Brevet FR2949798A1 — publié le 20110311

L'invention concerne les éléments de renforcement de type fer à béton qui sont noyés dans les structures en béton armé. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Comme représenté schématiquement en figure 1, un plancher en béton 1 est généralement constitué de poutres en béton 2 parallèles portant une dalle en béton 3, et constituant un ensemble intégrant une armature de renforcement métallique. Chaque poutre 2 intègre une série d'armatures transversales 4, régulièrement espacées, ayant chacune une forme de boucle en fer à béton orientée dans un plan normal à la direction longitudinale AX de la poutre. Ces armatures transversales 4 liaisonnent des ar- 15 matures longitudinales comprimées avec des armatures longitudinales tendues pour améliorer la tenue mécanique du plancher. Ces armatures longitudinales sont formées par les fers à béton longitudinaux 6 et 7 situés en partie supérieure et en partie inférieure du plancher. 20 Typiquement, lorsque le plancher est soumis à des efforts orientés de haut en bas, ce qui correspond au cas de charge normal, les fers longitudinaux supérieurs 6 sont comprimés alors que les fers longitudinaux inférieurs 7 sont tendus. 25 Par ailleurs, en cas de sollicitation sous efforts tranchants, c'est-à-dire lorsque les extrémités de la poutre sont soumis à des efforts verticaux de directions opposées, les armatures transversales s'opposent à l'apparition d'une fissures F qui s'étendant le long de 30 la poutre tout en étant légèrement inclinées. D'autre part, ces armatures transversales dépassent des faces supérieures des poutres pour assurer la couture de la dalle à ces poutres. Autrement dit, ces armatures ont leurs parties supérieures noyées dans la 35 dalle pour assurer la cohésion entre la poutre qui est 10 généralement préfabriquée et la dalle qui elle, est au contraire coulée en place. Enfin, chaque armature transversale ceinture la poutre pour améliorer sa résistance en torsion, et elle confine le béton comprimé dans la poutre pour accroître sa tenue, notamment en cas de sollicitations cycliques, par exemple lors d'un séisme. Comme représenté en figure 2, une telle armature transversale 11 est formée de deux parties distinctes ou- vertes, à savoir un étrier 12 en forme de U qui est mis en place avant coulage de la poutre, et une épingle 13 qui est installée après coulage de la poutre et avant coulage de la dalle. Cette épingle permet de joindre les branches de l'étrier pour fermer l'ensemble autour d'armatures longitudinales inférieures 14, et supérieures 16 situées au même niveau que des armatures supérieures 17 de la dalle dont la face supérieure est repérée par 18. Un opérateur peut ainsi placer d'abord les étriers dans un moule, avant d'installer les armatures longitudinales, et de couler le béton de la poutre. Une aiguille vibrante peut alors être déplacée dans le béton, entre les branches des étriers, pour le tasser avant solidification. L'étrier 12 a une forme correspondant à celle de la lettre U, mais ses branches ont des extrémités repliées à cent-quatre-vingt degrés vers l'intérieur, pour constituer des ancrages de la portion supérieure de l'étrier 12 dans le béton de la dalle. Ces extrémités sont repliées pour réduire la longueur d'ancrage tout en conservant un scellement offrant une tenue mécanique satisfaisante. Concrètement, la mise en oeuvre d'une extrémité repliée permet de réduire la longueur d'ancrage à environ 40% de la longueur qui est généralement requise pour ancrer une portion rectiligne. En ce qui concerne l'épingle de fermeture 13, elle comporte une portion principale rectiligne se pro-longeant en deux branches dont les extrémités sont égale-ment repliées à cent-quatre-vingt degrés. Les extrémités de l'épingle sont elles aussi repliées pour diminuer la longueur d'ancrage à environ 40% de la valeur qui serait requise pour une portion droite. Comme illustré en figure 2, les extrémités repliées des branches de l'épingle 13 chevauchent les ex- trémités repliées des branches de l'étrier 12 dans la partie supérieure, ce qui restreint l'espace disponible pour placer des armatures longitudinales en partie supérieure de l'armature. Dans ces conditions, lorsque deux fers à béton longitudinaux 16 doivent être placés en partie supérieure de l'armature, le manque d'espace peut conduire à les placer l'un au dessus de l'autre, ce qui est pénalisant en termes de renforcement de la tenue mécanique de l'en-semble. Ainsi, d'une manière générale, l'architecture d'armature transversale du type de celle de la figure 2 occupe malgré tout un volume important dans la dalle, ce qui pénalise l'installation de fers à béton longitudinaux en partie supérieure. Dans certains cas de figure, lorsque l'épaisseur de la dalle est trop faible, cette solution ne peut pas être mise en oeuvre du fait que le volume disponible dans la dalle de faible épaisseur est insuffisant pour loger les extrémités repliées de l'étrier et de l'épingle. OBJET DE L'INVENTION Le but de l'invention est de proposer une solution pour remédier à cet inconvénient. RESUME DE L'INVENTION A cet effet, l'invention a pour objet un élément de renforcement d'une structure en béton, comprenant une barre de fer à béton ayant au moins une extrémité qui est caractérisée en ce qu'elle présente localement en section transversale ayant des dimensions supérieures au diamètre nominal de cette barre de fer à béton de manière à ac- croître son pouvoir d'ancrage dans le béton. Avec cette solution, les extrémités ont de par elles-mêmes une forme qui leur confère un pouvoir d'ancrage dans le béton qui est accru, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de les prolonger et/ou de les replier, ce qui libère de l'espace pour faciliter l'implantation d'autres fers à béton dans le voisinage de ces extrémités. L'invention concerne également un élément tel que défini ci-dessus, incluant une barre de fer à béton re- pliée pour former deux branches afin de constituer une épingle de fermeture d'une armature transversale de poutre en béton, et dans lequel chaque branche est rectiligne et comporte une extrémité présentant localement et en section transversale, des dimensions supérieures au dia- mètre nominal. Grâce aux extrémités d'épingles ayant une section accrue, les épingles n'ont pas à comporter d'extrémités repliées, de sorte que l'espace disponible en partie supérieure de l'armature est plus important, ce qui permet de placer un plus grand nombre de fers à béton longitudinaux. L'invention concerne également un élément tel que défini ci-dessus, dans lequel chaque extrémité est obtenue par forgeage à chaud ou à froid des extrémités de la barre de fer à béton. L'invention concerne également un élément tel que défini ci-dessus, dans lequel les extrémités ont chacune une forme de bulbe. L'invention concerne également un élément tel que défini ci-dessus, comprenant au moins une extrémité pré- sentant localement en section transversale au moins une dimension supérieure à une fois et demi le diamètre nominal. L'invention concerne également un élément tel que défini ci-dessus, constituant une attente prémontée destinée à la réalisation d'un mur ou d'une cloison. L'invention concerne également une structure en béton armé comprenant au moins un élément de renforcement tel que défini ci-dessus. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES La figure 1 est une représentation schématique montrant en vue latérale une poutre sollicitée en flexion La figure 2 est une représentation schématique en vue de face d'une armature transversale connue destinée à être noyée en partie dans une poutre préfabriquée et en partie dans le béton coulé en place d'une dalle portée par cette poutre ; La figure 3 est une représentation schématique d'une épingle selon l'invention destinée à être utilisée pour fermer un étrier d'armature transversal. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION L'idée à la base de l'invention est d'assurer l'ancrage des branches de l'épingle, non pas avec une longueur repliée, mais au contraire en prévoyant au ni-veau de chaque branche une ou des augmentations d'épaisseur significatives localisées. Chaque augmentation d'épaisseur localisée constitue un épaulement ou analogue qui contribue à transférer efficacement les efforts mécaniques entre l'épingle et le béton dans lequel sont noyées les branches de cette épingle. On peut ainsi prévoir une augmentation locale de la section en extrémité de branche pour constituer un ar- rêtoir ou butée à même de former un ancrage ferme de l'épingle dans le béton, de sorte qu'il n'est plus nécessaire de prévoir des branches repliées pour assurer cet ancrage. Dans ce cadre, comme visible dans la figure 3, l'épingle selon l'invention qui est repérée par 21, est réalisée à partir d'un fer à béton 22 ou similaire qui est mis en forme pour avoir une forme générale correspondant à celle de la lettre U mais dont les branches 23 et 24 n'ont pas à être repliées comme pour le cas des épin- gles de l'Etat de la technique. Comme visible dans la figure 3, les extrémités des branches 23 et 24, qui sont repérées par 26 et 27 ont chacune une terminaison en forme de bulbe. Ce bulbe a transversalement une épaisseur "e" qui est supérieure au diamètre nominal noté "d" de la barre de fer à béton à partir de laquelle l'épingle est fabriquée, et qui vaut avantageusement au moins une fois et demi le diamètre nominal. Concrètement, ces terminaisons d'extrémités en forme de bulbe peuvent être obtenues par forgeage à chaud ou à froid des extrémités des branches du fer à béton 22, de manière à obtenir une forme de bulbe se rapprochant de celle de la figure 3, pour conférer à l'épingle la résistance à l'arrachement requise lorsque l'épingle a les ex- trémités de ses branches noyées dans le béton d'une poutre. L'invention s'applique d'une manière générale aux fers à béton utilisés pour assurer le renforcement in-terne des structures en béton, c'est-à-dire des structu- res dites en béton armé. Ces fers à béton ont générale-ment une face externe présentant des reliefs d'épaisseur relativement faible pour favoriser leur adhérence avec le béton dans lequel ils sont noyés. Dans l'exemple des figures, l'invention est ap- pliquée aux extrémités d'une épingle de fermeture, mais elle peut aussi bien s'appliquer aux extrémités des branches d'un étrier d'armature transversale. Par ailleurs, l'invention peut aussi bien s'appliquer aux attentes prémontées, qui sont des fers à bé- ton ayant au moins une extrémité noyée dans le béton du plancher, et qui sont déployés verticalement après réalisation du plancher, pour constituer le renforcement d'un mur construit après ce plancher et sous celui-ci. L'invention apporte notamment les avantages sui- vants : Elle permet de réduire la masse et l'encombrement d'une extrémité d'ancrage de fer à béton, tout en conférant à cet ancrage une tenue mécanique identique à celle d'un ancrage constitué par une extrémité recourbée.15 REVENDICATIONS1. Elément de renforcement d'une structure en béton, comprenant une barre de fer à béton (21) ayant au moins une extrémité (26, 27) qui est caractérisée en ce qu'elle présente localement en section transversale des dimensions supérieures au diamètre nominal (d) de cette barre de fer à béton (22) de manière à accroître son pou-voir d'ancrage dans le béton. 2. Elément selon la revendication 1, incluant une barre de fer à béton (22) repliée pour former deux branches (23, 24) afin de constituer une épingle (21) de fermeture d'une armature transversale de poutre en béton, et dans lequel chaque branche (23, 24) est rectiligne et comporte une extrémité (26, 27) présentant localement et en section transversale, des dimensions supérieures au diamètre nominal (d). 3. Elément selon la revendication 2, dans lequel chaque extrémité (26, 27) est obtenue par forgeage à chaud ou à froid des extrémités de la barre de fer à bé- ton (22). 4. Elément selon la revendication 3, dans lequel les extrémités (26, 27) ont chacune une forme de bulbe. 5. Elément selon l'une des revendications précé- dentes, comprenant au moins une extrémité (26, 27) pré-sentant localement en section transversale au moins une dimension (e) supérieure à une fois et demi le diamètre nominal (d). 6. Elément selon l'une des revendications précé- dentes, constituant une attente prémontée destinée à la réalisation d'un mur ou d'une cloison. 7. Structure en béton armé comprenant au moins un élément de renforcement tel que défini dans l'une des revendications précédentes.