Brevet FR3133868A1 — publié le 20230929

Connecteur de liaison (1) destiné à lier entre eux des premier et second éléments (2, 3) d’un ouvrage (100), le connecteur comportant une tige (10) comportant des fibres longitudinales (11) s’étendant sur toute la longueur de la tige et un matériau de liaison (12) reliant ces fibres longitudinales (11) entre elles, le connecteur comportant au moins un manchon surmoulé (13) autour d’au moins une portion longitudinale de la tige. Le manchon surmoulé (13) comporte une surface périphérique externe dotée de formes externes (13x) réparties le long du manchon (13) et s’étendant transversalement par rapport à la tige, la tige (10) comportant une pluralité de reliefs externes (10x) contre lesquels le manchon (13) est surmoulé, ces reliefs externes (10x) étant répartis autour de la tige (10) et le long du manchon (13), ces reliefs externes (10x) s’opposant au déplacement du manchon (13) vis-à-vis de la tige (10). FIGURE DE L’ABREGE : Fig. 4c Connecteur de liaison destiné à lier entre eux des premier et second éléments d’un ouvrage. La présente invention se rapporte au domaine des connecteurs de liaison destinés à lier entre eux des premier et second éléments d’un ouvrage, l’ouvrage étant par exemple un bâtiment ou un ouvrage d’art. ARRIERE PLAN DE L’INVENTION Il est connu, de relier entre eux des premier et second éléments d’un ouvrage à l’aide de connecteurs de type armatures de manière à former un ouvrage, c’est à dire une construction par exemple un bâtiment ou un ouvrage d’art. On peut ainsi lier des parois d’un mur entre elles ou des murs entre eux ou un mur et une dalle. Ces premier et second éléments d’ouvrage sont généralement moulés l’un après l’autre et son généralement en béton autour des connecteurs de type armature pour créer une liaison mécanique entre les premier et second éléments d’ouvrage. Ces armatures sont de formes et dimensions complexes puisqu’elles sont généralement adaptées aux formes et dimensions globales de l’ouvrage à obtenir. Par ailleurs, ces connecteurs de liaison sont généralement en acier et sont sensibles à la corrosion. Avec le temps, l’oxydation des connecteurs peut conduire à un éclatement, une fissuration des éléments d’ouvrage ce qui compromet la longévité de l’ouvrage. Pour limiter le risque de corrosion des connecteurs, il a été proposé des connecteurs comportant une tige de type tige composite, c’est-à-dire une tige comportant des fibres longitudinales s’étendant sur toute la longueur de la tige et un matériau de liaison reliant ces fibres longitudinales entre elles. Ce type de connecteur de liaison comporte généralement au moins un manchon surmoulé autour d’au moins une portion longitudinale de la tige pour servir d’interface de distribution d’efforts entre la tige, qui a une surface externe réduite, et l’élément de construction dans lequel est ancré le connecteur. Le manchon forme une interface de liaison entre la tige et l’élément de construction, ce manchon améliorant grandement la distribution des efforts le long de la tige et la distribution des efforts dans l’élément de construction. Il serait utile de développer un connecteur de liaison destiné à lier entre eux des premier et second éléments d’un ouvrage et présentant une résistance à l’arrachement améliorée. OBJET DE L’INVENTION Un objet de la présente invention est de fournir un connecteur de liaison résolvant certains au moins des problèmes précités de l’art antérieur. A cet effet, selon un premier aspect de l’invention, il est proposé un connecteur de liaison destiné à lier entre eux des premier et second éléments d’un ouvrage, le connecteur comportant une tige, la tige comportant des fibres longitudinales s’étendant sur toute la longueur de la tige et un matériau de liaison reliant ces fibres longitudinales entre elles, le connecteur comportant au moins un manchon surmoulé autour d’au moins une portion longitudinale de la tige. Ce connecteur de liaison est essentiellement caractérisé en ce que : - le manchon surmoulé comporte une surface périphérique externe dotée de formes externes réparties le long du manchon et s’étendant transversalement par rapport à une direction longitudinale de la tige ; et en ce que - la tige comporte une pluralité de reliefs externes contre lesquels le manchon est surmoulé, ces reliefs externes étant répartis autour de la tige et le long du manchon, chacun de ces reliefs externes de la tige s’opposant à tout déplacement relatif du manchon vis-à-vis de la tige. La combinaison des formes externes au manchon réparties le long du manchon avec la pluralité de reliefs externes de la tige contre lesquels le manchon est surmoulé et qui sont également répartis autour de la tige et le long du manchon, permet d’avoir une capacité de transmission d’efforts accrue entre la tige et l’élément de construction via le manchon. En effet, les formes externes de la surface périphérique externe du manchon qui s’étendent transversalement à la direction longitudinale de la tige permettent de former, tout autour du manchon et le long du manchon, des zones d’appui pour y exercer des efforts de traction suivant la direction longitudinale de la tige entre le manchon et l’élément de construction. La répartition, le long du manchon, des efforts exercés à l’extérieur du manchon surmoulé et à l’intérieur du manchon surmoulé contribue à minimiser les contraintes internes au manchon, et contribue à répartir les contraintes à l’interface entre la tige et le manchon. Le risque de destruction du manchon du fait de contraintes internes trop fortes est ainsi minimisé puisque les efforts exercés sur le manchon, à l’intérieur et à l’extérieur du manchon sont répartis autour de la tige et le long du manchon. Le risque d’arrachement de la tige vis-à-vis du manchon est drastiquement réduit par la présence des reliefs de la tige qui sont répartis le long du manchon et contre lesquels le manchon est surmoulé. Préférentiellement, lesdits reliefs de la tige ont des hauteurs respectives supérieures à 1 dixième de millimètre, préférentiellement supérieures à 5 dixièmes de millimètre. Par exemple, un relief donné de la tige constitué par un grain de sable de 1mm de granulométrie, présentera une hauteur supérieure à 2 dixièmes de millimètre si le grain de sable est enfoncé de 0,8 dixième de millimètre dans le matériau de liaison, les 2 dixièmes de millimètre de hauteur du relief donné correspondant à la hauteur de la partie du grain de sable qui est disponible pour être mise en contact contre le matériau du manchon. Dans le cas où le relief donné est constitué par une rainure ou une strie formée sur la tige, la hauteur de ce relief donné correspondra à la profondeur de la rainure ou de la strie disponible pour être mise en contact avec le matériau du manchon surmoulé. Préférentiellement, un relief donné formé par une rainure ou une strie sera fabriqué de manière à présenter une hauteur supérieure à 1 dixième de millimètre, préférentiellement supérieure à 5 dixièmes de millimètre, préférentiellement supérieure à 1 mm. Le manchon peut ainsi être solidement ancré dans un élément d’ouvrage, soit directement, soit indirectement via une douille, comme cela sera décrit ci-après, et il peut résister à son arrachement vis-à-vis de l’élément d’ouvrage). Le connecteur selon l’invention peut être utilisé pour lier entre eux : - un premier élément d’ouvrage de type mur ou dalle ou balcon ou poteau porteur ou poutre porteuse ou paroi d’un prémur ou paroi d’un mur sandwich ou paroi de bardage de bâtiment ou tablier de pont ou voussoir ; et - un second élément d’ouvrage de type mur ou dalle ou balcon ou poteau porteur ou poutre porteuse ou paroi d’un prémur ou paroi d’un mur sandwich ou paroi de bardage de bâtiment ou tablier de pont ou voussoir. Préférentiellement l’ouvrage est un bâtiment mais il pourrait aussi s’agir d’un ouvrage d’art. Selon une première application, une pluralité de connecteurs selon l’invention peut être intégrée à un système de chaînage d’un bâtiment pour relier entre eux : - des premier et second éléments d’ouvrage de type murs porteurs d’un bâtiment (l’ouvrage est ici un bâtiment) ; ou - un premier élément d’ouvrage de type mur porteur d’un bâtiment avec un second élément d’ouvrage de type dalle ou poteau porteur ou balcon ou poutre porteuse (l’ouvrage est ici un bâtiment). Selon une deuxième application, une pluralité de connecteurs selon l’invention peut être utilisée pour connecter entre elles les parois d’un même mur de bâtiment qui est un prémur ou un mur sandwich, ces parois pouvant le cas échéant être maintenues écartées l’une de l’autre par l’intermédiaire de cette pluralité de connecteurs selon l’invention. Selon une troisième application, une pluralité de connecteurs selon l’invention peut être utilisée pour connecter un bardage d’un bâtiment sur un mur du bâtiment et/ou sur un poteau du bâtiment et/ou sur une poutre du bâtiment. Cette variété d’applications du connecteur selon l’invention est possible grâce à la capacité du connecteur selon l’invention à transmettre, via son manchon, des efforts de traction ainsi que des efforts de flexion importants entre des premier et second éléments qu’il relie l’un à l’autre. En effet, des efforts de traction importants peuvent être transmis suivant la direction longitudinale de la tige car ils peuvent transiter via les fibres de la tige qui s’étendent de manière continue d’un bout à l’autre de la tige, ces fibres étant liées entre elles par le matériau de liaison englobant ces fibres sur toute la longueur de la tige. Par ailleurs, les reliefs externes de la tige contre lesquels le manchon est surmoulé forment une interface entre la tige et le manchon qui permet de répartir les efforts mécaniques entre la tige et le manchon sur une grande surface s’étendant d’une part tout autour de la tige et d’autre part le long du manchon. La combinaison des reliefs répartis et du surmoulage du manchon permet d’augmenter la capacité de transmission d’efforts entre la tige et le manchon. La capacité de transmission d’efforts entre le connecteur et l’élément d’ouvrage est bien supérieure à celle que permettrait une simple tige composite de section cylindrique droite. Comme indiqué ci-avant, le manchon permet d’augmenter la surface de répartition d’efforts du connecteur vers l’élément d’ouvrage tout en ayant une forte adhérence entre le manchon et la tige. Le connecteur de liaison selon l’invention peut être simplement dimensionné pour être adapté aux efforts que l’on souhaite transmettre entre les éléments d’ouvrage. Ainsi, on peut ajuster la section et le nombre des fibres longitudinales, la surface et le nombre des reliefs de la tige en contact avec le manchon et la forme extérieure du manchon. Le connecteur de liaison selon l’invention est peu couteux à produire car la tige peut être facilement fabriquée par pultrusion et car le surmoulage du manchon peut être facilement réalisé avec des matériaux peu coûteux. Selon un mode de réalisation particulier du connecteur selon l’invention éventuellement combiné aux autres modes de réalisation, certains au moins desdits reliefs externes de la tige sont constitués par des grains de sable. Ce mode de réalisation permet d’obtenir une excellente qualité d’adhérence entre le manchon et la tige tout en limitant l’épaisseur de ces reliefs au strict minimum. Ce mode de réalisation permet une économie de matière et donc de coût de revient du connecteur sans en compromettre la résistance mécanique. Selon un autre mode de réalisation particulier du connecteur selon l’invention éventuellement combiné aux autres modes de réalisation, certains au moins desdits reliefs sont constitués par des rainures annulaires de la tige, ces rainures étant préférentiellement réalisées par un usinage de la surface externe de la tige. Ce mode de réalisation présente l’avantage d’avoir, sur la longueur du manchon, une succession de portions de manchon en prise mécanique dans la succession de rainures annulaires. La profondeur de pénétration des portions du manchon dans les rainures est ici supérieure à la hauteur moyenne d’un grain de sable. Ainsi, les rainures annulaires (qui sont distinctes les unes des autres), bien que plus complexes à réaliser que le dépôt de grains de sable, peuvent être utiles au moins dans certains cas pour augmenter les efforts de résistance à l’arrachement du manchon vis-à-vis de la tige. Selon un autre mode de réalisation particulier du connecteur selon l’invention éventuellement combiné aux autres modes de réalisation, lesdites formes externes réparties le long du manchon et s’étendant transversalement par rapport à une direction longitudinale de la tige sont constituées par un filetage mâle formé à la périphérie du manchon. Un tel filetage mâle est un moyen résistant, peu encombrant et peu couteux pour réaliser les formes externes réparties le long du manchon. Le manchon peut dès lors être vissé, préférentiellement dans une douille prévue à cet effet, pour permettre son ancrage par l’intermédiaire de la douille dans l’élément d’ouvrage. De ce fait, la position du manchon et de la tige sont facilement ajustables par rapport à l’élément d’ouvrage tout en permettant une réversibilité de l’ancrage du manchon. Selon un mode de réalisation préférentiel le connecteur selon l’invention comporte aussi une douille de connexion destinée à être au moins partiellement placée dans ledit premier élément d’ouvrage pour y être ancrée. Cette douille présente un passage ayant des formes internes complémentaires desdites formes externes du manchon, le connecteur adoptant sélectivement une configuration désassemblée dans laquelle la douille et le manchon sont éloignés l’un de l’autre et une configuration assemblée dans laquelle le manchon est assemblé dans le passage de la douille. Les formes internes et externes sont agencées pour que le passage du connecteur entre la configuration assemblée et la configuration désassemblée se fasse par un mouvement de déplacement du manchon par rapport à la douille combinant au moins un mouvement de translation du manchon par rapport à la douille suivant la direction longitudinale de la tige et au moins mouvement de rotation du manchon par rapport à la douille autour de la direction longitudinale de la tige. Typiquement, les formes internes et externes peuvent former un système de fixation à baïonnettes dans lequel l’assemblage du manchon dans la douille se fait d’abord par un mouvement de translation du manchon suivant la direction longitudinale de la tige puis par un mouvement de rotation du manchon autour de la direction longitudinale de la tige. Ce premier mode de réalisation présente l’avantage de permettre un assemblage rapide du manchon dans la douille ce qui permet d’accélérer l’assemblage. Toutefois, ce mode de réalisation reste plus encombrant et moins résistant mécaniquement qu’un assemblage de type vis écrou. Alternativement, les formes internes et externes peuvent former un système de fixation de type vis écrou dans lequel l’assemblage du manchon dans la douille se fait par un mouvement combinant simultanément la translation et la rotation du manchon par rapport à la douille suivant la direction longitudinale de la tige. Ce type d’assemblage vis écrou est moins encombrant et plus résistant mécaniquement que l’assemblage à baïonnettes mais il reste plus long à mettre en œuvre (le temps de vissage est généralement plus long que l’assemblage par baïonnettes). Dans le mode de réalisation préférentiel où les formes externes réparties le long du manchon sont constituées par un filetage mâle, le passage interne de la douille présente alors un filetage femelle complémentaire dudit filetage mâle, la tige étant ainsi fixée dans la douille par vissage du manchon dans le passage interne de la douille. Dans un mode de réalisation particulier le filetage mâle peut être un filetage de type quart de tour ce qui permet de réaliser l’assemblage entre le manchon et la douille par un vissage suivant un quart de tour. Optionnellement, ledit matériau de liaison reliant les fibres longitudinales entre elles est un matériau polymère thermoplastique pouvant contenir de la résine polyamide. Optionnellement, le manchon est en un matériau identique au matériau de liaison reliant les fibres longitudinales entre elles. Optionnellement, le matériau constitutif du manchon est chargé de fibres courtes telles que des fibres de verre. Optionnellement, lesdites fibres longitudinales sont précontraintes en traction suivant la direction longitudinale de la tige. Optionnellement, lesdites formes externes réparties le long du manchon et s’étendant transversalement par rapport à une direction longitudinale de la tige sont constituées par un filetage mâle formé à la périphérie du manchon. L’invention porte aussi sur un procédé de fabrication d’un connecteur de liaison selon l’un quelconque des modes de réalisation décrits ou revendiqués dans la présente demande. Ce procédé selon l’invention comporte la fabrication de la tige par pultrusion, les reliefs de la tige étant constitués par des grains de sable appliqués avant réticulation dudit matériau de liaison reliant lesdites fibres longitudinales entre elles, le manchon étant surmoulé contre certains au moins desdits grains de sable constituant lesdits reliefs. Optionnellement, selon ce procédé, le manchon est moulé à l’aide d’un moule entourant une partie de la tige et comportant, pendant le moulage du manchon, une première extrémité du moule venant en contact étanche contre une première gorge circulaire de la tige pour réaliser une première étanchéité tout autour de la tige à l’endroit de cette première gorge. Optionnellement, selon ce procédé, pendant le moulage du manchon, une deuxième extrémité du moule vient en contact étanche contre une deuxième gorge circulaire de la tige ou un épaulement circulaire de la tige pour réaliser une deuxième étanchéité tout autour de la tige à l’endroit de cette deuxième gorge ou de cet épaulement circulaire. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : la est une vue schématique d’un équipement E0 permettant de fabriquer des tiges de liaison 10 par pultrusion, chaque tige 10 comportant des fibres longitudinales 11 et un matériau de liaison 12 reliant les fibres longitudinales 11 entre elles l’équipement E0 comprenant des moyens pour former des reliefs externes 10x tout autour de la tige 10 en appliquant du sable sur le matériau de liaison 12 avant sa réticulation par chauffage via un four FT° ; la est une vue d’un connecteur de liaison 1 selon l’invention dont la tige 10 comporte des reliefs externes 10x constitués par des rainures annulaires de la tige 10 distinctes les unes des autres, le manchon 13 surmoulé autour de la tige et contre ces reliefs 10x comportant des formes externes 13x ici constituées par un filetage mâle ; la est une vue d’un connecteur de liaison 1 selon l’invention dont la tige 10 comporte des reliefs externes 10x constitués par des grains de sable disposés le long et autour de la tige 10, le manchon 13 étant surmoulé autour de la tige et contre ces reliefs 10x, le manchon comportant toujours des formes externes 13x constituées par un filetage mâle ; la illustre une barre, obtenue par pultrusion à l’aide de l’équipement E0 de la , cette barre comportant des fibres longitudinales 11 et un matériau de liaison 12 reliant les fibres longitudinales 11 entre elles et des grains de sable pour former des reliefs externes 10x tout autour et le long de la barre, le découpage de cette barre en plusieurs sections longitudinales permettant de former plusieurs tiges 10 de connecteur 1 selon l’invention (ce découpage de la barre est réalisé à l’aide de moyens de découpe Cx) ; la illustre une tige 10 de connecteur selon l’invention sur laquelle on a usiné deux gorges G1, G2 respectivement destinées à former des surfaces circulaires lisses autour de la tige afin de permettre une étanchéité nécessaire au moulage du manchon entre ces gorges G1, G2, ces gorges sont ici formées en retirant localement les reliefs 10x de la périphérie de la tige 10 (en l’occurrence en retirant des grains de sable et en pénétrant légèrement dans la tige pour créer des surfaces cylindriques lisses au fond des gorges G1, G2) ; la illustre la tige 10 de la placée dans un moule M, les extrémités du moule étant respectivement en appui annulaire étanche contre les gorges G1 et G2 pour définir un espace interne au moule étanche pour y former le manchon ; la illustre la tige 10 et le moule M de la après injection du matériau constitutif du manchon surmoulé ; la illustre le connecteur 1 selon l’invention une fois sorti du moule M (ainsi les figures 3a à 3e illustrent une succession d’étapes du procédé de fabrication d’un connecteur 1 selon l’invention) ; la illustre le connecteur 1 selon l’invention dans un mode de réalisation où il comporte une douille 1b0 qui est ici directement ancrée dans un premier élément 2 d’un ouvrage 100 (l’élément 2 est en béton et est moulé autour de la douille 1b0), le manchon 13 est vissé dans la douille pour ancrer la tige dans l’élément 2 par l’intermédiaire du manchon et de la douille, le manchon 13 possède une collerette 13a en appui contre une extrémité terminale de la douille ce qui permet de s’assurer du bon positionnement / ancrage de la tige dans la douille 1b0 ; la illustre le connecteur 1 de la après que l’on a moulé le second élément 3 de l’ouvrage 100 tout autour d’une portion libre de la tige 10 qui est en dehors de la douille 1b0 (ce second élément 3 d’ouvrage 100 est en béton et vient ici au contact d’une face externe du premier élément 2 de l’ouvrage, le connecteur 1 selon l’invention reliant entre eux ces éléments 2 et 3) ; la illustre une variante du connecteur 1 selon l’invention reliant entre eux des premier et second éléments 2, 3 en béton moulé, ce connecteur 1 ayant pour seule différence par rapport au connecteur 1 de la d’avoir des reliefs externes 10x de la tige 10 qui sont formés par du sable (les reliefs externes 10x de la tige 10 illustrée aux figures 4a et 4b sont des rainures circulaires). Procédé de fabrication d’un connecteur de liaison (1) destiné à lier entre eux des premier et second éléments (2, 3) d’un ouvrage (100), le connecteur comportant une tige (10), la tige comportant des fibres longitudinales (11) s’étendant sur toute la longueur de la tige et un matériau de liaison (12) reliant ces fibres longitudinales (11) entre elles, le connecteur comportant au moins un manchon surmoulé (13) autour d’au moins une portion longitudinale de la tige, le manchon surmoulé (13) comportant une surface périphérique externe dotée de formes externes (13x) réparties le long du manchon (13) et s’étendant transversalement par rapport à une direction longitudinale de la tige, la tige (10) comportant une pluralité de reliefs externes (10x) contre lesquels le manchon (13) est surmoulé, ces reliefs externes (10x) étant répartis autour de la tige (10) et le long du manchon (13), chacun de ces reliefs externes (10x) de la tige s’opposant à tout déplacement relatif du manchon (13) vis-à-vis de la tige (10), le procédé étant caractérisé en ce qu’il comporte la fabrication de la tige (10) par pultrusion, les reliefs de la tige étant constitués par des grains de sable appliqués avant réticulation dudit matériau de liaison (12) reliant lesdites fibres longitudinales entre elles, le manchon (13) étant surmoulé contre certains au moins desdits grains de sable constituant lesdits reliefs. Procédé de fabrication d’un connecteur selon la revendication 1, dans lequel le manchon (13) est moulé à l’aide d’un moule (M) entourant une partie de la tige (10) et comportant, pendant le moulage du manchon, une première extrémité du moule venant en contact étanche contre une première gorge circulaire (G1) de la tige (10) pour réaliser une première étanchéité tout autour de la tige à l’endroit de cette première gorge (G1). Procédé de fabrication d’un connecteur selon la revendication 2, dans lequel pendant le moulage du manchon (13), une deuxième extrémité du moule (M) vient en contact étanche contre une deuxième gorge circulaire (G2) de la tige (10) ou un épaulement circulaire de la tige (10) pour réaliser une deuxième étanchéité tout autour de la tige à l’endroit de cette deuxième gorge (G2) ou de cet épaulement circulaire.