Brevet FR2543481A1 — publié le 19841005

DISPOSITIF D'ANCRAGE DANS LE BETON La présente invention a pour objet un dispositif ancrage destiné en particulier, mais non exclusivement, à etre incorporé dans des panneaux préfabriqués afin d'établir un point de fixation en vue de leur levage , de leur étaiement ou de toute autre application. Il est connu de mettre en place, dans des panneaux de construction obtenus par mqulage ou à l'intérieur de coffrages entre lesquels le béton est coulé à l'état fluide, des pièces d'ancrage qui servent, soit à- la manutention ultérieure des panneaux, soit à fixer des accessoires, soit encore à positionner temporairement ou définitivement des éléments de la construction. Une telle pièce d'ancrage est décrite, par exemple, dans le brevet français F- 2 164 978. Cette pièce présente une tette faisant saillie dans une réservation et un pied d'ancrage à section élargie par rapport à la section de la tige. Dans ces conditions, après coulée et séchage du béton, la liaison entre l'ancre et le béton se fracture, lorsqu'une force trop importante est appliquée, selon un cône de rupture plus ou moins évasé en fonction notamment de la profondeur à laquelle se trouve le pied de l'ancre. Ce mode d'ancrage donne satisfaction lorsque l'ouvrage en béton est suffisamment épais. Par contre, il laisse à désirer dans le cas de panneaux préfabriqués relativement minces. On connait par ailleurs dans la technique un moyen de former dans une pièce de béton/un point de raccordemént. Une spirale est disposée à l'intérieur du coffrage avant coulée du béton et est maintenue en position par un mandrin de montage qui permet de constituer une réservation Après coulée, le mandrin de pose est retiré et il est possible de visser à l'intérieur de la spirale une tige filet rapide, tige qui se trouve ainsi maintenue fermement à l'intérieur du panneau. L'extrémité libre de cette tige se prête à de nombreuses applications, levage, étaiement, etc.. Toutefois, le probleme signalé plus haut subsiste à savoir qu'il existe un cône de rupture qui dépend de la profondeur à laquelle est enfoui l'élément d'ancrage. Un premier objet de la présente invention est de pallier cet inconvénient. Un second objet de la présente invention est la constitution d'un support réglable en hauteur de tubes, règles ou autres profils qui servent à tirer le .béton à l'épaisseur voulue dans les dalles, planchers, .prédalles, etc... Selon la présente invention, le dispositif d'ancrage comprenant des spires d'ancrage noyées dans le béton, une réservation étant formée à l'intérieur desdites spires par un mandrin de pose, est caractérisé en ce que lesdites spires sont reliées à au moins une armature secondaire s'évasant à partir des spires et également noyée dans le béton, de manière à traverser le cône fictif de rupture dans une direction sensiblement perpendiculaire. Par armature secondaire, on entendra une barre solidaire de la spirale et pliée de manière à former sensiblement deux brins. Selon une autre caractéristique de l'invention, les armatures secondaires précitées sont réunies aux spires par une plaque, solidarisée avec la spirale par le mandrin de pose avant coulée du béton. Dans les applications d'ancrage, la spirale est de préférence placée contre la plaque, près de la surface supérieure du panneau. L'armature reporte les-efforts dans la masse ce qui autorise des mandrins de pose et des pièces de reprise moins onéreux. Selon une autre caractéristique de l'invention, dans le cas d beton armé, les armatures secondaires sont reliées aux armatures principales du panneau de béton. Selon encore une autre caractéristique, les extrémités des armatures secondaires s'étendent, dans le béton, bien audelà du cône de rupture, chaque armature traversant le cône. Ainsi, la présente invention permet non seulement un renforcement de l'ancrage mais elle communique au panneau équipé du dispositif une plus grande homogénéité non seulement en ce qui concerne la résistance à la traction, mais également pour ce qui est de la résistance au cisaillement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ap paraltront au cours de la description qui va suivre de modes de réalisation particuliers, donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, en regard des dessins qui représentent - La Fig.1, un dispositif selon l'invention incluant une plaque de fixation des armatures secondaires - La Fig.îa, une vue en perspective de la plaque - La Fig.2, une vue du dispositif précédent après coulée du béton - La Fig.3, un autre mode de réalisation sans plaque de fixation - La Fig.4, un mode de réalisation dans lequel les armatures secondaires assurent le maintien du mandrin de pose - La Fig.5, une autre application de l'invention - La Fig.6, une coupe verticale du dispositif de la Fig.S. Sur la Fiv.1, qui représente un dispositif en position avant coulée du béton, on distingue un réseau d'armatures 2 qui seront qualifiées de primaires et qui sont les armatures du panneau préfabriqué traditionnel.. L'invention peut également être mise en oeuvre lorsqu'il n'y a pas d'armatures dans le panneau ou plus généralement dans l'ouvrage en béton, tout au moins au voisinage de l'ancrage. Au dessus ou en dessous de la nappe des armatures 2 se trouve une spirale ancrage constituée, par exemple, de 3 à 4 spires, ce nombre pouvant être plus grand en fonction de la traction.La spirale 3 est maintenue en position par un mandrin 4 de pose qui est métallique ou en matière plastique et qui, outre cette fonction de maintien, est destiné à constituer une réservation qui permettra, après coulée du béton, de visser- une tige filetée à l'intérieur de la spirale. Le.mandrin 4 est lui-même maintenu par une plaque de fixation 5.La plaque 5 repose sur les armatures 2 par des armatures 1 qui seront qualifiées de "secondaires", et qui sont au nombre de deux sur la Fiv.1, ces armatures secondaires étant fixées sur les armatures i soit par une boucle de - fil de fer, soit encore à'aide de crochets 6 figurés adroite sur la Figol De préférence, l'une des liaisons est fixe alors que l'autre (constituée par une agrafe par exemple) peut coulisser le long des armaturesl . Il est ainsi possible de faire jouer l'élasticité de l'ensemble armatures 1 - plaque 5, notamment lors du moulage de panneaux en batterie. La plaque de fixation 5 est représentée plus en détail sur la Fig.la. Elle comporte un alésage central 7 dont les bords forment un filet de pas correspondant au pas de la spirale et, bien entendus au pas de la partie filetée du mandrin de pose 4. Elle est constituée par découpe et emboutissage d'une fine plaque de tôle. L'emboutissage permet de constituer des alvéoles dans lesquels Viennent se loger les armatures 1. De préférence, la plaque 5 présente des trous dans lesquels peut passer le béton afin que la résistance globale de la région concernée ne soit pas modifiée par la présence de la plaque. Il n'est d'ailleurs pas nécessaire que l'ouverture 7 présente un filet, le mandrin pouvant être maintenu contre la plaque par la spirale ou par une simple collerette. Le mandrin de pose 4 est vissé dans la spirale 3 de sorte que son extrémité supérieure affleure le coffrage. La tête du mandrin peut présenter un hexagone en creux permettant l.tintroduction d'une clé. Dans ce cas, on prévoit avanta- geusement un chapeau de plastique 4a d'obturation lors de la coulée, ce chapeau présentant un repère souple perpendiculaire au plan de l'extrémité supérieure du mandrin 4. D'une manière générale, les armatures secondaires 1 s'étendent à partir de la plaque 5 sensiblement en croix de Saint André, bien au delà du cône de fracture ou de rupture C, représenté en traits pointillés sur la Fig.2, les armatures secondaires traversant la surface dudit cône dans une direction sensiblement perpendiculaire. Il en résulte que la solidité de l'ancrage est très augmentée puisque la surface du dispositif d'ancrage dans le béton est beaucoup plus importante que dans le cas d'une simple spirale. Lorsque le panneau est muni d'armatures primaires 2, .ensemble forme un tout cohérent qui présente une très grande résistance tant à la traction qu'au cisaillement. Le dispositif qui est représenté sur la Fig.i peut être livré soit monté, soit sous forme de pièces détachées en "kit" qui sont assemblées sur le chantier. Bien que l'on ait représenté sur la Fig.1 deux armatures 1, le dispositif peut comprendre un nombre quelconque de celles-ci. La Fig.2 représente un dispositif selon l'invention tel qu'il se présente après coulée du béton il dans le coffrage 12. Le mandrin de pose ayant été enlevé ce qui laisse subsister la réservation 13, une pièce d'ancrage 14 peut être vissée à l'intérieur de la spirale 3. L'existence de la plaque 5 n'est pas essentielle à lsobtention du résultat recherché dans la mesure où elle n'intervient pas dans l'ancrage proprement dit. Elle est seulement pratique pour maintenir les armatures 1 lors de la mise en place dans le coffrage Tout autre moyen peut être utilisé pour solidariser les armatures 1 avec la spirale. C'est ainsi que les armatures 1 peuvent être soudées à la partie supérieure de la spirale 3 comme représenté sur la Fig.3. Dans ces conditions, le dispositif est livré sous forme de spirale soudée à des armatures 1 qui sont elles-mêmes fixées sur les armatures principales 2 ultérieurement. Comme représenté sur la Fig.4, un autre moyen consiste à conformer les armatures 1 de sorte qu'elles dégagent dans leur partie centrale un orifice 9 à l'intérieur duquel peut venir le mandrin de pose 4. A ce moment, la spirale 3 se visse sur le mandrin de pose au dessous de lworifice 9 et la partie supérieure de la spirale, en portant sur la partie inférieure des armatures 1, permet de solidariser l'ensemble. Eventuellement, les deux armatures 1 peuvent être soudées en 10. Comme cela apparait sur les Fig. 5 et 6, dans le cas d'utilisation du dispositif en support de règles, le mandrin de pose 4 prend appui par l'intermédiaire de la spirale 3 sur un socle 15 réalisé de préférence en béton. Ce socle en béton 15 est choisi pour avoir au moins un trou 16 dans lequel l'extrémité 17 du mandrin de pose 4 peut venir se centrer et coulisser, et pour reposer sur le coffrage ou sur tout autre support, de préférence sur trois saillies 18 réalisées sur la partie inférieure de ce socle. La présence des saillies 18 permet au socle 15 d'être parfaitement enrobé par le béton de coulée, le mandrin de pose et la spire étant isolés de la surface du béton et l'ensemble du dispositif demeurant parfaitement invisible au décoffrage. La partie supérieure 19 du mandrin de pose 4 est coifféë d'un support amovible 20 recevant l'élément 21 qui permet de tirer le béton (Fig.5). La stabilité de l'ensemble est assurée par la plaque 5. coopérant avec les armatures secondaires 1 fixées aux armatures principales 2. Le réglage de hauteur de l'ensemble par rapport au sol ou au coffrage se fait ultérieurement en vissant ou en dévissant le mandrin support 4 dans la spire 3 qui s'appuie sur le socle 15. Dans le cas de réalisation où cet ensemble doit pendre appui sur un sol meuble, le dispositif peut être par avance partiellement noyé dans un plot de béton 22 qui présente une surface compatible avec la nature du sol (Fig.6). Le réglage fin de la hauteur du dispositif peut alors- se faire ultérieurement en vissant ou en dévissant le mandrin support 4muni du support 20. La spirale qui vient d'être décrite peut être remplacée par une pièce taraudée possédant au. moins un dispositif d'ancrage particulier. Des armatures complémentaires peuvent être disposées à la partie supérieure du béton pour augmenter la résistance de la dalle. Il va de soi que de nombreuses variantes peuvent être introduites notamment par substitution de moyens techniquement équivalents sans pour cela sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS r N 1 ) Dispositif d'ancrage notamment dans le béton Çomprenant une spirale d'ancrage (3) à l'intérieur de laquelle est vissé un mandrin de pose,-earactérisé en ce que la spirale (3) est reliée à au moins une armature secondaire (1) s'évasant vers le bas à partir de la spirale (3) de manière à traverser la surface du cône de rupture dans des directionssensiblement perpendiculaires à ladite surface. 20) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les armatures secondaires (1) sont réunies à la spirale (3) par une plaque (5) à travers laquelle passe un mandrin de pose (4) vissé à l'intérieur de la spirale. 30) Disposition selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les armatures secondaires (1) sont reliées aux armatures primaires (2) de l'ouvrage en béton. 40) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le mandrin de pose (4) est vissé dans la plaque -(5) et prend appui par l'inter médiaire de la spirale (3) sur un socle (18) de préférence en béton, le mandrin (4) portant à sa partie supérieure des moyens( 20) de support. 50) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que le socle en béton (18) utilisé repose sur des saillies et possède un trou dans lequel le mandrin de pose peut venir se centrer et coulisser. 6 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est préalablement noyé dans un plot de béton (22) pour utilisation sur sol meuble.. 70)'Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les armatures (i) sont soudées sur la spirale (3) 80) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie centrale des armatures (i) a une forme permettant le passage et le martien du mandrin de pose (4) 90) Dispositif selon la revendication 69 caractérisé en ce que les armatures (1) sont soudées entre elles.