Brevet FR2521199A1 — publié le 19830812

Poutre en treillis et son procédé de fabrication. La présente invention concerne une poutre en treillis comprenant une membrure supérieure et une ou plusieurs membrures inférieures en fil d'acier soudable, la membrure supérieure et la ou les membrures inférieures étant reliées par des traverses soudées a la membrure supérieure et a la membrure inférieure, pour que la ou les membrures inférieures soient disposées et bétonnées par exemple dans des éléments en pierres de coffrage formant poutre ou dans des bandes de béton. L'invention concerne en outre un procédé de fabrication de poutres en treillis de ce type. On connaît dans ce domaine des membrures supérieures en acier rond, les traverses de fer étant soudées au fer rond au niveau de leur partie courbe supérieure. Un inconvénient de ces fers ronds consiste dans le fait qu'ils présentent une relativement faible résistance au flambage par rapport à leur propre poids. On sait également comment réaliser des membrures supérieures en profilés en U, qui comprennent une partie centrale horizontale et deux branches s'étendant a angle droit vers le haut. Ces profilés en U sont difficiles à utiliser a des fins de soudage. On a cherché a introduire une électrode dans le profilé en U et à souder latéralement et individuellement les traverses sur les branches au moyen dlune seconde électrode. Mais ceci est la source d'un danger important, car la partie de la paroi qui s'étend verticalement et vers le haut se déforme et se plie lors du processus de soudage sous l'effet de la chaleur, la conséquence étant que la résistance du fer en U peut être influencée par cette déformation, et également que la liaison par soudage peut être détruite. On n'évite la flexion des branches verticales dirigées vers le haut qu'en introduisant dans le profilé en U, pendant le processus de fabrication, une électrode adaptée avec précision au profilé et appliquée contre la paroi. De ce fait, l'électrode subit une usure et une abrasion. Il en résulte que le processus de fabrication est extrêmement compliqué. Les électrodes doivent être par ailleurs changées a de courts intervalles. L'invention a pour but de constituer une poutre en treillis telle que mentionnée dans le préambule, et de créer un procédé de fabrication de poutres en treillis, permettant d'utiliser une membrure supérieure de grande résistance et de façon que la fabrication soit économique. Ce but est atteint du fait que la membrure supérieure est constituée par un profilé en U qui est ouvert vers le haut, les branches qui sont dirigées vers le haut comprenant une partie de paroi s'étendant sensiblement verticalement et vers le haut, chaque partie de paroi se prolongeant respectivement par une partie terminale qui se raccorde à la partie de paroi en formant un certain angle et est inclinée en-direction de l'axe de symétrie médian. Grâce à cette partie de paroi additionnelle dirigée vers le haut et inclinée, la branche dirigée vers le haut est supportée aussi bien sur son côté supérieur par la partie de paroi que sur son côté inférieur par la partie inférieure- du profilé en U, des deux côtés, et elle ne peut donc pxus se déformer et flamber du fait de la soudure et de l'échauffe ment. 'Il- est donc possible de souder respectivement de l'extérieur deux traverses en des emplacements opposés des parties de paroi verticales, aucune électrode centrale n'étant nécessaire, alors que les électrodes peuvent coopérer avec les deux traverses.On dispose ainsi des avantages que l'on obtient quand la fabrication s'effectue au moyen d'une membrure ayant un profilé plein, c'est- -dire un fer rond, et également les avantages d'un profilé en U rigide, le profilé selon l'invention présentant par ailleurs une rigidité et une résistance au flambage encore meilleures que lorsqu'il s'agit d'un profilé en U ne comprenant que des branches dirigées vers le haut. Il s'est avéré que les avantages selon l'invention sont très sensibles lorsque la partie terminale forme avec la partie de paroi un angle compris entre 30 et 70 . Il est particulièrement avantageux que la partie terminale forme avec la partie de paroi un angle de 450. Les traverses sont alors soudées sur la partie de paroi qui est verticale. Naturellement et comme proposé par le brevet autrichien 304 084, il est également possible qu'au moins la ou les membrures inférieures qui doivent être bétonnées dans des éléments de coffrage en pierres formant poutre ou dans des bandes de beton soient constituées par une bande nervurée ou un acier tors, et que la liaison entre une traverse de forme ondulée et la membrure inférieure s'effectue dans chaque partie courbe par l'intermédiaire de deux points de soudure espacés. Les traverses peuvent etre constituées par des barres individuelles pouvant se présenter sous une forme quelconque, mais elles peuvent être également constituées par un profilé. La fabrication est simplifiée quand on utilise en particulier des barres continues de forme ondulée en une seule pièce, car dans ce cas la soudure continue se trouve simplifiée et l'on peut accélérer la fabrication. Mais il est aussi possible d'utiliser, de mettre en place et de souder des barres individuelles munies de dispositifs de retenue appropriés. Il est avantageux que les positions de soudure entre la paroi et les traverses de la poutre soient plus proches de la partie inférieure du profilé en U que de la partie terminale, car on obtient alors des conditions optimales pour l'appui et on évite le flambage de la position de soudure. Il est particulièrement avantageux que la position de soudure soit située entre la partie de paroi et la traverse, au niveau de la partie inférieure du profilé en U. Selon une autre caractéristique essentielle de l'invention, il est proposé un procédé avantageux de fabrication d'une poutre en treillis comprenant une membrure supérieure et une membrure inférieure, qui sont réunies l'une à l'autre par des traverses. Ce procédé se caractérise en ce que deux traverses disposées parallèlement l'une par rapport à l'autre sont appliquées contre deux côtés séparés l'un de l'autre d'une électrode centrale, en ce que chaque membrure inférieure est appliquée contre une électrode latérale respective des deux côtés de l1électrode centrale, en ce que les membrures inférieures sont pressées par les électrodes latérales contre les traverses, ces traverses étant soudées aux membrures inférieures par le passage du courant, et en ce que dans le même temps ou par la suite les traverses, dans la zone de la membrure supérieure, sont pressées contre les parties de parois latérales de la membrure supérieure par deux électrodes disposées sur leurs deux côtés et sont soudées par passage du courant. Grâce à ce procédé, les parties de paroi qui s'étendent verticalement vers le haut restent dans le même état pendant l'opération de soudure malgré l'effet de la chaleur et de la pression, ce qui permet de conserver la résistance du fer en U et de ne pas dégrader la liaison par soudure, et sans que l'on ait à disposer pendant le processus de fabrication et dans le profilé en U une électrode adaptée exactement au profilé et s'appliquant contre la paroi. Ceci simplifie le processus de fabrication.Il est également avantageux de presser les membrures inférieures contre les traverses dans la zone de l'électrode centrale qui va en diminuant en direction de la membrure supérieure, ou de presser les traverses contre,la membrure supérieure au moyen des électrodes dans la zone de la partie de paroi qui est tournée vers la partie inférieure, et que le bas de la position de soudure soit au ras de la partie inférieure. L'invention sera maintenant expliquée plus en détail et a titre non limitatif, a l'aide d'exemples de réalisation représentés sur les dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente une poutre en treillis vue en perspective, la figure 2 est une vue en bout et en coupe du profilé de la nubrure supérieure, la figure 3 est une vue en bout et en coupe d'une poutre de plafond, La figure 4 est une vue schématique par l'avant du dispositif de fabrication d'une poutre en treillis, ainsi que de la poutre en treillis ainsi réalisée. La poutre en treillis selon les figures 1 et 4 est cons tituée par une membrure supérieure 1 et par les membrures inférieures 2 et 3, la membrure supérieure 1 et les membrures inférieures 2, 3 étant reliées en des positions de soudure 4 par l'intermédiaire de traverses 5,6 continues et de forme ondulée. A la place de traverses de forme ondulée, on peut également utiliser des traverses individuelles en forme de barres ou des traverses en profilés. Les membrures inférieures 2, 3 sont constituées par une barre en acier nervurée formée à froid. Naturellement, on peut également utiliser un acier rond, un acier tors ou un autre fer profilé. Sur l'acier nervuré sont constituées par formage à froid des nervures de forme hélicordale 7 et des nervures longitudinales 8, qui assurent la liaison de la barre nervurée avec le béton coulé sur place. La figure 2 montre le profil de la nervure superieure 1. Cette nervure supérieure est constituée par une partie inférieure 15 à laquelle se raccordent, sur les deux côtés, deux branches 13 verticales et dirigees vers le haut, auxquelles se raccordent respectivement des parties terminales 14, formant un angle de 450 avec chaque branche 13 dirigée vers le haut. Le profilé est constitué a partir d'une bande d'acier dont 1a largeur est de 35 mm et l'épaisseur de 1,5 mm, pliée par formage a froid. Naturellement, on peut modifier les dimensions. On peut également modifier la forme de la mem- brure supérieure pour des applications spéciales. La figure 3 représente une poutre a coffrage qui est réalisée en plaçant la poutre a treillis dans une rigole 1 réalisée en pierres à coffrage 9 et en remplissant ensuite la rigole 12 avec du béton 11 coulé sur place. Pour augmenter la résistance, on dispose des fers additionnels 10 en acier nervuré. La figure 4 est une représentation schématique montrant la fabrication de la poutre en treillis. Les membrures inférieures 2, 3 sont reliées aux traverses 5, 6 par soudure. Dans ce but, on prévoit une électrode centrale 21 qui coopère avec des électrodes latérales 19, 20, les électrodes latérales 19, 20 étant pressées de l'extérieur sur les membrures inférieures 2, 3 alors que l'électrode centrale 21 est placée contre les traverses 5, 6. La membrure supérieure 1 n'est reliée aux traverses 5, 6 qu'au moyen de deux électrodes 17, 18 qui sont appliquées de l'extérieur contre les traverses 5, 6. Ces électrodes pressent les traverses 5, 6 contre les sections de paroi dirigées vers le haut. Quand le courant passe, on obtient une soudure par résistance. Les traverses sont alors disposées de manière que la partie inférieure des positions de soudure soit au même niveau que la partie inférieure 15 ou seulement légèrement au-dessus. En ce qui con cerne les dimensions de cet exemple de réalisation, il est avantageux que leSOpositions de soudure ne soient pas situées à plus de 1 mm au-dessus du niveau du fond inférieur de la partie inférieure 15. Les dimensions de la membrure supérieure sont dans ce cas les suivantes: partie inférieure 15 : 16 mm. parois latérales diriges vers le haut : 7 mm parties terminales 14 se raccordant a ces dernières sous un angle de 450: 5 mm épaisseur de paroi: 1,5 mm. En ce qui concerne le matériau, on utilise du fer ou de l'acier pour toutes les parties qui doivent etre soudées les unes aux autres. REVENDICATIONS 1. Poutre en treillis comprenant une membrure supérieure et une ou plusieurs membrures inférieures en fil d'acier soudable, la membrure supérieure et la ou les membrures inférieures étant reliées par des traverses soudées à la membrure supérieure et a la membrure inférieure, pour que la ou les membrures inférieures soient disposées et bétonnées par exemple dans des éléments en pierres de coffrage formant poutre ou dans des bandes de béton, caractérisée en ce que la membrure supérieure est constituée par un profilé en U qui est ouvert vers le haut, les branches qui sont dirigées vers le haut comprenant une partie de paroi (13) s'étendant sensiblement verticalement et vers le haut, chaque partie de paroi (13) se prolongeant respectivement par une partie terminale (14) qui se raccorde a la partie de'paroi en formant un certain angle, et qui est inclinée en direction de l'axe de symétrie médian. 2. Poutre en treillis selon la revendication 1, caracté risée ,en ce que la partie terminale (14) forme avec la partie de paroi (13) un angle compris entre 300 et 700. 3. Poutre en treillis selon la revendication 2, caractC- risée en ce que la partie d'extrémité (14) forme avec la partie de paroi (13) un angle (16) de 45 . 4. Poutre en treillis selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, caractérisée en ce que les traverses (5, 6) sont soudées à la partie de paroi verticale (13). 5. Poutre en treillis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les deux traverses (5, 6) sont soudées de l'extérieur en des emplacements opposés des parties de paroi verticales (13). 6. Poutre en treillis selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que, d'une manière connue en soi, au moins la ou les membrures inférieures qui doivent être bétonnées dans des éléments en pierre de coffrage formant poutre ou dans des bandes e béton sont constituées par une barre d'acier nervuré ou par un acier tors, et en ce gué la liaison entre chaue traverse de forme ondulee et la membrure inférieure s'effectue au niveau de chaque courbure en-deux points de soudure séparés. 7. Poutre en treillis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le profilé en U est formé symétriquement à partir d'une bande de fer dont la largeur est de 35 mm et l'épaisseur de 1,5 mm. 8. Poutre én treillis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la position de soudure entre la partie de paroi (13) et les traverses (5, 6) est plus proche de la partie inférieure (15) du profilé en U que de la partie terminale. 9. Poutre en treillis selon l'une quelconque des revendications I à 8, caractérisée en ce que la position de soudure entre la partie de paroi (13) et les traverses (5, 6) est au niveau de la partie inferieure (15) du profilé en U. '10.. Procédé de fabrication d'une poutre en treillis comprenant une membrure supérieure et une membrure inférieure, qui sont réunies lune à l'autre par des traverses, caractérisé en ce que les traverses (5,6), dans la zone de la membrure supérieure (-1), sont pressées contre les parties de parois latérales (13) de la membrure supérieure (1) par deux électrodes (17,18) disposées sur leurs deux côtés et sont soudees par passage du courant. il. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que deux traverses (5,6), disposées parallèlement l'une par rapport à l'autre, sont appliquées contre deux côtés séparés l'un de l'autre d'une électrode centrale (21), en ce que chaque membrure inférieure (2,3) est appliquée contre une électrode latéraie (19,20) respective des deux côtés de l'éélectrode centrale (21), et en ce que les membrures inférieures (2,3) sont pressées par les électrodes latérales (19,20)- contre les traverses (5,6), ces traverses (5,6) étant soudées aux membrures inférieures (2,3) par le passage du courant. 12. Procédé selon la revendication il, caractérisé en ce que les membrures infériures (2, 3) sont pressées contre les traverses (5, 6) dans la zone de l'électrode centrale (21) qui va en se rétrécissant en direction de la membrure supérieure (1). 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 12., caractérisé en ce que les électrodes (17, 18) pressent les traverses (5, 6) contre la membrure supérieure (1) dans la zone des parties de paroi (13) qui sont tournées vers la partie inférieure, et en ce que le bas de la position de soudure est au ras de la partie inférieure (15).