Brevet FR2851779A1 — publié le 20040903

La présente invention concerne un élément préfabriqué de construction. Un tel élément préfabriqué de construction peut être utilisé horizontalement, par exemple pour former un 5 longeron d'un ouvrage de franchissement, ou verticalement, par exemple pour former un mur de soutènement. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Il est connu des éléments préfabriqués de construction comprenant une poutre métallique ayant une âme 10 centrale de part et d'autre de laquelle s'étendent une aile supérieure et une aile inférieure, au moins l'aile inférieure étant noyée dans une semelle de béton. En général, la poutre a été élastiquement déformée au moment de son enrobage dans la semelle de béton de telle manière 15 qu'après relâchement de la déformation, la semelle de béton est précontrainte. Pour réaliser un ouvrage horizontal au moyen de tels éléments préfabriqués de construction, les éléments préfabriqués de construction sont disposés côte à côte de 20 telle manière que les extrémités de leurs semelles reposent sur des supports. Du béton est ensuite coulé sur les éléments préfabriqués de construction de manière à recouvrir les longerons et à former la surface supérieure de l'ouvrage. Cette structure est satisfaisante pour la réalisation d'ouvrages peu sollicités transversalement, comme des planchers. En revanche, dans le cadre d'ouvrages fortement sollicités, comme des ponts, il s'avère que cette structure pose des problèmes de reprise des efforts 30 transversaux comme des efforts de cisaillement et de flexion transversale. OBJET DE L'INVENTION Un but de l'invention est de proposer un moyen permettant d'améliorer la résistance transversale des ou35 vrages réalisés au moyen de tels éléments préfabriqués de construction. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un élément préfabriqué de construction comprenant au moins 5 deux poutres métalliques sensiblement parallèles ayant au moins une âme et une aile, au moins l'aile étant noyée dans une semelle de béton, l'élément comprenant au moins un fer d'attelage solidaire de l'âme pour s'étendre latéralement en saillie de la semelle. Ainsi, les fers d'attelage permettent de renforcer la liaison transversale des éléments préfabriqués adjacents lors de la coulée du béton en assurant une meilleure répartition des efforts de cisaillement et une meilleure reprise des sollicitations de flexion transver15 sale. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'invention. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un élément préfabriqué de construction conforme à un 25 premier mode de réalisation de l'invention, - les figures 2 et 3 sont des vues analogues à la figure 1 d'un élément préfabriqué de construction conforme à des deuxième et troisième modes de réalisation, les figures 4 et 5 sont des vues analogues à la 30 figure 1 de deux éléments préfabriqués de construction conformes à des quatrième et cinquième modes de réalisation. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence aux figures 1 à 3, l'élément préfa35 briqué de construction comprend deux poutres métalliques 1, sensiblement parallèles l'une à l'autre, ayant une section en forme de I et comportant une âme centrale 2 encadrée par une aile inférieure 3 et une aile supérieure 4. L'aile inférieure 3 et une portion attenante de l'âme centrale 2 sont noyées dans une semelle 5 de béton. Au moment de la fabrication de l'élément préfabriqué de construction, les poutres 1 ont pu être mises en flexion avant que leur partie inférieure ne soit noyée dans du béton pour former la semelle 5. Après séchage du 10 béton, l'effort de flexion est relâché de manière à précontraindre la semelle de béton 5. La semelle de béton 5 peut également incorporer des éléments de précontraintes tels que des câbles adhérents mis en tension avant le séchage du béton ou des câbles mis en tension après le sé15 chage du béton. L'élément préfabriqué de construction comprend des fers de liaison des poutres métalliques l'une à l'autre et des fers d'attelage qui s'étendent transversalement à l'âme 2 des poutres métalliques 1. Dans le mode de réalisation le plus simple représenté à la figure 3, le fer de liaison et les fers d'attelage sont constitués par une tige 10 qui traverse l'âme centrale 2 des deux poutres métalliques 1 et est fixée par soudage à celle-ci. La tige 10 comprend ainsi 25 une portion centrale 11 formant le fer de liaison et deux extrémités 12 qui s'étendent latéralement en saillie de la semelle et qui sont conformées en boucle pour former les fers d'attelage. La boucle peut être ouverte à la manière d'un crochet ou fermée à la manière d'un anneau. Dans le mode de réalisation de la figure 1, les fers d'attelage comprennent chacun une tige 13 qui traverse l'âme centrale d'une poutre métallique 1 et est soudée à celle-ci. Chaque tige 13 solidaire d'une poutre métallique 1 comprend, du côté opposé à l'autre poutre 35 métallique, une extrémité 14 conformée en boucle qui s'étend en saillie de la semelle 5 et, du côté de l'autre poutre métallique 1, une extrémité filetée 15 qui est engagée dans une extrémité d'une lanterne 16 dont l'autre extrémité est engagée sur l'extrémité filetée 15 de la 5 tige 13 du fer d'attelage correspondant de l'autre poutre 1. Ainsi, la partie des tiges 13 s'étendant entre les poutres 1 assure la liaison entre celles-ci et la lanterne 16 constitue un moyen de fixation l'une à l'autre des tiges 13 en regard. La lanterne 16 peut accessoire10 ment être utilisée pour régler l'écartement des poutres. D'autres moyens de fixation l'une à l'autre des tiges 13 peuvent être envisagés, comme le soudage. Dans le mode de réalisation de la figure 2, l'élément préfabriqué de construction comprend un fer de 15 liaison constitué d'une tige 17 filetée à ses deux extrémités 18, 19 et reçue dans des trous ménagés dans l'âme centrale 2 de chaque poutre 1. Des écrous 20 sont vissés sur les extrémités filetées 18, 19 de part et d'autre de l'âme centrale 2 pour serrer celle-ci entre eux. Les fers d'attelage sont référencés en 6 à la figure 2. Chaque fer d'attelage 6 est constitué d'une tige ayant une extrémité 7 boulonnée à l'âme centrale 2 et, à l'opposé, une extrémité libre 8 qui est conformée en bou25 cle et s'étend latéralement en saillie de la semelle 5. L'extrémité 7 est ici filetée et engagée dans un trou de l'âme centrale 2. Des écrous 9 sont vissés sur l'extrémité 7 de part et d'autre de l'âme centrale 2 pour serrer celle-ci entre eux. En variante, le trou de l'âme 30 centrale 2 peut être taraudé. Un seul écrou 9 peut alors être utilisé pour former un contre-écrou. Les fers d'attelage - qui s'étendent d'un côté de l'âme centrale 2 - sont ici décalés verticalement par rapport aux fers de liaison - qui s'étendent de l'autre 35 côté de l'âme centrale 2. En variante, les fers d'attelage 6 peuvent être décalés horizontalement par rapport aux fers de liaison 17 qui s'étendent de l'autre côté de l'âme centrale 2. A la figure 4, est représenté un élément préfa5 briqué de construction généralement désigné en 22 conforme au cinquième mode de réalisation selon deux variantes. Dans les deux variantes, l'élément préfabriqué de construction comprend trois poutres métalliques 1 ayant 10 une section en I et comportant une âme centrale 2 encadrée par une aile inférieure 3 et une aile supérieure 4. L'aile inférieure 3 et la portion attenante de l'âme centrale 2 sont noyées dans une semelle 5 de béton. L'élément préfabriqué de construction 22.A selon 15 la première variante comporte des fers d'attelage 23 qui traversent les âmes centrales 2 des poutres 1 et qui sont soudés à celles-ci pour avoir des extrémités libres 24 conformées en boucle qui s'étendent latéralement en saillie de la semelle 5 selon une structure similaire à 20 celle de la figure 3. Dans l'élément préfabriqué de construction 22.B de la deuxième variante, une des poutres 1 situées à l'extérieur a une face 25, opposée aux autres poutres, qui est recouverte d'un enrobage de béton 26 de manière à 25 former une rive. Ceci permet d'éviter la réalisation coteuse d'un coffrage sur le chantier afin de former cette rive. L'enrobage de béton 26 formant ladite rive enrobe également la partie de l'aile supérieure en saillie de la face 25. L'élément préfabriqué de construction 22.B comprend des fers d'attelage 27 qui traversent les âmes centrales 2 des poutres 1 et qui sont soudés à celles-ci de manière à avoir d'un côté une extrémité 28 conformée en boucle s'étendant en saillie de la semelle, et de l'autre 35 côté une extrémité 29 conformée en boucle et noyée dans l'enrobage de béton 26 formant la rive. En référence à la figure 5, l'élément préfabriqué de construction selon le cinquième mode de réalisation, généralement désigné en 30, est réalisé selon deux va5 riantes. Pour les deux variantes, l'élément préfabriqué de construction 30 comprend trois poutres métalliques 1 ayant une section en I et comportant une âme centrale 2 encadrée par une aile inférieure 3 et une aile supérieure 10 4. Les ailes inférieures 3 et la portion attenante des âmes centrales 2 sont noyées dans une semelle 5 de béton. Du béton est également disposé entre les poutres métalliques 2 et sur les ailes supérieures 4 de celles-ci. La semelle 5 s'étend en saillie latérale du reste de 15 l'élément préfabriqué de construction 30 de telle manière que les éléments préfabriqués de construction 30 puissent être accolés les uns aux autres par leur semelle 5 en ménageant entre eux une réserve 31. Selon la première variante, l'élément préfabriqué 20 de construction 30.A comprend des fers d'attelage 32 qui traversent les âmes centrales 2 des poutres métalliques 1 et le béton disposé entre les poutres métalliques 1. Les fers d'attelage sont soudés aux âmes centrales 2 et comportent des extrémités 32, 34 qui sont conformées en bou25 cle et qui s'étendent latéralement en saillie des semelles 5 dans les réserves 31. Dans l'élément préfabriqué de construction 30.B selon la deuxième variante, l'âme centrale 2 d'une des poutres métalliques 1, située à l'extérieur des deux au30 tres, a sa face 35 opposée aux autres poutres 1 qui est recouverte d'un enrobage de béton 36, de manière à former une rive. L'élément préfabriqué de construction 30.B comporte des fers d'attelage 37 qui traversent les âmes cen35 trales 2 des poutres métallique 1 et le béton disposé en- tre les âmes centrales 2 des poutres métalliques 1. Les fers d'attelage 37 sont soudés aux âmes centrales 2 et comportent d'un côté une extrémité 38 conformée en boucle qui s'étend latéralement en saillie de la semelle 5 et de 5 l'autre côté une extrémité 21 conformée en boucle qui est noyée dans l'enrobage de béton 36 formant la rive. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'inven10 tion tel que défini par les revendications. En particulier, l'invention peut être réalisée en combinant différentes caractéristiques tirées des modes de réalisation décrits. En outre les poutres métalliques peuvent avoir 15 des sections de formes différentes de celle décrite et par exemple en H ou en C. REVENDICATIONS 1. Elément préfabriqué de construction comprenant au moins deux poutres métalliques (1) sensiblement paral5 lèles ayant au moins une âme (2) et une aile (3), au moins l'aile étant noyée dans une semelle (5) de béton, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un fer d'attelage (6; 10; 13; 21; 23; 27; 32; 37) solidaire de l'âme pour s'étendre latéralement en saillie de 10 la semelle. 2. Elément préfabriqué de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fer d'attelage (10) est soudé à l'âme (2) et comprend au moins une extrémité libre (12) conformée en boucle. 3. Elément préfabriqué de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fer d'attelage (6) a une extrémité (7) boulonnée à l'âme. 4. Elément préfabriqué de construction selon la revendication 3, caractérisé en ce que le fer d'attelage 20 (6) comprend à l'opposé de l'extrémité boulonnée (7) une extrémité libre (8) conformée en boucle. 5. Elément préfabriqué de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un fer de liaison (11; 17, 15, 16) ayant des extrémités soli25 daires des âmes des poutres métalliques. 6. Elément préfabriqué de construction selon la revendication 5, caractérisé en ce que le fer de liaison comprend deux tiges (15) ayant une extrémité solidaire chacune d'une âme (2) d'une des poutres (1) et une extré30 mité opposée filetée engagée dans une lanterne (16). 7. Elément préfabriqué de construction selon la revendication 5, caractérisé en ce que les fers d'attelage (11) et le fer de liaison (12) sont en une seule pièce (10). 8. Elément préfabriqué de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une face (25; 35) de l'âme (2) étant recouverte de béton (26; 36), au moins un fer d'attelage (27; 37) s'étend depuis cette face et a une extrémité libre (29; 21) noyée dans le béton. 9. Elément préfabriqué de construction selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'extrémité libre (29; 21) est conformée en boucle.