Brevet FR2977610A1 — publié le 20130111

32FDEP.docx 2977610 1 La présente invention concerne une poutrelle de soutien pour des structures de soutien de coffrage de dalles ou analogues, et concerne plus particulièrement une poutrelle de soutien composite. Dans le domaine du bâtiment, plus particulièrement dans les techniques de construction d'éléments en béton ou analogues, on a recours à une structure de soutien qui est classiquement composée d'un ensemble de poutrelles supportées par une pluralité d'étais verticaux. Les poutrelles doivent satisfaire des exigences de robustesse (notamment de résistance à la flexion), de résistance à l'environnement extérieur, et doivent en outre être facilement maniables par les opérateurs sur le chantier. Pour satisfaire à ces exigences, il est connu d'avoir recours à des poutrelles en aluminium. L'aluminium est en effet léger et présente également une excellente résistance à la corrosion. Toutefois, la rigidité de l'aluminium oblige à prévoir une section transversale de poutrelle importante en vue de conférer à la poutrelle une robustesse convenable. Il en résulte qu'une poutrelle en aluminium nécessite une quantité importante d'aluminium, qui est un matériau onéreux. La poutrelle en aluminium ainsi obtenue présente donc un coût relativement élevé. Un premier problème proposé par l'invention est de concevoir une poutrelle de soutien qui présente une robustesse et une résistance à la corrosion satisfaisantes, et qui soit susceptible d'être produite à moindre coût. Simultanément, la présente invention cherche, à caractéristiques mécaniques égales, notamment pour une même résistance à la flexion, à réduire le 25 poids total de la poutrelle afin d'en faciliter la manutention. La présente invention cherche également à limiter les vols de poutrelles sur les chantiers, dérobées dans le but d'une refonte frauduleuse du fait du prix élevé de l'aluminium. Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, l'invention propose une 30 poutrelle de soutien composite comprenant un premier profilé en un premier matériau à base d'aluminium et au moins un deuxième profilé en un deuxième matériau, dans laquelle : - le premier profilé et ledit au moins un deuxième profilé sont rendus solidaires l'un de l'autre par des moyens de solidarisation, 35 - ledit au moins un deuxième matériau a un module d'Young supérieur au module d'Young du premier matériau, 5932FDEP.docx 2977610 2 - les parties dudit au moins un deuxième profilé exposées à l'environnement extérieur sont enrobées par un liant étanche à l'eau. Les moyens de solidarisation permettent une bonne transmission des contraintes mécaniques entre le premier profilé et le deuxième profilé, pour une 5 reprise conjointe des efforts induits par la charge à soutenir. Les moyens de solidarisation permettent ainsi de considérer la poutrelle composite comme un matériau quasi homogène. La présence du deuxième profilé permet un gain de rigidité important, ce qui permet de réduire la section transversale du premier profilé en aluminium ou 10 alliage d'aluminium, et permet donc de réduire le volume d'aluminium utilisé pour réduire le coût global de fabrication de la poutrelle. Par l'utilisation d'un deuxième matériau tel que l'acier, à rigidité égale en flexion, le poids de la poutrelle composite est diminué, ce qui permet de faciliter sa manutention. 15 L'enrobage du deuxième profilé par le liant permet de protéger celui-ci contre les agressions de l'environnement extérieur. Par exemple, lorsque le deuxième matériau est un acier, cela évite un traitement de galvanisation pour le protéger de la corrosion. Il est ainsi possible d'utiliser un deuxième matériau de masse volumique et de rigidité adaptées, bien que peu résistant à la corrosion. 20 Enfin, dans le cas où la poutrelle composite est volée sur les chantiers dans l'espoir d'une revente frauduleuse du fait de son premier matériau à base d'aluminium, la présence du deuxième profilé, qui est invisible à l'oeil nu grâce à l'enrobage de liant, détériorera et déclassera la qualité du matériau à base d'aluminium obtenu après refonte, ce qui le rendra difficile à revendre voire impropre à la revente. La présence du deuxième profilé, dissimulé par le liant, est ainsi une dissuasion contre le vol dans le but de refonte et/ou revente frauduleuses. Avantageusement, les moyens de solidarisation peuvent comprendre un logement, ménagé sur l'un du premier ou du deuxième profilé, et dans lequel l'autre du premier ou du deuxième profilé vient se loger pour y être retenu. De tels moyens de solidarisation sont simples et efficaces. Le logement peut présenter différentes formes de section, et peut notamment être un logement ouvert ou fermé. De préférence, le liant étanche peut participer à la solidarisation du premier profilé et dudit au moins un deuxième profilé. Le liant vient ainsi contribuer à l'homogénéité de la poutrelle composite par une adhérence forte entre les profilés. 5932FDEP.docx 2977610 3 Avantageusement, le liant étanche peut être une résine polyuréthane. Une résine polyuréthane présente une bonne résistance aux chocs et à la chaleur, et présente une adhérence forte sur les matériaux à base d'aluminium et également sur les aciers. 5 Avantageusement, la résine polyuréthane peut être obtenue par un mélange des produits de référence BAYDUR® 6700 Z et DESMODUR® PRODUIT D'ESSAI PU 1511 L. Les produits BAYDUR® 6700 Z et DESMODUR® PRODUIT D'ESSAI PU 1511 L sont commercialisés par la société BAYER. Le produit 10 BAYDUR® 6700 Z est une préparation à base de polyol, et contenant notamment de l'alkylaminopoly(oxyalkylèn)ol et du diéthylèneglycol. Le produit DESMODUR® PRODUIT D'ESSAI PU 1511 L est, quant à lui, une préparation à base de diisocyanate de diphénylméthane, isomères et homologues. De préférence, le deuxième matériau est un acier. L'acier présente en 15 effet une masse volumique et une rigidité permettant, à rigidité égale de poutrelle composite avec une poutrelle uniquement en aluminium, de réduire de façon importante le volume d'aluminium utilisé et donc le coût de la poutrelle composite, l'acier étant bien moins cher que l'aluminium. Avantageusement, le premier profilé peut comporter une section 20 transversale sensiblement en forme de I, avec une âme reliant entre elles deux semelles, ledit au moins un deuxième profilé étant rapporté et fixé sur une des semelles. On a en effet remarqué que, lors d'une sollicitation en flexion d'une poutrelle à section transversale en I, les semelles sont les parties les plus - - - - - - ----------- ------------ sollicitées en déformation. Le renfort au niveau des semelles est donc 25 particulièrement avantageux pour obtenir un gain de rigidité satisfaisant. De préférence, chacune des semelles du premier profilé à section transversale en forme de I est solidaire d'au moins un deuxième profilé. La rigidité de la poutrelle composite est ainsi considérablement augmentée. En outre, la poutrelle composite peut être utilisée quelle que soit son orientation, c'est-à-dire 30 avec l'une ou l'autre des semelles au contact de la charge à soutenir. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue en perspective éclatée et en coupe d'une poutrelle de 35 soutien selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe transversale de la poutrelle de la figure 1 assemblée ; et 5932FDEP.docx 2977610 4 - les figures 3 et 4 sont des vues en coupe transversale de premiers profilés en un premier matériau à base d'aluminium destinés à être utilisés dans des poutrelles de soutien selon l'invention. Sur les figures 1 et 2 est représentée une poutrelle de soutien composite 5 1 comprenant un premier profilé 2 à base d'aluminium et une pluralité de deuxièmes profilés 3a, 3b et 3c en un deuxième matériau. Le premier profilé 2 et les deuxièmes profilés 3a à 3c sont rendus solidaires l'un de l'autre par des moyens de solidarisation 4 et 5. Le deuxième matériau a un module d'Young supérieur au module d'Young du premier matériau. 10 Les deuxièmes profilés 3b et 3c sont totalement enrobés par un liant 6 étanche à l'eau. Les deuxièmes profilés 313 et 3c ne présentent ainsi, une fois enrobés, aucune surface de contact avec l'environnement extérieur afin de les protéger de la corrosion et les dissimuler au regard. Le deuxième profilé 3a est quant à lui disposé dans un logement 7 15 ménagé sur le premier profilé 2 pour y être retenu avec ses parties exposées à l'environnement extérieur enrobées par du liant 6 étanche à l'eau. La solidarisation des deuxièmes profilés 3b et 3c est essentiellement assurée par l'adhésion du liant 6 aux deuxièmes profilés 3b et 3c et au premier profilé 2. Les moyens de solidarisation 4 sont ainsi constitués par le liant 6. 20 En ce qui concerne le deuxième profilé 3a, la solidarisation avec le premier profilé 2 est conjointement assurée par le liant 6 et la forme du logement 7 qui présente une contre-dépouille grâce aux prolongements inclinés 7a et 7b. Le liant 6 adhère au deuxième profilé 3a et au premier profilé 2 et obture l'ouverture du logement 7 pour retenir le deuxième profilé 3a. Les moyens de solidarisation 5 25 ne sont ainsi pas seulement constitués par le liant 6. Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, le premier profilé 2 comporte une section transversale sensiblement en forme de I avec une âme 2a reliant entre elles deux semelles 2b et 2c sur lesquelles sont respectivement rapportés et fixés les deuxièmes profilés 3b, 3c et 3a. 30 Dans un exemple de réalisation ayant donné de bons résultats, le premier profilé 2 est en un alliage d'aluminium ou en aluminium, les deuxièmes profilés 3a à 3c sont en acier, et le liant 6 est une résine polyuréthane obtenue par un mélange de BAYDUR® 6700 Z et de DESMODUR® PRODUIT D'ESSAI PU 1511 L. 35 L'utilisation d'acier pour les deuxièmes profilés 3a à 3c permet un gain de rigidité conséquent et une réduction du volume d'aluminium nécessaire pour le premier profilé 2 permettant des économies substantielles. Et à résistance à la 5932FDEP.docx 2977610 5 flexion égale à celle d'une poutrelle uniquement en aluminium, la poutrelle composite présente un poids inférieur. Les figures 3 et 4 illustrent différents exemples de premiers profilés 2 destinés à être utilisés dans des poutrelles de soutien composites 1 selon 5 l'invention. Le premier profilé 2 de la figure 3 présente une section transversale sensiblement en forme de Y avec une semelle 8. Un ou plusieurs deuxièmes profilés peuvent être rapportés et fixés sur la semelle 8 ou dans le logement ouvert 9 ou encore dans le logement fermé 10. 10 Le premier profilé 2 illustré sur la figure 4 présente quant à lui une pluralité de logements ouverts 11 a à 11 d dans lesquels peut être inséré et retenu au moins un deuxième profilé. Le premier profilé 2 comporte également deux logements fermés 12a et 12b capables de recevoir et retenir respectivement un ou plusieurs deuxièmes 15 profilés. Il doit être précisé que, dans le cas d'une poutrelle composite 1 comprenant une pluralité de deuxièmes profilés 3a à 3c, lesdits deuxièmes profilés 3a à 3c peuvent être en des deuxièmes matériaux différents mais présentant chacun un module d'Young supérieur au module d'Young du premier matériau 20 constituant le premier profilé 2. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. 5932FDEP.docx REVENDICATIONS1 - Poutrelle de soutien composite (1) comprenant un premier profilé (2) en un premier matériau à base d'aluminium et au moins un deuxième profilé (3a-3c) en un deuxième matériau, dans laquelle : - le premier profilé (2) et ledit au moins un deuxième profilé (3a-3c) sont rendus solidaires l'un de l'autre par des moyens de solidarisation (4, 5), - ledit au moins un deuxième matériau a un module d'Young supérieur au module d'Young du premier matériau, - les parties dudit au moins un deuxième profilé (3a-3c) exposées à l'environnement extérieur sont enrobées par un liant (6) étanche à l'eau. 2 - Poutrelle de soutien composite (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de solidarisation (4, 5) comprennent un logement (7, 9, 10, 11 a-11 d, 12a, 12b) ménagé sur l'un du premier (2) ou du deuxième profilé (3a-3c) et dans lequel l'autre du premier (2) ou du deuxième (3a- 3c) profilé vient se loger pour y être retenu. 3 - Poutrelle de soutien composite (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le liant (6) étanche participe à la solidarisation du premier profilé (2) et dudit au moins un deuxième profilé (3a-3c). 4 - Poutrelle de soutien composite (1) selon l'une quelconque des 20 revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le liant (6) étanche est une résine polyuréthane. 5 - Poutrelle de soutien composite (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce que la résine polyuréthane est obtenue par un mélange de BAYDUR° 6700 Z et de DESMODUR® PRODUIT D'ESSAI PU 1511 L. 25 6 - Poutrelle de soutien composite (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le deuxième matériau est un acier. 7 - Poutrelle de soutien composite (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le premier profilé (2) comporte une section transversale sensiblement en forme de I avec une âme (2a) reliant entre 30 elles deux semelles (213, 2c), et en ce que au moins un deuxième profilé (3a-3c) est rapporté et fixé sur une des semelles (213, 2c). 8 - Poutrelle de soutien composite (1) selon la revendication 7, caractérisée en ce que chacune des semelles (2b, 2c) est solidaire d'au moins un deuxième profilé (3a-3c).