Brevet FR2435626A1 — publié le 19800404

La présente invention concerne les dispositifs à boulon d'ancrage comprenant un boulon cylindrique et un manchon expansible, le boulon ayant un cône d'expansion et le manchon une ou plusieurs saillies, ou protubérances refoulées ou extrudées depuis le corps principal, afin d'assurer une adaptation forcée dans la paroi d'un trou de maçonnerie et d'immobiliser le manchon au début d'expansion du dispositif. Il est extr8me- ment important, pour l'obtention d'une résistance maximale de retenue, que les saillies- du manchon s'aplatissent, ou s'affaissent, à l'expansion du dispositif pour ne pas exercer de contraintes localisées dans la maçonnerie, qui la feraient céder sous la charge aux points d'introduction maximale desdites saillies.Pour obtenir l'aplatissement nécessaire des saillies pendant l'expansion, il est avantageux que le manchon soit en matière métal lique relativement déformable. Afin de ne pas être limité à un petit groupe de matières rentrant dans les limites de dureté permettant la déformation requise, un traitement thermique, tel le recuit, peut etre appliqué pour abaisser la dureté de beaucoup des matières qui sont susceptibles de répondre à ce traitement. Une phase de recuit de matière permet à un grand nombre de celles-ci de convenir å la fabrication du manchon tubulaire. Cette possibilité est avantageuse du fait que les dispositifs d'ancrage sont souvent utilisés dans des environnements nécessitant l'emploi de matières particulières, résis tantes å la corrosion ou dans d'autres ambiances agressives. Les objets et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description qui va suivre d'un exemple préféré de réalisation et du dessin annexé, sur lequel - la figure 1 est une vue en élévation d'un dispositif d'ancrage selon l'invention ; et . - la figure 2 est une coupe transversale selon la ligne 2-2 de la figure 1. Le dispositif représenté, qui est indiqué par la référence d'ensemble 1, comporte un manchon expansible 2 devant être bloqué dans un trou de maçonnerie, tel que du béton. I1 concerne en particulier des boulons d'ancrage qui nécessitent une adaptation forcée du manchon sur la paroi d'un trou de maçonnerie pour obtenir l'ancrage.Cette adaptation forcée du manchon 2 expansé est nécessaire pour le maintenir en encastrement lorsque l'extrémité conique 3 du boulon 4 èst tirée dans le manchon 2 pour le bloquer en contact de frottement dans le trou. I1 est avantageux que la contrainte exercée dans la maçonnerie par ladite expansion soit répartie sur une surface aussi grande que possible pour que la résistance mécanique de la maçonnerie ne soit pas dépassée, en amenant sa dégradation initiale par amorçage de fissures. I1 est également avantageux que l'effort maximal exercé par l'expansion soit situé aussi bas que possible sur le manchon, c'est-a-dire à son extrémité la plus profonde d'encastrement. Dans cette condition la résistance limite å la traction de la maçonnerie est maximale. Lorsque, dans l'agencement du manchon, une ou plusieurs saillies 5 sont réalisées comme moyen d'obtention de l'assujettissement à force du manchon, assurant son immobilisation à l'adaptation, il est alors avantageux que ces saillies puissent se déformer à l'expansion d'ancrage. A défaut de déformations suffisantes, le point de contrainte maximale de la maçonnerie correspond aux protubérances, ce qui concentrerait la contrainte sur une zone facheusement réduite. Du fait que ces protubérances sont situées de préférence dans un plan plus avancé que le bord inférieur avant du manchon de sorte que le diamètre nominal du manchon présente une entrée non limitée dans le trou de maçonnerie, comme l'indique la figure 1, le diamètre maximal correspondant aux protubérances est normalement situé approximativement au tiers de la longueur totale du manchon, à partir du bout ou fond de manchon.Ce diamètre maximal étant dans un plan plus éloigné que le bord inférieur avancé du manchon l'encastrement effectif d'ancrage est réduit. Si la contrainte maximale est appliquée dans la maçonnerie par des protubérances à un niveau plus voisin de la surface de la maçonnerie que le bord inférieur avancé du manchon, la charge limite de résistance de la maçonnerie est réduite. Avec des boulons d'ancrage, présentant un agencement identique du manchon mais dont l'un a des protubérances déformables et l'autre des protubérances rigides indéformables, ces boulons étant installés dans des conditions identiques, le manchon à protubérances déformables aura un encastrement effectif plus profond et assurera la capacité limite de charge la plus élevée. A l'étude des formes de protubérances et des duretés de matière, il faut veiller à ce que leur fonction, relative à l'assujettissement, soit réalisée sans affecter la capacité maximale de charge du boulon. Plusieurs solutions de réalisation de protubérances sont possibles pour satisfaire ces conditions. Ltune des solutions, selon les études techniques antérieuresRest est de ne laisser qu'une partie du périmètre de la probutérance en l'entaillant, de manière à constituer essentiellement une charnière.Cette solution est de préférence obtenue avec une matière suffisamment élastique pour s'adapter à la paroi du trou, de manière à immobiliser le manchon au début alors que la charge d'expansion ramènera la protubérance 9 l'état initial, en laissant le manchon sensiblement cylindrique et permettant l'application de la charge maximale au bord inférieur avant du manchon. Un autre agencement de protubérances est d'entailler partiellement leur périmètre pour que, sous la charge d'expansion elles soient amputées du corps en laissant le manchon sensiblement cylindrique. Cet agencement est obtenu vraisemblablement au mieux avec une matière dure et rigide permettant la séparation par rupture. Une réalisation préférée, qui est à la base de l'invention, est de fabriquer le manchon avec des protubérances extrudées ou refoulées de la masse du corps. Une réalisation de ce genre est décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n" 3 667 341. Cette réalisation n'est pas limitée comme les deux premières, du fait qu'elle donne un plus grand choix de matières Le fonctionnement et la marge d'adaptation variée des protubérances extrudées sont apparus à la découverte que la déformabilité en aplatissement ou effacement est obtenue à l'expension du dispositif d'ancrage. I1 est donc nécessaire et avantageux que le manchon soit relativement malléable avec une dureté Brinell comprise entre 100 et 230. Il est évidemment possible de choisir une matière dans ces limites de dureté pour la facilité de fabrication. Une matière disponible communément est l'acier ordinaire laminé en bande avec recuit d'adoucissement complet. Un traitement thermique subséquent de ce genre de matière tel un recuit est généralement inutile pour abaisser la dureté dans les limites voulues afin d'obtenir la possibilité d'effacement ou aplatissement requis. Mais si cette matière particulière n' est pas disponible, ou non utilisable pour d'autres raisons, des matières à trempes plus dures peuvent lui être substituées avec un traitement thermique ramenant la dureté dans les limites nécessaires. Les conditions d'environnement imposent souvent de fabriquer les boulons d'ancrage en matières résistant à la corrosion telles l'acier inoxydable. Bien que ces aciers soient disponibles dans ces limites de dureté, ils sont, dans de nombreux genres, susceptibles d'être durcis au-delà des limites requises pendant le formage du manchon. Cette difficulté peut être encore éliminée par un traitement thermique rétablissant dans les limites de dureté prescrite selon les conditions de 11 invention. Par ailleurs, de nombreuses matières du groupe des non ferreuses peuvent être employées pour réaliser un manchon à protubérances refoulées, traité selon l'invention. Ces manchons peuvent être constitués en toutes matières dont la dureté peut être réduite dans des limites sensiblement étendues par traitement thermique, selon l'invention. REVENDICATIONS 1. Ancrage utilisable dans un trou percé préalablement dans une maçonnerie, ou matériau analogue, et comprenant une structure de manchon expansible, caractérisé en ce que cette structure de manchon a une dureté Brinell supérieure à 230, est susceptible d'être amenée par l'expansion au contact de la paroi dudit trou et ayant une ou plusieurs protubérances extrudées ou refoulees sur ce manchon pour s'engager dans ladite paroi, ce manchon etant recuit depuis un état de dureté Brinell supérieure à 230 à une dureté comprise entre 100 et 230, afin de permettre l'aplatissement ou affaissement desdites protubérances et faciliter l'engagement total de la surface du manchon avec la paroi du trou. 2. Procéde de réalisation d'un ancrage selon la revendication 1, caractérisé par le formage du manchon selon la disposition nécessaire en y agençant une ou plusieurs protubérances d'une seule pièce avec le corps du manchon et par le traitement de celui-ci pour obtenir une dureté permettant l'aplatissement ou affaissement des protubérances lorsque le manchon est expansé en contact avec la paroi du trou pour assurer la surface maximale de contact du manchon dans celui-ci en évitant les points de contrainte normalement localisés par les protubérances.