Brevet FR2463240A1 — publié le 19810220

L'invention concerne un élément de conatructioo sous forme de colonne pouvant recevoir une coulée de béton. Les colonnes connues jusqu'à présent, par exemple en acier, sont limitées à l'utilisation comme appuis de silos. D'autres domaines du bâtiment, en particulier ceux des bâtiments en hauteur, ne viennent pas en question parce que des conditions de sécurité concernant la protection contre le feu ne peuvent pas être remplies. Des colonnes d'acier remplies de béton peuvent éclater sous l'effet de l'échauffement pendant un incendie parce que le noyau de béton restitue sous forme de vapeur l'humidité absorbée et que cette vapeur ne peut s'échapper d'une colonne en acier. La pression de vapeur qui s'établit ainsi à l'intérieur peut crever les colonnes d'acier. Pour permettre l'échappement de l'humidité dégagée par le béton lors d'un incendie, il y a lieu de restreindre les colonnes d'acier à de courtes longueurs de construction, ce qui exclut leur utilisation comme élément de construction pour bâtiments en hauteur. Une colonne d'acier recevant une coulée de béton ne convient pas pour la construction en élévation parce qu'une liaison transmettrant les forces de pression entre le béton et l'enveloppe d'acier extérieure n'est pas réalisable. La transmission des forces de pression de la colonne d'acier au noyau de béton n'est pas possible. Dans le cas d'appuis de silos, la transmission de forces de pression n'est au contraire pas nécessaire car le béton ne remplit alors aucune fonction de portage mais seulement une fonction d' arc-boutement. L'invention a pour but de fournir à une colonne creuse en acier à coulée de béton de plus larges domaines d'application comme élément de construction, en particulier dans les bâtiments en hauteur. L'invention résoud ce problème par le fait que la colonne se compose d'éléments de parois qui présentent des éléments de maintien pouvant être amenés en prise les uns avec les autres et que chaque élément de paroi présente des ancrages de coulée en saillie sur sa face intérieure constituant la surface interne de la colonne. Par la disposition des ancrages de coulée dépassant radialement vers l'intérieur, des forces de pression peuvent se transmettre entre la colonne et le noyau de béton de sorte que la colonne convient comme élément de construction en particulier pour les bâtiments en hauteur en ce qui concerne sa capacité de portance et ses propriétés de résistance. Par le fait que chaque colonne se compose d'éléments de parois individuels s'établissent des joints par lesquels l'humidité restituée par le béton sous forme de vapeur d'eau peut s'échapper en cas d'échauffement de sorte que la colonne selon l'invention répond également aux prescriptions de protection contre le feu. L'assemblage de la colonne en éléments de parois individuels présente encore l'avantage complémentaire qu'on peut établir des longueurs de construction quelqonques. Pour une colonne en une seule pièce d'une longueur de par exemple 10 m, il est difficile, sinon même impossible, d'incorporer les ancrages de coulée uniformément à l'intérieur de la colonne. Dans le cas de la colonne selon l'invention chaque élément de paroi peut au contraire être muni facilement d'un nombre prévu d'ancrages de coulée qui, dans le cas d'éléments de parois assemblés en une colonne d'acier, sont répartis sur la longueur de la colonne. La colonne est aussi particulièrement appropriée comme élément de construction pour des bâtiments en hauteur parce qu'elle peut être fabriquée de la façon la plus simple en dimensions quelconques. Une érection sur place est possible. La colonne peut aussi être préparée et être constituée au site du bâtiment en un élément de construction complet. Dans une forme d'exécution préférée de la colonne, on a prévu que chaque élément de paroi est établi en une bande de tôle de métal dont les bords latéraux de la bande de tôle de métal sont pliés à 450 en gouttière pour constituer les éléments de retenue et les bords latéraux sont coudés et repliés à 1600, un bord latéral étant coudé vers l'intérieur et le repli correspondant établi vers l'extérieur. Par cette forme des éléments de retenue, les parties de parois s'assemblent très simplement. Les bords latéraux coudés et repliés à 1800 des bandes de tôle de métal viennent en prise les uns avec les autres sous forme de crochets,de mrS q l'obtention d'une colonne d'acier en éléments de parois individuels ne demande finalement qu'un petit travail de montage. Pour la constitution des colonnes d'acier, on a prévu quatre éléments de parois. Ainsi on établit une colonne d'acier approximativement octogonale. Il est cependant possible aussi, avec un autre nombre d'éléments de paroi et par la modification correspondante des bords latéraux pliés en gouttière à 45 de fabriquer une autre forme de section de la colonne qui est ensuite remplie par une coulée de béton. La colonne d'acier selon l'invention peut se fabriquer de façon particulièrement simple si les éléments de paroi sont disposés avec décalage sur la longueur de la colonne d'acier selon une disposition préférée. Avec cette construction, il n'y a pas de joints s'étendant sur la périphérie de la colonne de sorte que les éléments de paroi individuels pendant l'érection de la colonne d'acier ne peuvent plus se séparer les uns des autres avant la coulée de béton. Le montage s'en trouve facilité de façon avantageuse. Comme ancrages de coulée on a prévu des entretoises avec éléments en crochets aux extrémités libres. De telles entretoises peuvent être reliées aux éléments de paroi par une soudure. L'emploi selon l'invention des colonnes à coulée de béton pour les bâtiments de grande hauteur ou pour d'autres constructions ést rendu d'un cott particulièrement avantageux par le mode simple d'incorporation des entretoises. L'élément de construction selon l'invention peut aussi être employé comme élément porteur si des éléments de paroi voisins les uns des autres présentent des épaisseurs de paroi différentes. Dans une-colonne d'acier composée de quatre éléments de paroi, les éléments de paroi opposés ont par exemple les mêmes épaisseurs de paroi de façon que, par l'emploi des colonnes d'acier comme poutres horizontales, les éléments de paroi latéraux aient des épaisseurs de paroi plus minces que les éléments de paroi se trouvant au-dessus et au-dessous. Un avantage particulier de la constitution des colonnes en éléments de paroi assemblés consiste aussi dans le fait que, pendant la construction des colonnes, on peut interposer à tout moment des pièces de raccordement pour des supports horizontaux. L'utilisation d'éléments de paroi en acier présente encore l'avantage que ces parties ont déjà une fonction de portage pendant l'érection d'un bâtiment et servent en même temps de coffrage pour la coulée de béton. Un exemple d'exécution de l'invention faisant apparaître d'autres caractéristiques de l'invention a été représenté au dessin annexé, dans lequel la figure 1 est une vue partielle schématique en perspective d'une colonne d'acier-creuse la figure 2 est une demi-coupe d'une colonne d'acier ; et la figure 3 est une coupe transversale schématique d'une colonne utilisable comme poutre. Sur la figure 1, on a représenté schématiquement une colonne creuse en perspective. La colonne n'a pas encore reçu la coulée de béton. Elle se compose de quatre éléments de paroi 1, 2, 3 et 4 qui sont disposés avec décalage suivant la longueur de la colonne de sorte qu'il n'y a pas de joints de séparation 5,6 s'étendant sur la périphérie entre des éléments de parois superposés dans la direction de la longueur de la colonne. Les bords latéraux longitudinaux des éléments de paroi sont munis d'éléments de retenue qui peuvent venir en prise les uns avec les autres et qui seront décrits plus complètement en référence à la figure 2. Chaque élément de paroi est muni d'ancrages de coulée 7 dépassant dans la cavité intérieure de la colonne. Une colonne creuse assemblée selon la figure 1 est remplie de béton et, après durcissement du béton, est utilisable comme élément de construction porteur, par exemple pour des bâtiments en hauteur. Sur la figure 2, on a représenté une demi-coupe de la colonne selon la figure 1. Bes bords latéraux des éléments de paroi en tôle d'acier 1, 2 et 3 sont formés en éléments de retenue 8 qui peuvent venir mutuellement en prise. Pour cela les bords latéraux sont pliés en 9 à environ 450 de façon que chaque élément de paroi soit en forme de gouttière. En 10 les bords latéraux pliés sont d'abord coudés et finalement les extrémités libres Il (ou lia de l'élément 3) sont repliées à 1800, ce qui forme des crochets venant en prise les uns avec les autres. Les faces intérieures des éléments de paroi orientées vers la cavité de la colonne sont munies d'ancrages de coulée 7 qui sont constitués par des entretoises soudées présentant un épanouissement 12 de leurs têtes. Sur la figure 3, on a représenté une coupe schématique d'une colonne creuse dans laquelle des éléments de paroi voisins les uns des autres 1,2 -3,4 ou 1,4. 2,3 ont des épaisseurs de paroi différentes de sorte qu'une colonne d'acier constituée de cette façon et ayant reçu une coulée de béton peut être utilisée comme poutre. R E V E N D I C A T I O N S. 1. Elément de construction constitué par une colonne creuse pouvant recevoir une coulée de béton, caractérisé par le fait que la colonne se compose d'éléments de paroi (1,2,3,4), que les éléments de paroi présentent des éléments de retenue (8) pouvant être amenés en prise les uns avec les autres et que chaque élément de paroi présente sur sa face intérieure constituant la surface interne de la colonne des ancrages de coulée en (7) en saillie. 2. Elément de construction selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque élément de paroi (1,2,3,4) est établi à partir d'une tôle de métal dans laquelle les bords latéraux de la tôle sont pliés à 450 en forme de gouttières pour constituer des éléments de retenue (8) et que leurs bords libres sont coudés puis repliés de 1800, un bord latéral étant coudé vers l'intérieur et le repliage correspondant étant effectué vers l'extérieur. 3. Elément de construction selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que quatre éléments de paroi (1,2,3,4) sont prévus pour constituer la colonne. 4, Elément de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les éléments de paroi (1,2,3,4) sont disposés avec décalage dans la direction de la longueur de la colonne0 5. Elément de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que, comme ancrages de coulée, on prévoit des entretoises avec à leurs extrémités libres des parties en crochets. 6. Elément de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que, sur la section transversale de la colonne, des parties de paroi voisines (1,2,3,4) présentent des épaisseurs différentes.