Brevet FR2626600A1 — publié le 19890804

L'invention est relative à une liaison mécanique de ronds a béton. Elle trouvera notamment son application dans le domaine de la construction de bâtiments en béton. La jonction employée pour lier les ronds à béton doit pouvoir assurer la transmission de l'effort de traction. elle doit hêtre commode dans sa mise en oeuvre et économique. Différentes solutions sont proposes par les constructeurs pour assurer la liaison mécanique des ronds a béton. I1 existe tout d'abord le système par recouvrement. Cette technique présente plusieurs inconvénients; en particulier, il faut laisser sortir des attentes relativement longues jusqu'a deux métres, ce qui est gênant et difficile a replier en raison des diamètres importants rencontrés. Par ailleurs. il est impossible à replier si le pieu est foré. Une autre technique proposée consiste â utiliser une liaison mécanique. Dans ce cadre. on connait par exemple le système à filetage conique dans lequel les extrémités des ronds à béton à lier recoivent un usinage en forme de filetage conique. ce qui leur permet d entre emboitées et vissées à l'intérieur d'un coupleur à noyer dans le bloc de béton. Cette solution souffre de nombreux inconvénients; en particulier. le filetage conique est réalisé en pleine barre sur le diamètre nominal du rond å béton. L'usinage du filet diminue localement la section de la barre qui correspond sensiblement à la section å fond de filet. Lors d'essais de traction en laboratoire, la casse du rond a béton se produit toujours au niveau de son extrémité a l'endroit où se trouve le filetage. Par conséquent. il est indéniable que cette technique de liaison mécanique fragilise le rond å béton qui doit être surdimensionné pour tenir compte de la faiblesse localisée à l'endroit du filetage. Ce système ne permet pas non plus d'utiliser un simple manchon de raccord avec filetage droit et gauche pour assurer la jonction avec réglage de la traction. Il est nécessaire d'utiliser plusieurs pièces pour constituer un empilage et permettre un réglage en longueur. Enfin. le serrage du manchon sur le filetage conique doit être réalisé avec un couple donné qu'il est nécessaire de surveiller. Cette opération n'est pas aisée à faire sur un chantier, elle est pourtant indispensable pour des raisons de securité. Si le couple de serrage n'est pas atteint, il y a des risques de démanchage et une absence totale de résistance à la traction. Sur le plan économique, il s'agit d'une solution onéreuse car l'usinage du manchon est complexe et il est nécessaire notamment de réaliser le taraudage en deux étapes. En définitive, cette technique oblige à surdimensionner les diamètres de ronds à béton, de l'ordre de 20 Z afin de résister à l'effet d'entailles qui se concentrent aux extrémités filetées des barres. Le coût est élevé. L'autre liaison mécanique également utilisée est le sertissage des extrémités de ronds à béton à unir. A cet effet. on utilise une douille dans laquelle sont enfilées les deux extrémités des ronds à béton. A l'aide d'un vérin et d'une presse, on vient sertir la douille sur les ronds à béton. Cette technique présente des risques élevés de glissement du fait du sertis sage difficilement contrôlable. Ce défaut abaisse considérablement la résistance mécanique de la liaison. Il est souvent mal aisé sur un chantier de pouvoir accéder avec une presse au niveau de la douille à sertir. Par ailleurs, le contrôle du sertissage est délicat à réaliser. L'emploi d'une presse est couteux. I1 est également parfois nécessaire de rajouter des organes de liaison pour rendre vissable la liaison. Pour ce faire, la douille est sertie sur une extrémité et taraudée dans la partie opposée. Cette technique est coûteuse. Le but principal de la présente invention est de présenter une liaison mécanique de ronds à béton qui offre les avantages d'une grande sécurité d'emploi, d'une mise en oeuvre aisée et d'un coût compétitif. Sur le plan de la sécurité d'utilisation, grace à la présente invention, les essais de traction qui ont été menés en laboratoire montrent que la rupture se produit toujours en pleine barre et non plus au niveau de la liaison mécanique comme cela se rencontre traditionnellement. Par conséquent, la liaison mécanique de la présente invention ne constitue pas une zone de faiblesse. La facilité de mise en oeuvre est procurée grace à l'emploi d'un manchon de liaison taraudé. Il s'agit d'une technique quia fait ses preuves sur le plan facilité d'utilisation, Elle permet notamment un réglage du positionnement des ronds à béton et le matériel de serrage est limité. ce qui est particuliérement bien adapté à une utilisation sur chantier. Enfin. sur le plan économique, la technique de la présente invention nécessite un usinage limité et l'emploi de moyens conventionnels. De ce fait, l'invention est amenée à se développer. D'autres buts et avantages de la présente invention seront exposés dans la description suivante qui n'est pourtant donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. Selon l'invention. la liaison mécanique de ronds à béton, qui trouvera notamment son application dans le domaine de la construction en béton dans laquelle les ronds à béton à fixer comportent une extrémité filetée destinée à être insérée dans un manchon taraudé de liaison, caractérisée par le fait que l'extrémité du rond à béton est renforcée par un refoulement réalisé à froid. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante accompagnée de dessins en annexe parmi lesquels: - la figure 1 schématise la liaison de deux ronds à béton selon une mise en oeuvre de la présente invention - la figure 2 illustre une liaison mécanique de ronds à béton fixes, - la figure 3 illustre un troisième exemple de liaison mécanique de ronds à béton au niveau d'un point d'ancrage. La présente invention vise une liaison mécanique de ronds à béton qui trouvera notamment son application dans le domaine de la construction d'éléments en béton. On utilise des tirants qui traversent de part en part les éléments de béton et qui sont placés sous tension pour engendrer un effort de compression dans le béton. Le réglage de l'effort de traction et le choix de l'emplacement des tirants doivent soigneusement être déterminés par des calculs préalables. Dans la pratique, les tirants sont formée par une association de ronds à béton placés bout à bout. La pièce de liaison utilisée pour solidariser les ronds à béton doit pouvoir encaisser l'effort de traction, être facilement mise en place et également etre économique. Actuellement, plusieurs solutions sont proposées, en particulier. il existe le système par recouvrement qui présente de sérieux impératifs pour sa mise en oeuvre. Les liaisons de type mécanique sont plus commodes mais souffrent cependant de quelques objections. On connait par exemple le filetage conique réalisé aux extrémités des ronds à béton qui. outre son coût de mise en oeuvre élevé, fragilise la barre à ce niveau. Les liaisons mécaniques par sertissage sont peu commodes q mettre en oeuvre étant donné qu'elles nécessitent un matériel. notamment une presse lourde et coûteuse. La liaison mécanique de la présente invention permet d'assurer la fixation de deux ronds à béton 1 et 2, bout à bout, tel que cela est illustré à la figure 1. Un manchon taraudé 3 de liaison est utilisé pour recevoir les extrémités filetées 4 et 5 respectivement des ronds à béton 1 et 2. A ce niveau, on peut envisager deux solutions, soit que les extrémités de barres présentent un même filetage droit ou gauche. dans ce cas, il est nécessaire d'obtenir le serrage par rotation de la barre 1 ou 2. Ou bien, les extrémités filetées 4 et 5 présentent un pas de filetage inverse, droit et gauche, de meme que le manchon taraudé 3 auquel cas le serrage est obtenu par rotation du manchon 3 de raccord. La mise en oeuvre de la présente invention ne crée aucune limitation à ce niveau. Si un simple filetage est pratiqué à l'extrémité des ronds à béton 1 et 2, les essais de traction en laboratoire montrent que la rupture des barres se produit toujours à l'endroit du filetage de l'une d'entre elles. On peut expliquer ce phénomène par le fait que la section de la barre est réduite à cet endroit. En effet. le filetage pratiquée à la surface du rond à béton entame la section et celle-ci étant moindre, il se crée une faiblesse. Jusqu'à présent, on a évité cet inconvénient en majorant la section de la barre pour tenir compte de la plus faible résistance au niveau de la liaison mécanique. Il s'en suit un surcout sans qu'aucune garantie de sécurité supplémentaire ne soit apportée. Avec la liaison mécanique de la présente invention on procède au renforcement de l'extrémité du rond à béton. de telle sorte que celle-ci soit plus résistante que la partie centrale de la barre. Ainsi, en cas de traction, la rupture se produit dans la partie centrale de la barre et non plus au niveau de la jonction. Le choix de la section du rond à béton peut se faire en fonction de la résistance à obtenir dans la partie centrale de la barre et non plus dans la partie fragilisée de la liaison comme cela se rencontre traditionnellement. A résistance égale, les ronds a béton utilisés dans le cadre de la présente invention seront de section plus faible, ce qui permet de réaliser une économie substantielle. Selon la caractéristique principale de la présente invention, le renforcement de l'extrémité du rond à béton est obtenu par un refoulement réalisé à froid. Il faut insister sur le caractère limité de l'opération contraire aux usages dans le domaine. La technique traditionnelle de refoulement à froid veut que l'on obtienne des modifications dimensionnelles de la pièce usinée supérieures a 30 2. Par exemple, un diamétre de 40 mm refoulé à froid selon les techniques traditionnelles amène un diamètre de l'ordre de 55 mm. Or. une telle déformation de la matière ne procure pas les résultats escomptés et on aboutit à une perte de résistance. Celle-ci se localise essentiellement au niveau de la zone de changement de diamètre.Des essais de traction montrent que la rupture se produit à ce niveau. Selon l'invention, l'extrémité est renforcée sur la longueur de filetage par un refoulement réalisé à froid qui procure un accroissement des diamètres, égal ou inférieur à 30 Z, et notamment compris entre 10 et 30 Z. Cette valeur permet à la fois d'obtenir un accroissement de la résistance due à l'augmentation de la section et également une augmentation faible de contrainte interne pour ne pas fragiliser le rond à béton au niveau du changement de diamètre. Le tableau 1 ci-dessous indique, à titre d'exemple, des valeurs de diamètre d1 de refoulement à obtenir avant filetage en fonction du diamètre t nominal de la barre employée donnant de bons résultats à l'usage. TABLEAU 1 dl nominal filetage mm mm 16 20 20 25 30 32 36 40 45 50 56 56 Les valeurs indiquées montrent que le refoulement à froid doit être en pourcentage d'autant plus faible que le diamètre de la barre est important. La section du rond en béton au niveau du fond de filet de l'extrémité doit être au moins légèrement supérieure i la section courante du rond à béton. L'opération de refoulement de la présente invention doit de préférence être effectuée à froid. En effet. un refoulement à chaud présente l'inconvénient de fragiliser la zone de transition en raison du refroidissement non contrôlé. Il se produit généralement une hyper-trempe qui affaiblît le métal. Le procédé à chaud doit aussi être mis en oeuvre hors chantier car il nécessite des fours qui doivent être alimentés en énergie souvent non disponible sur le chantier. Les ronds en béton, étant généralement réalisés dans des aciers à forte teneur en carbone et manganèse. sont donc très sensibles aux chocs thermiques et le refoulement à froid est par conséquent préconisé. La longueur du filetage réalisé à l'extrémité des ronds à béton devra correspondre sensiblement au diamètre du dit rond pour se ménager une sécurité, étant donné que des longueurs de filetage de 0,7 fois le diamètre suffisent pour résister à la traction. La liaison mécanique de la présente invention pourra également être mise en oeuvre dans le cas de ronds à béton fixes, que l'on ne peut écarter tel que cela est illustré à la figure 2. Dans ce cas, l'une des barres 1 comporte un filetage 4 de longueur double réalisé autour d une extrémité refoulée, et le manchon 3 placé initialement autour du filetage 4 sera déplacé par rotation pour venir recouvrir le filetage 5 des ronds à béton 2. Les filetages 4 et 5 auront un pas de meme sens. Il faut également que la mise en oeuvre de la liaison mécanique de la présente invention puisse également btre réalisée au niveau de points d'ancrage de ronds å béton 1 tel que cela est illustré à la figure 3. Dans ce cas, l'extrémité filetée 4 du rond à béton reçoit préalablement un refoulement réalisé à froid pour le renforcer, et cette extrémité est fixée sur une douille d'ancrage 6 solidaire du bloc 7 de béton. D'autres mises en oeuvre de la présente invention à la portée de l Homme de l'Art, auraient également pu etre envisagées sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Liaison mécanique de ronds à béton. qui trouvera notamment son application dans le domaine de la construction d'éléments en béton, dans laquelle les ronds à béton (1 et 2 > à fixer comportent une extrémité filetée (4 et 5 > destinée à être insérée dans un manchon (3) taraudé de liaison, caractérisé par le fait que l'extrémité (4) du rond à béton (1) est renforcée par un refoulement réalisé à froid. 2. Liaison mécanique de ronds à béton selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'extrémité (5) est renforcée sur la longueur du filetage. 3. Liaison mécanique de ronds à béton selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le refoulement correspond å un taux d'accroissement du diamètre égal ou inférieur à 30 Z. 4. Liaison mécanique de ronds à béton selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le refoulement correspond à un taux d'accroissement du diamètre compris entre 10 et 30 Z. 5. Liaison mécanique de ronds à béton selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le refoulement est d'autant plus faible que le diamètre de la barre est important. 6. Liaison mécanique de ronds å béton selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le diamètre nominal de 20 mm d'un rond à béton (1) est porté à son diamètre de filetage de 24 mm. 7. Liaison mécanique de ronds à béton selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le diamètre nominal de 50 mm d'un rond à béton (1) est porté à son extrémité fileté un diamètre de 56 mm. 8. Liaison mécanique de ronds à béton selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la section du rond à béton au niveau du fond de filet de l'extrémité (4) est au moins supérieure à la section courante du rond à béton (1). 9. Liaison mécanique de ronds à béton selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'extrémité du rond à béton (1) est renforcée sur une longueur correspondant sensiblement à son diamètre.