Brevet FR2634506A1 — publié le 19900126

Armatures préfabriquées et réglables pour la réalisation de poutres en béton armé. DESCRIPTION La présente invention a pour objet des armatures préfabriquées et réglables pour la réalisation de poutres en béton armé. Le secteur technique de l'invention est la fabrication des armatures de poutres en béton armé. Une des applications de ltinvention est la réalisation.de petits ouvrages de béton armé dans le domaine de la construction individuelle. On connais en effet, différents types d'armatures préfabriquées pour la réalisatipn de poutres en béton armé. Elles sont toutes de même conception et répondent à des critères de normes et d'homologation conformes aux claculs de résistance des matériaux. Ainsi, elles sont en général constituées d'un double réseau de barres de fer, de section pleine et circulaire : un premier réseau est formé par des barres placées longitudinalement parallèles à l'axe de la poutre et réparties essentiellement à la périphérie de celle-ci, là où les efforts de traction sont maxima, et un deuxième réseau est formé par des barres pliées suivant des rayons minima de cintrage connu en cadres renforcés ou non par des épingles, placés transversalement perpendiculaires à l'axe de la poutre, épousant le profil de la section de celle-ci et enserrant les barres longitudinales, sur lesquelles ils peuvent être soudés pour faciliter leur mise en oeuvre ou simplement fixés par des attaches. Ces cadres sont répartis sur toute la longueur de la poutre et leur espacement est fonction de la répartition des efforts tranchants que devra supporter ladite poutre. Ceux-ci, pour les poutres courantes, sont surtout importants aux extrémités, et c'est du reste en ces zones que la règlementation et les normes de fabrication sont les plus stricts. Ainsi, pour un cas de charge etvunevportée donné, il est défini une section de poutre correspondante, avec des armatures longitudinales et transversales calculée d'une façon parfaitement connue et règlementée. Une fois l'optimisation de la poutre et de son ferraillage déterminé, on se fixe donc un espacement assez précis entre deux cadres transversaux, dont il faut ensuite respecter la côte maximum admissible, qui de toute façon, doit être inférieure à la hauteur de la poutre. En particulier, aux extrémités, il faut que la distance entre le premier cadre et l'appui de la poutre soit égal à la moitié de l'écartement entre les deux premiers. cadres d'extrémité. Or, dans le domaine des constructions individuelles ou même des gros ouvrages, il y a souvent des variations de dimensions dans les écartements des appuis, entre les plans du projet et la réalisation sur chantier. I1 faut donc pouvoir rattraper au dernier moment cette variation, surtout si elle est dans le sens de l'augmentation. Pour cela, les constructions d'armatures ne terminent pas les extrémités de celles-ci en laissant libres les premiers cadres et en ne réalisant pas les crosses d'extrémités des barres longitudinales. Les maçons doivent alors mettre en place lesdites crosses et les premiers cadres, une fois l'armature présentée sur ces deux appuis avant coulage du béton.Cela prend du temps et est souvent difficile car en cours de transport, les cadres d'extrémités non fixés peuvent tomber et, de plus, les crosses d'extrémités également mobiles ou réalisées sur place, risquent d'être mal faites ou mal positionnées alors que c'est justement aux extrémités que les efforts sont souvent maxima. Malgré ces inconvénients toutes les armatures connues à ce jour sont fabriquées suivant ce principe. Le problème posé est de réaliser des armatures préfabriquées et réglables, dont les cadres d'extrémité puissent être réglés sur site, exactement à la distance règlementaire par rapport aux appuis et dont les crosses de l'armature longitudinale soient montées fixes en usine. Une solution au problème posé est une armature préfabriquée et réglable pour la réalisation de poutre en béton armé, correspondant à un cas de charge maximum donné, et comportant deux réseaux de ferraillages connus et fixés partiellement entre eux par tout moyen, l'un longitudinal avec des barres droites et des crosses d'extrémité, l'autre transversal avec des cadres, refermés et fixés à des écartements connus tout le long de ladite poutre, caractérisée en ce que ladite armature est constituée de deux éléments, pouvant coulisser, l'un par rapport à l'autre, d'une distance égale à l'écartement maximum, autorisé entre les deux. cadres situés autour de la zone de séparation entre les deux éléments, chacun desdits éléments formant une demi-armature comportant à une extrémité, des crosses et des cadres transversaux, fixes par rapport au ferraillage longitudinal et à l'autre extrémité,les-seules barres droites dudit ferraillage longitudinal coulisse à l'intérieur des cadres de l'autre demi- armature. Une autre solution au problème posé est une armature préfabriquée et réglable pour la réalisation de poutre en béton armé, caractérisée en ce qu'elle comporte entre les deux éléments pouvant coulisser l'un par rapport à l'autre, au mqins un cadre mobile, non solidaire des ferraillages longitudinaux, permettant une distance télescopique égale à autant de fois plus une, la valeur de l'écartement entre deux cadres, qu'il y a de cadres mobiles. Le résultat est un nouveau type d'armature préfabriquée et réglable, pour la réalisation des poutres en béton arme. Les avantages de telles armatures sont multiples. Elles permettent de préparer en usine des ferraillages standards, compatibles avec des gammes de longueurs données, soit par exemple, pour des portées de 2,5 à 5 m, avec une surcharge linéaire égale, il suffira il suffira de disposer de six types d'armatures réglables de 50 cm en 50 cm. Chacune de ces armatures aura ses extrémités par appui parfaitement réalisées en usine, avec ses crosses et ses cadres solidaires au ferraillage longitudinal, assurant une très bonne réalisation lors du coulage du béton et sans perte de temps. La longueur et donc les appuis sont réglés alors sur site avec une très grande précision et il suffit, si nécessaire,-de bloquer seulement le ou les cadres médians mobiles. Cela représente un gain important de temps sur chantier, cela évite de perdre des pièces d'extrémité pendant les transport, de n'avoir que quelques types d'armatures par longueur standard et cela assure un parfait respect des normes de réalisation des poutres en béton. La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent, sans aucun caractère limitatif, des exemples de réalisation d'une armature préfabriquée et réglable suivant l'invention, et figurés ici à titre d'illustration de celle-ci, mais d'autres réalisations sont possibles, tant sur le plan du dimensionnement et du nombre de fers constitant les ferraillages longitudinaux et transversaux que sur les méthodes d'assemblage et de conception de la forme de la poutre. La figure 1 est une vue perspective d'une armature réglable constituée de deux éléments. La figure 2 est une vue de côté d'une armature réglable. La figure 3 est une vue de côté d'un élément d'une demi-armature. La figure 4 est une coupe transversale d'une armature réglable. La figure 1 est une vue perspective d'une armature réglable constituée de deux éléments 11 et 12, pouvant coulisser l'un par rapport à l'autre. La partie télescopique proprement dite peut être située autour de tout plan transversal, plus près d'une extrémité que de l'autre, comme dans la présente figure, mais pour des raisons de simplification, toutes les figures suivantes représentent un mode préférentiel de réalisation, dans lequel les deux éléments 11 et 12 sont de longueur égale et la partie télescopique est située autour du plan médian et transversal de ladite poutre. Chacun desdits éléments 11 et 12 est constitué, d'une manière connue, d'un premier réseau de ferraillage longitudinal, formé par des barres droites 2, situées au moins dans chaque angle de la section de l'armature. Ici, celle-ci est de section rectangulaire, mais toute autre forme peut être réalisée, et il y a donc ici, quatre barres droites 2 dans chaque élément 1. L'extrémité,correspondant à celle de l'armature elle-même, de au moins deux de ces barres 2 est recourbée pour former des crosses 3 d'extrémité du ferraillage longitudinal suivant les normes règlementaires. Ceci est la réalisation la plus simple pour cela, mais lesdites crosses pourraient être des pièces rapportées et fixées auxdites barres 2, comme c'est le cas dans les armatures connues, étant bien entendu que dans la présente invention, les crosses sont fixées alors en usine par tout moyen connu efficace, alors que dans les autres armatures connues, ces crosses sont fixées sur chantier après réglage, donc avec moins de maltaise de leur position et de leur efficacité. Les autres extrémités 41 des barres 21 de ltelément sont droites et s'enfilent à l'intérieur des cadres 52 de l'autre élément 12 constituant l'armature. Lesdits cadres 52 constituent un deuxième réseau de ferraillage transversal et sont en général réalisés par des barres pliées et refermées sur elles-mêmes, de manière connue, et conformément aux normes avec leurs extrémités recourbées autour d'une barre longitudinale, comme indiqué dans la figure 4. Ces cadres 5 sont fixés à l'armature longitudinale, soit par soudure, soit par ligature, surtout pour les barres de gros diamètre difficilement soudables. En effet, ces soudures ou ces fixations n'ont pas besoin d'avoir une résistance particulière, car elles ne servent qu'à maintenir lesdits cadres en place pendant le transport et le coulage du béton. La position de ces cadres 5 et leur écartement sont déterminés de manière connue en fonction de la charge à supporter et de la portée finale entre les deux appuis souhaités. Des écartements maxima sont ainsi définis et doivent être respectés, en particulier, aucun d'entre eux doit être plus grand que la hauteur de la poutre et aux extrémités, la distance entre l'appui et le premier cadre est égale à la moitié de l'écartement des deux premiers cadres de ladite extrémité, comme indiqué figure 2. Dans la figure 1, toutes les pièces constituant chaque élément sont fixées entre elles à l'usine, et le seul mouvement permis est donc celui télescopique entre les deux éléments 1 1 et 12, d'une valeur égale à la distance d maximum égale à l'écartement maximum admis entre les cadres 53 et 54, la distance minimum étant quand ces deux cadres viennent en contact en position rentrée. La figure 2 est une vue de côté d'une armature réglable constituée de deux éléments 11 et 12, réalisés comme décrits dans la figure 1, avec un ferraillage longitudinal constitué de barres droites 2, dans chaque angle, et ici deux barres supplémentaires 6 à la partie inférieure pour renforcer, d'une manière connue, la structure de la poutre vis à vis d'un effort en flexion verticale appliqué sur le dessus. Chaque barre 6 est fixée sur l'un des deux éléments 1. Les cadres 5 sont fixés à leur écartement préalablement défini et, dans le mode de réalisation représenté ici, il est rapporté à la fabrication un cadre mobile 55, non solidaire des ferraillages longitudinaux et placés entre les deux derniers cadres 53 et 54 de chacun desdits éléments 11 et 12 respectivement. Ceci permet d'augmenter la distance télescopique possible à une valeur égale à deux fois la distance maximum d d'écartement entre deux cadres. On peut rajouter d'autres cadres mobiles et rallonger d'autant les extrémités 41 et 42 des barres qui s'enfilent dans l'élément opposé pour augmenter encore plus cette distance télescopique réglable. Le réglage permet en effet, de respecter rigoureusement les normes des écartements maximum entre cadres et appuis 7 aux extrémités, tel que rappelé précédemment et représenté sur la figure 2 et où on doit avoir après réglage ramené A = E/2. Dans l'exemple de réalisation de la figure, ceci est possible, tant que la distance A d'origine, considérée égale aux deux extrémités, est inférieure à la distance d maximum admise entre deux cadres du milieu. Les barres longitudinales 4 terminées par leurs crosses 3, sont posées après réglage, sur les appuis 7 et le coulage du béton se fait alors dans d'excellentes conditions. La figure 3 est une vue de côté d'un élément d'une demiarmature 11, telle que décrite ci-dessus, avec ses barres longitudinales 21 et 6, ses crosses fixes: d'extrémité 31 et ses cadres fixes 5 transversaux. Les cadres 5 sont représentés ici comme dans la figure 2, d'après les règles de dessin schématique utilisées dans la profession, à savoir- avec deux crochets figurés à deux angles, alors que dans la réalité, le cadre se referme sur un seul angle comme dans la figure 4. L'un des derniers cadres fixes 53 sur l'extrémité 4 du ferraillage longitudinal près de la partie coulissante, dans un mode de réalisation préférentiel, a l'un de ses crochets d'extrémités 91 replié plus que les autres, et la barre longitudinale 21 dans le même angle que ce crochet a également son extrémité 41 recourbée en crochet 81, à une distance égale à deux fois ltécartement maximum autorisé entre deux cadres, quand ledit élément a un cadre mobile et que ledit dernier cadre 53 est le dernier fixe. L'autre élément est présenté de la même façon et les crochets sont recourbés, après avoir enfilé les deux éléments l'un dans l'autre, suffisamment pour venir en butée l'un contre l'autre, les crochets et 92' 82 et 91 respectivement, quand la distance maximum télescopique 2d autorisée est atteinte. La figure 4 est une coupe transversale d'une armature réglable, au niveau du dernier cadre 53 de l'élément 11 et dont l'un des crochets 91 est davantage replié, comme expliqué dans la figure 3, pour bloquer l'autre élément à la distance maximum télescopique utilisée. Cette figure représente suivant un mode de réalisation préférentiel, les deux éléments 1, pouvant couliser l'un par rapoort à l'autre, symétriques par rapport au plan médian vertical BB'. longitudinal. , Pour une poutre devant subir des efforts transversaux, il pourrait être symétrique par rapport au plan médian horizontal longitudinal. Ainsi, les systèmes de ferraillage longitudinaux constitués des barres 21 et 61 par l'un et 22 et 62 par l'autre, sont identiques et retournables sur eux-mêmes,ce qui simplifie la fabrication : tous les éléments peuvent alors être identiques pour une section et un ferraillage donné, et peuvent être accouplés n'importe lesquels deux à deux pour constituer une armature télescopique réglable complète, conforme à la configuration des figures 1 et 2. Dans un mode de réalisation pour lequel le ferraillage longitudinal comporte au moins une barre droite 2 supplémentaire répartie sur la largeur de la poutre et dans les plans supérieur et inférieur, lesdits cadres 5 peuvent être renforcés d'une manière connue par des épingles ou des étriers reliant lesdites barres droites. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus et qui ne constituent que des exemples auxquels des modifications et des variantes peuvent être apportées. REVENDICATIONS 1. Armature préfabriquée et réglable pour la réalisation de poutre en béton armé, correspondant à un cas de charge maximum donné, et comportant deux réseaux de ferraillages connus et fixés partiellement entre eux, par tout moyen, l'un longitudinal avec des barres droites (2) et des crosses d'extrémité (3), l'autre transversal avec des cadres (5), refermés et fixés à des écartements connus tout le long de ladite poutre, caractérisée en ce que ladite armature est constituée de deux éléments (1), pouvant coulisser l'un par rapport à l'autre, d'une distance égale à l'écartement maximum (d), autorisé entre les deux cadres (5) situés autour de la zone de séparation entre les deux éléments (1), chacun desdits éléments formant une demi-armature comportant à une extrémité, des crosses (3) et des cadres transversaux (5), fixes par rapport au ferraillage longitudinal et à l'autre extrémité, les seules barres droites (2) dudit ferraillage longitudinal coulissant à l'intérieur des cadres (5) de l'autre demi-armature. 2. Armature préfabriquée et réglable pour la réalisation de poutre en béton armé suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les deux éléments (1) pouvant couliser l'un par rapport à l'autre, sont delongueurégale, la partie télescopique étant située autour du plan médian transversal de ladite poutre. . 3. Armature préfabriquée et réglable pour la réalisation de poutre en béton armé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les crosses d'extrémité (3) du ferraillage longitudinal sont les extrémités recourbées des barres (2) droites dudit ferraillage longitudinal. 4. Armature préfabriquée et réglable pour la réalisation de poutre en béton armé suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que les ferraillages des deux éléments (1) pouvant coulisser l'un par rapport à l'autre sont identiques et symétriques par rapport à un de leur plan médian longitudinal. 5. Armature préfabriquée et réglable pour la réalisation de poutre en béton armé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte entre les deux éléments (1) pouvant coulisser l'un par rapport à l'autre, au moins un cadre mobile (55), non solidaire des ferraillages longitudinaux, permettant une distance télescopique égale à autant de fois plus une, la valeur de l'écartement entre deux cadres qu'il-y a de cadres mobiles 6. Armature préfabriquée et réglable pour la réalisation de poutre en béton armé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'un des derniers cadres fixés (53) sur le ferraillage longitudinal de l'une des demi-armatures près de la partie coulissante, et l'extrémité d'une barre (21) du ferraillage longitudinal de l'autre demi-armature coulissant à l'intérieur dudit cadre (53) sont suffisamment recourbés pour venir en butée l'une contre l'autre quand la distance maximum tél'escopique autorisée est atteinte.