Brevet FR2761389A1 — publié le 19981002

L'invention concerne une poutre auto-porteuse permettant la construction de planchers à entrevous. La poutre selon l'invention est constituée d'une armature coffrante sur laquelle est coulé du béton. Ce type de poutre peut supporter des entrevous de planchers, le béton étant coulé dans la poutre en même temps qu'il est répandu pour recouvrir les entrevous du plancher à réaliser Le document FR-A-2.657.105 a pour objet une armature métallique pour la construction de poutre en béton armé. L'armature de base comporte à chacune de ses extrémités une cale amovible permettant de maintenir les aciers complémentaires crossés en position pendant le coulage du béton. Cette cale sert également de coffrage d'extrémité, et est auto-blocante avec celle de l'autre extrémité grâce à la disposition particulière de ces encoches. Contrairement aux poutrelles existantes en béton armé ou précontraint, la nervure en forme de T de la présente invention ne présente aucune reprise de bétonnage. Elle est parfaitement monolithique et échappe à la règle restrictive dite "des coutures". De plus, il est nécessaire d'utiliser un coffrage pour le dessous de la poutre, ce qui augmente le nombre de manipulations, de matériels à transporter, ce qui rend cette technique onéreuse à mettre en oeuvre. Le document FR-A-2.263.348 propose une poutre auto-porteuse pour la réalisation de planchers en béton sans coffrage qui est caractérisée par le fait que les traverses soudées à l'armature comportent chacune deux extrémités repliées vers le haut, de préférence dans une direction légèrement oblique vers l'extérieur, et que les deux longerons sont constitués chacun par une pièce en tôle pliée sensiblement en U avec une aile supérieure et une aile inférieure horizontales, la partie supérieure du dos du profilé ayant la même inclinaison et venant s'appliquer contre l'extrémité repliée de la traverse, contre laquelle elle est soudée au moyen de points de soudure par résistance. Ce type de poutre permet de ne pas avoir besoin de coffrage lors de sa mise en oeuvre, puisqu'il y a une pièce en tôle pliée en U, fixée à demeure lors de la coulée de la poutre et qui fait office de coffrage. Néanmoins, cette poutre comporte deux inconvénients essentiels. D'une part, cette pièce métallique manque de rigidité, d'autre part, le bon positionnement du treillis métallique sur ladite pièce n'est pas évident à réaliser. De plus, elle est irréalisable industriellement puisque la largeur de la gorge de la tôle pliée est inférieure à la longueur des traverses, de sorte qu'il est obligatoire de mettre en place les traverses en déformant la tôle. Une autre solution consisterait à faire coulisser l'ensemble du treillis dans la tôle pliée par l'une des extrémités libres, ce qui n'est pas évident puisque les traverses sont en contact avec la tôle pliée ; les frottements empêchent donc le coulissement. L'invention proposée permet l'assemblage direct, par soudage électrique de préférence, d'une armature métallique et d'un longeron également métallique spécialement agencé à cet effet. Cet agencement permet un contact ferme et continu entre les aciers filants de l'armature et la tôle du longeron, et l'assemblage est dû à un soudage ponctuel et/ou continu. Il offre également l'avantage d'un positionnement précis du treillis dans le longeron, ce qui contribue encore à augmenter la rigidité de l'ensemble de l'armature et donc de la poutre autoporteuse ainsi réalisée. A cet effet, la présente invention concerne une poutre autoporteuse, réalisée par coulage de béton et destinée à la construction de planchers à entrevous, qui comporte un longeron coffrant de section en forme de U, faisant office de coffrage et d'armature pour le béton, dans lequel est soudé une armature métallique à treillis dont l'extrémité supérieure s'étend à l'extérieur du longeron, caractérisée par le fait que le talon dudit longeron comporte des bossages qui augmentent la rigidité dudit longeron et facilitent le bon positionnement du treillis métallique. Le talon du longeron comporte des bossages longitudinaux. Le talon comporte des cisaillements disposés alternativement ou en escalier. L'armature à treillis comporte deux fers inférieurs et un fer supérieur, chaque fer inférieur étant soudé au fer supérieur par un treillis de liaison. L'extrémité inférieure du treillis de liaison est dans une position plus basse que chaque fer inférieur. Chaque extrémité inférieure du treillis de liaison est associée à un fer inférieur, chaque extrémité et chaque fer inférieur sont en appui contre une face biseautée d'un bossage. Chaque bossage à face biseautée coopère avec un bossage épaulé. Le talon comporte des cisaillements en escalier médians, situés entre les deux séries de bossages, et latéraux, situés entre chaque série de bossages et la paroi latérale adjacente du longeron. Les parois latérales du longeron sont parallèles et leurs extrémités supérieures comportent chacune un plat dirigé vers l'intérieur et une excroissance dirigée vers l'extérieur, celle-ci créant un espace vertical entre le longeron et l'entrevous qui facilite l'accrochage de plafonnages légers par exemple. La gorge de la forme en U du longeron est de largeur supérieure à la largeur du treillis métallique. Les dessins ci-joints sont donnés à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs. Ils représentent un mode de réalisation selon l'invention. Ils permettront de comprendre aisément l'invention. La figure 1 représente une vue en coupe d'une poutre selon l'invention après mise en place des entrevous de planchers et coulage du béton. La figure 2 représente une vue de côté du longeron utilisé pour fabriquer la poutre selon l'invention. Enfin, la figure 3 représente une vue en perspective du longeron. La présente invention concerne une poutre auto-porteuse 1 qui a une forme sensiblement de T inversé, dont la barre horizontale est en position inférieure. Ceci créé deux épaulements qui permettent la mise en place d'entrevous de planchers, situés de part et d'autre de la poutre auto-porteuse 1. Cette poutre auto-porteuse 1 est constituée d'une armature dans laquelle on coule du béton 4, en même temps que sur les entrevous 2. Cette technique permet d'éliminer le retrait différentiel entre le béton de la poutre et le béton de la table de compression réalisé au cours de la même opération. L'armature de la poutre 1 est essentiellement constituée d'un longeron métallique 3 ayant une section en forme de U, qui est bien représenté aux figures 2 et 3. Elle comporte, d'autre part, une armature métallique 5 visible uniquement à la figure 1. Cellle-ci 5 est constituée de deux fers inférieurs 11 et d'un fer supérieur 12, chaque fer inférieur 11 étant solidarisé au fer supérieur 12 par l'intermédiaire d'un treillis de liaison 13. Les deux fers inférieurs 11 sont situés dans la gorge 18 formée par le longeron 3 et sont soudés à celui-ci dans des emplacements prévus à cet effet. Le fer supérieur 12, quant à lui, ne se trouve pas dans la gorge 18 puisque l'armature métallique 5 s'étend vers l'extérieur dudit longeron 3. En fait, l'extrémité inférieure du treillis de liaison 13 est en position inférieure à la position des fers inférieurs 11 avec lesquels il coopère. Le plan passant par l'extrémité inférieure du treillis de liaison 13 et par l'un des fers inférieurs 11 est donc un plan en biais par rapport à l'horizontal. Cette disposition améliore la cohésion entre le treillis de liaison 13 et les fers inférieurs 11. Selon un mode préférentiel de réalisation, l'angle, entre ce plan et l'horizontale, est de 280. Néanmoins, il peut varier entre 15 et 450. En fait, ce plan va coopérer avec le fond du longeron 3, c'est-à-dire avec le talon 6. Ce talon 6 n'est pas plat, mais est conformé par l'intermédiaire de bossages d'appui 7 et de calage 8. Ces bossages 7 et 8 peuvent être longitudinaux, comme c'est le cas sur la figure 3. En fait, pour chaque extrémité inférieure du treillis de liaison 13 associé à un fer inférieur 11, il y a deux bossages, l'un d'appui 7, l'autre de calage 8. Chaque bossage 7 ou 8 comporte une face fonctionnelle. Le bossage d'appui, qui est situé le plus loin de la partie médiane, comporte une face biseautée 14, qui a un angle par rapport à l'horizontale qui est sensiblement de 280, ce qui permet au plan formé par l'extrémité inférieure du treillis de liaison 13 et du fer inférieur 11, d'être en appui à deux niveaux sur cette face biseautée 14 du bossage 7. I1 y a, d'autre part, le bossage de calage 8 qui comporte une face épaulée 15. Ce bossage de calage 8 est situé au plus près de la partie médiane du longeron 3. Cette surface épaulée 15 forme un angle de 560 par rapport à l'horizontale. Cet angle se retrouve également au niveau de l'autre face des bossages d'appui 7 et de calage 8. Bien entendu, la valeur de ces angles n'est pas limitative, et il est possible de les faire varier. Ainsi, la surface biseautée 14 peut avoir un angle qui varie entre 15 et 450, comme c'est le cas pour le plan du treillis 13 associé au fer inférieur 11, alors que la face épaulée 15, comme les deux autres faces, peut varier entre 30 et 900. Le talon 6 du longeron 3 comporte également des cisaillements en escalier 9 et 10. Ceux-ci peuvent être médians 9, c'est-à-dire qu'ils sont placés entre les deux séries de bossage 7 et 8, ou alors latéraux 10, dans le cas où ils sont situés entre une série de bossage 7 et 8 et la paroi adjacente latérale 16 du longeron 3. Ces cisaillements 9 et 10 ont une profondeur qui est réglée de manière à ce que les ouvertures ainsi ménagées soient insuffisantes pour permettre le passage du béton 4, ainsi que de la laitance, tout en étant néanmoins suffisante pour permettre l'accrochage d'un enduit traditionnel effectué sous la nervure pour constituer le plafond. Ces bossages 7 et 8 permettent également d'augmenter la rigidité d'ensemble du longeron 3 et donc de la poutre autoporteuse 1. Chaque paroi latérale 16 comporte, en partie supérieure, une excroissance 17 et un plat 19, qui créent un espace vertical entre le longeron 3 et l'entrevous 2, permettant l'accrochage ultérieur de plafonnages légers ou de réseaux électriques. De ces dispositions, il ressort certains avantages qui peuvent être résumés par - la suppression de "la règle des coutures" puisque le bétonnage de la poutre 1, à talon 6 coffrant, s'opère en une seule opération, - un effort tranchant admissible qui est supérieur à l'effort tranchant qui serait limité par la couture de la reprise de bétonnage, et qui bénéficie aussi de l'abaissement du centre de gravité des aciers tendus. - un meilleur comportement en déformation des ouvrages réalisés avec les poutres 1 à talon 6 coffrant, grâce à l'abaissement des centres de gravité des aciers tendus et à l'élimination du retrait différentiel, et - la possibilité d'améliorer la tenue au feu par des armatures libres complémentaires tenues par des suspentes à distance des parois exposées à la chaleur. I1 y a également d'autres avantages à utiliser cette invention qui sont d'ordre économique, comme par exemple de pouvoir transporter séparément le treillis métallique 5 et les longerons 3. C'est seulement au niveau du site industriel de production qu'il est possible d'assembler les deux éléments par soudage. Ce type de distribution évite de transporter du volume inutile, ce qui est particulièrement intéressant pour l'exportation. Enfin, la largeur de la gorge 18 est supérieure à la distance séparant les deux fers inférieurs 11, ce qui permet de positionner les fers inférieurs, et donc l'ensemble de l'armature métallique 5 au niveau des bossages 7 et 8 sans avoir à déformer le longeron 3. REFERENCES 1. Poutre auto-porteuse 2. Entrevous de planchers 3. Longeron métallique de section en forme de U 4. Béton 5. Armature métallique 6. Talon du longeron 3 7. Bossages d'appui ou à face biseautée 14 8. Bossages de calage ou à face épaulée 15 9. Cisaillements médians 10. Cisaillements latéraux 11. Fers inférieurs du treillis 5 12. Fer supérieur du treillis 5 13. Treillis de liaison entre les fers 11 et 12 14. Face biseautée d'un bossage d'appui 7 15. Face épaulée d'un bossage de calage 8 16. Parois latérales du longeron 3 17. Excroissance d'une paroi latérale 16 18. Gorge du longeron 3 19. Plat d'une paroi latérale 16 REVENDICATIONS 1. Poutre auto-porteuse (1), réalisée par coulage de béton (4) et destinée à la construction de planchers à entrevous (2), qui comporte un longeron (3) coffrant de section en forme de U, faisant office de coffrage et d'armature pour le béton (4), longeron (3) dans lequel est soudé une armature métallique (5) à treilis dont l'extrémité supérieure s'étend à l'extérieur du longeron (3), caractérisée par le fait que le talon (6) dudit longeron (3) comporte des bossages (7 et 8) qui augmentent la rigidité dudit longeron (3) et facilitent le bon positionnement du treillis métallique (5). 2. Poutre, selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le talon (6) du longeron (3) comporte des bossages longitudinaux (7 et 8). 3. Poutre, selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que le talon (6) comporte des cisaillements en escalier (9 et 10). 4. Poutre, selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'armature à treillis métallique (5) comporte deux fers inférieurs (11) et un fer supérieur (12), chaque fer inférieur (11) étant soudé au fer supérieur (12) par un treillis de liaison (13). 5. Poutre, selon la revendication 4, caractérisée par le fait que l'extrémité inférieure du treillis de liaison (13) est dans une position plus basse que chaque fer inférieur (11). 6. Poutre, selon les revendications 2 et 5, caractérisée par le fait que chaque extrémité inférieure du treillis de liaison (13) est associée à un fer inférieur (11), chaque extrémité et chaque fer inférieur (11) sont en appui contre une face biseautée (14) d'un bossage (7). 7. Poutre, selon la revendication 6, caractérisée par le fait que chaque bossage (7) à face biseautée (14) coopère avec un bossage (8) épaulé (15). 8. Poutre, selon les revendications 3 et 7, caractérisée par le fait que le talon (6) comporte des cisaillements en escalier médians (9), situés entre les deux séries de bossages (7 et 8), et latéraux, situés entre chaque série de bossage (7 et 8) et la paroi latérale (16) adjacente du longeron (3). 9. Poutre, selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 8, caractérisée par le fait que les parois latérales (16) du longeron (3) sont parallèles dont les extrémités supérieures comportent chacune une excroissance (17) dirigée vers l'extérieur et un plat (19) dirigé vers l'intérieur. 10. Poutre, selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 8 ou 9, caractérisée par le fait que la gorge (18) de la forme en U du longeron (3) est de largeur supérieure à la largeur de l'armature métallique (5).