Brevet FR2822176A1 — publié le 20020920

Armature métallique à longueur variable pour poutre béton. L'invention concerne le domaine du bâtiment et de la construction. Plus précisément, l'invention concerne le domaine du béton armé et en particulier les armatures destinées à être noyées dans des poutres en béton. Dans le domaine de l'invention, on connaît les armatures métalliques composées généralement de deux barres supérieures parallèles, de deux barres inférieures parallèles (éventuellement doublées selon la longueur de la poutre et la charge qu'elle supportera), les barres inférieures et supérieures étant reliées par une succession de cadres, formant ainsi l'ossature de la poutre. Trois paramètres caractérisent essentiellement une armature de poutre : la longueur, la section (donnée par les dimensions des cadres), le diamètre des barres. En fonction des dimensions des poutres et des charges qu'elles seront amenées à supporter, le nombre d'armatures susceptibles d'être référencées par un fabricant peut s'avérer considérable. De ce fait, les armatures sont généralement fabriquées en petites séries sur demande, ce qui évite au fabricant de gérer des stocks importants d'armatures pour couvrir la plupart des références. La fabrication à la demande nécessite toutefois une organisation qui peut s'avérer contraignante et engendre le plus souvent une augmentation des délais de livraison. On connaît par ailleurs une pratique, en particulier chez les maçons, consistant à s'approvisionner en armatures de longueur prédéterminée (par exemple : 2m, 2,50 m, 3m..) et d'adapter leur longueur sur le chantier. L'opération consiste alors à prolonger les barres inférieures et supérieures en soudant sur celles-ci des tronçons de fer à béton. Cette tâche est assez fastidieuse et s'effectue généralement dans des conditions difficiles. En outre, cette pratique présente un inconvénient majeur : les poutres sont allongées sur site, dans des proportions parfois non négligeables, sans prendre en compte les contraintes de charges que la poutre doit tolérer. On aboutit ainsi à mettre en place des armatures inappropriées aux efforts de flexion et/ou aux contraintes de cisaillement que subira la poutre (ceci étant essentiellement dû au fait que la rigidité de l'armature n'est pas conservée en l'absence de cadres associés aux longueurs ajoutées). Un tel résultat peut évidemment entraîner des conséquences dramatiques. Le plus souvent, heureusement, on déplore finalement l'apparition de fissures comme signe précurseur d'un défaut de construction. L'invention a notamment pour objectif de pallier les inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer une armature pour poutre béton dont la longueur peut être adaptée dans des conditions optimisée par rapport à l'état de l'art antérieur. L'invention a également pour objectif de fournir une telle armature dont la longueur peut être modifiée tout en conservant des propriétés mécaniques conformes à celles que présenterait une armature fabriquée sur mesure. L'invention a aussi pour objectif de proposer une telle armature dont la conception respecte les exigences réglementaires en vigueur. Un autre objectif de l'invention est de proposer une telle armature qui soit peu chère à fabriquer et qui puisse être aisément mise en oeuvre. Encore un autre objectif de l'invention est de fournir une telle armature qui permette aux fabricants d'armature de constituer et de gérer un stock d'armatures de façon plus simple et plus rentable qu'avec les solutions traditionnelles. Ces objectifs ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, son atteints à l'aide d'une armature pour poutre béton, comprenant une ossature métallique principale et au moins une ossature métallique complémentaire, ladite ossature complémentaire étant susceptible de coulisser par rapport à ladite ossature principale, ou inversement. On obtient ainsi une armature dont on peut faire varier la longueur dans une plage prédéterminée, couvrant par exemple une amplitude de 50 cm (les armatures proposées peuvent dans ce cas être données pour aller de 2m à 2,50 m, 2,50 à 3m, 3m à 3,50m...). Le fabricant peut donc fabriquer, et éventuellement stocker, une gamme réduite et étagée (au moins concernant le paramètre de la longueur d'armatures) dont chaque référence est susceptible de satisfaire des longueurs intermédiaires et donc de correspondre à des demandes clients différentes. La gestion des stocks, des commandes clients et même de la production est ainsi grandement facilitée pour les fabricants d'armatures pour poutre béton. L'amplitude de 50 cm peut bien sûr être modifiée à la hausse ou à la baisse sans sortir du cadre de l'invention. Selon une solution avantageuse, ladite ossature principale comprend au moins deux barres inférieures et au moins deux barres supérieures reliées entre elles par une succession de cadres et en ce que l'ossature complémentaire comprend au moins deux barres inférieures et au moins deux barres supérieures reliées entre elles par au moins un cadre. La structure des ossatures principales et complémentaires est ainsi conçue de façon à leur conférer des propriétés mécaniques (résistance à la flexion, au cisaillement) appropriées aux différentes longueurs que peut prendre l'armature. En outre, une telle configuration permet d'assurer un double lit de barres inférieures, y compris lorsque l'armature est déployée, rendant l'armature adaptée à supporter les mêmes charges que supporterait une armature traditionnelle à double lit de barres inférieures fabriquées sur mesure. Selon une solution préférée, l'armature comprend des moyens de guidage du coulissement de ladite ossature complémentaire à l'intérieur de ladite ossature principale, ou inversement. La longueur de l'armature peut ainsi être modifiée aisément, éventuellement par une personne seule. Avantageusement, au moins un cadre de ladite ossature principale présente des plis dirigés vers l'intérieur du cadre de façon à ménager des berceaux à l'intérieur desquels coulisse ladite ossature complémentaire. Selon une autre approche avantageuse, au moins un cadre de ladite ossature complémentaire présente des plis dirigés vers l'intérieur du cadre de façon à ménager des berceaux à l'intérieur desquels coulisse ladite ossature principale. Dans l'un ou l'autre cas, on obtient de cette façon des moyens de guidage simples et efficaces. Ces cadres formant guidage peuvent être fabriqués aisément. Le nombre et l'emplacement de ces cadres de guidage peuvent être modifiés dans différents modes de réalisation. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'armature comprend des moyens d'arrêt du coulissement d'une desdites ossatures par rapport à l'autre desdites ossatures. De cette façon, on sécurise l'utilisation de l'armature. En effet, une armature selon l'invention, peut présenter une structure lui permettant d'être étendue au-delà d'une longueur pour laquelle elle est appropriée à supporter une charge prédéterminée. De tels moyens d'arrêt évitent alors une mise en oeuvre inappropriée de l'armature selon l'invention. Avantageusement, lesdits moyens d'arrêt comprennent une épingle reliant des barres inférieurs de l'une desdites ossatures et destinée à venir en butée contre les moyens de guidage de l'autre desdites ossatures. La fabrication, la mise en place et la fixation d'une telle épingle sont réalisées aisément et permettent d'atteindre un résultat efficace. Des moyens d'arrêt différents pourraient toutefois être envisagés dans d'autres modes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention. Selon une solution préférée, ladite ossature complémentaire comprend trois cadres. Ainsi, on peut obtenir des variations de longueur, par exemple de 0 à 50 cm dans des conditions de mise en oeuvre optimisée, en respectant en particulier les exigences réglementaires obligeant à respecter une distance maximale de 5 centimètres entre un cadre d'extrémité et la surface d'appui de la poutre. Bien entendu, le nombre de cadres et leur espacement pourront être augmentés ou diminués dans d'autres modes de réalisation. Avantageusement, lesdites barres inférieures de ladite ossature principale et de ladite ossature complémentaire présentent des longueurs sensiblement identiques. De cette façon, on obtient un double lit de barre sur toute la longueur de l'armature lorsque celle-ci présente sa longueur minimale et un double lit de barre centrée sur une longueur appropriée à la charge maximale prévue pour la longueur maximale de l'armature à l'état déployé dans les conditions prévues par la mise en oeuvre des moyens d'arrêt décrits précédemment. Selon une autre caractéristique, ladite ossature complémentaire présente des barres supérieures de longueur nettement inférieure à celle de ses barres inférieures. On allège ainsi l'armature complémentaire à une longueur de barre non indispensable à son fonctionnement et sa mise en oeuvre, tout en réalisant une économie de matière. On limite par ailleurs les phénomènes de porte-à-faux pouvant intervenir lors du coulissement d'une ossature par rapport à l'autre. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une poutre en béton incluant une armature telle que décrite précédemment, comprenant les étapes consistant à : - faire coulisser ladite ossature complémentaire par rapport à ladite ossature principale de façon à obtenir la longueur d'armature voulue ; - couler le béton autour de ladite armature pour former ladite poutre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention donné à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins parmi lesquels : - la figure 1 illustre de façon schématique l'ossature principale d'une armature selon l'invention ; - la figure 2 illustre de façon schématique l'ossature complémentaire d'une armature selon l'invention ; - les figures 3 et 4 représentent schématiquement les cadres respectivement de l'ossature complémentaire et de l'ossature principale ; - la figure 5 représente schématiquement un cadre formant moyens de guidage du coulissement d'une ossature par rapport à l'autre ; - la figure 6 représente selon une coupe transversale une armature comprenant une ossature principale et une ossature complémentaire selon l'invention. En référence à la figure 1, une armature est destinée à être noyée dans une poutre béton 1 s'étendant entre deux appuis 2. Selon l'invention, l'armature comprend une ossature métallique principale 3 et une ossature métallique complémentaire 4 (figure 2), la seconde étant susceptible de coulisser à l'intérieur de la première selon le présent mode de réalisation. Un autre mode de réalisation pourrait être envisagé selon lequel l'ossature principale coulisserait à l'intérieur de l'ossature complémentaire. L'ossature principale 3 comprend : - deux barres inférieures 31, chacune se prolongeant par un segment 311 replié à 90 ; - deux barres supérieures 32 ; - deux barres de liaison coudées 33 solidarisées chacune par soudage à un segment 311 des barres inférieures 31, d'une part, et aux barres supérieures 33, d'autre part ; - une succession de cadres 34 (tels qu'illustrés par la figure 4) reliant les barres supérieure, inférieure et de liaison, formant ainsi une ossature. L'ossature complémentaire 4 illustrée en figure 2 comprend : - deux barres inférieures 41 se prolongeant chacune par un segment 411 replié à 90 ; - deux barres supérieures 42 coudées solidarisées chacune par soudage à un segment 411 des barres inférieures 41 ; - trois cadres 43 tels qu'illustrés par la figure 3. On notera en outre que les barres inférieures 31 de l'ossature principale 3 sont sensiblement identiques aux barres inférieures 41 de l'ossature complémentaire 4, et que, par ailleurs, les barres de liaison 33 de l'ossature principale 3 sont sensiblement identiques aux barres supérieures 42 de l'ossature complémentaire 4. Selon cette dernière précision, les barres supérieures 42 de l'ossature complémentaire 4 présentent une longueur nettement inférieure à celle des barres inférieures 41, tel que cela apparaît clairement sur la figure 2. Selon le présent mode de réalisation de l'invention, l'ossature principale 3 comprend un cadre 35 formant moyens de guidage pour le coulissement de l'ossature complémentaire 4 dans l'ossature principale 3. Ce cadre 35, tel qu'illustré par la figure 5, présente deux plis 351 sensiblement symétriques par rapport à l'axe longitudinal du cadre 35, les deux plis délimitant, avec les montants 352, des berceaux 353 à l'intérieur desquels peuvent coulisser des barres inférieures 41 de l'ossature complémentaire, tel qu'illustré par la figure 6. L'armature peut ainsi être étendue entre une configuration minimale dans laquelle le cadre 44 de l'ossature 4 s'aligne sensiblement avec le cadre 36 de l'ossature principale 3, et une configuration maximale dans laquelle le cadre 44 coïncide approximativement avec la ligne en traits pointillés. La longueur maximale de l'armature est fixée par la présence de l'épingle 45 formant moyens d'arrêt du coulissement de l'ossature complémentaire 4 dans l'ossature principale 3. Dans un autre mode de réalisation selon lequel l'armature principale coulisserait dans l'armature complémentaire, le cadre formant moyens de guidage du coulissement pourrait être intégré à l'ossature complémentaire. Telle que représentée par la figure 6, cette épingle 45 relie les deux barres inférieures 41 de l'ossature complémentaire 4 et forme des moyens d'arrêt en venant en butée contre les plis 351 du cadre 35 lorsque l'armature atteint la longueur maximale pour laquelle elle peut supporter de manière fiable des contraintes de charges prédéterminées. On notera que tant dans sa configuration minimale que maximale, l'armature satisfait les exigences réglementaires consistant à présenter un cadre au maximum à une distance d (égale à 5 cm) des surfaces d'appui 2 de la poutre 1. L'armature décrite ci-dessus peut être utilisée dans un procédé de fabrication d'une poutre en béton de la façon suivante. Une poutre doit être coulée entre deux appuis séparés d'une distance de 1,80. L'armature est livrée dans sa configuration minimale et présente, pour l'exemple, une longueur de 2 mètres. Pour obtenir un appui s'étendant sur 20 cm environ à chaque extrémité de l'armature, l'utilisateur fait coulisser l'ossature complémentaire dans l'ossature principale de façon à étendre la longueur de l'armature à 2,20 m. L'armature est ensuite mise en place sur les appuis 2. Un coffrage est réalisé et le béton est coulé autour de l'armature pour former la poutre. D'autres modes de réalisation basés sur le principe de l'armature comprenant deux ossatures coulissant l'une par rapport à l'autre sont bien sûr envisageables sans sortir du cadre de l'invention REVENDICATIONS 1-Armature pour poutre béton, du type comprenant une ossature métallique principale (3), caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une ossature métallique complémentaire (4), ladite ossature complémentaire (4) étant susceptible de coulisser par rapport à ladite ossature principale (3), ou inversement. 2-Armature selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite ossature principale (3) comprend au moins deux barres inférieures (31) et au moins deux barres supérieures (32) reliées entre elles par une succession de cadres (34,35, 36) et en ce que l'ossature complémentaire (4) comprend au moins deux barres inférieures (41) et au moins deux barres supérieures (42) reliées entre elles par au moins un cadre (43,44). 3-Armature selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de guidage du coulissement de ladite ossature complémentaire (4) à l'intérieur de ladite ossature principale (3), ou inversement. 4-Armature selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins un cadre (35) de ladite ossature principale (3) présente des plis (351) dirigés vers l'intérieur du cadre de façon à ménager des berceaux (353) à l'intérieur desquels coulisse ladite ossature complémentaire (4). 5-Armature selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins un cadre de ladite ossature complémentaire présente des plis dirigés vers l'intérieur du cadre de façon à ménager des berceaux à l'intérieur desquels coulisse ladite ossature principale. 6-Armature selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens d'arrêt du coulissement d'une desdites ossatures par rapport à l'autre desdites ossatures. 7-Armature selon la revendication 6, caractérisée en ce que lesdits moyens d'arrêt comprennent une épingle (45) reliant des barres inférieurs de l'une desdites ossatures et destinée à venir en butée contre les moyens de guidage de l'autre desdites ossatures. 8-Armature selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que ladite ossature complémentaire (4) comprend trois cadres (43,44). 9-Armature selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que lesdites barres inférieures (31), (41) de ladite ossature principale (3) et de ladite ossature complémentaire (4) présentent des longueurs sensiblement identiques. 10-Armature selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ladite ossature complémentaire (4) présente des barres supérieures (42) de longueur nettement inférieure à celle de ses barres inférieures (41). 11-Procédé de fabrication d'une poutre (1) en béton incluant une armature selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : - faire coulisser ladite ossature complémentaire (4) par rapport à ladite ossature principale (3) de façon à obtenir la longueur d'armature voulue ; - couler le béton autour de ladite armature pour former ladite poutre (1).