CA1177274A

CA1177274A - Thin plate structural beam for concrete building construction, with connectors seated so as to distribute shearing moments from transverse reinforcing elements

Info

Publication number: CA1177274A
Application number: CA000362127A
Authority: CA
Inventors: Michel M.V.C. Fromont; Marguerite S.C. Fromont
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-10-18
Filing date: 1980-10-10
Publication date: 1984-11-06
Also published as: IT8025346A0; AR228264A1; OA08942A; ES8106034A1; EP0038334A1; ES495988A0; WO1981001162A1; IT1150047B; MA18978A1

Abstract

TITRE: POUTRES ? ?ME EN T?LE MINCE ASSOCIÉE ? UN VOILE BÉTON, PAR DES CONNECTEURS SPECIALEMENT DISPOSÉS POUR ÉQUILIBRER LES EFFORTS DE CISAILLEMENT D'ARMATURES LONGITUDINALES DE RENFORT PRÉCIS DE LA DIVULGATION Des poutres et structures principalement composées de tales minces associées à des voiles coulables, du béton par exemple, par des connecteurs métalliques. Les poutres peuvent être renforcées par des armatures noyées dans les voiles. La position des connecteurs est définie: a) pour empêcher dans les poutres mises en charge un voilement notable des tôles mettant en péril la structure; b) pour transmettre aux tôles les contraintes de glissement longidutinal engendrées par les armatures. La structure peut être complétée par un treillis soudé, des traverses et des caissons de renfort, disposés aux points d'appui. Lesdites structures peuvent être prolongées à leurs extrémités de caissons métalliques permettant d'effectuer des assemblages entre différentes structures, par les moyens habituellement utilisés en charpente métallique.TITLE: BEAMS? ? ME IN T? THE ASSOCIATED SLIM? A CONCRETE SHEET, BY CONNECTORS SPECIALLY ARRANGED TO BALANCE THE SHEARING EFFORTS OF LONGITUDINAL REINFORCEMENT REINFORCEMENT REINFORCEMENTS Beams and structures mainly composed of thin sheets associated with flowable sails, for example concrete, by metal connectors. The beams can be reinforced by reinforcements embedded in the sails. The position of the connectors is defined: a) to prevent significant buckling of the sheets in the loaded beams, endangering the structure; b) to transmit to the sheets the longitudinal sliding constraints generated by the reinforcements. The structure can be completed by a welded mesh, crosspieces and reinforcement boxes, placed at the support points. Said structures can be extended at their ends of metal boxes making it possible to assemble between different structures, by the means usually used in metal frame.

Description

i~L 7 ~Z74 - 1 -~ a présente invention concerne un ~ouveau dis~ositif de ~ou~res et structures, utilisées en fle~ion long tudinale dans tou~ type de constructions a nsi que les moJens de les assembler entre elles. ~es almes de ces structures sont cor.~-tituées d'une tôle ~étallique dont au moins une 2ace est as-sociee, ~ar un réseau adéquat de co~necteurs ~étalliques, a un ~oile d'un produit coulable et durcissable, tel que du béton par exemple : le dit voile pouvant comprendre en ren-fort, des armatures métalliques longitudi~ales.
Pour la clarté du texte nous désignons par âme la partie de ces structures reliant en flexion, en sections transversales, la zone tendue à la zone comprimée de ces structures : la dite ?^lme, étant de ce fait, principalement chargée de maintenir les efforts tranch nts et les contrain-tes longitudinales de cisaillement.
1es structures traditionnelles le plus souvent uti-lisées, sont constituées d'éléments métalliques directement issus de laminage, ou assemblés par soudure, et comprenant principalement une ame, bordée latéralement de deuY ailes.
~es ailes sont déterminées pour le maintien des mo-ments fléchissants, l'âme doit retenir pr~ncipalement les efforts tranchants et les contraintes longitudinales de ci-saille~ent.
~'âme doit par ailleurs être suffisamment épaisse pour ne pas être sujette au voilemant ou lambage local et pour permettre son laminage ou son assemblage aux ailes par soudure. Il s'avère que le plus généralement, ce sont les conditions de voilement, les possibilités de l? inage et de soudure qui sont prépondérantes et qui déterminent l'épais-seur de l'âme, cette épaisseur devenant alors très surabon-dante pour le maintien des efforts tranch?nts et des contrain-ues de cisaillement. Il en résulte une perte de matière im-portante. Pour la limiter partiellement, on peut en opérant par soudure assembler les ailes avec u~e ~me assez ~ince et renforcsr cette âme par des voiles ~ra~sversaux soudés, bou-lonné ou rivas à l'âme; celà ne peut être obtenu qu'e~ uti-lisant en contrepartie une quantité impor~ante de main-d'oeu-vre et d'énergie.

1~77z7~ - 2 -~ our les poutres en béton armé, é~alement très uti-lisées, les moments fl~chissants sont retenus ~ar des arma-tures métalliques longitudinales, situées en bordures laté-rales des poutres, et par la partie du béton qui du fait de la flexion se trou~e comprimée.
~ es efforts tranchants et les contra mtes longitudi-nales de glissement, engendrées par les armatures longitudi-nales sont maintenus par un ~rand nombre d'armatures trans-versale3, qui doivent obligatoirement relier par soudure ou par bouclage, les armatures longitudinales tendues aux arma-tures longitudinales comprimées. Il en résulte un réseau com-pliqué d'armatures et un coût très élevé de main-d~oeuvre.
~ es poutres et structures selon 1'in~ention permet-tent de remédier à ces incon~énients. ~our celà, l'âme re-liant en fle2ion la zone comprimée à la zone tendue de cesdites poutres et structures est constituée par une t81e mé-tallique mince, associée sur au moins une face à un voile d'un produit coulable et durcissable, par un réseau de co~nec-teurs métalliques fixés à la dite tôle à une de leurs e~trémi-tés, le corps des dits connecteurs ainsi que leurs e~tr~mit~slibres sont noyés dans le produit coulable. ~es connecteurs du dit réseau, disposés en zone comprimée , empêchent le flambement local de la tôle d'âme. Dans la zone comprimée, les distances entre points d'attaches de ces connecteurs sont déterminés pour que l'espace de tôle libre existant entre connecteurs voisins, reste insuffisant pour entra~ner à cet endroit un flambement local de la tôle d t âme, ceci en tenant compte de l'épaisseur de la tôle et des contraintes locales e~cistanteq .
~es dites poutres et structures peuvent être renfor-cées, tant en zone comprimée qu'en zone tendue, par des arma-; tures longitudinales de renfort constituées de préférence par des ronds à béton disposés généralement en bordures longitu-dinales des dites structures. Dans ce cas, tant en zone com-~5 primée qu'en zone tendue, tout ou partie des connecteurs du dit réseau sont disposés alignés sensi~lement parallèlement au~ dites armatures de renfort dans le but de collecter pen-; dant la fle~ion des dites poutres et s~ructures, les ef~orts de cisalllement longitudinallx engendrés par les dites armatu-res de renfort. Ces efforts repris par les dits connecteurs 117727~
alignes sont transmis à la tôle constitutive de l'âme par l'intermediaire de colonnes comprimees se constituant dans le produit coulable. Ces colonnes sont liées par adhérence aux armatures de renfort et s'appuient sur les corps des connecteurs.
On vérifie que l'adherence desdites colonnes sur les armatures et leurs contraintes de compression au niveau des appuis sur les connecteurs restent compatibles avec les caractéristiques mécaniques du produit coulable. La tôle d'âme équilibre ainsi par cisaillement les efforts de cisaillement longitudinaux qu'elle reçoit des armatures tendues et des armatures compri-mees. Ceci permet d'eviter l'emploi d'un grand nombre d'ar-matures transversales ou étriers, reliant par soudage ou bouclage les armatures de renfort comprimées aux armatures de renfort tendues.
La repartition de l'ensemble des connecteurs peut être definie finalement pour satisfaire en même temps aux conditions de maintien du flambement local de la tôle constitutive de l'âme et au maintien du glissement longitudinal des armatures de renfort.
Pour assembler entre elles à leurs extremites lesdites poutres et structures, on peut utiliser des bacs ou caissons en tôle, determines pour reprendre les moments fléchissants et les efforts tranchants transmis par lesdites structures. Les tôles d'âmes et leurs éventuels prolongations sont boulonnees ou soudees auxdits bacs. Les extremites des armatures de renfort sont également soudés auxdits bacs. Les poutres et structures ainsi equipees a leurs extremites, peuvent être as-semblees par les methodes habituelles a la charpente metalli-que. Les bacs une fois assembles auxdites structures peuvent participer au coffrage du produit coulable, qui peut être du béton.
Des réalisations préférentielles de l'invention sont illustrees dans les dessins annexes dans lesquels:
la Figure 1 représente en vue perspective partiellement éclatée, une structure dont l'âme est constituee par une tôle, associee sur une face a un voile d'un produit coulable comprenant des armatures de renfort; la liaison entre tôle et voile est assuree par des dispositifs metalliques de liaison designes sous le nom de connecteurs;
les Figures 2 et 3 representent, en vue perspective partielle-ment éclatee, une structure analogue a celle représentée Figure 1, mais ayant pour particularite que les bords 11~77'~74 lateraux de l'âme sont prolonges par des elements plies consti-tuant avec l'âme, un bac metallique utilise en coffrage pour couler le voile coulable associe à l'âme metallique;
la Figure 3 apparait sur la planche de la Figure 1;
les Figures 4 et 5, montrent, en vue perspective, differents types de connecteurs et leur mode de liaison à l'âme;
la Figure 6 montre, en vue perspective eclatee, une poutre dans laquelle l'âme est constituee de 2 tôles disposées chacune de part et d'autre d'un voile coulable, la Figure 7, montre un type de connecteurs adapte aux poutres montrees Figure 6;
la Figure 8 est une vue en perspective, avec coupe transversale eclatee, d'une poutre dont les bords lateraux des tôles, cons-titutives de l'âme, sont prolongees par des elements plies epousant la forme extérieure des ailes. De telles poutres peuvent être utilisees pour la constitution de ponts;
la Figure 9, sur la planche de la Figure 7, montre, en vue perspective eclatee, une poutre de constitution analogue aux Figures 1, 2 et 3, ayant pour particularite de comprendre un treillis soude inclus au voile coulable;
la Figure 10 montre en vues en plan, les parties metalliques de deux structures mixtes montees par bacs intermediaires, mises a plat horizontalement, produit coulable enleve; et la Figure 11 est une coupe transversale partielle AA de la Figure 10.
Se referant à la Figure 1 selon l'invention l'âme de la poutre est constituee d'une tôle 1, associee sur une de ses faces ~ un voile d'un produit coulable et durcissable i ~ L 7 ~ Z74 - 1 -~ a present invention relates to a ~ dis ~ positive of ~ or ~ res and structures, used in long tudinal fle ~ ion in all types of constructions as well as the means of assemble between them. ~ almes of these structures are cor. ~ -with a ~ metal sheet of which at least one 2ace is as-company, ~ ar an adequate network of metal co ~ nectors ~, a a ~ eye of a flowable and curable product, such as concrete for example: the said veil can also include strong, longitudi ~ ales metal reinforcements.
For the clarity of the text we designate by soul the part of these structures connecting in flexion, in sections transverse, the area stretched to the compressed area of these structures: the so-called? ^ lme, being therefore, mainly responsible for maintaining clear efforts and constraints longitudinal shear.
The traditional structures most often used are made up of metallic elements directly from rolling, or assembled by welding, and comprising mainly a soul, laterally bordered by two wings.
~ es wings are determined for the maintenance of mo-flexing elements, the soul must mainly retain the shear forces and the longitudinal stresses of ci-protrudes.
~ 'soul must also be thick enough so as not to be subject to local veiling or shedding and to allow it to be laminated or assembled to the wings by welding. It turns out that more generally, these are sailing conditions, the possibilities of? inage and which are predominant and which determine the thickness soul, this thickness then becoming very superabundant dante for the maintenance of sharp forces and stresses shear. This results in a material loss bearing. To partially limit it, you can by operating by welding assemble the wings with u ~ e ~ me enough ~ ince and reinforce this soul by sails ~ ra ~ welded sversaux, bou-lonné or rivas to the soul; this can only be obtained e ~ uti-in return reading a significant amount of labor-energy and energy.

1 ~ 77z7 ~ - 2 -~ for reinforced concrete beams, also very useful read, the moments fl ~ chissant are retained ~ ar arma-longitudinal metal tures, located in lateral edges beams, and by the part of the concrete which due to the bending is hole ~ e compressed.
~ shear forces and longitudi contra mtes-sliding nales, generated by longitudi-nales are maintained by a ~ rand number of trans-versale3, which must bond by welding or by looping, the longitudinal reinforcements stretched to the reinforcements compressed longitudinal tures. The result is a complex network plique of frames and a very high cost of labor.
~ beams and structures according to 1'in ~ ention allows-try to remedy these drawbacks. ~ for that, the soul re-connecting in fle2ion the compressed area to the tensed area of these said beams and structures is constituted by a t81e mete thin metal, associated on at least one face with a veil of a flowable and hardenable product, by a network of co ~ nec-metal teurs attached to said sheet metal to one of their e ~ hopper tees, the body of said connectors and their e ~ tr ~ mit ~ slibers are embedded in the flowable product. ~ es connectors of said network, arranged in a compressed area, prevent the local buckling of the core sheet. In the compressed area, the distances between points of attachment of these connectors are determined so that the free sheet space existing between neighboring connectors, remains insufficient to drive this spot a local buckling of the core sheet, this taking account of the thickness of the sheet and local constraints e ~ cistanteq.
~ es said beams and structures can be reinforced-created, both in compressed areas and in stretched areas, by arma-; longitudinal reinforcing structures preferably made up of concrete reinforcing bars generally arranged along the edges dinales of said structures. In this case, both in the area ~ 5 awarded in the tight area, all or part of the connectors said network are arranged aligned sensi ~ lement parallel to ~ say reinforcements for the purpose of collecting during ; in the fle ~ ion of said beams and structures, ef ~ orts of longitudinal cisalllement generated by said armatu-reinforcement res. These efforts taken up by the so-called connectors 117,727 ~
lines are transmitted to the sheet metal of the soul by through compressed columns forming in the flowable product. These columns are linked by adhesion to reinforcements and rest on the connector bodies.
It is checked that the adhesion of said columns on the reinforcements and their compression constraints at the level of supports on connectors remain compatible with specifications mechanics of the pourable product. The soul sheet thus balances by shearing the longitudinal shearing forces that it receives tensioned reinforcements and compression reinforcements mees. This avoids the use of a large number of ar-mature cross or stirrups, connecting by welding or reinforcement of the reinforcement reinforcement compressed to the reinforcement of reinforcement stretched.
The distribution of all connectors can be finally defined to satisfy the conditions at the same time for maintaining local buckling of the sheet metal constituting the core and maintaining the longitudinal sliding of the reinforcements reinforcement.
To assemble together at their ends said beams and structures, we can use bins or boxes in sheet metal, determined to take up the bending moments and the shear forces transmitted by said structures. The soul plates and their possible extensions are bolted or welded to said tanks. The ends of the armatures of reinforcements are also welded to said tanks. The beams and structures thus equipped at their ends, can be as-seem by the usual methods to the metal frame than. The tanks once assembled with said structures can participate in the formwork of the pourable product, which can be concrete.
Preferential embodiments of the invention are illustrated in the accompanying drawings in which:
FIG. 1 represents a partially exploded perspective view, a structure whose soul is constituted by a sheet, associated on one side to a veil of a flowable product comprising reinforcements; the connection between sheet and veil is ensured by metallic connecting devices designated under the name connectors;
Figures 2 and 3 show, in partial perspective view-exploded, a structure similar to that shown Figure 1, but having the particularity that the edges 11 ~ 77 '~ 74 lateral of the core are extended by folded elements killing with the soul, a metal bin used in formwork to sink the flowable veil associated with the metallic core;
Figure 3 appears on the board of Figure 1;
Figures 4 and 5 show, in perspective view, different types of connectors and their mode of connection to the core;
Figure 6 shows, in exploded perspective view, a beam in which the core is made up of 2 sheets each arranged on either side of a flowable veil, Figure 7 shows a type of connector suitable for beams shown in Figure 6;
Figure 8 is a perspective view, with cross section exploded, of a beam whose lateral edges of the sheets, cons-core of the soul, are extended by folded elements conforming to the outer shape of the wings. Such beams can be used for building bridges;
Figure 9, on the board of Figure 7, shows, in view exploded perspective, a beam of constitution analogous to Figures 1, 2 and 3, having the particularity of comprising a soda mesh included in the flowable veil;
Figure 10 shows in plan views, the metal parts two mixed structures mounted by intermediate tanks, laid flat horizontally, pourable product removed; and Figure 11 is a partial cross section AA of the Figure 10.
Referring to Figure 1 according to the invention the core of the beam consists of a sheet 1, associated on a of its faces ~ a veil of a flowable and curable product

2, du beton par exemple, par un reseau de connecteurs metal-liques 3. Le voile coulable enrobe des armatures de renfort metalliques 4. Le reseau comprend des alignements 21 de con-necteurs disposés parall~lement aux armatures 4. Il s'établit en zone tendue et en zone comprimée desdites structures, en-tre les connecteurs des lignes 21 et les armatures 4, des colonnes comprimées du produit coulable qui prennent appui à une de leurs extrémités sur les connecteurs des lignes 21, et qui sont liees par adhérence a l'armature 4 pour trans-mettre à la tôle 1, les efforts de cisaillement longitudinaux existant du fait de la flexion, dans les armatures 4. La tôle 1, ,. .. ..

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~auilibre ces efforts de cisaillement envre la zone ten~ue e~ cne co~rrimée des dite~ structu~es. L'épai~seur de la tôie 1 est princi~aleme~t fonction des e -`or~s tranchants appliqués à la structure e~ des e~forts de cisaillement ion-5 -gitudinaux qui en -ésultent. ~es distances a1, a2, b1, b2 entre diverq co~necteurs sont suffisa ent réduites pour évi-ter tout flambe~ent local de la tôle 1.
Se référant aux fi~ures 2 et 3, les bords latéraux de la tôle l, constitutive de l'âme des dites poutres et struc-tures, sont prolongés par des éléments pliés 5, permettantd'obtenir un bac ayant, en qection transversale, la forme gé-nQrale d'un U ou d'un C ; le dit bac pouvant être utilisé com-me élément de coffrage du produit coulable.
Se référant aux figuL~es 4 et 5, selon l'invention, les connecteurs peuvent être des ronds soudés, des vis ou boulons, mais aussi des plats pliés en ondes, chaque onde comprend un point d'attache fi~é à la tôle d'~me 1 (f ~.4), ou encore des clous à tête plate ou fraisée, générale~ent soudés à l'âme ou emmanchés à force au travers de la tôle d'âme 1 (fig.5). Cette tôle 1 est préalablement percée et poinçonnée en cuvettes 22, aptes à recevoir les têtes des clous, ceci pour améliorer les liaisons entre la tôle 1 et le voile coulable 2. (fig.1).
Se référant ~ la figure 6 selon 'invention, l'âme des dites poutreQ et structures est cons~ituée de deu~ tôles 1a et 1b, disposées de part et d'autre d'u~ voile d'un pro-duit coulable et durcissable 2, auquel elles sont associées par un double réseau de connecteurs, pouva~t se confondre en un seul réseau ; l'écartement dans ce cas, des tôles 1a et 1b, `-~ 30 est maintenu par des connecteurs commu~s 11, qui sont par exemple, soudés, boulonnés, rivés ou clavetés à chacune des tôles 1a et 1b. De même qu'en fi&-ure 1, les connecteurs sont disposés pour assurer la reprise des e~forts de cisaillement longitudinaux engendrés par les armatures st pour éviter le flambement local des tôles 1a et 1b dont les épaisseurs gé-néralement égales sont fonction des effo-ts tranchants et des efforts de cisaillement longitudina~x qui en résulten'.
Se réLérant au~ figures 7 et 8, selon l'invention, des connecteurs en forme de clés, rep. 11 (flg. 7), à dou-museau~ 12a et 12b, à verrouillage par rotation, peuvent ~77Z7~

servir à la liaison des tôles la et lb, tout en main-tenant leur écarte~ent (fig. 8).
Les tôles la et lb, sont aux points d'attache des connecteurs clés 11, poinçonnées de trous épousant la forme de la section transversale des clés 11 (fig.
8). Les cles 11 comprennent des rainures biseautees 13a et 13b (fig. 7) dont la largeur en fond des rai-nures est légèrement inférieure à l'epaisseur des toles la et lb, de façon qu'après rotation de la cle 11, on obtienne un serrage des museaux 12a et 12b sur les toles la et lb. Le verrouillage des connecteurs clés 11 devient immuable après coulée et prise du voile 2.
Se référant aux figures 3 et 8 selon l'in-vention, la tole 1, les deux toles la et lb ou l'une seulement des deux toles, parties constitutives de l'ame desdites poutres et structures, sont prolongees sur leurs bords lateraux par des elements plies 14, contournant, au moins partiellement, la forme des ailes 15. Dans ce cas, les ailes 15 sont traitees comme les ames, et remplies egalement d'un produit coulable 2a, pouvant etre identique à celui utilise pour le voile des ames et dans ce cas, le remplissage des ames et des ailes est effectue simultanement.
Se reférant à la figure 8, selon l'invention, les elements plies 14, contournant les ailes 15 des-dites poutres et structures, peuvent, comme les toles 1 11'r~74 6a~

constitutives de l'âme, être garnis d'un réseau de con-necteurs 3e, satisfaisant aux mêmes conditions, que celles précédemment prévues pour le réseau des con-necteurs disposés au niveau des tôles 1. Les écar-tements entre les points d'attache de connecteursvoisins 3e, devront être suffisamment réduits, pour ne pas entraîner dans les tôles 14, des déformations ou voilement notables, pouvant mettre en peril lesdites poutres et structures, sous l'action des charges et contraintes qui leur sont appliquees.
Des armatures de renfort 4a sont even-tuellement noyees dans le produit coulable 2a remplissant les ailes, dans ce cas, le reseau des connecteurs 3e, garnissant les tôles 14 comprend au moins un alignement 21a de connecteurs, disposé sensi-blement parallèle aux armatures de renfort 4a, les connecteurs de ces alignements 21 étant plus particu-lièrement destinés à la reprise des efforts de cisaillement longitudinaux qui en~~ ~~ ~~ ~~

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flexion sont engendrés par les ar~atures 4a.
Se référant au~ figures 8 et 9 selon l'invention, les parties coulées 2 et 2a des dites pou~-es et structures sont garnie~ d'au moins un treillis soudé 16 et/ou 16a. Ce treillis soudé 16 et/ou 16a est disposé entre les armatures de ren~ort 4 et/ou 4a et les extré~ités libres deq connecteu~s 2, concrete for example, by a network of metal connectors liques 3. The flowable veil coats reinforcements metallic 4. The network includes alignments 21 of con-nectors arranged parallel to the reinforcements 4. It is established in the stretched and compressed areas of said structures, be the connectors of lines 21 and the armatures 4, compressed columns of the pourable product which are supported at one of their ends on the connectors of lines 21, and which are bonded to the frame 4 for trans-put at sheet 1, the longitudinal shear forces existing due to bending, in reinforcements 4. Sheet 1, ,. .. ..

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~ balance these shear forces around the ten ~ eu area e ~ cne co ~ rrimée of said ~ structu ~ es. The thickness of the sheet 1 is princi ~ aleme ~ t function of e -`or ~ s sharp applied to the structure e ~ e ~ strong ion shear-5 -gitudinal which -result. ~ es distances a1, a2, b1, b2 between different co ~ nectors are reduced enough to avoid ter any local fire ~ ent of the sheet 1.
Referring to fi ~ ures 2 and 3, the side edges sheet metal l, constituting the core of said beams and struc-tures, are extended by folded elements 5, making it possible to obtain a container having, in transverse qection, the general shape nQrale of a U or a C; the said bin can be used as formwork element for the flowable product.
Referring to figuL ~ es 4 and 5, according to the invention, the connectors can be welded rounds, screws or bolts, but also folded dishes, each wave includes a point of attachment fi ~ é to the sheet of ~ me 1 (f ~ .4), or nails with flat or countersunk head, general ~ ent welded to the core or force-fitted through the sheet core 1 (fig. 5). This sheet 1 is previously drilled and punched in cuvettes 22, able to receive the heads of nails, this to improve the connections between sheet 1 and the flowable veil 2. (fig.1).
Referring to Figure 6 according to the invention, the soul said beam and structures is made up of two sheets 1a and 1b, arranged on either side of u ~ veil of a pro-flowable and curable 2, with which they are associated by a double network of connectors, could be confused by a single network; the spacing in this case, of the sheets 1a and 1b, `- ~ 30 is maintained by commu ~ s connectors 11, which are by example, welded, bolted, riveted or keyed to each of the sheets 1a and 1b. As in fi & -ure 1, the connectors are arranged to ensure the recovery of e ~ strong shear longitudinal generated by st reinforcements to avoid local buckling of sheets 1a and 1b whose thicknesses generally equal are a function of the sharp effo-ts and resulting longitudinal shear forces ~ x '.
Relating to ~ Figures 7 and 8, according to the invention, key-shaped connectors, ref. 11 (fig. 7), double snout ~ 12a and 12b, with twist lock, can ~ 77Z7 ~

serve for the connection of sheets 1a and 1b, while maintaining holding their gap ~ ent (fig. 8).
The sheets la and lb, are at the attachment points key connectors 11, punched with holes matching the shape of the cross section of the keys 11 (fig.
8). Keys 11 include beveled grooves 13a and 13b (fig. 7) whose width at the bottom of the rails nures is slightly less than the thickness of the sheets la and lb, so that after rotation of the key 11, we obtain a tightening of the snouts 12a and 12b on the toles la and lb. Locking the key connectors 11 becomes immutable after casting and taking of the veil 2.
Referring to Figures 3 and 8 according to the in-vention, sheet 1, both sheets la and lb or one only of the two sheets, constituent parts of the core of said beams and structures, are extended on their lateral edges by folded elements 14, bypassing, at least partially, the shape of the wings 15. In this case, the wings 15 are treated as cores, and also filled with a pourable product 2a, can be identical to that used for the veil souls and in this case the filling of souls and wings is performed simultaneously.
Referring to FIG. 8, according to the invention, the folded elements 14, bypassing the wings 15 of the say beams and structures, can, like sheets 1 11'r ~ 74 6a ~

constitutive of the soul, to be furnished with a network of con-3rd nectors, satisfying the same conditions, as those previously planned for the network of cons nectors arranged at the level of the sheets 1. The gaps between the attachment points of neighboring connectors 3e, must be sufficiently reduced, so as not to not cause in the sheets 14, deformations or notable veiling, which may jeopardize said beams and structures, under the action of loads and constraints applied to them.
Reinforcement reinforcements 4a are even-killed by the flowable product 2a filling the wings, in this case the network of connectors 3e, lining the sheets 14 includes at minus an alignment 21a of connectors, arranged sensi-firmly parallel to the reinforcement reinforcements 4a, the connectors of these alignments 21 being more particularly intended for the resumption of the efforts of longitudinal shear which in ~~ ~~ ~~ ~~

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bending are generated by ar ~ atures 4a.
Referring to ~ Figures 8 and 9 according to the invention, the cast parts 2 and 2a of said pou ~ -es and structures are lined with at least one welded mesh 16 and / or 16a. This welded mesh 16 and / or 16a is arranged between the reinforcements of ren ~ ort 4 and / or 4a and the free ~ itities deq connecteu ~ s

3 et/ou 3e, sensiblement parallèle à la tôle 1 constitutive de l'âme et/ou à la tôle 14 contourn~nt les ailes 15.
Ce dit treillis soudé a pour fonctions séparées ou ~0 simultanées de :
- empêcher le renversement des connecteurs 3 et/ou 3e, en association avec les voiles coulables 2 et/ou 2a.
- participer au maintien des efforts de cisaillement longitudinal engendrés par les armatures de renfort 4 et/ou 4a, en association avec les voiles coulables 2 et/ou 2a, les connecteurs 3 et/ou 3e et les tôles 1 et/ou 14.
- - améliorer la résistance à la torsion des dites pou-tres et structures en participation avec les connecteurs 3 et/ou 3e et les tôles 1 et/ou 14.
- augmenter en association avec la tôle 1 l'inertie tr~ns~ersale de l'âme.
Se référant à la figure 8, selon l'invention ; les prolongements 14 des tôles d'âme 1a et 1b, peuvent être re-liés entr'eu~ par des entretoises 18, participant à la rete-nue des e~forts de cisaillement longitudinal engendrés par les armætures de renfort 4a.
Se référant à la figure 8, selon l'invention, auæ
sections d'appuis des poutres, les âmes pelvent être renfor-cées par des caissons métalliques creu~ 19, fiæés aux rives 20 des ailes 15, les dits caissons 19, pouvar.t également être remplis d'un produit coulable pour éviter la corrosion inter-ne des parties métalliques des structures.
Se référant aux figures 10 et 11, une âme métallique 21 de structure mi~te et ses éve~tuels prolongements la~é-rau~ 30 obtenus par pliage de la tôle d'âme 21, sont équipésà au moin~ une de leurs extrémité~, avant mise en place du produit coulable, par un caisson métallique 22, épousant int~rieurement ou e~térieurement, au moin3 partiellement la forme e~térieure ou intérieure des dites â~es 21 et de leurs éventuels prolongements latéraux 30, ceci pour permettre ~ 8 -l'2ssembla~e entre eu~ des dites âmes 21 et de leurs é~en-tuels prolongement~ latéraux 30 avec les dits caissons 22 et cor~stituer conjointement un élément ~e coffrage, apte à
recevoir le produit coulable, composant de la Ytructure mixte. ~e caisson 22 est muni de moyens a'assemblage ana-logues à ceu~ utilisés en charpente métallique, par exemple, des soudures 27 ou des boulons 28 avec contreplaques 29, le rend~nt apte à son assemblage avec un autre caisaon 22a, com-prenant les mêmes éléments d'ass~mblags et équipant une tO structure mixte analogue ~ la précédente, ceci de façon a réaliser la liaison entre les dites structures.
L'épaisseur et la limite élastique de la tôle 23 des caissons 22 et 22a est déterminée -our permettre la re-prise par les caisson~ 22 et 22a de la totalité des moments fléchissant3, des efforts normaux et de cisaillement transmis par l'âme 21, se~ prolongements 30 et les armature~ 4, à
l'âme 21a, ses prolongements 30a et les armatures 4a. ~e plu~ généralement les caissons 22 et 22a sont e~écutés de façon économique, en tôle pliée en for e de U.
~a liaison e~tre âme 21, ses prolongements 30 et l'âme 21a, ses prolongements 30a, aux caissons 22 et 22a, s'effectue par boulons 25 et 25a, ou soudure 26 et 26a. ~es armatures 4 et 4a sont directement soudées en 32 et 32a, à
l'intérieur des caissons 22 et 22a.
~es efforts de cisaillement ou de glissement longi-tudinal des armatures 4 et 4a sont repri9 par action de con-necteurs 3 et 3a noyés dans le produit coulable et fixés à
une de leurs extrémités au~ âmes 21 et 21a.
Après assemblage l'âme 21 et le caisson 22 sont mis à plat, avec les prolongements 30 diri~és vers le haut, pour constituer un élément de coffrage apte à recevoir le produit coulable, après mise en place de réservations, au niveau des éléments d'assemblage telles que les soudures 27, les boulons 28, les contreplaques 29, de façon que ces éléments restent toujours accessible~ au moment du montage des structureq en-tre elles par assemblage des caissons 22 et 22a.
Après montage, ces réservations sont comblées par du produit coulable pour ne pas interrompre la continuit~ de ma-tière entre les structures. ~'ensemble des structures ainsi reliées par liaisons à caissons, telles que décrites dans 1~'7~Z7gt - 9 -la présente invention peu~ent constituer le~ os~atures de batiments et d'ou~rages de Génie Civil de toutes sortes.
Les poutres et structures, précédemment définies, peuvent être utilisées en tout type de construction, en remplacement de laminés marchands, d'éléments métalliques traditionnels, de poutres et structures en béton armé. ~a figure 8, montre à titre d'exemple de réalisation, une poutre définie selon 1'invention et utilisée pour la con~truction d'un pont.
Ia présente invention n'est pas limitée au~ e~emples de réalisation qui viennent d'8tre décrits, elle est au con-traire ~usceptible de variantes et de modifications tombant dans l'esprit et le champ des revendications anne~ée~. 3 and / or 3rd, substantially parallel to the constituent sheet 1 of the core and / or the sheet 14 bypass ~ nt the wings 15.
This said welded mesh has separate functions or ~ 0 simultaneous from:
- prevent overturning of connectors 3 and / or 3e, in association with the sails 2 and / or 2a.
- participate in the maintenance of shear forces longitudinal generated by the reinforcements 4 and / or 4a, in association with the sails 2 and / or 2a, the connectors 3 and / or 3e and sheets 1 and / or 14.
- - improve the torsional strength of the said very and structures in participation with connectors 3 and / or 3e and sheets 1 and / or 14.
- increase in association with sheet 1 inertia tr ~ ns ~ ersale of the soul.
Referring to Figure 8, according to the invention; the extensions 14 of the core sheets 1a and 1b, can be re-linked entr'eu ~ by 18 spacers, participating in rete-naked e ~ strong longitudinal shear generated by the reinforcements 4a.
Referring to Figure 8, according to the invention, auæ
beam support sections, the cores can be reinforced created by metal boxes creu ~ 19, fiæés on the banks 20 of the wings 15, the so-called boxes 19, can also be filled with a flowable product to avoid corrosion between do metal parts of structures.
Referring to Figures 10 and 11, a metallic core 21 of structure mi ~ te and its éve ~ tuels extensions la ~ é-rau ~ 30 obtained by folding the core sheet 21, are equipped with at least one of their ends, before putting in place the flowable product, by a metal box 22, matching internally or internally, at least partially the e ~ térieur or inner form of said â ~ es 21 and their possible lateral extensions 30, this to allow ~ 8 -l'2ssembla ~ e between eu ~ said souls 21 and their é ~ en-extension tuels ~ lateral 30 with said boxes 22 and cor ~ jointly establish an element ~ e formwork, suitable for receive the flowable product, component of the Ytructure mixed. ~ e box 22 is provided with means of assembly ana-logues to ceu ~ used in metal framework, for example, welds 27 or bolts 28 with plywood 29, the makes ~ nt suitable for its assembly with another caisaon 22a, taking the same elements of ass ~ mblags and equipping a tO analogous mixed structure ~ the previous one, this in a make the connection between said structures.
The thickness and elastic limit of the sheet 23 boxes 22 and 22a is determined -to allow the re-taken by the boxes ~ 22 and 22a of all the moments bending3, normal forces and shear transmitted by the core 21, is ~ extensions 30 and the frame ~ 4, to the core 21a, its extensions 30a and the frames 4a. ~ e plus ~ generally the boxes 22 and 22a are e ~ cut from economically, in sheet bent into a U shape.
~ a connection e ~ being core 21, its extensions 30 and the core 21a, its extensions 30a, to the boxes 22 and 22a, is carried out by bolts 25 and 25a, or welding 26 and 26a. ~ es reinforcements 4 and 4a are directly welded at 32 and 32a, at inside the boxes 22 and 22a.
~ es shear forces or long sliding tudinal of frames 4 and 4a are repri9 by action of con-nectors 3 and 3a embedded in the flowable product and fixed to one of their ends at ~ souls 21 and 21a.
After assembling the core 21 and the box 22 are put flat, with the extensions 30 diri ~ és upwards, for constitute a formwork element capable of receiving the product flowable, after making reservations, at the level of fasteners such as welds 27, bolts 28, the plywoods 29, so that these elements remain always accessible ~ when assembling structuresq en-be them by assembling boxes 22 and 22a.
After assembly, these reservations are filled with flowable product so as not to interrupt the continuity ~ of my-between the structures. ~ 'all structures as well connected by box connections, as described in 1 ~ '7 ~ Z7gt - 9 -the present invention little ~ ent constitute the ~ os ~ atures of Civil engineering buildings and works of all kinds.
The beams and structures, previously defined, can be used in any type of construction, in replacement of merchant laminates, metal elements traditional, reinforced concrete beams and structures. ~ a Figure 8, shows as an example of an embodiment, a beam defined according to the invention and used for construction of a bridge.
Ia present invention is not limited to ~ e ~ emples which have just been described, it is milk ~ usceptible of variants and modifications falling in the spirit and scope of claims anne ~ ée ~.

Claims

The realizations of the invention on the subject of-what an exclusive property right or lien is claimed are defined as follows:

1- Beams and structures, used in bending, in all: type of construction, comprising: a) at least one core, flexibly connecting the compressed area to the stretched area of said structures, said core being constituted by a metal sheet that thin, associated on at least one face with a veil of a pro-pourable and hardenable, possibly concrete, by a multitude of rigid metal connectors resistant in bending and in tension, fixed to said sheet at one of their ex-hoppers and forming a network of distributed connectors of non-randomly over essentially the entire length of the said beams and structures, the body of said connectors as well that their free ends being embedded in the flowable product ble, the connectors of said network, arranged in said zone compressed sufficiently close together to prevent flame local bement of said sheet; b) longitudinal reinforcement reinforcement embedded in said flowable product; said connections teurs of said network, both in said tense area and in the-said compressed area, being arranged near said arma-reinforcing tures and being aligned substantially parallel to said reinforcements so that they can collect, during the bending of said structures, the shear forces longitudinal spindles generated by said reinforcements, and this in the direction of said constituent metal sheets of the soul, by means of compressed columns of said flowable product, said columns being parallel to said reinforcements and bonded by adhesion, to one of their ends, to said frames and taking support from their others ends on said connectors aligned parallel to the said reinforcements, this so that said sheet balances between said tensioned area and said compressed area the efforts of longitudinal shear generated by said reinforcements reinforcement.

2- Beams and structures according to claim 1, of which said sheet, constituting part of the core of said beams and structures, participates at least locally in formwork, used for pouring the constituent product of the veil associated with said sheet.

3- Beams and structures according to claim 1 including said sheet, constituting part of the core of said beams and structures, is extended laterally by folded elements, so as to form a U-shaped container or C, participating in the formwork, used for pouring of the product constituting said veil.

4- Beams and structures according to claim 1, whose webs, or parts of said beams and structures which in bending, connect in cross sections, the stretched elements of said beams and structures, compressed parts, consist of two separate sheets by a veil made of a flowable and hardened product ble, said sheets being associated with said web, by the metal connectors, arranged in networks.

5- Beams and structures according to claim 4, in which all of the connectors associated with each of said sheets constitutes the same network, each said connectors then being fixed at their ends, to one of said sheets, said connectors now thus the spacing between said sheets.

6- Beams and structures according to claim 5, including said connectors, connecting the two sheets by their ends, are shaped like a double snout key, contiguous beveled grooves, said sheets being punched in a package of holes conforming excessively to the maximum external form male cross sections of said keys, said keys beveled grooves being slightly narrower at the bottom as the thicknesses of said sheets to allow said keys to remain, after rotation, pressed against said sheets.

7- Beams and structures according to claim 1, of which said sheet, the two said sheets or one of the two said sheets, constituting the core of said beams and structures, are extended laterally by folded elements, bypassing at least partially, the external shape of at least one wing of said beams and structures; said folded elements participating in the formwork of said wings which are also filled with a flowable product.

8- Beams and structures according to claim 7, whose said elements folded in lateral extension of the sheets constituting the core of said beams and structures, may also be provided with at least one alignment of connectors, arranged substantially parallel to the armatures reinforcement, embedded in the flowable part, constituting the wings of said beams and structures.

9- Beams and structures according to claim 1, of which said castable parts are latticed welded, arranged between the reinforcing bars and the ends mites, embedded in said flowable parts, connectors associated with said reinforcements.

10- Beams and structures according to any one of claims 1, 4, 9 in which at points of support of said beams and structures, said sheets, constitutive of the core, are reinforced by boxes of metal, fixed to said sheets, said boxes for before being filled with a flowable product.

11- Beams and structures according to any one claims 1 to 3, in which: a) said metal cores and their possible lateral extensions made of folded elements, are equipped with at least one of their ends by a metal box marrying interior at least or externally, at least partially the shape exterior or interior of said souls and their possible lateral extensions, this to allow assembly between them said souls and their possible extensions side with said boxes and to be made joint-a formwork element capable of receiving said product flowable; b) said longitudinal metal reinforcements reinforcements are welded at one of their ends to the interior laughing of said boxes c) said free ends of said boxes are fitted with suitable assembly means, this to allow between beams and structures, equipped with similar boxes, to realize embedded connections and thus constitute the frameworks of all types of buildings and civil engineering works.

12- Beams and structures according to one or the other of claims 2, 3 and 6, of which said sheet, both say sheets or one of the two sheets, constitutive of the core of said beams and structures, are extended laterally by folded elements, bypassing at least partially, the external shape of at least one wing said beams and structures; said folded elements participating in the formwork of said wings which are also filled with a flowable product.

13- Beams and structures according to claim 4, of which said sheet, the two said sheets or one of the two said sheets, constituting the core of said beams and structures, are extended laterally by folded elements, contour-at least partially the external shape of at least a wing of said beams and structures; said elements folded participating in the formwork of said wings which are also filled with a flowable product.

14- Beams and structures according to claim 13, of which the elements folded in lateral extension of the sheets constituting the core of said beams and structures, may also be provided with at least one alignment of connectors, arranged substantially parallel to the armatures reinforcement, embedded in the flowable part, constitutive wings of said beams and structures.

15- Beams and structures according to claim 2 including said sheet, constituting part of the core of said beams and structures, is extended laterally by folded elements, so as to form a U-shaped container or C, participating in the formwork, used for pouring of the product constituting said veil.

16- A beam, used in bending, in all type of construction, comprising: a) at least one core, flexibly connecting the compressed area to the stretched area of said structures, said core being constituted by a sheet thin metal, associated on at least one face with a veil a flowable and hardenable product, which may be concrete, by a multitude of rigid metal connectors resistant in bending and in tension, fixed to said sheet at one of their ends and forming a network of distributed connectors of non-random way, the body of said connectors being embedded in the flowable product, the connectors of said network, available its in said compressed area being sufficiently close to prevent local buckling of said sheet; b) arma-longitudinal reinforcing tures embedded in said product flowable; said connectors from said network both in said tense area only in said compressed area being arranged to proximity of said reinforcements and being aligned sensi-completely parallel to said reinforcements so that they can collect, during the bending of said struc-tures, the longitudinal shear forces generated by said reinforcements, and this in the direction of said metal sheets constituting the core, via compressed columns of said flowable product, said columns nes being parallel to said reinforcements and linked by adhesion, at one of their ends, to said reinforcements and bearing on their other ends on said connectors their aligners parallel to said reinforcements, this so that said sheet balances between said stretched area and said compressed area the longitudinal shear forces generated drés by said reinforcements; said connectors being distributed in sufficient number and dimension all along the longitudinal reinforcing reinforcements of said beam as a function of the longitudinal shear forces from reinforcements, and the thickness of the metal sheet being determined depending on the shear forces applied to the beam and resulting longitudinal shear forces.