Brevet FR2893648A1 — publié le 20070525

La présente invention a trait à un treillis métallique pour la fabrication d'un élément de construction d'un bâtiment. Cette invention concerne le domaine de la fabrication des composants destinés à entrer dans la composition d'un élément de construction d'un bâtiment. Un tel élément de construction est, au moins en partie, réalisé en béton et est, plus particulièrement, constitué par un mur, notamment en béton banché, ou par une dalle, notamment de plancher, par exemple une table de compression. A ce propos, on observera que, pour la réalisation d'un tel élément de construction, il est, usuellement, fait appel à un treillis métallique destiné à être noyé dans le béton de cet élément de construction. Un tel treillis résulte, habituellement, de l'assemblage, plus particulièrement par soudure, de barres longitudinales et de barres transversales régulièrement espacées aussi bien longitudinalement que transversalement. En fait, un tel treillis doit satisfaire à des normes particulièrement drastiques dans le domaine de la construction qui imposent, d'une part, des valeurs minimales de section d'acier totale par mètre linéaire et, d'autre part, un espacement maximal entre les barres. Le respect de ces normes a conduit les fabricants de treillis, plus particulièrement lorsqu'il s'agit de fabriquer le treillis le plus couramment utilisé et celui couvrant les domaines d'utilisation les plus vastes (usuellement dénommé ST10), à réaliser un treillis comportant des barres qui sont assemblées de manière à former un maillage carré dans lequel deux barres longitudinales successives et deux barres transversales successives sont disposées, au sein de ce treillis, à égale distance. Si un tel mode de réalisation répond effectivement aux normes imposées, il nécessite l'emploi d'une quantité importante d'acier ce qui renchérit considérablement le coût de revient d'un tel treillis et se traduit par un poids élevé d'un tel treillis préjudiciable à une manipulation appropriée. La présente invention se veut à même de remédier aux inconvénients des treillis de l'état de la technique par le biais d'un nouveau treillis de conception optimisée tout en répondant au normes actuellement en vigueur. A cet effet, l'invention concerne un treillis métallique pour la fabrication d'un élément de construction d'un bâtiment en zone sismique et comportant, d'une part, des barres métalliques longitudinales et, d'autre part, des barres métalliques transversales rendues solidaires des barres métalliques longitudinales par soudure ou analogue, caractérisé par le fait que le treillis présente un maillage rectangulaire et que, par mètre linéaire de treillis, d'une part, la valeur de la section d'acier totale longitudinale est comprise entre 0.96 et 1.10 cm2/ml et, d'autre part, la valeur de la section d'acier totale transversale est comprise entre 0.48 et 0.56 cm2/ml. L'invention concerne, également, un treillis métallique pour la fabrication d'un élément de construction d'un bâtiment en zone non sismique et comportant, d'une part, des barres métalliques longitudinales et, d'autre part, des barres métalliques transversales rendues solidaires des barres métalliques longitudinales par soudure ou analogue, caractérisé par le fait qu'il présente un maillage rectangulaire et que, par mètre linéaire de treillis, d'une part, la valeur de la section d'acier totale longitudinale est supérieure à 0.48 et inférieure à 0.80 cm2/ml et, d'autre part, la valeur de la section d'acier totale transversale est supérieure à 0.29 et inférieure à 0.53 cm2/ml. Selon une autre caractéristique de l'invention, pour une valeur déterminée de diamètre d'une barre et par mètre linéaire de treillis, la valeur de la section d'acier totale (longitudinale, respectivement transversale) correspond à un espacement (longitudinal, respectivement transversal) entre les barres dont la valeur est comprise entre une valeur d'espacement minimale et une valeur d'espacement maximale, ces valeurs étant consignées dans un tableau de valeurs déterminé. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, les barres métalliques d'un tel treillis métallique sont réalisées en acier, de préférence en acier de type Fe E500. Un avantage de l'invention consiste en ce que le treillis présente un maillage rectangulaire ce qui permet, avantageusement et contrairement à un maillage carré de l'état de la technique, de recourir à une quantité inférieure d'acier pour la réalisation d'un tel treillis tout en respectant les normes en vigueur. Un autre avantage de l'invention consiste en ce que le choix des valeurs de section d'acier totale susmentionnées, respectivement la valeur minimale d'une telle section d'acier totale, permet la fabrication d'un treillis métallique en faisant appel à une faible quantité, voire à la quantité minimale d'acier, nécessaire pour la réalisation d'un treillis répondant aux normes en vigueur. La présente invention concerne le domaine de la fabrication des composants destinés à entrer dans la composition d'un élément de construction d'un bâtiment, cet élément de construction étant, au moins en partie, réalisé en béton. En fait, cette invention concerne, plus précisément, un treillis métallique pour la fabrication d'un tel élément de construction et comporte, d'une part, des barres métalliques longitudinales et, d'autre part, des barres métalliques transversales rendues solidaires, notamment de manière perpendiculaire, desdites barres métalliques longitudinales par soudure ou analogue. A ce propos, il convient d'observer qu'un tel élément de construction peut être constitué par un mur, notamment en béton banché, recevant, intérieurement, un tel treillis implanté de manière verticale et comportant, d'une part, des barres métalliques longitudinales s'étendant de manière horizontale et, d'autre part, des barres métalliques transversales s'étendant de manière verticale. Cependant et selon un autre mode de réalisation, un tel élément de construction peut être constitué par une dalle, notamment de plancher, par exemple une table de compression constituée, en partie, par un assemblage de hourdis et de poutrelles. Dans ce cas, le treillis s'étend de manière horizontale et comporte, d'une part, des barres métalliques longitudinales s'étendant (de préférence) perpendiculairement aux poutrelles et, d'autre part, des barres métalliques transversales s'étendant (de préférence) parallèlement à ces poutrelles. A ce propos, il convient d'observer que les barres métalliques présentent un certain diamètre (D) permettant de déterminer une section d'acier (SA) d'une telle barre qui est fonction de ce diamètre (D). Ces barres sont disposées au sein du treillis de manière espacée avec un espacement (E) entre elles (usuellement donné en cm). A partir de cette section d'acier (SA usuellement donnée en cm2) et de l'espacement (E donné en m), l'on détermine une section d'acier totale par mètre linéaire du treillis (SAT donnée en cm2/ml) par le biais de la formule mathématique : SAT = SA / E (1) A ce propos, on observera que la section d'acier totale longitudinale (SATL en cm2/ml) est fonction de l'espacement longitudinal (EL en m) entre deux barres longitudinales conformément à la formule mathématique : SATL = SA / EL (2) De même, la section d'acier totale transversale (SATT en cm2/ml) est fonction de l'espacement transversal (ET en m) entre deux barres transversales conformément à la formule mathématique : SATT = SA / ET (3)35 Selon un premier type de réalisation, l'invention concerne un treillis métallique pour la fabrication d'un élément de construction d'un bâtiment construit en zone sismique mais convenant, a fortiori, pour la fabrication d'un élément de construction d'un bâtiment construit en zone non sismique. A ce propos, il convient d'observer que les normes en vigueur pour un tel treillis imposent, dans le cas d'un mur, un espacement maximal, d'une part, de 33 cm entre les barres longitudinales (horizontales) et, d'autre part, de 50 cm entre les barres transversales (verticales). Selon l'invention, le treillis métallique est caractérisé par le fait qu'il présente un maillage rectangulaire et que, par mètre linéaire de treillis, d'une part, la valeur de la section d'acier totale longitudinale (SATL) est comprise entre 0.96 et 1.10 cm2/ml et, d'autre part, la valeur de la section d'acier totale transversale (SATT) est comprise entre 0.48 et 0.56 cm2/ml. Tel qu'évoqué ci-dessus, la valeur de cette section d'acier totale (SATL ; SATT) dépend, d'une part, de l'espacement (EL 20 ET) entre les barres et, d'autre part, de la section d'acier (SA), donc du diamètre (D) de ces barres. Ainsi, à une valeur de section d'acier totale maximale (SATLmax ; SATTmax) correspond une valeur d'espacement minimale entre les barres (ELmin ; ETmin). De même à une valeur de 25 section d'acier totale minimale (SATLmin ; SATTmin) correspond une valeur d'espacement maximale entre les barres (ELmax ETmax). A ce propos, il a été consigné dans le tableau 1 ci-dessous des valeurs de section d'acier totale (SATLmin ; SATLmax 30 SATTmin ; SATTmax) ainsi que les valeurs correspondantes d'espacement (ELmax ; ELmin ; ETmax ; ETmin) déterminées selon les formules mathématiques 2 et 3 susmentionnées, ceci pour différents diamètres (D) de barres métalliques. Tableau 1 D ELmax SATLmin ELmin SATL,,,aX ETma. SATTmin ETmin SATT,,,aX (mm) (cm) (cm2/ (cm) (cm2/ (cm) (cm2/ (cm) (cm2/ ml) ml) ml) ml) 3.5 10 0.96 9 1.07 20 0.48 18 0.53 4 13 0.96 11.5 1.09 26 0.48 23 0.54 4. 5 16.5 0.96 14.5 1.1 33 0.48 29 0.55 20 0.98 18 1.09 40 0.49 35 0.56 5.5 24 0.99 21.5 1.1 49 0.49 43 0.55 6 29 0.97 26 1.08 50 0.56 50 0.56 5 Ainsi et selon une autre caractéristique de l'invention, pour une valeur déterminée de diamètre (D) d'une barre et par mètre linéaire de treillis, la valeur de la section d'acier totale longitudinal (SATL comprise entre 0.96 et 1.10 cm2/ml) correspond à un espacement longitudinal (EL) entre les barres dont la valeur est comprise entre une valeur d'espacement minimale (ELmin) et une valeur d'espacement maximale (ELmax ), ces valeurs (D, SATL, ELmin, ELmax) étant conformes au tableau 1 ci-dessus. De plus, pour une valeur déterminée de diamètre (D) d'une barre et par mètre linéaire de treillis, la valeur de la section d'acier totale transversale (SATT comprise entre 0.48 et 0.56 cm2/ml) correspond à un espacement transversal (ET) entre les barres dont la valeur est comprise entre une valeur d'espacement minimale (ETmin) et une valeur d'espacement maximale (ETmax), ces valeurs (D, SATT, ETmin, ETmax) étant conformes au tableau 1 ci-dessus. A ce propos, il convient d'observer qu'un mode de réalisation préféré de l'invention concerne un treillis dont, d'une part, la section d'acier totale longitudinale (SATL) est de l'ordre de 1.06 cm2/ml et, d'autre part, la section d'acier totale transversale (SATT) est de l'ordre de 0.53 cm2/ml. 6 Un tel treillis de ce type est obtenu, selon un exemple préféré de réalisation de l'invention, pour des barres de diamètre (D) de 4.5 mm, une valeur d'espacement longitudinale (EL) de 15 cm entre deux barres longitudinales ainsi qu'une valeur d'espacement transversal (ET) de 30 cm entre deux barres transversales. Selon un second type de réalisation, l'invention concerne un treillis métallique pour la fabrication d'un élément de construction d'un bâtiment construit en zone non sismique. Un tel élément est, plus particulièrement, constitué par une dalle, notamment de plancher, par exemple une table de compression du type susmentionné. Selon l'invention, un treillis métallique de ce type est caractérisé par le fait qu'il présente un maillage rectangulaire et que, par mètre linéaire de treillis, d'une part, la valeur de la section d'acier totale longitudinale (SATL) est supérieure à 0.48 et inférieure à 0.80 cm2/ml et, d'autre part, la valeur de la section d'acier totale transversale (SATT) est supérieure à 0.29 et inférieure à 0.53 cm2/ml. A ce propos, il a été consigné dans le tableau 2 ci-dessous des valeurs de section d'acier totale (SATLmin ; SATLmax ; SATTmin ; SATTmax) ainsi que les valeurs correspondantes d'espacement (ELmax ; ELmin; ETmax ; ETmin), ceci pour différents diamètres (D) de barres métalliques. Tableau 2 D ELmax SATLmin ELmin SATL,,,aX ETmax SATTmin ETmin SATT,,,aX (mm) (cm) (cm2/ (cm) (cm2/ (cm) (cm2/ (cm) (cm2/ ml) ml) ml) ml) 3.5 20 0.48 12 0.80 33 0.291 18.5 0.52 4 20 0.625 16 0.78 33 0.389 24 0. 52 4.5 20 0.795 19.8 0.80 33 0.481 30 0.5330 Ainsi et selon une autre caractéristique de l'invention, pour une valeur déterminée de diamètre (D) d'une barre et par mètre linéaire de treillis, la valeur de la section d'acier totale longitudinal (SATL supérieure à 0.48 et inférieure à 0.80 cm2/ml) correspond à un espacement longitudinal (EL) entre les barres dont la valeur est comprise entre une valeur d'espacement minimale (ELmin) et une valeur d'espacement maximale (ELmax ), ces valeurs (D, SATL, ELmin, ELmax) étant conformes au tableau 2 ci-dessus. De plus, pour une valeur déterminée de diamètre (D) d'une barre et par mètre linéaire de treillis, la valeur de la section d'acier totale transversale (SATT supérieure à 0.29 et inférieure à 0.53 cm2/ml) correspond à un espacement transversal (ET) entre les barres dont la valeur est comprise entre une valeur d'espacement minimale (ETmin) et une valeur d'espacement maximale (ETmax), ces valeurs (D, SATT, ETmin, ETmax) étant conformes au tableau 2 ci-dessus. A ce propos, il convient d'observer qu'un mode de réalisation préféré de l'invention concerne un treillis dont, d'une part, la section d'acier totale longitudinale (SATL) est de l'ordre de 0.62 cm2/ml et, d'autre part, la section d'acier totale transversale (SATT) est de l'ordre de 0.42 cm2/ml. Un treillis de ce type est obtenu, selon un exemple préféré de réalisation de l'invention, pour des barres de diamètre (D) de 4 mm, une valeur d'espacement longitudinale (EL) de 20 cm entre deux barres longitudinales ainsi qu'une valeur d'espacement transversal (ET) de 30 cm entre deux barres transversales. Un tel treillis peut, cependant encore, être obtenu pour des barres de diamètre (D) de 3.5 mm, une valeur d'espacement longitudinale (EL) de 15. 5 cm entre deux barres longitudinales ainsi qu'une valeur d'espacement transversal (ET) de 23 cm entre deux barres transversales. Tel qu'il ressort du tableau 2, les valeurs de section d'acier totale longitudinale (SATL), respectivement transversale (SATT), les plus faibles sont obtenues pour une valeur d'espacement longitudinal (EL) de 20cm, respectivement pour une valeur d'espacement transversal (ET) de 33cm. A ce propos, on observera qu'un mode de réalisation optimisé de l'invention consiste, alors, à réaliser, quel que soit le diamètre (D) des barres, un treillis comportant des barres longitudinales espacées de 20 cm et des barres transversales espacées de 33 cm. Un tel mode de réalisation permet la fabrication d'un treillis métallique en faisant appel à la quantité minimale d'acier nécessaire pour la réalisation d'un treillis répondant aux normes en vigueur. Selon une autre caractéristique de l'invention, les barres métalliques sont réalisées en acier, de préférence en acier de type Fe E500. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1) Treillis métallique pour la fabrication d'un élément de construction d'un bâtiment en zone sismique et comportant, d'une part, des barres métalliques longitudinales et, d'autre part, des barres métalliques transversales rendues solidaires des barres métalliques longitudinales par soudure ou analogue, caractérisé par le fait que le treillis présente un maillage rectangulaire et que, par mètre linéaire de treillis, d'une part, la valeur de la section d'acier totale longitudinale (SATL) est comprise entre 0.96 et 1.10 cm2/ml et, d'autre part, la valeur de la section d'acier totale transversale (SATT) est comprise entre 0.48 et 0.56 cm2/ml. 2) Treillis métallique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, pour une valeur déterminée de diamètre (D) d'une barre et par mètre linéaire de treillis, la valeur de la section d'acier totale longitudinale (SATL) correspond à un espacement longitudinal (EL) entre les barres dont la valeur est comprise entre une valeur d'espacement minimale (ELmin) et une valeur d'espacement maximale (ELmax), ces valeurs (D, SATL, ELmin, ELmax) étant conformes au tableau ci-dessous : D ELm x SATL~n ELmin SATLmax ET x SATT~n ETmin SATTXX (mm) (cm) (cm2/ (cm) (Cm2/ (Cm) (cm2/ (Cm) (cm2/ ml) ml) ml) ml ) 3.5 10 0.96 9 1.07 20 0.48 18 0.53 4 13 0.96 11.5 1.09 26 0.48 23 0.54 4.5 16.5 0.96 14.5 1.1 33 0.48 29 0.55 5 20 0.98 18 1.09 40 0.49 35 0.56 5.5 24 0.99 21.5 1.1 49 0.49 43 0.55 6 29 0.97 26 1.08 50 0.56 50 0.56 3) Treillis métallique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, pour une valeur déterminée de diamètre (D) d'une barre et par mètre linéaire de treillis, la valeur de la section d'acier totale transversale (SATT) correspond à un espacement transversal (ET) entre les barres dont la valeur est comprise entre une valeur d'espacement minimale (ETmin) et une valeur d'espacement maximale (ETmax), ces valeurs (D, SATT, ETmin, ETmax) étant conformes au tableau ci-dessous : D EL~ SATL ,in ELmin SATL. ETmax SATTmin ETmin SATTm,x (mm) (cm) ( 2/ (Cm) ( c2/ (cm) (cm2/ (cm) (cm2/ ml) ml) ml) ml ) 3.5 10 0.96 9 1.07 20 0.48 18 0.53 4 13 0.96 11.5 1.09 26 0.48 23 0.54 4.5 16.5 0.96 14.5 1.1 33 0.48 29 0.55 5 20 0. 98 18 1.09 40 0.49 35 0.56 5.5 24 0.99 21.5 1.1 49 0.49 43 0.55 6 29 0.97 26 1.08 50 0.56 50 0.56 4) Treillis métallique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que, d'une part, la section d'acier totale longitudinale (SATL) est de l'ordre de 1.06 cm2/ml et, d'autre part, la section d'acier totale transversale (SATT) est de l'ordre de 0.53 cm2/ml. 5) Treillis métallique selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les valeurs de ces sections d'acier totales longitudinale (SATL), respectivement transversale (SATT), correspondent, pour des barres de diamètre de 4.5 mm, à une valeur d'espacement (EL) de 15 cm entre deux barres longitudinales, respectivement à une valeur d'espacement (ET) de 30 cm entre deux barres transversales. 6) Treillis métallique pour la fabrication d'un élément de construction d'un bâtiment en zone non sismique et comportant, d'une part, des barres métalliques longitudinales et, d'autre part, des barres métalliques transversales renduessolidaires des barres métalliques longitudinales par soudure ou analogue, caractérisé par le fait qu'il présente un maillage rectangulaire et que, par mètre linéaire de treillis, d'une part, la valeur de la section d'acier totale longitudinale (SATL) est supérieure à 0.48 et inférieure à 0.80 cm2/ml et, d'autre part, la valeur de la section d'acier totale transversale (SATT) est supérieure à 0.29 et inférieure à 0.53 cm2/ml. 7) Treillis métallique selon la revendication 6, caractérisé par le fait que, pour une valeur déterminée de diamètre (D) d'une barre et par mètre linéaire de treillis, la valeur de la section d'acier totale longitudinale (SATL) correspond à un espacement longitudinal (EL) entre les barres dont la valeur est comprise entre une valeur d'espacement minimale (ELmin) et une valeur d'espacement maximale (ELmax), ces valeurs (D, SATL, ELmin, ELmax) étant conformes au tableau ci-dessous : D ELmax SATLmin ELmin SATLmax ETmax SAIT, in ETmin SATTmax (mm) (Cm) (cm2/ (cm) (cm2/ (Cm) (cm2/ (cm) (cm2/ ml) ml) ml) ml) 3.5 20 0.48 12 0.80 33 0.291 18.5 0.52 4 20 0.625 16 0.78 33 0.389 24 0.52 4.5 20 0.795 19.8 0.80 33 0.481 30 0.53 8) Treillis métallique selon la revendication 6, caractérisé par le fait que, pour une valeur déterminée de diamètre (D) d'une barre et par mètre linéaire de treillis, la valeur de la section d'acier totale transversale (SATT) correspond à un espacement transversal (ET) entre les barres dont la valeur est comprise entre une valeur d'espacement minimale (ETmin) et une valeur d'espacement maximale (ETmax), ces valeurs (D, SATT, ETmin, ETmax) étant conformes au tableau ci-dessous :D ELmax SATLmin ELmin SATLmax ETmix SATT~n ETmin SATT. (mm) (cm) (cm2/ (cm) (cm2/ (cm) (cm2/ (cm) (cm2/ ml) ml) ml) ml) 3.5 20 0.48 12 0.80 33 0.291 18.5 0.52 4 20 0.625 16 0.78 33 0.389 24 0.52 4.5 20 0.795 19.8 0.80 33 0.481 30 0.53 9) Treillis métallique selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé par le fait que, d'une part, la section d'acier totale longitudinale (SATL) est de l'ordre de 0.62 cm2/ml et, d'autre part, la section d'acier totale transversale (SATT) est de l'ordre de 0.42 cm2/ml. 10) Treillis métallique selon la revendication 9, caractérisé par le fait que les valeurs de ces sections d'acier totales longitudinale (SATL), respectivement transversale (SATT), correspondent, pour des barres de diamètre (D) de 4 mm, à une valeur d'espacement (EL) de 20 cm entre deux barres longitudinales, respectivement à une valeur d'espacement (ET) de 30 cm entre deux barres transversales. 11) Treillis métallique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les barres métalliques sont réalisées en acier, de préférence en acier de type Fe E500.