Brevet FR2684702A1 — publié le 19930611

Structure en béton armé ou précontraint pour la construction de murs. La présente invention concerne une structure en béton armé ou précontraint, en partie préfabriquée, en partie exécutée sur place, propre à la construction de murs de soutènement de terre, de pieds de talus, de culées de ponts, de murs d'enceinte d'édification, de réservoirs d'eau, de digues portuaires, etc. La présente invention s'applique à une structure de soutènement de terre, définie par une série de panneaux préfabriqués en béton armé ou précontraint, disposés l'un à côté de L'autre, de telle sorte qu'ils permettent de former une structure aussi longue que nécessaire. La structure faisant l'objet du présent brevet d'invention se compose d'un certain nombre de pièces préfabriquées qui forment le levé de la structure finie, à section en T, avec Les nervures orientées du côté de la terre à contenir. Dans le Brevet espagnol NO P8902548, est décrite une structure de caractéristiques analogues, mais présentant une configuration en z et manquant de la simplicité propre à la présente invention, ainsi que des renforcements incorporés au niveau de la totalité de la structure et notamment au niveau du frettage inférieur de celle-ci, qui apporte à l'ensemble une amélioration notable surtout dans le domaine de la transmission des contraintes à la nervure lors des opérations de mise en place en chantier. La section en T susmentionnée est de préférence variable, sa largeur étant plus petite au niveau de la partie supérieure de la structure ou couronnement et plus grande au niveau de La zone inférieure de la structure ou base; la section peut cependant être constante de la base au couronnement. La section à la base doit avoir en tout état de cause la dimension nécessaire, qui sera la plus restrictive, étant donné qu'il est indispensable de prévoir des sections plus larges et plus résistantes au fur et à mesure du rapprochement de la base de la structure, car c'est dans cette proportion qu'augmentent les contraintes de flexion et de cisaillement entraînées par la charge du matériau que supporte la structure. D'autre part, la disposition de la nervure, centrée par rapport à la largeur totale de la section, permet de considérer que les ailes de la section en T vont travailler comme de petits porte-à-faux, de telle sorte que les sections de ces derniers sont à dimensionner en vue de résister aux contraintes qu'ils devront subir du fait des différents types de remblais. La présente invention concerne une nouvelle structure en béton armé ou précontraint pour la construction de murs, munie de pattes autoportantes qui permettent de la mettre en place sur chantier et qui sont susceptibles de transmettre, par L'intermédiaire d'une frette, les contraintes de flexion et de cisaillement causées lors de la mise en place à la verticale de la structure partant de sa position horizontale de stockage, à la nervure de la section qui, en dernier ressort, est l'élément appelé à Les supporter. La frette ne s'avère pas nécessaire dans le cas des éléments de petite hauteur, étant donné les contraintes faibLes à transmettre à la nervure, dans un tel cas. Le levé préfabriqué décrit jusqu'à présent transmet au terrain les contraintes causées par Les matériaux qu'il supporte par l'intermédiaire d'une fondation armée dont les dimensions suffisantes permettent d'atteindre les objectifs suivants - Un coefficient de sécurité contre le renversement supérieur à une certaine valeur minimale ; - Un coefficient de sécurité contre le glissement supérieur à une certaine valeur minimale ; - Une charge transmise au terrain en fonction des caractéristiques du terrain de fondation. L'atteinte des objectifs susmentionnés est possible en faisant varier les dimensions de la fondation armée. Le levé préfabriqué est rendu solidaire de la fondation à t'aide d'un certain nombre d'armatures passives qui émergent de la section en T et qui sont scellées dans la fondation armée. A cet effet, ces armatures en saiLlie sont prévues d'une longueur suffisante pour que, après coulage du béton de La fondation armée, celle-ci travaille en bloc avec le levé ou structure selon L'invention, d'une manière analogue à celle des structures de soutènement exécutées sur place. La structure en béton armé ou précontraint pour la construction de murs faisant l'objet de la présente invention, répond d'une manière structurelle en raison des efforts que transmet le matériau contenu, qui sont à l'origine des contraintes de compression qui affectent les ai les et la zone de la nervure à proximité de celles-ci. Des contraintes de traction affectent également la section au niveau de la zone de la nervure à proximité du matériau soutenu. Ces contraintes sont faibles au niveau du couronnement, mais elles augmentent au fur et à mesure qu'elles se rapprochent de la fondation. Il est bien connu que le béton absorbe convenabLement les compressions, mais non les tractions, raison pour laquelle des armatures actives et passives ont été prévues, ou tout simplement des armatures passives, selon les cas. Les dessins annexés montrent, à titre d'exemple non limitatif, La nouvelle structure en béton armé ou précontraint pour La construction de murs faisant L'objet de la présente invention. Sur ces dessins : La Figure 1 est une section générale de La structure. La Figure 2 est une coupe d'un profil de la structure. La Figure 3 est une vue en perspective, à caractère schématique, de la mise en place des panneaux faisant L'objet des revendications. La Figure 4 est une vue schématique de la disposition des armatures, au niveau des panneaux. Les Figures 5 et 5' sont des vues en coupe de la disposition des armatures au niveau des panneaux, respectivement selon les lignes V-V et V'-V' de La figure 4. La Figure 6 est une vue en perspective d'un panneau au moment de sa mise en place. La Figure 7 est une section d'un exemple de réalisation d'un type de structure à profil constant. Les figures des dessins montrent notamment, avec les références numériques, la disposition des armatures, ce qui permet de décrire l'exemple de la manière la plus conforme à la réalité, étant donné que c'est cette disposition qui assure une performance optimale à cette nouvelle structure en béton pour la construction de murs faisant L'objet de ta présente invention. L'armature 1 est placée dans la partie la plus extérieure de la nervure, à proximité du matériau appelé à être supporté par celle-ci, afin d'augmenter le bras mécanique et d'obtenir ainsi pour ladite structure un plus haut degré de réponse résistante. Cette armature 1 est prolongée au niveau de la partie inférieure de la nervure d'une longueur d'ancrage suffisante afin d'obtenir, d'une part une transmission correcte des contraintes à la fondation et, d'autre part, de fermer les fissures pouvant apparaître au niveau de la section de la base du fait des tractions causées par la poussée du remblais. L'armature 2, conçue sous forme de ceintures fermées, permet de relier, au niveau de la section 1, L'armature de traction à l'armature de compression 3, afin, d'une part, de tenir compte de ladite armature de compression dans les calculs et, d'autre part, d'absorber les contraintes de cisaillement pouvant apparaître au niveau de la section du fait de la poussée du terrain ou du matériau de remplissage. En ce qui concerne le mode de travail de la section en T, et notamment dans le cas des ailes, celles-ci peuvent être considérées comme des porte-à-faux encastrés dans les nervures. C'est ici, au niveau des zones d'encastrement ou d'union des ai les avec tes nervures, que se produisent des contraintes de traction que le béton n'est pas en mesure de contrecarrer. Pour cette raison a été dimensionnée et positionnée l'armature 4, afin de garantir la non-apparition de fissures et un travail correct du béton, ce qui rend inutile la mise en place d'armatures de cisaillement du fait des épaisseurs et des dosages de béton utilisés lors de la conception de ces sections. La partie inférieure des plaques finit, au niveau de la zone du parement intérieur, par une frette reliant à la nervure les pattes sur lesquelles prendra appui le panneau lors de sa mise en place et ce avant le coulage du béton de la fondation armée. La référence 5 montre L'armature conçue pour les pattes afin de leur permettre de résister aux tractions pouvant s'exercer sur elles du fait d'un changement d'alignement lors de la mise en place en chantier (figure 6); cette armature a été conçue aussi pour résister aux contraintes de cisaillement produites par les mêmes causes antérieures.La référence 7 montre L'armature conçue pour la frette et destinée à résister aux flexions que celle-ci transmet aux pattes, alors que la référence 8 représente L'armature qui permet de résister aux torsions transmises par les pattes à la nervure lors du changement de la position horizontale de stockage à la position verticale en chantier. La fondation armée est conçue pour résister à toutes les contraintes qu'elle sera appelée à subir, et ce par l'intermédiaire de l'armature correspondante. La référence 9 montre L'armature préparée pour résister aux tractions par flexion au niveau de L'extrémité en raison de La réaction du terrain. La référence 10 représente L'armature en mesure de résister aux tractions par flexion produites par le poids des terres sur le talon. Enfin, la référence 11 montre l'armature qui a pour rôle en L'occurrence de collaborer avec le béton pour lui permettre de résister aux contraintes de cisaillement pouvant se produire au niveau tant de l'extrémité que du talon de la fondation du fait des contraintes que lui fait subir le terrain, que ce soit sous forme de réaction ou sous forme de poids. La mise en place des panneaux préfabriqués décrits ci-dessus,requiert L'exécution des opérations suivantes, selon le procédé de l'invention : - A - Réalisation d'une fouille en rigole adaptée aux dimensions de la fondation armée, à exécuter sur place. - B - Mise en place de l'armature de fondation et de l'élément préfabriqué selon l'invention. Pour L'éLévation et la mise en place de l'élément préfabriqué, des trous sont prévus au niveau de la zone de la nervure située à proximité des ailes. Ces trous autorisent le passage d'un cylindre en acier, solidement attaché au niveau de ses extrémités dépassant latéralement de la nervure, par des filins et une grue, qui permet d'exécuter toutes les opérations nécessaires, comme le montre la figure 6. La verticalité de l'élément préfabriqué peut être assurée à L'aide de coins mis en place sous les pattes et sous les armatures émergeant du panneau. - C - Bétonnage de la fondation armée à L'aide d'un béton d'une Fck appropriée. Latéralement, entre panneau et panneau, il est nécessaire de ménager un espace inférieur à 1" (2,54 cm), afin de permettre le drainage des éléments liquides éventuellement contenus dans le matériau supporté par la structure de soutènement. Lors de l'opération de bétonnage de la fondation armée, La cote inférieure des nervures et des ai les doit être dépassée de 2 à 3 cm, afin d'assurer un revêtement correct des armatures et un ancrage solide de l'armature du panneau dans la fondation armée, le tout en vue d'obtenir un fonctionnement en bloc identique à celui des structures de soutènement exécutées sur place. REVENDICATIONS 1.- Structure en béton armé ou précontraint pour La construction de murs constitués par des ensembles de pièces préfabriquées formant chacune d'elles un panneau et du type où les panneaux sont adossés les uns aux autres pour réaliser une structure ayant la Longueur recherchée, caractérisée en ce que chaque panneau se compose d'une section en T avec la nervure orientée du côté de la terre à soutenir, cette structure présentant une disposition des éléments d'armature par rapport à l'intérieur des nervures telle qu'elle permet d'obtenir le bras mécanique le plus long là où il est nécessaire, en raison de quoi ladite section en T, variable, peut être dimensionnée selon les besoins de la section subissant les plus fortes contraintes afin de lui permettre de mieux s'adapter aux charges que transmet le matériau à contenir; la section de cette pièce de structure est munie d'une armature soit active, soit passive, afin de compenser la résistance des contraintes extérieures. 2. - Structure en béton armé ou précontraint pour la construction de murs, selon la revendication 1, caractérisé en ce que des armatures à type passif émergent de la partie inférieure de la nervure de la section en T ; ces nervures étant destinées à être scellées dans La fondation et assurent ainsi un fonctionnement en bloc de L'ensemble levé-fondation. 3.- Structure en béton armé ou précontraint pour La construction de murs, selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les pattes de la structure sont autoportantes et en ce qu'elles sont munies d'une frette assurant la transmission des contraintes à la nervure lors des opérations de mise en place en chantier. 4. - Structure en béton armé ou précontraint pour la construction de murs, selon L'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que La section en T est variable, sa largeur étant soit plus petite au niveau de la tête et plus grande au niveau de son union à la fondation, soit constante du couronnement à l'union à la fondation, cette variabilité ou cette constance étant dimensionnée en fonction de la section qui subit les contraintes les plus fortes.