Brevet FR2688533A1 — publié le 19930917

PROCEDE ET DISPOSITIF D'ASSEMBLAGE DE DEUX PIECES PREFA BRIOUEES EN BETON. L'invention se rapporte à l'assemblage entre deux pièces préfabriquées en béton, en particulier deux éléments de section droite rectangulaire. La solution traditionnelle, illustrée par la figure 1, est réalisée sous la forme d'un embrèvement entre deux surfaces brisées complémentaires qui constituent les faces terminales des éléments, de section rectangulaire, à assembler et présentent une région d'appui AB légèrement inclinée par rapport à la direction de l'effort normal N, c'est-à-dire la direction perpendiculaire à la section droite desdits éléments, cette région d'appui AB étant traversée perpendiculairement par un goujon g ancré dans l'un des éléments au moment du coulage du béton et reçu dans un logement cylindrique ménagé dans l'autre élément et que l'on remplit de mortier après assemblage. Les inconvénients de cette solution concernent la transmission des efforts normaux, de cisaillement et de flexion d'un élément à l'autre, et la rigidité transversale de l'assemblage. En ce qui concerne cette dernière, il est clair qu'un effort perpendiculaire au plan de la figure (donc paral lèle à la petite dimension ou largeur de la section rectangulaire) aura pour effet de faire tourner autour du goujon l'élément auquel il sera appliqué : l'assemblage n'a donc pratiquement aucune rigidité transversale, ce qui rend sa pose relativement délicate et conduit à devoir renforcer le contreventement. L'effort de cisaillement, dit "effort tranchant" T sera transmis par le goujon seulement sur la moitié de la hauteur h (grande dimension) de la section. L'effort normal N sera transmis uniquement par le frottement sur la région d'appui AB et par le cisaillement du goujon, ce qui ne constitue pas une solution satisfaisante. Enfin, le moment de flexion Mf, dû à l'effet du vent transversal ou de surcharges dissymétriques des deux pièces, ne sera pas transmis, ce qui peut conduire à des déformations donc à devoir surdimensionner les éléments. L'invention a pour objet un procédé d'assemblage de mise en oeuvre simple et rapide et qui soit exempt des inconvénients ci-dessus, les efforts normaux, de cisaillement et de flexion, étant transmis efficacement d'une pièce à l'autre. Le procédé suivant l'invention consiste à réaliser des pièces préfabriquées en béton de section rectangulaire ayant des faces planes d'assemblage parallèles à leur section droite et dans les portions terminales desquelles sont incorporées, au moment du coulage du béton, des plaques métalliques rectangulaires constituant lesdites faces planes, qui ont la même largeur que la section droite des pièces et une hauteur plus grande, de façon à présenter à leurs deux extrémités des portions extérieures libres munies de trous, lesdites plaques étant munies en leur centre d'un élément métallique de transmission de l'effort tranchant du béton situé derrière elles et de trous taraudés pratiqués dans la portion de leur surface inscrite dans ladite section droite, des ronds à béton également incorporés au béton ayant des extrémités filetées vissées dans lesdits trous taraudés à appliquer, l'une contre l'autre, les plaques des deux pièces à assembler et à les serrer ensemble au moyen de boulons que l'on introduit dans lesdits trous. Elle a encore pour objet des plaques servant à la mise en oeuvre du procédé ci-dessus. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après. Au dessin annexe La figure 1 illustre l'art antérieur La figure 2 est une vue schématique, en éléva tion, d'un assemblage conforme à l'invention, destiné à la réalisation d'éléments de char pente de grande portée ; et La figure 3 est une coupe suivant III-III de la figure 2. On voit que les deux portions 1-2 de poutre à assembler, dont la section droite rectangulaire apparaît en pointillés et hachurée à la figure 3, sont chacune munies, sur leur face terminale, d'une plaque métallique 3-4 dont la largeur est égale à celle de ladite section droite, tandis que sa hauteur est supérieure à la hauteur de ladite section. La plaque 3 est munie - dans sa région qui s inscrit dans la section - de quatre trous taraudés 31-32, 31a-32a dans lesquels viennent se visser les extrémités filetées de quatre ronds à béton tels que 33-35 pour la plaque 3, 4345 pour la plaque 4. La plaque 3 est en outre munie dans ses portions terminales libres extérieures à la section, de quatre trous 37-38 et 37a-38a et, en son centre, d'un élément métallique, 39 pour la plaque 3, 49 pour la plaque 4, soudé à la face de la plaque en contact avec le béton et destiné à assurer la transmission de l'effort tranchant du béton à la plaque. Les deux plaques et leurs ancrages (ronds à béton et éléments métalliques) sont disposés au moment du coulage du béton dans les armatures des pièces à assembler. Des boulons à haute résistance 5 à 8 sont introduits dans les trous 31-32 et 31a-32a et, au moment de l'exécution de l'assemblage, ils sont serrés énergiquement, ce qui a pour effet d'assurer l'alignement rigoureux des deux pièces entre elles et des ancrages des plaques entre eux. Le couple de serrage des boulons étant contrôlé, l'effort tranchant transmis d'une plaque à l'autre est connu avec précision : c'est le produit de l'effort de traction exercé par les quatre boulons par le coefficient de frottement entre les plaques. On notera que cet effort est transmis sur la totalité de la hauteur de la section. L'effort normal est parfaitement transmis entre les plaques sur toute la hauteur de la section. Le moment de flexion est également parfaitement transmis, du fait que le bras de levier z2 formé par la plaque est supérieur au bras de levier zl formé par la section de béton. La rigidité transversale de l'assemblage est non négligeable, les boulons étant disposés aux quatre angles de la plaque. Ceci constitue une sécurité tant au moment de la pose qu'au cours de la durée de vie de la charpente. Le temps de pose se réduisant au temps de serrage de quatre boulons, le coût du montage (immobilisation du matériel de levage et temps de travail du personnel) se trouve réduit. Il va de soi que l'exemple d'exécution décrit n'est pas limitatif. Revendications 1. Procédé d'assemblage de deux pièces en béton de section rectangulaire, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser des pièces préfabriquées (1-2) en béton de section rectangulaire ayant des faces planes d'assemblage parallèles à leur section droite et dans les portions terminales desquelles sont incorporées, au moment du coulage du béton, des plaques métalliques rectangulaires (3-4) constituant lesdites faces planes, qui ont la même largeur que la section droite des pièces et une hauteur plus grande, de façon à présenter à leurs deux extrémités des portions extérieures libres munies de trous (37-37a - 38-38a), lesdites plaques étant munies en leur centre d'un élément métallique (39-49) de transmission de l'effort tranchant du béton situé derrière elles et de trous taraudés (3131a - 32-32a) pratiqués dans la portion de leur surface inscrite dans ladite section droite, des ronds à béton (33-35 - 43-45) également incorporés au béton ayant des extrémités filetées vissées dans lesdits trous taraudés à appliquer, l'une contre l'autre, les plaques des deux pièces à assembler et à les serrer ensemble au moyen de boulons (5 à 8) que l'on introduit dans lesdits trous. 2. Plaque métallique rectangulaire destinée à la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est munie en son centre d'un élément métallique avantageusement parallélépipédique et, à chacune de ses deux extrémités, de deux trous taraudés proches de son bord et de deux trous situés derrière les précédents.