Brevet FR2474083A1 — publié le 19810724

Poutrelle d'armature préfabriquée, notamment en vue de la réalisation de planchers pour rénovation La présente invention concerne les poutrelles d'armature, du type comportant une membrure supérieure et une membrure inférieure parallèles fixées sur des étriers de liaison transversaux, et une masse de béton enrobant la partie inférieure de la poutrelle. Il existe de nombreuses poutrelles de ce type, dont le principe est basé sur le système des poutres à treillis. Ces poutrelles peuvent être préfabriquées et en particulier utilisées dans le domaine de la rénovation de bâtiments, pour constituer des structures porteuses avant le bétonnage de planchers à entrevous à corps creux ou pleins. Il a été proposé par exemple des poutrelles comportant trois barres d'armature principales longitudinales à savoir un fer rond supérieur et deux ronds inférieurs, sur lesquels sont soudés des étriers dont les abouts sont repliés l'un vers l'autre ; ces poutrelles forment un simple treillis sur la base duquel sont posées les talons de hourdis, puis on coule le béton pour remplir les espaces entre hourdis tout en noyant les poutrelles, de façon à former un plancher monolithe, ainsi que décrit dans le brevet français nO 1 074 196. Il a été également proposé des poutrelles comportant une barre supérieure et deux barres inférieures réunies par des étriers transversaux soudés aux trois barres et repliés sur la barre supérieure, chaque étrier formant ainsi un V étant prolongé, au voisinage des deux barres inférieures, par deux abouts repliés sur lesquels sont soudés lesdites barres, ainsi que décrit dans le brevet français nO 2 289 693. Ces poutrelles, tout comme les nombreuses autres existantes analogues quant à leur conception, restent cependant mal adaptées aux chantiers de rénovation où l'on part d'éléments existant déjà. Il est en effet bien difficile de préfabriquer des longueurs très variables, de sorte que les monteurs doivent utiliser des poutres atteignant cinq mètres de long et dont le poids dépasse 100 kg.En effet, les aciers inclinés de ces poutrelles travaillent (soit en compression, soit en traction selon leur direction) essentiellement pour rendre le système rigide, et n'interviennent pratiquement jamais dans les efforts tranchants lors de la mise en service des poutrelles après coulage d'une hauteur de béton arasée au-dessus de la membrure supérieure. De plus, les poutrelles connues sont souvent insuffisamment rigides. C'est le cas par exemple des poutrelles dans lesquelles les étriers successifs en forme de V ou de U renversés sont disposés dans des plans verticaux parallèles successifs, perpendiculaires ou obliques par rapport aux barres d'armature (figures 7 et 8 du brevet français nO 2 289 693). Elle peuvent être rendues plus rigides par des inclinaisons convenables alternées des étriers.Les figures 10 et 11 de ce brevet nO 2 289 693 montrent que les étriers successifs en forme de V renversés sont disposés dans des plans successifs qui sont obtenus, à partir d'un plan perpendiculaire aux barres principales, par rotation autour d'un axe horizontal transversal, c'est-à-dire que les plans de deux étriers successifs se coupent selon une droite horizontale transversale située alternativement au-dessus et au-dessous de la poutrelle. Une telle disposition est efficace mais coûteuse en raison du grand nombre d'étriers. Une autre solution, décrite dans la demande de brevet allemand publiée nO 2 218 626 (Richard Mader) consiste à réaliser une succession d'étriers en V renversés à partir d'un seul fer rond convenablement plié . Dans cette solution les étriers en V sont disposés dans des plans qui, par rapport à un plan perpendiculaire aux barres principales, sont obtenus par rotation autour d'un axe vertical, c'est-à-dire que les plans de deux étriers en V successifs se coupent selon une droite verticale disposée alternativement à droite et à gauche de la poutrelle. La réalisation d'une telle succession d'étriers par nombreux pliages d'un seul fer rond apparait coûteuse. De plus la zone pliée assurant le raccordement de deux étriers successifs ne procure qu'une médiocre armature pour les bords de la masse bétonnée de la membrure inférieure, bords sur lesquels doivent s'appuyer les hourdis. La présente invention a pour but la réalisation d'une poutrelle d'armature préfabriquée, notamment en vue de la réalisation de planchers pour rénovation, permettant d'obtenir une rigidité satisfaisante pour un prix de revient faible, tout en assurant une armature suffisante dans le béton des bords de la membrure inférieure. Elle a pour objet une poutrelle d'armature préfabriquée, notamment en vue de la réalisation de planchers pour rénovation, comportant une membrure supérieure et une membrure inférieure toute deux constituées de barres de fer longitudinales, et une succession longitudinale d'étriers transversaux joignant ces barres, la membrure inférieure comportant deux barres latérales disposées à droite et à gauche d'un plan de symétrie vertical longitudinal et étant enrobée d'une masse de béton alors que la membrure supérieure est disposée sensiblement dans ce plan de symétrie, lesdits étriers présentant sensiblement la forme de V renversés, le sommet de ces étriers entourant la membrure supérieure à laquelle il est soudé, chacune des branches de l'étrier joignant la membrure supérieure à l'une desdites barres latérales, et se terminant par un about fixé à cette barre tout en faisant saillie latéralement au-delà de cette barre de manière à constituer une armature pour un bord latéral de ladite masse de béton, caractérisée par le fait que les étriers de ladite succession sont disposés dans une succession de plans verticaux inclinés alternativement dans un sens et dans l'autre par rapport aux membrures, les plans de deux étriers successifs se croisant alternativement au voisinage de ladite barre latérale de droite et de ladite barre latérale de gauche. L1invention concerne également une poutre d'armature comportant deux poutrelles du type précédent, dans laquelle les aciers des membrures inférieures desdites poutrelles saillant des nez en regard de cellesci dont la distance entre eux est déterminée par la longueur désirée de la poutre d'armature. Ces aciers sont reliés entre eux par un système de d'éclissage tel que des barres transversales en U dont les branches sont repliées sur lesdits aciers ; de préférence, lorsque la distance entre les deux nez de poutrelles en regard est supérieure à la longueur des aciers saillant de chacun desdits nez, elle comporte en outre des aciers supplémentaires doublant les premiers aciers et dont la longueur correspond sensiblement à la distance entre nez, les branches transversales en U étant repliées sur l'ensemble. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, donnée à titre illustratif mais nullement limitatif, en référence aux figures du dessin annexé où - ia figure 1 est une coupe longitudinale d'une portion d'une poutrelle d'armature conforme à l'invention, cette portion comportant un seul étrier, - la figure 2 est une coupe transversale selon le plan II-II de la figure 1, - la figure 3 est une vue de dessus des seules parties métalliques de cette poutrelle, - la figure 4 illustre en perspective l'utilisation d'une poutre d'armature conforme à l'invention, pour la réalisation d'un plancher pour rénovation, - la figure 5 est une coupe longitudinale de cette poutre, - la figure 6 est la coupe VI-VI de la figure 5, à une échelle agrandie, - et la figure 7 est une vue en perspective de la poutrelle selon l'invention, la masse de béton étant représentée en trait tireté sur les figures 1 et 6. Figures 1 à 3, il s'agit d'une poutrelle d'armature 1 comportant de façon connue en soi, une membrure supérieure (barre 2) et une membrure inférieure (barres latérales 3 et 5) parallèles fixées sur des.étriers de liaison transversaux 6. Une masse de béton 7 non précontrainte enrobe la portion inférieure de la poutrelle. La membrure supérieure (barre 2) passe entre les branches principales 8 au sommet des étriers de liaison 6, dont les brins libres ou abouts 9 sont pliés dans des directions essentiellement opposées. Les membrures ont une direction horizontale "longitudinale". Conformément à l'invention les étriers en forme de V renversés sont disposés dans des plans verticaux inclinés alternativement dans un sens et dans l'autre par rapport à ces membrures. Leurs abouts sont horizontaux, passent sous les barres latérales, auxquelles ils sont soudés, et se croisent au voisinage de ces barres du côté extérieur. On obtient ainsi un remarquable compromis entre la rigidité nécessaire de la poutrelle, et la simplicité de sa fabrication. La conception de cette poutrelle d'armature conforme à l'invention permet une application tout particulièrement avantageuse dans le domaine des planchers pour rénovation. En effet, de la même façon qu'il est aisé de rabouter par un système d'éclissage une structure métallique porteuse disposée horizontalement entre deux appuis et provisoirement interrompue en un point quelconque de la portée, il est également intéressant de concevoir un plancher formé de poutrelles à talons et d'entrevous (en corps creux ou pleins), et dont les poutrelles seraient raboutées par un système d'éclissage.Or précisément, les poutrelles décrites plus haut présentent une conception particulièrement intéressante à cet égard car, et c'est un autre objet de l'invention, il est alors possible de concevoir une poutre d'armature, comportant deux telles poutrelles et dans laquelle les aciers des membrures inférieures saillant des nez des poutrelles en regard sont reliés entre eux par un système d'éclissage, l'intervalle entre les nez de poutrelles étant alors déterminé par la longueur désirée de la poutre d'armature. Ainsi, figures 4 à 6, une poutre 11 est obtenue par mise en place de deux poutrelles analogues (de longueur différente) pour lesquelles d'un côté les barres 3 et 5 de la membrure inférieure sont classiquement recourbées en équerre vers le haut, tandis que de l'autre côté ces barres 3, 5 saillent du nez en béton de la poutrelle faisant face à celui de l'autre poutrelle.Un système d'éclissage commode consiste à prévoir des barres transversales dont les branches sont repliées sur les aciers ; de façon plus précise, l'éclissage proprement dit dépend de la distance entre les nez en regard des deux poutrelles : si cette distance est plus petite que la longueur des aciers saillants, il suffit de parfaire le recouvrement de ceuxci en plaçant quelques barres transversales en U dont les branches sont rabattues sur lesdits aciers ; si par contre cette distance est plus grande que la longueur des aciers, il est bon de prévoir des barres supplémentaires 13 de préférence de même diamètre et nuance que les aciers saillants, et ayant une longueur sensiblement égale à la distance entre nez de poutrelles, l'ensemble étant maintenu par deux groupes de barres transversales en U repliées. La réalisation d'un plancher de rénovation peut alors s'opérer selon les phases suivantes - mise en place de systèmes de deux poutrelles, lesdites poutrelles étant espacées de façon à avoir la longueur de poutre d'armature désirée, sur appuis provisoires mobiles 14 et appui de continuité 15, avec par exemple un madrier plat de coffrage 16, de façon que les aciers saillants de chaque poutrelle soient dirigés vers ceux de 11 autre, - éclissage de chaque système, par exemple tel que décrit plus haut, - pose traditionnelle des entrevous 17 (terre cuite, hourdis creux, planelles pleines pour un plancher plein, hourdis ayant en sandwich un isolant thermique pour un plancher sur vide sanitaire, etc...), - pose d'un treillis soudé 18 en partie supérieure du plancher, - coulage de la dalle de compression 19, - décoffrage de l'éclissage après un temps suffisant de séchage du béton. Notons que, dans une succession de poutrelles parallèles, il est bon de choisir deux longueurs différentes de poutrelles pour chaque poutre, avec retournement alterné de celles-ci pour obtenir une disposition en quinconce des éclissages, c'est-à-dire alternativement de part et d'autre d'une ligne passant par les milieux des poutres finies. Cette conception offre de très nombreux avantages ; citons les plus importants : - du fait de l'extension possible entre deux abouts de poutrelles dans la limite d'une portée imposée, un nombre déterminé d'éléments standards peuvent être préfabriqués ; cela permet à l'usine de préfabrication de constituer un stock d'avance sans tenir compte de chaque cas particulier de portée, - cette conception permet, dans la plupart des cas de portées rencontrées dans le bâtiment, de diviser par deux le poids des poutrelles et de diminuer considérablement leur longueur, avec comme conséquence une manutention très facile dans des lieux encombrés, dans des accès étroits, dans des cours exigties, et chaque fois que les moyens de levage du chantier sont très rudimentaires ; à titre indicatif, une poutrelle de 2 m 110 au talon et de longueur hors tout de 2 m 90 pèse 41 kg, omette dimension et ce poids étant conçus pour un plancher de 5 m 40 de portée, alors que les poutrelles antérieures de même portée présentaient un poids dépassant couramment 100 kg, - le stockage est aisé sur un chantier, même exigu ; ce stockage peut en particulier être prévu sur des planchers inférieurs déjà exécutés, - de même, le transport se trouve facilité, une simple camionnette pouvant amener à pieds d'oeuvre les poutrelles préfabriquées, - dans le cas de lignes d'appuis non parallèles, notamment dans les immeubles anciens, le système permet de s'affranchir de cette sujétion, les poutrelles étant par principe destinées à couvrir pratiquement toutes les distances entre appuis de centimètre en centimètre s'il le faut, - cette conception permet enfin d'exécuter sans difficulté tous types de chevêtres, même si parfois la décision de réaliser un chevêtre intervient après la livraison des poutrelles car un talon de béton de 4,5 cm d'épaisseur est très facile à retailler. Il va de soi que la présente invention ne saurait-être limitée aux exemples qui en ont été donnés, mais comprend toute variante reprenant avec des moyens équivalents la définition générale Pigurant aux revendications. REVENDICATIONS 1/ Poutrelle d'armature préfabriquée, notamment en vue de la réalisation de planchers pour rénovation, comportant une membrure supérieure (2) et une membrure inférieure (3, 5) toutes deux constituées de barres de fer longitudinales, et une succession longitudinale d'étriers transversaux (6) joignant ces barres, la membrure inférieure comportant deux barres (3, 5) latérales disposées à droite et à gauche d'un plan de symétrie vertical longitudinal et étant enrobée d'une masse de béton (7) alors que la membrure supérieure (2) est disposée sensiblement dans ce plan de symétrie, lesdits étriers (6) présentant sensiblement la forme de V renversés, le sommet de ces étriers entourant la membrure supérieure à laquelle il est soudé, chacune des branches de l'étrier joignant la membrure supérieure (2) à l'une desdites barres latérales (3, 5) et se terminant par un about (9) fixé à cette barre tout en faisant saillie latéralement au-delà de cette barre de manière à constituer une armature pour un bord latéral de ladite masse de béton (7), caractérisée par le fait que les étriers (6) de ladite succession sont disposés dans une succession de plans verticaux inclinés alternativement dans un sens et dans l'autre par rapport aux membrures (2, 3, 5), les plans de deux étriers successifs se croisant alternativement au voisinage de ladite barre latérale de droite (5) et de ladite barre latérale de gauche (3). 2/ Poutrelle selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les plans des étriers successifs (6) se croisent sur la longueur desdits abouts (9). 3/ Poutrelle selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les branches des étriers (6) passent du côté intérieur desdites barres latérales (3, 5), lesdits abouts (9) passant sous ces barres latérales. 4/ Poutre d'armature, notamment pour la réalisation de planchers de rénovation, constituee par la succession en alignement de deux poutrelles selon la revendication 1, les aciers de la membrure inférieure de chaque poutrelle se prolongeant au-delà du nez de omette poutrelle en direction de l'autre poutrelle, caractérisée par le fait que les aciers des membrures inférieures saillant des nez des poutrelles en regard se recouvrent sur une distance réglable sur chantier et déterminée par la longueur désirée de la poutre d'armature, ces aciers étant solidarisés entre eux par un système d'éclissage tel que barres transversales en U dont les branches sont repliées sur lesdits aciers. 5/ Poutre d'armature notamment pour la réalisation de planchers de rénovation, constituée par la succession en alignement de deux poutrelles selon la revendication 1, les aciers de la membrure inférieure de chaque poutrelle se prolongeant au-delà du nez de cette poutrelle en direction de l'autre poutrelle, caractérisée par le fait que la distance entre les deux nez de poutrelles en regard est supérieure à la longueur des aciers saillant de chacun desdits nez, la poutre comportant en outre des aciers supplémentaires doublant les premiers aciers et dont la longueur correspond sensiblement à la distance entre nez, des branches tranversales en U d'un système d'éclissage étant repliées sur l'ensemble de ces aciers.