CA1036330A - Caissons en acier destines a etre utilises en vue de l'execution de poteaux ou de pieux mixtes acier-beton - Google Patents

Abstract

Caissons en acier pour l'exécution de colonnes ou de pieux métalliques remplis de béton formés d'éléments en acier assemblés entre eux, caractérisés en ce que ces éléments comportent des moyens (connecteurs) tels des goujons pour effectuer la liaison avec le béton et sur lesquels sont fixés des fers à béton, ces caissons étant fabriqués en usine avec les connecteurs et ces armatures et étant expédiés sur le chantier. Les éléments en acier assemblés entre eux pour former les caissons sont des profilés. Les éléments en acier assemblés entre eux pour former les caissons peuvent aussi être des fers plats.

Description

~036330 La pr~sente invention a pour obiet la creation de caissons en acier destines ~ être utilises pour l'execution de poteaux (colonnes) ou de pieux composes d'un certain nombre d'élements en acier soudes entre eux et remplis de beton.
Le but principal recherche est de permettre l'execution de ces poteaux ou pieux dits "poteaux ou pieux mixtes acier-béton" a partir d'éléments pouvant atre executes en ateller par des techniques industrielles economiques et rapides et de constituer a l'aide de ces eléments un coffrage perdu d'une colonne ou d'un pieu en beton armé dont le béton est mis en place sur le chantier.
Ces caissons peuvent: ;a) ~tre mis en place dans des puits creuses dans le sol afin de pouvoir servir de supports a des construct1ons executees en sous-sol et/ou au-dessus du sol ou b~en b) lls peuvent être battus dans le sol et ensuite remplis de beton ou c) etre simplement utilises comme colonnes.
La presente invention a donc pour objet un caisson metallique creux, prefabrique, pour une structure de b~timent, devant être mis en place en sous-sol et rempli de béton, comprenant: au moins deux élements longitudinaux metalliques, prefabriqu~s, chaque element etant assemble a un element ad~acent semblable le long des extremites de ses côtes formant ainsi un caisson creux, chaque element et~nt pourvu d'une serie de moyens connecteurs espaces les uns des autres longi-tudinalement le long de sa face interne et s'y etendant per- ~-pendiculairement, les moyens connecteurs ayant une longueur : , , r.~ t . : . ' r .~

1036~30 plus courte que la distance d'un element au centre du ca;sson de telle sorte a laisser un espace central pour le remplissage du beton dans le caisson; et une serie d'elements de renfort fix~s a l'extremite des moyens connecteurs et disposes a une ~
distance determinee de l'espace central du caisson. ~:
En vue de la mise en pratique de l'invention -on en decrira ci-apres des exemples de realisation donnes a - la - .

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~)36330 titre non limitatif en se référant aux de~ ins ci-~oints dans le~quels :
Les figures 1 et 3 repré~entent deux types d'élements profilés pour la réalisation de caissons creux représentés à titre d~exemples respective~ent par les figures

2 et 4 qui sont de~ vues en coupe horizontale.
La figure S est une vue en perspective relative à une variante de profllé.
Les figures 6, 7 et 8 sont des vues en coupe ~e rapportant à de~ varlante~ de caissons.
Le poteau ou le pieu métallique e~t constitu~
de plusieur~ él~ments profilés en acier 1 qui dan~ le cas des figures 1 et 2 ~ont en forme de U comportant deux ailes 2 parallèles entre elles ou deux ail~ 21 divergente~.
(~igure~ 3 et 4).
Sur l'ame de ¢e~ profil~ U et perpendiculaire-ment ~ celle-ci, ~ des emplacement~ fix~s en fonction du aalcul de la colonne d~finitive mixte acier-béton, sont soudés par l'une de leurs extr~mltés d08 gou~on~ connecteur~
cylindriques 3 en acier S de~ fers rona~ à béton 4 ~ont ensuite ~oudés sur 1'autre extr~mité de~ gou~ons connecteurs 3.
Ce~ gou~ons 3 peuvent comporter une tete 5 également cylin-drique et de plu~ grand diam~tre ou ne pas avoir de tete.
Le~ profilés 1 en U complétés par les gou~on~

3 et par le~ fer~ ~ b~ton 4 sont ensuite as~emblés entre eux par groupe de deux, de troi~ ou de quatre pièces de manière former un cai~son creux 6 (figure~ 2 et 4).
Ce caisson en acier 6 est réali~ par a~sem-blage entre eux des el~ment3 précités 1 - 3 - 4 à l'aide de cordon~ de ~oudure longitudinaux 7.

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103~330 Le~ dimensions de ce caisson sont déterminées en fonction des calculs des chargeæ à reprendre sur le poteau ou le pieu définitif mixte acier-béton.
Ces dimensions sont en général choisies de mani~re à permettre l'introduction d~un tube de bétonnage 8 ~ l~intérieur du cais~on 6, sans que ce tube de bétonnage ne soit gên~ par les fers ~ b~ton 4 (figure~ 2 et 4).
Les calssons 6 en acier sont fabriqués en atelier et ensuite expédi~ sur le chantier. Leur manipulation est ai~ée du fait de leur l~gèret~ puisqu'ils ne sont pas encore rempli~ de béton.
Les élément~ devant atre a~semblés pour ~ormer lea cai6~0n~ pouvent également ~tre con~titu~s par des plaque~ on aclor 9 (flguro 5) munies d'~l~ment~ connecteur~
(plat~, carr~a, rond~, etc...) t-la ae~ plaquette~ 10 ~oud~es la plaque 9 et ~ur les~uols sont souaé~ doa fers ~ b~ton 4.
La flgure 6 repré~ente un cai~son 11 de ~oction carréo form~ a'élément~ plats 9 reliés entre eux par un cordon de ~oudure ~ et munls d'~l~ment~ connecteurJ 3 sur lesquel~ sont flx~ le~ fer~ ~ b~ton 4.
Alnal que repr~enté par la figure ~ le cai~on 12 peut comprondre de~ élément~ plat~ 9 et des fers U 1 rell~s par cordon de aoudure ~ ou comme montr~ par la figure 8 le cai~son 13 pout atre formé par de~ plat~ 9 et de~
~er~ U ~ ailes divergente~ 21.
Sur chzcune de ces flgures le béton a été
repré~enté en 14.
LeB cai380n8 conviennent pour l'utlli~ation dan~ la mi~e en pratlque du procédé de con~truction simultanée des otagee et des ~ou~-8018 d'une ~tructure de bâtiment ~elon 1 ~3 6 ~ ~ ~
le brevet canadien No 827.359 dans lequel les cais~ons sont mi~ en place dans de~ puits excavés dans le terrain, la base des cai~sons se situant à un niveau inférieur au ~iveau du futur fond de la fouille, puis le béton est mis en place dan8 le fond du puits ~usqu'à un niveau supérieur ~e situant légèrement en de~sou6 du niveau du futur fond de la fouille ;
du gxavier ou du sable est ensulte mis en plac~ dans les puits et pendant le remplissage du puits par du gravier ou du sable, on effectue simultanément le remplissage intérieur du cai6son par du béton t aprè~ durcissement du b~ton, le cai~on rempli de b~ton est directement apte à supporter la charge de la ~uper~tructure et de la structure en sous-~ol et une colonne peut atre ex~cut~e en ~uper~tructure.

:. ~ 4 -

Claims (6)

Les réalisations de l'invention au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:

1. Un caisson métallique creux, préfabriqué, pour structure de bâtiment, devant être mis en place en sous-sol et rempli de béton, comprenant: au moins deux éléments longi-tudinaux métalliques, préfabriqués, chaque élément étant assemblé à un élément adjacent semblable le long des extrémités de ses côtés formant ainsi un caisson creux, chaque élément étant pourvu d'une série de moyens connecteurs espacés les uns des autres longitudinalement le long de sa face interne et s'y étendant perpendiculairement, lesdits moyens connecteurs ayant une longueur plus courte que la distance d'un élément au centre du caisson de telle sorte à laisser un espace central pour le remplissage du béton dans le caisson; et une série d'éléments de renfort fixés à l'extrémité desdits moyens connecteurs et disposés à une distance déterminée dudit espace central du caisson.

2. Un caisson métallique tel que défini à la reven-dication 1, dans lequel lesdits éléments longitudinaux ont un profil en U.

3. Un caisson métallique tel que défini à la reven-dication 1, dans lequel lesdits éléments longitudinaux sont constitués de plaquettes métalliques.

4. Un caisson métallique tel que défini à la reven-dication 1, dans lequel les moyens connecteurs sont constitués de plaquettes métalliques rectangulaires dont une extrémité
est fixée aux faces internes du caisson métallique et dont l'autre extrémité est fixée auxdits éléments de renfort.

5. Un caisson métallique tel que défini dans la revendication 1, dans lequel les moyens connecteurs sont constitues de goujons dont une extrémité est soudée auxdits éléments longitudinaux.

6. Un caisson métallique suivant la revendication 5, dans lequel chaque goujon comporte une tête cylindrique sur laquelle sont soudes lesdits moyens de renfort.