Brevet FR2649738A1 — publié le 19910118

ANCRE NOTAMMENT POUR PANNEAU DE BETON -La présente invention a pour objet une ancre pour matériaux durcissables et notamment pour du béton, introduite dans un moule avant coulée du matériaux, et destinée en particulier, mais non exclusivement, à la manutention de panneaux minces de béton armé, tels que ceux qui sont employés dans les constructions préfabriquées. De telles ancres sont bien connues, une des deux extrêmités d'une tige, permettant une liaison mécanique avec le crochet d'un engin de levage alors que le reste de l'ancre désigné dans la technique par tige, pour la partie longitudinale et pied, pour l'autre extrémité, est intégré dans le matériau durcissable,lors de la coulée. Une ancre d'un premier type connu comprend une extrémité de forme générale cylindrique, à partir de laquelle s'étend une tige également cylindrique terminée par un pied de diamétre supérieur du diamètre de la tige. Lorsque un effort de traction est exercé sur cette insert, le pied de l'ancre exerce sur le béton se trouvant au-dessus de lui un effort de compression. C'est-à-dire que l'effort de traction est reporté sur le pied, la forme du pied déterminant un cône d'arrachement ou de rupture. I1 est également connu de prévoir au voisinage du pied, un oeil permettant le passage d'une armature ou fer de renfort à l'intérieur de l'ancre. Par cette disposition, est établie une solidarisation entre l'ancre et:une armature ou fer de renfort passant à travers l'oeil du pied de l'ancre. Danse cas, le report de l'effort de traction sur la masse du panneau résulte en définitive de l'adhérence des armatures à l'intérieur du panneau. D'autres ancres sont égalements connues et utilisées et, en particulier, les ancres dites "à queue de carpe" dont la tige plate se termine par deux parties divergentes permettant de réaliser un scellement. La tige, en forme de plaque, est terminée à sa partie supérieure par un trou permettant l'introduction d'un crochet de levage ou encore, par une tige filetée ou un tube taraude. Les ancrages connus permettent d'effectuer dans des conditions convenables le levage des panneaux lorsque la force de levage s'exerce dans la direction longitudinale de l'ancre. Par contre, lorsque la force appliquée sur le panneau n'est plus dans, dans cette direction, il arrive que celle-ci fléchisse, ce qui détériore le béton encore en partie frais lorsque l'épaisseur du béton au-dessus de l'ancre est insuffisante. Il donc nécessaire dans un tel cas de renforcer, d'une part la résistance à la flexion de l'ancre et, d'autre part, de renforcer l'élément de béton autour de l'ancre pour qu'il puisse résister à des efforts latéraux, efforts qui se produisent par exemple lorsque le panneau coulé en position horizontale doit être amené, en vue de son séchage, en position verticale. La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénient et de proposer une ancre permettant une application d'efforts latéraux sur le panneau. La présente invention peut être appliquée à toutes les ancres de type connu, à tige cylindrique ,creuse ou pleine, ou plate et à tête et pied quelconques. Elle permet, d'une manière générale, d'augmenter la résistance à la traction des ancres par une meilleure répartition des efforts dans une plus grande masse de béton, pour éliminer les surchages locales. Selon la présente invention, l'ancre comprenant une tête, une tige longitudinale et un pied d'ancrage est caractérisée en ce que, au moins un élément d'ancrage latéral est solidarisé avec la tige. Alors que dans les pièces d'ancrages connues l'ancre était conçue pour résister à l'application d'une force unidirectionnelle s'exercant selon la direction longitudinale de celle-ci, l'ancre selon l'invention présente une résistance beaucoup plus importante, dans une direction transversale, perpendiculaire à la direction longitudinale de l'ancre. D'une manière générale, l'élément d'ancrage latéral constitue une protubérance sur la tige permettant éventuellement d'éloigner les points de contact des fers de renfort hors du plan médian du panneau c'est-à-dire en-dehors de la direction longitudinale de l'ancre, lorsqu'une liaison avec les fers est souhaitable. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la. description qui va suivre de modes de réalisation particuliers donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs en regard des figures qui représentent - Les figures 1 et la, des schémas permettant d'expliquer le problème qui est résolu par l'invention; - Les figures 2, et 2a un schéma d'explication d'un premier mode de réalisation, la figure 2 étant une coupe verticale et la Fig.2a étant une vue par dessus montrant la limite su cône d'ancrage; - Les figures 3, et 3a les mêmes schémas dans une variante de réalisation;; - Les figures 4 et 4a, une ancre selon l'invention respectivement en coupe verticale et en coupe horizontale, selon la ligne IV IV de la figure 4 - Les figures 5 et 5a, une vue en coupe verticale e4 en coupe selon la ligne V-V de la Fig.5; - Les figures 6 et 6a, une coupe verticale et une coupe transversale, d'une ancre - Les figures 7 et 8, des variantes de réalisation de l'ancre de la figure 6 - Les figures 9 et 9a, une ancre à tige plate à trou selon l'invention - Les figures 10, et lOa, et lOb, un mode de réalisation d'une ancre à douille - Les figures 11 et lia, un mode de réalisation d'une ancre plate à pied d'ancrage latéral allongé - Les figures 12 et 12a une ancre à tige cylindrique à élément d'ancrage latéral symétrique, la figure 12a étant une coupe selon la ligne XII-XII de la figure 12. - La figure 13, un autre mode de réalisation d'une ancre plate - La figure 14 à 14 c, en vue de face une pièce latérale d'ancrage destinée à être rapportée sur une ancre à douille ou sur une ancre à tige cylindrique - Les figures 15 et 15a, deux vues d'un élément d'ancrage destiné à hêtre rapporté sur une ancre plate. Comme indiqué précédemment, il existe de nombreux cas dans lesquels les ancres doivent soutenir des efforts non longitudinaux. Un premier exemple est donné sur la Figure 1 qui représente un panneau épais pour lequel l'utilisateur a interdit que des points d'ancrage soient prévus dans la face supérieure. Dans ce cas, le levage doit être effectué à partir de points d'ancrage latéraux. Les forces F1 appliquées sur les ancres sont donc perpendiculaires à la direction des ancres (non représentées). Si l'épaisseur "1" est insuffisante, les ancres vont se déformer et détériorer le béton. Un autre exemple d'application de l'invention est représenté sur la figure la. Il s'agit dans ce cas de relever un panneau mince, c'est à dire de le faire passer de la position horizontale représentée, à la position verticale, par pivotement de 900, par application sur les ancres d'une force F2. A nouveau, si l'épaisseur "l" du béton au-dessus de l'ancre est insuffisante, l'ancre va se déformer et blesser le béton. Les panneaux sont également soumis à des efforts latéraux lorsque, suspendus à un engin de levage, ils subissent les effets du vent. La présente invention permet de renforcer les ancres et la manutention des panneaux, même lorsque l'épaisseur "l" est insuffisant avec les ancres traditionnelles.Pour celà, la résistance de chaque ancre est augmentée dans le plan "P" de la Fig.l, dans lequel se trouvent les forces F1 et F2, quel que soit l'angle existant entre la direction longitudinale de l'ancre et la direction de la force extérieure. Un premier mode de réalisation de l'invention est représenté sur les figures 2,2a. Dans cet exemple, l'ancre est à tête 3 et à tige 2 cylindriques, le pied d'ancrage (non représenté) pouvant être quelconque. Conformément à l'invention, un pied latéral 5 est disposé parallèlement à la tige 2 de l'ancre. Le pied latéral détermine un cône d'arrachement 7 dont les limites sont tracées en pointillés. La périphérie du cône 7 apparatt plus clairement sur la Fig. 2a. Elle présente une forme circulaire. De préférence, l'insert ou pied latéral 5 est disposé le plus près possible de la tête 3. Malheureusement, étant donné que l'insert latéral 5 est proche de la tête 3, le cône de rupture est coupé par la ligne 8 (comme représenté sur la figure 2a), constituant le bord du panneau, de sorte que la résistance du cône qui est proportionnelle au volume de celui-ci est relativement faible. Aussi, selon une caractéristique de l'invention, l'élément d'ancrage 5 peut présenter un axe de symétrie incliné à rapport par panneau. Comme cela apparat sur la figure 3a, la périphérie du cône 7 prend une forme elliptique. Son volume est beaucoup plus important et par suite la résistance est également plus importante. Dans les exemples précédents représentés, l'élément latéral d'ancrage était constitué par une pièce cylindroconique. Il est également possible, afin d'augmenter la rigidité d'une tige cylindrique, de prévoir sur celle-ci une excroissance Sa telle que celle qui est représentée sur -la figure 4 qui représente, en coupe verticale l'extremité supérieure d'un ancre à têt 3 et tige 2,de forme générale cylindriques. Comme celà apparatt sur la figure 4a, l'épaisseur de la tige 2 est augmentée dans la direction d'engagement de l'anneau de l'engin de levage,(non représenté) dans la réservation 6, mais elle reste constante dans la direction perpendiculaire. La rigidité de la tige 2, est ainsi augmentée, et il est possible de faire basculer les panneaux -de la position horizontale à la position verticale de laquelle l'ancre travaille normalement. La rigidité de la tige de l'ancre a ainsi été augmentée transversalement sans qu'il y ait une diminution notable de l'épaisseur du béton. Les figures 5 et 5a représentent une ancre à tige cylindrique 2 à tête cylindrique 3 présentant une excroissance Sa et, opposé à celle-ci par rapport à la tige, un élément d'ancrage latéral 5. Un fer de renfort 4 vient prendre appui sur l'excroissance Sa comme celà sera décrit ultérieurement et l'insert latéral S détermine un cône d'arrachement 7.Une ancre, telle que celle qui est représentée sur les figures 5 et Sa, peut travailler simultanément à la compression par la pièce S et en adhérence par le passage d'un fer 4 sur l'excroissance ou renflement Sa. Les figures 6, 6a, 7 et 8, représentent une autre réalisation avec une ancre à tige plate ou cylindrique 2 à tête cylindrique 3 et une protubérance longitudinale Sa. Cette protubérance peut recevoir des fers de renfort 4, soit à l'intérieur d'un ou plusieurs trous 11 prévus dans la protubérance 5a (figure 7), soit à l'intérieur des rainures 12 formées dans ladite protubérance Sa (figure 8). Les figures 9 et 9a, représentent une ancre à tige plate 2 en vue de face et en vue par-dessus dont la tête 3 présente un orifice permettant de passer un anneau de levage. Latéralement à la direction longitudinale de la plaque 2 est formée ou rapportée une pièce cylindrique d'ancrage 5 en forme de disque. Comme précédemment, cette pièce travaille à la compression et l'extrémité de la tige 2 (non représentée) peut être quelconque et, par exemple, à queue de carpe. Les figures 10 , lova, et lOb représentent une ancre à douille taraudée 13 à éléments d'ancrage latéraux 5. A l'intérieur de l'ancre peut venir se fixer par vissage une pièce de manutention (non représentée). Comme cela apparat sur la figure lova, les éléments latéraux 5 font saillie de part et d'autre de la douille 13. Ils peuvent être fixés à un endroit quelconque sur la longueur de la douille. Les figures 11 et lia représentent également une ancre plate dont l'élément d'ancrage latéral S s'étend sur sensiblement toute la longueur de l'ancre. Et il est ainsi possible de manutentionner les panneaux dans lesquels l'ancre est incluse dans une direction perpendiculaire à la direction longitudinale de l'ancre. Dans les exemples qui viennent d'être donnés, les éléments latéraux d'ancrage sont intégrés à l'ancre lors de la fabrication. C'est-à-dire que l'ancre peut travailler dans sa direction longitudinale, comme les ancres traditionnelles, mais également dans des directions perpendiculaires à cette direction. Mais, les ancres et leurs éléments d'ancrage latéral doivent impérativement être convenablement positionnées à l'intérieur du moule pour pouvoir résister aux efforts latéraux. Afin d'éviter des erreurs de montage dans le moule, il est également possible de prévoir une structure symétrique des éléments d'ancrage latéral tels que ceux qui sont représentés sur les figures 12 et 13. Sur les figures 12 et 12a, la tige 2 présente également des excroissances 14 lat-érales sur lesquelles sont formées deux pièces 15 , la pièce 15 présentant des rainures 12 de passage des fers de renfort. Cette pièce peut être obtenue directement par forgeage. Dans l'exemple représenté, la tête 3 est cylindrique, mais elle peut être plate ou constituée par une douille filetée. La Fig.13 représente, en perspective, une ancre à tige plate sur les faces de laquelle font saillie, de part et d'autre de la tige des éléments 5 d'ancrage latéral s'étendant sur une grande partie de la longueur de la tige 2. Les ailes 5 font saillie à partir de la tige, sensiblement dans le plan médian de eclle-ci alors que, dans les exemples précédents, les éléments d'ancrage s'étendaient à partir d'un bord de l'ancre.. Des orifices 11 sont avantageusement prévus qui traversent la tige 2 perpendiculairement.En tant que de besoin, des fers de renfort peuvent être insérés dans les orifices Il. Une telle ancre, comme celle de la Figure 12 présente l'avantage de pouvoir manutentioner des panneaux dans deux directions opposées par rapport à la direction longitudinale de l'ancre et, en particulier, permettent de retourner complètement un panneau. Dans les exemples qui viennent d'entre donnés, les ancres sont monobloc. Il est également possible de mettre en oeuvre l'invention à l'aide de pièces rapportées qui peuvent être solidarisées des ancres classiques par friction, soudure, brasure etc.... La pièce 16 représentée sur les figures 14, 14a et 14b, est plus particulièrement conçue pour être glissée sur une ancre à douille. Elle présente un orifice central 17 se glissant sur la tige d'une ancre et des rainures 12 de maintien de fers de renfort. les pieds 5 constituent des éléments d'ancrage latéral ce qui permet d'utiliser une telle ancre en compression, c'est-à-dire sans liaison avec les armatures. Les Figures 15 et 15 a, représentent une pièce 20 rapportable sur une ancre à tige plate de laquelle elle peut être solidarisée par tout moyen. Elle se présente sous la forme d'un "U" ou étrier dont l'ouverture interne 18 s'applique contre les côtés de la tige. Les pieds 19 de la pièce 20 sont, de préférence inclinés par rapport à l'horizontale comme dans le mode de réalisation de la Figure 3, afin d'augmenter le volume du cône de rupture. A la partie supérieure de la pièce 20 est formée une rainure 12 permettant d'assujettir un fer de renfort (non représenté). Il va de soi que de nombreuses variantes peuvent être introduites, notamment par substitution de moyens techniquement équivalents sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Ancre, notamment panneau de béton armé, comprenant une extrémité (3) pouvant coopérer avec un engin de levage et une tige (2)s'étendant dans une direction longitudinale à partir de l'extrémité (3), caractérisée en ce que, au moins un élément latéral d'ancrage (5) fait saillie à partir de la tige (2). 2. Ancre selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément d'ancrage est constitué par excroissance (5a) formée le long de la tige (2). 3. Ancre selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'élément d'ancrage latéral (Sa) comprend des moyens (11, 12) d'appui pour des fers de renfort (4). 4. Ancre selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'ancrage latéral (5) fait saillie sensiblement perpendiculairement à la direction longitudinale de la tige. 5 Ancre selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'élément latéral d'ancrage (5) est incliné par rapport à la perpendiculaire à la direction longitudinale de la tige (2). 6. Ancre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément d'ancrage latéral (5) est constitué par une pièce rapportée (16, 20). 7. Ancre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément latéral d'ancrage est constitué de deux parties (5) disposées symétriquement par rapport à l'axe de la tige (2). 8. Ancre selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'élément latéral d'ancrage (5) est constitué par un disque parallèle à la direction longitudinale de la tige (2). 9. Ancre selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'élément latéral d'ancrage est constitué par un disque incliné par rapport à la direction longitudinale de la tige (2). - 10.Ancre selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle comprend une excroissance longitudinale (5a) et une excroissance transversale (5). 11.Ancre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément d'ancrage latéral (5) est localisé au voisinage de la tête (3). 12.Ancre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément d'ancrage (5) s'étend sur sensiblement toute la longueur de la tige (2) 13.Ancre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend deux éléments d'ancrage latéral s'étendant transversalement de part et d'autre de la tige (2). 14.Pièce destinée à être rapportée sur une ancre à douille, pour constituer une ancre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un orifice interne (17) de diamètre voisin du diamètre externe de la douille (13) et deux pieds (5) symétriques, les pieds présentant des rainures (12) pour des fers de renforts. 15. Pièce destinée à être montée sur une ancre à tige plate pour constituer une ancre selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce qu'elle présente une forme en "U" dont les branches se prolongent par des retours (19), la dimension de l'ouverture (18) étant sensiblement égale à l'épaisseur de la tige plate.