Brevet FR2827896A1 — publié le 20030131

Entretoise de traction pour bâtiments L'invention concerne une entretoise de traction pour des bâtiments, notamment un entretoisement diagonal de traction pour des bâtiments à construction en ossature métallique. Les entretoises de traction qui, dans la charpente métallique d'un bâtiment, doivent recevoir exclusivement des forces de traction, notamment les entretoisements diagonaux de la construction en ossature métallique de bâtiments, sont souvent réalisées sous forme de câbles d'entretoisement. Les câbles de traction utilisés à cet effet sont réalisés en câble d'acier qui possède une grande résistance à la traction. La résistance à la traction de câbles de traction de ce genre pour des entretoisements diagonaux est dimensionnée de manière à pouvoir absorber en toute sécurité, en tenant compte des marges de sécurité habituelles, l'ensemble des charges engendrées par la statique du bâtiment. Le comportement à la rupture de câbles d'acier est caractérisé par le fait qu'en cas de sollicitation excessive, la rupture se produit après un certain allongement élastique et seulement une part relativement faible d'allongement plastique. Les déformations importantes, qui dépassent l'allongement élastique du câble de traction, engendrent donc la rupture et par suite la défaillance de l'ensemble de l'ossature métallique. Dans des bâtiments, des allongements importants de ce genre apparaissent notamment lors de tremblements de terre, du fait de forces d'accélération horizontales d'une intensité exceptionnelle. Pour des raisons de sécurité, il est important que l'ossature porteuse d'un bâtiment ne s'effondre pas totalement même lors de charges d'une force exceptionnelle de ce genre, par exemple lors de tremblements de terre, mais qu'elle reste au contraire pour l'essentielle encore stable-même si elle subit une déformation permanente plus ou moins grande-. Ce comportement de l'ossature porteuse d'un bâtiment, essentiel pour la survie dans des situations d'urgence exceptionnelles, ne peut être obtenu que si l'on garantit que les entretoises de traction, et notamment les entretoisements diagonaux de traction, ne se rompent pas non plus. L'invention vise donc une entretoise de traction du type mentionné en introduction qui ne se rompe pas même en cas de grande surcharge. On y parvient, suivant l'invention, par le fait que l'entretoise de traction est constituée d'un câble de traction et d'un tirant d'ancrage en acier qui est relié à ce câble, qui comporte une patte de traction munie d'éléments de raccordement de part et d'autre, et dont la ductilité est supérieure à celle du câble de traction. Le comportement d'allongement de la patte de traction, réalisée en acier, du tirant d'ancrage est caractérisé par une grande ductilité, ce qui veut dire que la patte de traction présente, après une part d'allongement élastique relativement faible, une part élevée d'allongement plastique, de sorte que la patte de traction accomplit globalement un allongement très important avant de se rompre. On peut ainsi obtenir globalement pour l'entretoise de traction un comportement ductile contrôlé à la déformation, qui a pour effet que la patte de traction intégrée dans les entretoises de traction autorise une très grande déformation plastique, sans atteindre la charge de rupture du câble métallique. L'entretoise de traction ainsi fournie, par exemple l'entretoisement diagonal dans le pan de raidissement de l'ossature métallique d'un bâtiment, absorbe l'énergie qui apparaît lors d'une grande accélération horizontale, notamment lors d'un tremblement de terre, et la transforme en allongement plastique de la patte de traction. L'énergie est dissipée sans que se produise une rupture de l'entretoise de traction. Certes, l'allongement exceptionnellement grand de la patte de traction engendrera éventuellement une modification de la longueur de l'entretoise de traction, notamment de l'entretoisement diagonal de traction, d'une ampleur telle qu'il se produira une déformation du bâtiment. Mais comme le bâtiment ne s'effondre pas, on obtient encore une sécurité suffisante pour les personnes qui se trouvent dans le bâtiment. De plus, dans de nombreux cas, il sera même possible de redresser le bâtiment en remplaçant les tirants d'ancrage en acier déformés. La substance de l'ouvrage attaqué par un tremblement de terre est ainsi conservée, et peut être remise en état par des mesures raisonnables. De préférence, des oeillets de raccordement sont solidairement formés aux deux extrémités de la patte de traction comme éléments de raccordement. On garantit ainsi d'une manière simple que l'application de forces aux deux extrémités de la patte de traction s'effectue essentiellement sans pointes de tension qui pourraient produire une rupture prématurée dans la région de raccordement. Suivant une forme préférée de réalisation, il est prévu que la patte de traction soit constituée d'un acier plat, des oeillets de raccordement essentiellement en forme d'anneaux de cercle étant formés aux extrémités de l'acier plat. Le tirant d'ancrage en acier ainsi créé est simple à fabriquer, par exemple par découpage de tôle ou par forgeage, de préférence par estampage. Suivant des modes de réalisation avantageux de l'invention : l'acier plat constituant la patte de traction et les oeillets de raccordement ont la même épaisseur ; la transition entre l'acier plat constituant la patte de traction et les oeillets de raccordement est arrondie sur les côtés. On va maintenant expliquer l'invention plus en détail à l'aide d'exemples de réalisation qui sont représentés sur les dessins annexés, parmi lesquels : la figure 1 est une représentation dans l'espace d'un élément d'une ossature métallique d'un bâtiment, des entretoisements diagonaux de traction étant représentés dans un des pans, la figure 2 est une vue dans la direction de la flèche Il de la figure 1, la figure 3 est une représentation dans l'espace d'un détail d'un raccordement d'un des entretoisements diagonaux de traction au pied d'un montant au moyen d'un tirant d'ancrage en acier, la figure 4 est une vue de dessus du tirant d'ancrage en acier, et la figure 5 est une représentation dans l'espace du tirant d'ancrage en acier. L'élément d'une ossature métallique d'un bâtiment qui est représenté de manière simplifiée sur les figures 1 et 2 comporte des montants 1 qui sont mutuellement reliés par des poutres porteuses ou traverses 2. Les montants 1 verticaux et les traverses 2 horizontales sont par exemple constitués de profilés creux en acier. Les traverses 2 peuvent constituer des poutres porteuses ou solives pour des plafonds du bâtiment. Sur l'exemple d'un de ces pans de l'ossature métallique, on constate que ce pan est conçu comme pan de raidissement. Des entretoises 3 de traction respectives constituent un entretoisement diagonal de traction du pan. Chaque entretoise 3 de traction comporte un câble 4 de traction, constitué d'un câble d'acier qui est relié à une de ses extrémités à un des montants 1 au moyen d'un élément 5 de raccordement. A son autre extrémité, le câble 4 de traction est relié au montant 1 correspondant, dans la région de pied de ce dernier, au moyen d'un tirant 6 d'ancrage en acier et d'un élément 7 de raccordement. Comme le montrent en détail les figures 3 à 5, chaque tirant 6 d'ancrage en acier comporte, comme partie médiane oblongue, une patte 8 de traction qui, dans l'exemple représenté de réalisation, consiste en un acier plat, des oeillets 9 de raccordement essentiellement en forme d'anneaux de cercle étant formés aux deux extrémités de l'acier plat. Dans l'exemple représenté de réalisation, l'acier plat constituant la patte 8 de traction et les oeillets 9 de raccordement ont la même épaisseur. La transition entre l'acier plat constituant la patte 8 de traction et les oeillets 9 de raccordement est arrondie sur les côtés, afin d'empêcher l'apparition de pointes de tension (effet d'entaille) dans cette région. Le tirant d'ancrage en acier est, au moyen de goujons (non représentés sur les dessins) enfilés à travers les oeillets 9 de raccordement, relié d'une part au câble 4 de traction par l'intermédiaire d'un ancrage 10 de liaison, et d'autre part à l'élément 7 de raccordement, qui est boulonné sur le montant 1. Le matériau et les dimensions de la patte 8 de traction sont choisis de telle sorte que le tirant 6 d'ancrage en acier possède une ductilité nettement supérieure à celle du câble 4 de traction. A cet effet, on choisit pour la fabrication du tirant d'ancrage en acier un matériau qui possède une grande ductilité. Bien qu'on ait employé ici le terme de tirant 6 d'ancrage en acier, on comprendra qu'on peut aussi choisir un autre matériau, notamment un autre métal, dont le comportement d'allongement ductile répond aux exigences. En cas de surcharge, par exemple en cas d'apparition de forces d'accélération horizontales de grande intensité lors d'un tremblement de terre ou d'un autre évènement exceptionnel, par exemple si un véhicule vient heurter le bâtiment, la grande énergie qui est alors introduite dans l'entretoise 3 de traction est transformée dans sa totalité en énergie de déformation de la patte 8 de traction. Toutefois, du fait du comportement ductile de la patte 8 de traction, la déformation plastique de ladite patte qui est ainsi produite n'engendre pas une rupture, mais uniquement un allongement de l'entretoisement 3 diagonal de traction. REVENDICATIONS 1. Entretoise de traction pour bâtiments, notamment entretoisement diagonal de traction pour des bâtiments à construction en ossature métallique, caractérisée en ce que l'entretoise (3) de traction est constituée d'un câble (4) de traction et d'un tirant (6) d'ancrage en acier qui est relié à ce câble, qui comporte une patte (8) de traction munie d'éléments (9) de raccordement de part et d'autre, et dont la ductilité est supérieure à celle du câble (4) de traction. 2. Entretoise de traction suivant la revendication 1, caractérisée en ce que des oeillets (9) de raccordement sont formés d'un seul tenant aux deux extrémités de la patte (8) de traction comme éléments de raccordement. 3. Entretoise de traction suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la patte (8) de traction est constituée d'un acier plat. 4. Entretoise de traction suivant les revendications 2 et 3, caractérisée en ce que des oeillets (9) de raccordement essentiellement en forme d'anneaux de cercle sont formés aux extrémités de l'acier plat constituant la patte (8) de traction. 5. Entretoise de traction suivant la revendication 4, caractérisée en ce que l'acier plat constituant la patte (8) de traction et les oeillets (9) de raccordement ont la même épaisseur. 6. Entretoise de traction suivant la revendication 4, caractérisée en ce que la transition entre l'acier plat constituant la patte (8) de traction et les oeillets (9) de raccordement est arrondie sur les côtés.