 ou 28) de la tête d'accouplement discoïde (16), cette échancrure étant située entre la fente de logement (27) dr l'extrémité de raccordement (12a) de la pièce d'ancrage (12) et le bouc central (19) de cette tête et lorsque la pièce d'ancrage est soumise à contrainte lors d'un soulèvement (direction de traction B), une sufarce d'appui (14c ou 14d) s'applique contra une surface de l'échan- crure '26 ou 28) située à l'intérieur du profil de la tête (16) (figures 8à1-'. 11. Pièce d'ancrage selon la revendication 10, caraef--lisée en ce que la distance (d-d) comprise entre les surfaces planes d'appui (14c ou 14d), sensiblement parallèles à l'axe (a-a) de la ou ales portées en porte-à-faux (12e) est inférieure à l'épaisseur (y) de la tête d'accouplement discoïde (16). 12. Pièce d'ancrage selon l'une des revendications 10 et 11, caractérisée en ce que ses bords longitudinaux (21) et les surfaces d'appui (14c et 14d) sont parallèles. 13. Pièce d'ancrage selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisée en ce qu'elle comprend deux portées en porte-à-faux (12e) qui sont symétriques par rapport à l'axe longitu dinal (a-a) et qui sont dans le prolongement de ses bords longitudinaux (21), ces portées pénétrant dans des évidements en forme de gorges (26) de la tête d'accouplement (16) dont les entrées débouchent dans sa fente de logement (27) (figures 8 à 10). 14. Pièce d'ancrage selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisée en ce que, lorsqu'elle est mise sous contrainte lors d'un soulèvement, la sùrface d'appui (14c) s'ap plique contre une surface plane (26a) de la base de ladite cavité (26) qui se termine au-devant du trou(19) de la tête d'accouplement (16) et dont des chanfreins (26b) forment la transition avec la surface sensiblement plane (16a) de cette tête discorde (16) (figures 8 à 10). 15. Pièce d'ancrage selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisée en ce qu'elle comprend une portée (12e) située sur son axe (a-a) et en porte-à-faux par deux surfaces d'appui opposées (14d) dans un évidement (28) réalisé dans la tête d'accouplement et dont la largeur libre est légèrement plus grande que la section de cette portée pénétrante (12e) (figures 11 à 13). 16. Pièce d'ancrage selon la revendication 15, caractérisée en ce que ledit évidement (28) consiste en un canal de section sensiblement rectangulaire compris entre la fente de logement (27) et le trou (19) de la tête d'accouplement (figures 11 à 13). 17. Pièce d'ancrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle-est destinée à coope er avec une tête d'accouplement discoide (16) qui comporte sur au moins un coté large-un évidement (26) situé entre sa fente (27) de logement de l'extrémité de raccordement (12a) de cette pièce d'ancrage et son trou central (19). 18. Pièce d'ancrage selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'évidement de la tête d'accouplement comporte une surface de base plane (26a3 qui s'achève au-devant de son trou (19) et qui débouche dans la fente de logement (27) (figures 8 à 10). 19. Pièce d'ancrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est destinée à coopérer avec une pièce 'd'accouplement discorde (16) qui comporte un évidement central en forme de canal (28) situé sur l'axe de la pièce d'ancrage (a-a) et qui est situé entre sa fente de logement (27) et son trou (19) (figures 11 à 13).