Brevet FR2928390A1 — publié le 20090911

ELEMENT DE CONSTRUCTION EN MAÇONNERIE DE TYPE POUTRE L'invention concerne un élément de construction en maçonnerie de type poutre tel que linteau ou similaire, par exemple linteau de fenêtre, porte-fenêtre, porte de garage, etc., ou encore appui de fenêtre, hourdis, etc., ou encore poutre pour la réalisation de planchers béton. Plus particulièrement, l'invention concerne un élément préfabriqué de construction de type poutre comprenant : • un assemblage de blocs, constitué par une juxtaposition bout à bout de blocs alignés présentant au moins un évidement de forme adaptée pour former, lorsque les blocs sont assemblés, un canal s'étendant sur toute la longueur de l'élément, et • une armature s'étendant dans le fond du canal. 15 Un tel élément de construction est connu notamment du document FR 2 840 935. Les blocs sont maintenus les uns contre les autres par un moyen de liaison comprenant une ou plusieurs tiges de traction s'étendant dans le 20 canal formé par les blocs et des plaques fixées rigidement aux tiges de traction et venant en appui sur les faces frontales des blocs d'extrémité. Un tel élément est toutefois difficile à mettre en oeuvre. En effet, il est difficile de réaliser des blocs 25 dont les faces d'extrémité sont parfaitement perpendiculaires à l'axe du canal. Et, lors de l'assemblage des blocs, d'une part la fixation des plaques d'extrémité est difficile à réaliser et d'autre part la poutre obtenue n'est pas parfaitement droite. 30 La présente invention propose un élément de construction ne présentant pas les inconvénients des éléments conformes à l'enseignement du document FR 2 840 935. Pour cela, l'invention propose un élément (1) de construction en maçonnerie de type poutre, comprenant : • un assemblage de blocs, constitué par une juxtaposition bout à bout de blocs (10) alignés présentant au moins un évidement de forme adaptée pour former, lorsque les blocs sont assemblés, un canal (11) s'étendant sur toute la longueur de l'élément, et • une armature (30) s'étendant dans le fond du canal. L'élément selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend également des moyens de liaison de chaque bloc à l'armature, adaptés pour empêcher un mouvement de translation d'un bloc par rapport à un axe longitudinal de l'armature. Dans l'élément selon l'invention, et contrairement à un élément connu, les blocs ne sont pas fixés entre eux, mais liés à l'armature. Ainsi, même si les faces d'extrémités des blocs ne sont pas parfaitement perpendiculaires aux parois longitudinales des blocs, les parois longitudinales des blocs sont parfaitement parallèles les unes par rapport aux autres car leur direction est fixée par le armature. On obtient ainsi une poutre parfaitement droite, quelle que soit sa longueur, c'est-à-dire quelle que soit le nombre de blocs qui la constituent. Les moyens de liaison empêchent chaque bloc de se déplacer le long de l'axe longitudinal de l'armature. De plus, comme les blocs assemblés sont juxtaposés, chaque bloc empêche les blocs adjacents de tourner autour d'un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal du canal. Les moyens de liaison peuvent également être adaptés pour empêcher un mouvement de rotation d'un bloc par rapport à l'axe longitudinal de l'armature. Les moyens de liaison peuvent encore être adaptés pour empêcher un mouvement de translation d'un bloc par rapport à un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'armature. Ainsi, comme on le verra mieux par la suite, par des moyens de liaison adaptés, il est possible de supprimer une, deux ou toutes libertés de mouvement des blocs les uns par rapport aux autres, ou par rapport à l'armature. L'invention permet ainsi de constituer aisément des éléments de construction, en particulier des pré-linteaux, destinés par la suite à être remplis, par exemple par du béton, pour former des linteaux de porte ou de fenêtre, de longueurs diverses à partir de blocs de même taille standard. Les moyens de liaison assurent le maintien de l'assemblage des blocs pendant toutes les manipulations pouvant intervenir avant et pendant la pose, et assurent aussi une résistance suffisante, notamment en flexion ou au cisaillement, pour supporter des charges importantes sans étaiement complémentaire, ou tout au plus en cas de grande portée avec un étaiement réduit. Les blocs sont préférentiellement réalisés en un matériau choisi parmi : béton, brique, béton cellulaire, argile expansé, pierre ponce et tout autre matériau habituellement utilisé dans le domaine de la construction de bâtiments collectifs ou individuels. Selon un mode de réalisation, chaque bloc comprend deux parois longitudinales (12, 13) s'étendant selon l'axe longitudinal de l'armature, et une première paire de logements, comprenant deux logements (14, 15) en regard l'un de l'autre. Chaque logement de la première paire de logements s'étend à l'intérieur d'une paroi longitudinale (12 ou 13) d'un bloc, depuis une face interne (16 ou 17) de la dite paroi selon une direction perpendiculaire à la face interne. Les moyens de liaison comprennent quant à eux au moins une barre de liaison (30a) par bloc (10), fixée rigidement à l'armature et s'étendant dans une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'armature, chaque extrémité de la barre de liaison (30) étant insérée dans un logement (14, 15) de chaque paroi longitudinale (12, 13) du bloc (10). En d'autres termes, pour chaque bloc, on prévoit une barre de liaison fixée rigidement à l'armature dont les extrémités pénètrent à l'intérieur des parois longitudinales du bloc. Une telle barre de liaison permet d'empêcher tout déplacement du bloc selon l'axe longitudinal de l'armature. Comme les blocs sont également juxtaposés l'un par rapport à l'autre, une barre de liaison par bloc peut être suffisante pour empêcher une rotation des blocs par rapport à un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'armature. Selon un autre mode de réalisation, chaque bloc présente également une deuxième paire de logements, comprenant deux logements (18, 19) en regard l'un de l'autre, et dans lequel les moyens de liaison comprennent deux barres de liaison (30a, 30b) par bloc, fixées rigidement à l'armature et s'étendant dans une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'armature, chaque extrémité d'une barre étant insérée dans un logement (14, 15, 18, 19) du bloc. Selon ce mode de réalisation, on prévoit deux barres de liaison par bloc. Par rapport au mode de réalisation précédent, la rigidité de l'ensemble est améliorée. De plus, le maintien en position des blocs pendant la fixation des barres de liaison à l'armature est facilité. La position des logements de chaque paire de logements dans les parois des blocs dépend notamment de la structure et des fonctions de l'armature, et du nombre de paires de logements (donc du nombre de barres de liaison) prévus pour chaque bloc. L'armature peut avoir pour seule fonction la fixation des barres de liaison. L'armature peut également servir d'armature pour le béton qui sera coulé ultérieurement dans l'élément de construction. Dans un exemple, l'armature comprend une ou plusieurs tiges dans un même plan et sur lesquelles sont fixées les barres de liaison. Dans un autre exemple, l'armature comprend un treillis d'armature comprenant au moins trois tiges dont une tige au moins n'est pas dans le plan formé par deux autres tiges (soit un treillis à section sensiblement triangulaire si le treillis comprend trois tiges longitudinales). Dans ce cas, les barres de liaison peuvent être fixées sur une unique tige, ou bien sur deux tiges formant de préférence un plan horizontal pour faciliter la fixation des barres de liaison aux tiges. Selon une variante, un logement d'une paroi d'un bloc est situé au milieu de la dite paroi. On positionne ainsi une unique barre de liaison de préférence au milieu d'un bloc. Selon une variante, un logement (14, 15, 18, 19) d'une paroi d'un bloc est situé au voisinage d'une extrémité du bloc. On positionne ainsi une barre de liaison à une extrémité d'un bloc, la deuxième barre de liaison étant de préférence positionnée au voisinage de l'autre extrémité du bloc. On a ainsi un meilleur maintien au niveau des extrémités du bloc. Selon un mode de réalisation, chaque bloc a une section en forme générale de U et comprend également une paroi de fond (20). Un logement d'une paroi longitudinale (12, 13) d'un bloc est dans ce cas situé de préférence au voisinage de la paroi de fond (20). Afin de faciliter le positionnement d'une barre de liaison, au moins un logement (14, 15, 18 ou 19) de la première paire de logements ou de la deuxième paire de logement s'étend depuis la face interne (16 ou 17) d'une paroi longitudinale (12 ou 13) du bloc et débouche sur une face externe (22 ou 23) de la dite paroi longitudinale (12 ou 13). Un logement débouchant sur une des faces externes des parois longitudinales permet d'insérer la barre de liaison dans le bloc selon son axe de positionnement définitif. Les moyens de liaison peuvent également comprendre, pour chaque barre de liaison (30a, 30b), un moyen d'arrêt pour empêcher un mouvement de translation d'un bloc selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'armature. Le moyen d'arrêt peut comprendre une première butée (41), fixée rigidement au voisinage d'une première extrémité d'une barre de liaison insérée dans un logement débouchant sur la face externe d'une des parois longitudinales d'un bloc. Cette solution peut être suffisante pour empêcher tout mouvement de coulissement du bloc le long de la barre de liaison, en particulier si la deuxième extrémité de la barre de liaison vient en appui sur un fond du logement dans lequel elle est insérée. Le moyen d'arrêt peut également comprendre une deuxième butée (42) fixée rigidement au voisinage d'une deuxième extrémité d'une barre de liaison insérée dans un logement de l'autre paroi longitudinale du bloc. Cette solution peut être nécessaire, en particulier si les deux logements dans lesquels sont insérés les extrémités de la barre de liaison sont tous deux débouchant. Les butées sont par exemple des rondelles ou plaques métalliques soudées sur les barres de liaison, ou bien des écrous vissés sur des extrémités filetées des barres de liaison. Les deux blocs d'extrémités de l'assemblage de blocs peuvent comprendre également une troisième paire de logements comprenant deux logements (24, 25) en regard l'un de l'autre, et dans lequel l'élément de liaison comprend également une barre de renfort (43) pour chaque bloc d'extrémité, fixée rigidement à l'armature et dont les extrémités sont insérées dans les logements de la troisième paire de logement d'un bloc d'extrémité. Ainsi, en ajoutant une barre de renfort à chaque extrémité de la poutre, on renforce la résistance de l'élément, on facilite les opérations de transport de la poutre préfabriquée avant sa mise en place et on limite les contraintes sur les blocs d'extrémité. Les logements (24, 25) de la troisième paire de logements sont situés dans les parois longitudinales (12, 13) d'un bloc d'extrémité, préférentiellement d'un côté opposé à la paroi de fond (20) du dit bloc d'extrémité. On écarte ainsi le plus possible la barre de renfort des barres de liaison afin de rigidifier encore l'élément. Enfin, les liaisons rigides entre deux tiges métalliques, notamment entre l'armature et les barres de liaison sont de préférence réalisée par soudure. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, d'un exemple de mise en oeuvre d'un élément de construction selon l'invention. La description est à lire en relation aux dessins annexés dans lesquels : • la figure 1 est une vue d'un élément de construction selon l'invention, destiné à servir de pré-linteau, • la figure 2 est une vue selon une face longitudinale du pré-linteau, • la figure 3 est une vue du pré-linteau positionné au dessus d'une fenêtre d'un mur en construction, • la figure 4 est une vue d'une section du pré-linteau. L'élément de construction des figures 1-4 est un pré-linteau comprenant un assemblage de quatre blocs 10 en béton aggloméré préfabriqués de section en forme de U, juxtaposés bout à bout pour former un canal 11 dans lequel est placée une armature 30 qui s'étend parallèlement sur toute la longueur de l'élément de construction. Chaque bloc comprend deux parois longitudinales 12, 13, présentant chacune une face interne 16, 17 et une face externe 22, 23, et une paroi de fond 20. Les blocs ont par exemple une section de l'ordre de 15 à 20 cm de haut par 15 à 20 cm de large et s'étendent longitudinalement sur une longueur de l'ordre de 30 à 40 cm, offrant une bonne modularité pour permettre la réalisation de linteaux de diverses longueurs sans besoin de les recouper. Avec des parois peu épaisses, par exemple de l'ordre de 2 à 3 cm, chaque bloc a une masse relativement faible, de l'ordre de 8-10 kg et est donc facilement manipulable. Les parois des blocs peuvent être pleines (figure 4) pour une bonne résistance, ou bien percées d'alvéoles (figure 1) pour limiter encore le poids. Les faces internes 16, 17 des parois 12, 13 des blocs 10 sont percées de quatre logements 14, 15, 18, 19 s'étendant dans les parois, selon une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal des blocs. Les quatre logements forment deux paires de logements comprenant chacune deux logements (14, 15 d'une part et 18, 19 d'autre part) en regard l'un de l'autre. Au moins un logement d'une paire de logements débouche sur la face externe de la paroi dans laquelle il est formé. Dans l'exemple représenté, les quatre logements sont débouchant. Les faces internes 16, 17 des parois 12, 13 des blocs d'extrémités sont également percées d'une troisième paire de logements, comprenant deux logements 24, 25 en regard l'un de l'autre, l'un au moins des logements 24, 25 étant débouchant. Dans l'exemple représenté, l'armature est un treillis métallique 30, comprenant trois fers à béton parallèles maintenus l'un par rapport à l'autre par deux sinusoïdes de fers lisses. Dans un autre exemple non représenté, l'armature est un treillis à section carrée ou rectangulaire comprenant quatre fers à béton parallèles maintenus par des cadres, de manière similaire à une armature de type linteau ou poteau. Dans l'exemple représenté également, chaque barre de liaison est insérée dans un bloc par un logement débouchant 14, 15, 18 ou 19, et est ensuite fixée rigidement, par exemple par soudure ou par ligature à l'aide d'un fil métallique, à l'armature 30, ses extrémités venant à appui dans des logements en regard, les logements 14, 15, ou 18; 19. Chaque barre de liaison est enfin immobilisée par la fixation rigide de butées, par exemple des rondelles soudées 41, 42 ou des écrous vissés aux extrémités de la barre de liaison en appui sur les parois internes 16, 17 du bloc. Selon une variante non représentée, les logements 15 et 19 ne sont pas débouchant, les barre de liaison sont insérées via les logements 14, 18, viennent en appui dans les fonds des logements 15, 19 et seule une butée par barre de liaison est utilisée pour empêcher la dite barre de liaison de coulisser dans le logement débouchant. Une barre de renfort 43 est ensuite ajoutée dans les blocs d'extrémités, de la même manière que les barres de liaison. Elle est fixée rigidement sur l'armature 30, ses extrémités sont maintenues dans les logements 24, 25 et des butées 44 maintiennent la barre immobile entre les parois internes des blocs d'extrémité. L'invention n'est pas limitée aux applications et modes de réalisation décrits précédemment uniquement à titre d'exemple de poutres et poteaux préfabriqués. REVENDICATIONS 1. Elément (1) de construction en maçonnerie de type poutre, comprenant : • un assemblage de blocs, constitué par une juxtaposition bout à bout de blocs (10) alignés présentant au moins un évidement de forme adaptée pour former, lorsque les blocs sont assemblés, un canal (11) s'étendant sur toute la longueur de l'élément, et • une armature (30) s'étendant dans le fond du canal, l'élément étant caractérisé en ce qu'il comprend également des moyens de liaison de chaque bloc à l'armature, adaptés pour empêcher un mouvement de translation d'un bloc par rapport à un axe longitudinal de l'armature. 2. Elément de construction selon la revendication 1, dans lequel les moyens de liaison sont également adaptés pour empêcher un mouvement de rotation d'un bloc par rapport à un axe longitudinal de l'armature. 3. Elément selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel chaque bloc comprend deux parois longitudinales (12, 13) s'étendant selon l'axe longitudinal de l'armature, et une première paire de logements, comprenant deux logements (14, 15) en regard l'un de l'autre, chaque logement de la première paire de logements s'étendant à l'intérieur d'une paroi longitudinale (12 ou 13) depuis une face interne (16 ou 17) de la dite paroi selon une direction perpendiculaire à la face interne, et dans lequel les moyens de liaison comprennent au moins une barre de liaison (30a) par bloc (10), fixée rigidement à l'armature et s'étendant dans une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'armature, chaque extrémité de la barre de liaison (30) étant insérée dans un logement (14, 15) de chaque paroi longitudinale (12, 13) du bloc (10), 4. Elément selon la revendication 3, dans lequel chaque bloc présente également une deuxième paire de logements, comprenant deux logements (18, 19) en regard l'un de l'autre, et dans lequel les moyens de liaison comprennent deux barres de liaison (30a, 30b) par bloc, fixées rigidement à l'armature et s'étendant dans une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'armature, chaque extrémité d'une barre étant insérée dans un logement (14, 15, 18, 19) du bloc. 5. Elément selon l'une des revendications 3 ou 4, dans lequel un logement (14, 15, 18, 19) d'une paroi d'un bloc est situé au voisinage d'une extrémité du bloc. 6. Elément selon l'une des revendications 3 à 5, dans lequel chaque bloc a une section en forme générale de U et comprend également une paroi de fond (20), et dans lequel un logement d'une paroi longitudinale (12, 13) d'un bloc est situé au voisinage de la paroi de fond (20). 7. Elément selon l'une des revendications 3 à 6, dans lequel au moins un logement (14, 15, 18 ou 19) de la première paire de logements ou de la deuxième paire de logement s'étend depuis la face interne (16 ou 17) d'une paroi longitudinale (12 ou 13) du bloc et débouche sur une face externe (22 ou 23) de la dite paroi longitudinale (12 ou 13). 8. Elément selon la revendication 7 dans lequel les moyens de liaison comprennent également, pour chaque barre de liaison (30a, 30b), un moyen d'arrêt pour empêcher un mouvement de translation d'un bloc selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'armature. 9. Elément selon la revendication 8, dans lequel le moyen d'arrêt comprend une première butée (41), par exemple de type rondelle métallique, fixée rigidement au voisinage d'une première extrémité d'une barre de liaison insérée dans un logement débouchant sur la face externe d'une des parois longitudinales d'un bloc. 10. Elément selon la revendication 9, dans lequel le moyen d'arrêt comprend également une deuxième butée (42) fixée rigidement au voisinage d'une deuxième extrémité d'une barre de liaison insérée dans un logement de l'autre paroi longitudinale du bloc. 11. Elément selon l'une des revendications 3 à 10, dans lequel les deux blocs d'extrémités de l'assemblage de blocs comprennent également une troisième paire de logements comprenant deux logements (24, 25) en regard l'un de l'autre, et dans lequel l'élément de liaison comprend également une barre de renfort (43) pour chaque bloc d'extrémité, fixée rigidement à l'armature et dont les extrémités sont insérées dans les logements de la troisième paire de logement d'un bloc d'extrémité. 12. Elément selon la revendication 11 en combinaison avec la revendication 6, dans lequel les logements (24, 25) de la troisième paire de logements sont situés dans les parois longitudinales (12, 13) d'un bloc d'extrémité d'un côté opposé à la paroi de fond (20) du dit bloc d'extrémité. 13. Elément selon l'une des revendications 3 à 12, dans lequel les barres de liaison et ou les barres de renfort sont fixées rigidement à l'armature par soudure,13 et / ou dans lequel les moyens d'arrêt sont fixés rigidement sur les barres de liaison par soudure.