Brevet FR2741094A1 — publié le 19970516

PROCEDE POUR CONSTRUIRE DES STRUCTURES EN BETON SUSPENDUES A UNE CHARPENTE METALLIQUE PAR TRANSFERT DE CHARGE La présente invention est relative à un procédé permettant la construction d'ouvrage en structures mixtes métal-béton (armé ou précontraint), lorsque la partie en béton est suspendue à la partie métallique. Les solutions connues consistent à construire d'abord la structure métallique et ensuite la structure en béton que ce soit par éléments préfabriqués ou par coulage en place. Ces solutions présentent comme inconvénient d'avoir à maîtriser des déformations d'ensemble et les contraintes qui s'y associent au sein de chacun des matériaux par des méthodes "a priori" telles que contre-flèche de construction, phasage de bétonnage par plots disjoints... Le résultat obtenu dépend uniquement de la précision des calculs effectués à la conception de la structure et des caractériques réelles des matériaux mis en oeuvre: aucun réglage n'étant possible lors de la construction de ladite structure. Le procédé considéré, se caractérise en ce qu'il consiste à réaliser d'abord la partie béton de la structure sur un coffrage sur cintre puis à assembler la partie métallique de la structure et enfin d'assurer l'accrochage de la partie béton sur la partie métallique par transfert de charge depuis le coffrage sur cintre qui supporte provisoirement la partie béton vers la charpente métallique à laquelle le béton sera lié de manière définitive. Le transfert de charge se fait à l'aide d'un ensemble de verins hydrauliques pilotés en pression, posés sur la charpente métallique et agissant sur des suspentes fixées sur la structure béton. La mise en pression progressive par palier des vérins provoque le rapprochement entre la structure métallique qui se déforme peu à peu et le béton, qui reste fixe. En fin d'opération, le béton décolle très légèrement du coffrage ; son poids est alors entièrement repris par la charpente métallique. Les suspentes sont alors définitivement assujetties à la charpente métallique par un système vis-écrous. Les dessins annexés illustrent et précisent l'invention. La figure 1 est une coupe transversale à la charpente métallique 1. Le vérin 2 s'appuie sur la charpente par l'intermédiaire d'un chevêtre support 3 enjambant l'étrier définitif 4. Le vérin agit sur deux barres de traction 5 par l'intermédiaire d'un étrier provisoire 6 et de deux écrous à portée sphérique 7. Les barres de traction sont liées aux tiges-suspentes définitives 8 au moyen de manchons filetés 9. L'attache des tiges-suspentes 8 sur la structure en béton 10 se fait par l'intermédiaire des ancrages à rotule 11 noyés dans le béton lors du coulage sur le coffrage 12. La figure 2 est une élévation de l'ensemble au début de l'opération. A noter la verticalité de la suspente. La figure 3 est une élévation de l'ensemble en fin d'opération avant démontage du vérin. A noter le déplacement horizontal dx concomitant au déplacement vertical dy qui peut se produire dans le cas de structures courbes, ce qui justifie l'utilisation de raccord sur rotule en tête et en pieds des suspentes. A noter également le déplacement de l'étier définitif 4 par rapport au chevêtre support 3 et à la charpente 2, déplacement dû à l'inclinaison éventuelle de la suspente. La figure 4 est une élévation de l'ensemble en fin d'opération après démontage du vérin 2, du chevêtre support 3, de l'étrier provisoire 6, des barres de traction 5, des écrous 7 et des machons 9. L'étrier définitif 4 est bloqué sur la charpente 1 par serrage d'une paire d'écrous à portée sphérique. Avant l'opération, la tension nécessaire pour chaque paire de suspente est calculée par les méthodes de la résistance des matériaux. Le pilotage de l'opération consiste à imposer les efforts ainsi prédéterminés dans chacun des vérins. Pour simplifier, on peut regrouper les vérins dont les efforts sont voisins en les mettant en équipression. En cours d'opération, les vérins sont asservis en pressions qui évoluent proportionnellement entre elles depuis la valeur 0 jusqu'à la valeur calculée. On contrôle également que les déformations de la structure en béton restent admissibles par mesure des déplacements verticaux au droit des cintres dit point dur et entre cintre dit . point souple . On s'assure que les déplacements des points souples n'excèdent pas la flèche prise par le coffrage au moment du coulage de la structure béton. On vérifie que les déplacements sur points durs restent en permanence inférieurs à ceux des points souples. Le critère de fin de transfert de charge consiste à ce que le déplacement des points souples soit égal en toute zone, à la flèche prise par le coffrageà l'issue du bétonnage. A cet instant, le coffrage ne supporte plus le poids du béton. Après décintrement, on vérifie la position de la structure en béton et on peut si nécessaire agir localement sur quelques vérins pour un réglage final de la position du béton. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la construction de structures en béton suspendues a une charpente métallique, caractérisé en ce qu'il consiste â réaliser d'abord la structure béton (10) sur cintre puis la structure métallique (1) et ensuite a transférer le poids du béton supporté par le cintre vers la structure métallique. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le transfert de charge s'effectue au moyen de suspentes (8) mises en tension par vérins (2). 3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que les suspentes (8) servant au transfert de charge sont utilisés pour assembler définitivement les matériaux béton (10) et métal (1) de la structure. 4. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le pilote du transfert de charge se fait principalement par asservissement de l'effort dans les vérins (2). 5. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le controle du transfert de charge se fait par mesure du déplacement de la structure béton.