Brevet FR2466888A1 — publié le 19810410

La présente invention concerne un procédé permettant de déplacer longitudinalement un point de moindre résistance sur une poutre, notamment sur une poutre du type de celles utilisées comme traverses supérieures de poteaux supportant des câbles ou conducteurs électriques. Ce procéde reçoit une application particulièrement avantageuse dans la realisation des armatures métalliques servant notamment de support aux lignes électriques. On sait que les lignes électriques destinées au transport d'énergie sont portées par des poteaux par l'intermédiaire d'armatures métalliques. Ces armatures sont généralement constituées par un ou plusieurs profilés du commerce disposés à la partie supérieure du poteau et comportant à leurs extrémités des moyens d'accrochage pour les câbles électriques. Ces armatures constituent des ensembles rigides qui ne subissent pratiquement aucune deformation, même lorsque leurs extrémités sont soumises à un effort de traction correspondant à la charge de rupture du câble ou de support. En cas de surcharges accidentelles dues, par exemple, à la neige, au givre ou au vent, l'armature ne peut fléchir pour soulager le câble ou le support, si bien que selon la résistance du poteau, soit le câble, soit le poteau se rompt en entrainant par réaction la rupture d'autres poteaux On comprend qu'il soit souhaitable de conserver le câble, le poteau et que seule soit détériorée l'armature métallique dont le remplacement est beaucoup moins coûteux que le changement du poteau ou la réparation du câble. La presente invention propose, à cet effet, une armature utilisable notamment comme support de câbles électriques présentant un point de moindre resistance variable. Les armatures métalliques conformes à l'invention sont - d'une réalisation particulierement simple - d'un prix de revient très faible car elles sont constituées à partir de profiles du commerce - d'un montage tres aisé sur les poteaux. Elles sont réalisées par l'assemblage de deux pièces dont l'une est constituee par une traverse comportant à ses extrémités des moyens permettant l'accrochage des câbles et l'autre est une pièce formant un fourreau pour ladite traverse. D'une façon plus genérale, la presente invention concerne un procedé permettant de déplacer longitudinalement un point de moindre résistance sur une poutre - encastrée - soumise à une flexion développée par un effort appliqué sur son extrémité en un point d'éloignement prédétermine - et appelee à céder au point de moindre résistance sous l'effet d'une augmentation de cet effort au-del d'un seuil prédéterminé de fléchissement, ledit procédé consistant en ce que - on réalise la poutre en deux éléments un premier élément formant la partie encastrée de la poutre et présentant des moyens d'appui pour recevoir un second élément destiné à être encastré a son tour dans le premier par une extrémité et présentant au voisinage de l'au tre extrémité un organe auquel est appliqué l'effort destiné à développer la flexion. - on positionne le second élément par rapport au premier de telle sorte que l'organe auquel est applique l'effort se trouve à l'é- loignement prédéterminé. - on ajuste la longueur du premier élément de telle sorte que la section du second élément, à l'extrémité de ce premier élement, corresponde au seuil de flechissement de ce second élément pour le bras de levier résiduel s'étendant entre l'organe au quel l'effort est appliqué et l'extrémité du premier élément, - et on fixe le second élément sur le premier. Selon une caractéristique importante de l'invention, le second élément étant un profilé de section constante, on détermine la longueur du premier élément de telle manière que celle-ci corresponde à la différence entre - la valeur de l'éloignement prédéterminé - et le bras de levier de fléchissement du second élément sous l'ef fet d'un effort correspondant au seuil prédéterminé. Selon une autre caractéristique importante de cette invention, on donne, grâce à une combinaison judicieuse de la longueur du premier élément et de la section du second élément, à la partie de la poutre qui s'étend entre l'organe auquel l'effort est appliqué et l'extrémité du premier élément, la longueur qui correspond à une déformation plastique correspondant à un soulagement prédéterminé des efforts exercés sur la poutre dans la direction où l'effort est appliqué. L'invention sera mieux comprise à la lecture d'un mode de realisation donné à titre non limitatif, se référant aux dessins ci-annexés. La figure 1 est une vue en perspective d'une armature-metallique conforme à l'invention, montée à la partie supérieure d'un poteau. Les figures 2, 3 et 4 illustrent la façon dont peut être montée une armature métallique. La figure 5 montre le flechissement d'une poutre métallique lorsque celle-ci est soumise à un effort de traction de valeur comprise entre une valeur voisine de la charge de rupture et une valeur correspondant à la tension normale de pose du câble. La figure 6 est une coupe verticale de la partie centrale d'une armature métallique. Comme on le voit sur la figure 1, l'armature metallique est montée à la partie supérieure d'un poteau 1 qui peut être par exemple un poteau en ciment. Cette armature est réalisée en deux pièces 2 et 3 à partir de profilés du commerce de caractéristiques mécaniques déterminées. La partie encastrée 3 de la poutre est avantageusement constituée par un tronçon de tube de section carrée. Le second élement 2 de l'armature métallique est constituee par un profilé du commerce se présentant par exemple sous la forme d'une traverse en corniere. Il est naturellement entendu que des profilés présentant d'autres sections, par exemple en forme d'U conviennent également. La traverse en corniere a une longueur qui correspond sensiblement à l'écartement entre les câbles électriques à supporter. Cette traverse comporte à ses extrémités sur son aile verticale deux trous 5 destines à recevoir un étrier 6 pour l'accrochage des organes de suspension et d'ancrage des câbles. La traverse 2 est fixée sur le tronçon de tube 3, par exemple au moyen d'un boulon 7 (figure 4). Ce dernier verrouille l'ensemble de manière à respecter les cotes prédéterminées. L'armature metallique est fixée au poteau 1 par une chape 8 qui peut être constituee par une tôle pliée dont les dimensions sont adaptées à celles du tube de section carrée 3. L'embase 8 comporte deux pattes 9 et 10 pourvues d'ouvertures dont la section correspond à celle du tube carré 3 et qui permettent le passage de ce dernier. La fixation de l'embase 8 sur la poutre î est assuree par des tirants 11. Les pattes 9 et 10 comportent à leur extrémité deux trous 12 pour le passage d'un axe 13 destiné à permettre~i'accrochage d'un troisième conducteur. Se référant aux figures 2, 3.et 4, il va être décrit maintenant comment peut s'effectuer le montage d'une armature métallique conforme à l'invention. Le premier élément 3 constitué par le tronçon de tube destiné à former la partie encastrée de l'armature et dont la longueur determine-la position des points de moindre résistance sur la traverse 2 est engagé dans le sens indiqué par la flèche dans le système de fixation 8 préalablement monte sur le poteau 1 (f-igure 2). Le premier élément de l'armature mis en place, on engage dans celui-ci dans le sens indiqué par la flèche (figure 3) le second élémentconsti- tué par la traverse en corniere 2. Après avoir positionné la traverse en cornière 2 dans le tronçon de tube carré 3, on fixe la traverse sur le tube carré par exemple par un boulon 7 (figure 4). Il est également possible de réaliser d'abord l'assemblage de la traverse en cornière 2 et du tube de section carrée 3 et de fixer ensuite l'armature métallique au sommet du poteau. Dans une variante de réalisation de l'invention, les parois du tube carré 3 dans lequel ést engagée la traverse en cornière 2, sont déformées comme le montre la figure 6 qui représente une coupe verticale de la partie centrale d'une armature métallique. Les déformations 14 pratiquées dans les parois du tronçon de tube carré s'effacent lors de la mise en tension de la poutre, ce qui permet une prise en charge progressive des efforts de traction, le tronçon de tube carré travaillant avant la traverse en cornière. On va maintenant exposer les règles fondamentales de choix - d'une part, de la section du second élément - et d'autre part, de la longueur du premier élément de renfort. Si l'on se reporte à la figure 7, on voit que l'on peut pour une demipoutre (c'est-à-dire pour la partie de poutre qui se trouve d'un côté du poteau) représenter en abscisse les diverses longueurs prédéterminées e1, e2, e3 correspondant aux divers points d'application des forces F1, F2, F3 exercées par les câbles à leur point d'accrochage. De la même façon, on peut porter en ordonnée en f1, f2, f3, les moments de-flexion développés par les efforts correspondant exercés par les for ces F1, F2 et F3. Dans ces conditions, une courbe Cl, par exemple, illustre le moment de flexion développe par F1 applique en e1 avec un moment de flexion maximum à l'encastrement fi. De la même façon, la courbe C2 illustre le moment de flexion développé par F2 et la courbe C3, le moment de flexion développé par F3. Il est évident que la résistance à la flexion du premier élément de renfort dans le cas d'un moment de flexion f1, doit etre supérieure à cette derniere valeur et peut être illustrée par la droite horizontale H1. De même, la section - constante - du second élément et sa résistance à la flexion peuvent être illustrées par une autre droite horizontale h1. Il est clair d'apres ce qui précède que la droite horizontale h1 est situee au-dessous de la droite horizontale H1. Si le premier élement de renfort a une longueur L1, il est évident que le point P1, situe au-dessus de la courbe C1 correspondra au point de moindre résistance situe à l'élongation L1. C'est dire que si le premier élément a pour longueur L1 et si le second élément a une section correspondant à une résistance illustrée par une droite h1, la poutre fléchira à l'élongation L1 lorsque le moment de flexion à l'encastrement correspondra à une valeur sensiblement égale à f1. il en est de même pour l'élongation L2 et pour la section du deuxieme élement correspondant à la droite h2 lorsque la poutre sera soumise à un effort correspondant à une flexion f2. On voit également que Si pour une même élongation e1, on augmente l'effort en tête à supporter (c'est-à-dire le moment de flexion de f1 à f2), on obtient une courbe C'1 tracee en pointillés. On voit ainsi que pour satisfaire des efforts correspondant à une gamme fi, f2' 3 correspondant à des forces appliquees aux élongations e1, e2, e3, on peut trouver des combinaisons de longueur I1, 12, 13 qui permettent d'utiliser les mêmes sections du second élément pour des résistances differentes ou inversement trouver des combinaisons de section du second élement permettant d'utiliser les mêmes longueurs de renfort. il va être donne maintenant quelques exemples de réalisation d'armatures métalliques conformes à l'invention. Ces armatures devaient satisfaire aux conditions suivantes - pouvoir être mises en place sur des poteaux en béton, en bois ou métalliques et permettre l'ancrage des trois conducteurs d'une ligne moyenne tension - demi-envergure de la traverse (soit la moitié de la longueur de la poutre) . 1,Q5 m 1,20 m . 1,50 m - résister à des efforts en tête du support 650 da N 800 " .1.000 " 1.250 . 1.600 " Les caractéristiques des poutres répondant à ces conditions sont indi quées dans le tableau qui suit Dans ce tableau, E signifie l'effort en tête en da N e " la demi-envergure de la poutre exprimée en metres. s " la section de la cornière exprimee en milli mètres. s1 " la section du tube carre exprimée en milli mètres. 1 " la longueur du tube carre exprimée en milli mètres. E e s sl 1 650 1,05 m 70 x 7 90 x 4 300 mm 800 1,05 m 70 x 7 90 x 4 350 mm 800 1,20 m 70 x 7 90 x 4 400 mm 1.000 1,05 m 70 x 7 90 x 4 400 mm 1.000 1,20 m 80 x 8 100 x 4 500 mm 1.000 1,50 m 90 x 9 110 x 4 550 mm 1.250 1,20 m 80 x 8 100 x 4 600 mm 1.250 1,50 m 90 x 9 110 x 4 350 mm 1.600 1,50 m 90 x 9 110 x 4 500 mm L'invention ayant maintenant eté exposée et son intérêt justifié sur des exemples détaillés, les demandeurs s'en réservent l'exclusivité pendant toute la duree du brevet sans limitation autre que celle des termes des revendications ci-apres. REVENDICATIONS 1 Procédé permettant de déplacer longitudinalement un point de moindre résistance sur une poutre - encastree - soumise à une flexion développee par un effort appliqué sur son extrémité en un point d'éloignement prédéterminé - et appelée à ceder au point de moindre résistance sous l'effet d'une augmentation de cet effort au-delà d'un seuil prédéterminé de fléchissement ( notamment sur une poutre du type de celles utilisées ( comme armement de support de conducteurs électriques. Ledit procedé etant caractérisé en ce que - on réalise la poutre en deux éléments un premier élément formant la partie encastree de la poutre et présentant des moyens d'appui pour recevoir un second élément destiné à être encastre à son tour dans le premier par une extrémité et presentant au voisinage de l'au tre extrémité un organe auquel est appliqué l'effort desti ne à développer la flexion. - on positionne le second élément par rapport au premier de telle sorte que l'organe auquel est appliqué l'effort se trouve à l'è- loignement prédéterminé, - on ajuste la longueur du premier élément de telle sorte que . la section du second élément, à l'extrémité de ce premier élément, corresponde au seuil de fléchissement de ce second élément pour le bras de levier résiduel s'étendant entre l'organe auquel l'effort est appliqué et l'extrémité du premier élément, - et on fixe le second élément sur le premier. 2. Procedé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, le second élément étant un-profilé de section constante, la longueur du pre mier élément est choisie comme correspondant à la différence entre - la valeur de l'éloignement prédéterminé - et le bras de levier de Fléchissement du second élément . pour la valeur de sa section constante . sous 1 'effet d'un effort correspondant au seuil prédéterminé. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, parmi la plu ralité de combinaisons de longueur du premier élement et de section du second élément, on choisit celle correspondant, par soustraction entre la valeur de I'éloignement prédéterminé et la longueur du pre mier élément, à une longueur residuelle du second élément correspon dant à une déformation plastique correspondant à un soulagement pré- déterminé des efforts exercés sur la poutre dans la direction où l'effort est appliqué. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que les combinaisons associees aux diverses distances aux points d'appli cation et aux divers efforts sont établies avec des intervalles pro gressifs articules sur une gamme régulière de valeurs des longueurs et des sections. 5. Armature métallique servant notamment de support pour câbles électri ques, caractérisée en ce qu'elle est constituée par l'assemblage de deux pièces dont l'une est constituée par une poutre metallique com portant à ses extrémités des moyens permettant l'accrochage de câbles et l'autre est une pièce formant un fourreau pour ladite poutre metal lique. 6. Armature métallique selon la revendication 5, caractérisée en ce que, la piece associée à la poutre a une longueur telle que la section de la poutre à l'extrémité de ladite pièce corresponde à la valeur pré- déterminee de flechissement de la poutre. 7. Armature selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que, la poutre métallique est une traverse en cornière. 8. Armature selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que, la piece formant un fourreau est un longeron en tube carré. 9. Procédé permettant une prise en charge progressive de l'effor; de traction s'exerçant sur une armature métallique selon les revendica tions 5 à 8, caractérisé en ce qu'il consiste à associer à une pou tre soumise à des efforts de traction, une seconde pièce constituée par un tronçon de tube, notamment de section carre, dont les parois sont déformées. ( ce grâce à quoi on obtient une prise en charge progres ( sive de l'effort de traction s'exerçant sur la poutre ( par effacement des déformations des parois du tube lors ( de la mise en tension de ladite poutre. 10. Armature selon les revendications 5 à 8, caractérisée en ce que les parois du tronçon de tube de section carrée sont déformées ( ce grâce a quoi on obtient une prise en charge progres ( sive de l'effort de traction s'exerçant sur la poutre.