Brevet FR2593540A1 — publié le 19870731

"Procédé de réalisation de poutres composées de poutrelles en acier et de béton et poutres obtenues selon ce procéd.e" La présente invention se rapporte à la réalisa avion de poutres en béton et acier précontraint destinées a être utilisées comme tabliers de pont, planchers de bâtiments et en général pour tous ouvrages de génie civil. Les techniques connues de béton armé, précontraint par pré-tension, précontraint par post-tension, réfléchi ainsi que les combinaisons possibles sont représentées dans les dessins annexés par les figures 1 à 9 représentant respectivement : - Figure 1 une poutre en béton armé - Figure 2 une poutre en acier - Figure 3 une poutre en acier enrobé de béton - Figure 4 une poutre en béton précontraint par pré-tension - Figure 5 une poutre en beton précontraint par post-tension - Figure 6 une poutre en béton précontraint par pré et post-tensions - Figure 7 une poutre en acier précontraint par post-tension ; - Figures 8a et 8b une poutre en acier enrobé préfléchi Figures 9a et 9b une poutre en acier enrobé préfléchi et précontraint par post-tension. Le but de la présente invention est de réaliser des poutres ayant des performances supérieures à celles connues, c'est-à-dire capables de supporter de très fortes charges pour des portées tres grandes en utilisant une hauteur de construction et donc un encombrement minimum. A cet effet, on utilise des poutrelles métalliques et l'on met ces poutrelles en précambrure par précontrainte excentrée appliquée sur toute ou partie de la longueur des poutrelles et cette précontrainte est réalisée avant enrobage des poutrelles par du béton. L'invention comprend aussi toutes les combinaisons possibles de cette nouvelle technicStle avec les techniques connues. L'invention est décrite cl-après à l'aide d'un exemple de réalisation pratique en se référant aux figures 10a à 10e. tes figures 11 à 23 montrent les combinaisons possibles de l'invention avec les techniques connues. En se référant à la figure 10a, on met en oeuvre selon l'invention une poutrelle en acier présollicitée par précontrainte excentrée avant enrobage de béton. A cet effet, on applique e atelier ou en chantier une pré-sollicitation de compression longitudinale excentrée à une poutrelle métallique - Fig.lOb. Cette poutrelle métallique 1 droite, courbe ou précintrée reçoit avant enrobage une précontrainte excentrée réalisée à l'aide de fils, torons, câbles ou barres de précontrainte - Fig.lOc. Par exemple sur la figure 10c, on a représenté une poutrelle métallique 1, laquelle a été sollicitée par des torons de précontrainte 2 tendus sous toute la longueur et attachés aux plats d'arrêt d'extrémité 3, par des torons de précontrainte 4 tendus sur une partie de la longueur et attachés à des cornières d'arrêt intermédiaire 5. On peut aussi prévoir des torons de précontrainte tendus sur une partie de la longueur et attachés d'une part à des plats d'arrêt d'extrémité (3) et à des cornières d'arrêt intermédiaire 5. Les figures lOd et 10e sont des vues selon respectivement les coupes A et B dans la figure lOc. Cette précontrainte est appliquée à n'importe quel endroit sur la longueur de la poutrelle au niveau inférieur de celle-ci. Cette précontrainte excentrée par rapport à l'axe de la poutrelle lui implique donc un moment fléchissant vers le haut et donc une précambrure. Dans le cas d'utilisation d'une poutre courbe par construction ou d'une poutre précintrée au laminage, la précambrure précitée s'ajoute à ce précintrage. La poutrelle est ensuite enrobée totalement ou partiellement de béton 6 participant à la résistance d'ensemble. Le procédé selon l'invention comprend également que les poutres métalliques sont préf léchies avant enrobage et que toujours avant enrobage elles sont rendues élastiques et libres de contraintes résiduelles par une sollicitation préliminaire constituée d'une préflexion et d'une composante longitudinale excentrée de compression. L'invention comprend également l'association de la nouvelle technique décrite ci-dessus avec l'une ou plusieurs des techniques connues décrites dans les figures 1 à 9 et plus particulièrement les combinaisons suivantes I. Figure il Poutrelle en acier précontrainte avant enrobage - figure lOa et béton armé figure l II. Figure 12 Poutrelle en acier précontrai-nte avant enrobage - figure lOa et béton pré contraint par pré-tension - Figure 4 III. Figure 13 Poutrelle en acier précontrainte avant enrobage - figure iOa et béton pré contraint par post-tension - figure 5 IV. Figure 14 Poutrelle en acier précontrainte par pré-tension - figure 10a et béton précontraint par pré et post-tensions figure 6 V.Figure 15 PoutrElles en acier presc > -ontraintesavanrtA J enrobage - figure 10 et acier enrobé préfléchi - Figures 8a et 8b VI. Figure 16 Poutrelles en acier précontraintesavant enrobage - figure 10 et acier enrobé préf léchi et précontraint par post tension - figures 9a et 9b VII. Combinaisons VII à XIII - Figures 17 à 23 des diverses combinaisons ci-dessus. Légende O Rond de béton armé o Fil, toron, câble ou barre de précontrainte Far pr-tension Fil, toron, câble ou barre de précontralnte par post-tension Fil, toron, câble ou barre de précontrainte par pr-tension sur poutrelle acier Fil, toron, câble ou barre de précontrainte par post-tension sur poutrelle acier v Preflexion Il est entendu que l'invention ne se limite pas aux détails et aux combinaisons décrits ci-dessus mais englobe toutes les caractéristiques revendiquees ci-après. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation de poutres à haut niveau de performance porté-charge composées de poutrelles en acier et de béton, caractérisé en ce que l'on utilise des poutrelles métalliques et que l'on met ces poutrelles en précambrure par précontrainte excentrée appliquée sur toute ou partie de la longueur des poutrelles et en ce que cette précontrainte est réalisée avant enrobage des poutrelles par du beton. 2. Procédé suivant la revendication l, caractérisé en ce que les poutrelles métalliques peuvent être précintrées. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les poutrelles peuvent être constituées d'âme simple, multiple, évidée, rigide ou non. 4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le béton est muni d'armatures passives sous forme de ronds à béton armé. 5. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le béton est muni d'armatures actives sous forme de fils, torons, câbles et/ou barres de précontrainte par pré-tension. 6. Procédé suivant là revendication 1, caractérisé en ce que le béton est muni d'armatures actives sous forme de fils, torons, câbles et/ou barres de précontrainte par post-tension. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les poutres métalliques sont préfléchies avant enrobage et que toujours avant enrobage, elles sont rendues élastiques et libres de contraintes résiduelles par une sollicitation préliminaire constituée d'une préNflexion et d'une composante longitudinale excentrée de comoression. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 prises séparément ou en combinaison. 9. Poutres composées de poutrelles en acier et de béton obtenues selon le procédé de revendications 1 à 8.