FR2466576A1 - Ossature de batiment a poutres et poteaux en beton arme - Google Patents

Abstract

Ossature de bâtiment à poutres et poteaux en béton armé. L'assemblage entre poteaux 10 et poutres 11 est effectué en prévoyant sur le poteau une applique métallique 21 non en saillie par rapport à une face du corps en béton du poteau qui est rendue solidaire du béton au cours de l'opération de moulage dudit poteau et de laquelle dépend un organe d'assemblage 22 en saillie. Des découpes 30, 31, 32, 33 de l'applique sont en saillie par rapport à la face interne de ladite applique pour contribuer, par leur pénétration dans le béton du poteau, à l'ancrage de l'applique au reste dudit poteau. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

L'invention est relative à une ossature de bâtiment à poteaux et poutres en béton armé, précontraint ou non, dans laquelle l'assemblage entre poteaux et poutres est effectué en prévoyant sur chaque poteau une applique métallique non en saillie par rapport à une face du corps en béton du poteau correspondant et rendue solidaire du béton au cours de l'opération de moulage et de laquelle est en saillie une pièce formant canal ou gousset d'encastrement pour l'extrémité d'une poutre.

Dans le Brevet français nO 73 17362 au nom de la Demanderesse est décrite une ossature de ce genre de constitution particulierement simple et présentant d'excellentes qualités de résistance mécanique et de résistance au feu.

L'invention permet de simplifier encore la réalisation d'une telle ossature de bâtiment.

Elle est caractérisée en ce que l'applique est ancrée dans le béton du poteau par au moins une découpe en saillie de la face interne de ladite applique.

Pour que l'ancrage soit particulierement résistant aux efforts verticaux exercés sur les appliques, l'attache de la découpe au reste de l'applique est avantageusement horizontale.

Dans une réalisation, on prévoit deux découpes obliques adjacentes orientées en sens contraires, délimitant entre elles une rainure qui, au moulage du poteau, n'est pas remplie de béton, le remplissage de cette. rainure étant effectué sur le chantier lors de l'assemblage d'une poutre au poteau.

Suivant un mode d'exécution, l'applique fait partie d'un fourreau ou manchon entourant entièrement le poteau.

D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront avec la description qui suit en se référant aux dessins ciannexés, sur lesquels
la figure 1 est une vue en perspective d'un poteau et de poutres avant leur assemblage;
la figure 2 montre en coupe verticale un poteau, des poutres et un plancher;
la figure 3 montre une variante de la réalisation selon la figure 2;
la figure 4 est une vue partielle à plus grande échelle en coupe horizontale d'un poteau et d'une poutre assemblés;
la figure 5 montre un manchon en vue perspective;
la figure 6 est une vue en coupe verticale de l'assemblage entre un poteau et une poutre;
la figure 7 est une vue analogue à la figure 6 pour une variante;
la figure 7a est une vue en coupe d'un détail de la figure 7;
la figure 8 représente une variante d'une partie de l'assemblage représenté sur la figure 7;;
la figure 9 est également une vue analogue à la figure 6, mais pour une autre variante; et
la figure 10 est une vue en perspective d'un poteau et d'un dispositif d'assemblage faisant partie de la réalisation représentée sur la figure 9.

Pour former une ossature de bâtiment à poteaux 10 en béton armé et poutres horizontales telles que 11, 12 (fig. 1) également en béton armé, chaque poteau 10,qui a une section carrée et comporte des armatures 13, 14, 15, 16 verticales, comprend, mis en place au cours du moulage,un manchon ou fourreau métallique 17 également de section carrée à quatre parois 18, 19, 20 et 21 (figure 5) les faces externes de ces parois étant coplanaires aux faces correspondantes du poteau.

Sur les faces externes des parois du manchon sont soudés des profilés en U, en tôle pliée, tels que ceux montrés en 22 et 23 sur la figure 1, destinés à loger les extrémités 24 et 25 des poutres Il et 12.

Si la section du poteau est un carré de 200 mm de côté, le fourreau 17 a, par exemple, des parois de 5 mm d'épaisseur et une hauteur de l'ordre de 300 mm.

Le profilé 22 présente un fond horizontal 26 perpendiculaire à la paroi 21 et formant la base du U ainsi que deux branches verticales 27 et 28 telles que leurs faces externes, respectivement 2-7a et 28a, soient pratiquement coplanaires avec les faces externes des parois 20 et 18 du manchon 17.

Ce profilé 22 est soudé à la paroi 21 par ses tranches arrière 26b, 27b, 28b (figure 4).

Pour l'ancrage du manchon 17 au béton du poteau, chacune de ses parois, par exemple la paroi 21, comporte, eh saillie par rapport à sa face interne, des découpes obliques 30, 31, 32 et 33 (figure 6) sensiblement à 450 par rapport à la verticale et dont les arêtes les plus longues sont horizontales.

Les découpes 30 et 31 sont formées, par emboutissage, à partir d'un découpage en H (figure 5) de la paroi 21 avec une grande barre horizontale 34 et deux courtes branches verticales 35 et 36 puis repoussage de la paroi du manchon vers l'intérieur de ce dernier de part et d'autre de la fente horizontale 34; la ligne de pliage supérieure 37 horizontale (montrée en trait mixte sur la figure 5) d'attache de la découpe 30 au reste de la paroi 21 relie les extrémités supérieures des branches verticales 35 et 36 et, de façon analogue, la ligne de pliage horizontale inférieure 38 de la découpe 31 à la paroi 21 correspond à la ligne reliant les extrémités inférieures des fentes verticales 35 et 36.

Ainsi, la découpe 30 est dirigée vers le bas et la découpe 31 est dirigée vers le haut.

Les découpes 32 et 33 sont formées de façon analogue, mais à un niveau plus bas, les découpes 31 et 32 étant séparées par une bande 39 de la paroi 21.

Deux découpes 30 et 31 issues du même découpage délimi- tent une rainure 42 dont le fond est constitué par la bande fictive plane verticale reliant les arêtes libres horizontales 40 et 41 des découpes 30 et 31 et qui, au moulage du poteau, n'est pas remplie de béton. A cet effet, au cours du moulage, on empêche la pénétration du béton dans la rainure 42 en prévoyant une bande adhésive au fond de cette rainure ou en la remplissant d'un élément de coffrage, par exemple en polystyrène expansé ou en bois.

De même,les découpes 32 et 33 délimitent une rainure 43.

Les poutres, qui ont en forme et dimensions la même section que les poteaux, présentent une extrémité 45 (pour la poutre 11) légèrement moins large que le reste de la poutre pour permettre son introduction dans le profilé 22 en-saillie par rapport à la paroi 21, cette extrémité 45 étant ainsi raccordée au reste de la poutre par des épaulements 46 et 47 (figure 1).

La face d'extrémité de chaque poutre présente des rainures 50 et 51 dont les fonds sont des arêtes horizontales, respectivement 52 et 53, et dont les faces ou rebords sont obliques. La rainure 50 présente ainsi une face oblique inférieure 54 et une face oblique supérieure 55. Ces faces 54 et 55, comme les découpes 30 et 31, sont inclinées à 450 et forment ainsi entre elles un angle droit.

Lorsque l'extrémité 45 de la poutre est disposée dans le profilé 22 de manière que sa face'd'extrémité 56 soit à distance de la paroi 21, l'arete supérieure 57 de la face 55 de la rainure 50 est dans le prolongement de la face externe 30a de la découpe 30 et la face 54 de la rainure 50- se trouve dans un plan passant par l'arête 38 de la découpe 31, comme montré par des lignes en trait mixte sur la figure 6.

L'arête supérieure 60 de la face supérieure 61 de la rainure 51 ainsi que la face inférieure 62 de la rainure 51 ont, par rapport aux decoupes 32 et 33, les mêmes positions que, respectivement, 11 arête 57 et la face S4 par rapport aux découpes 30 et 31.

Le volume délimité par la face 56, la paroi 21 et les branches 27 et 28 du profilé 22 ainsi que les rainures 42, 43, 50 et 51 est rempli de béton 65 sur le chantier.

Le béton 66 se trouvant entre la face 55 et la découpe 31, et le béton 67 se trouvant entre la face 61 et la découpe 33 (figure 6) constituent des bielles fictives inclinées à 450 travaillant en compression pour des moments négatifs s'exerçant sur la poutre -c'est-à-dire pour des efforts tendant à renverser la poutre dans la direction et ie sens de lasflèche f sur la figure 6- et en raison du poids de la poutre, cette dernière se comportant alors de manière analogue à une poutre en treillis dont la membrure supérieure subit un effort de traction et la membrure inférieure un effort de compression.

La résistance aux moments négatifs s'exerçant sur la poutre est assurée égal-ement en prévoyant dans-le poteau 10 des trous 70 et 71 (figure 1) qui le traversent parallèlement à deux de ses grandes faces et qui sont. destinés à laisser le passage à des barres métalliques, telle que la barre 72 (fig.2) traversant le trou 70, coopérant avec des arceaux 73, 74 en saillie par rapport à la face supérieure 75 de la poutre 11 en étant en contact avec l'intérieur de la branche horizontale des arceaux.

Cette barre métallique 72 passe également dans un arceau 76 (figure 2) en saillie par rapport à la face supérieure 77 d'une poutre 78 alignée avec la poutre 11 et dont l'autre ex trémité est introduite dans un profilé en U 79 soudé à la face externe de la paroi 19 du manchon 17 opposée à la paroi 21.

Un plancher 7-9a (figure 2) posé sur les faces supérieures 75, 77 des poutres est recouvert par une dalle de béton 80 dans laquelle sont noyés les arceaux 73, 74, 76 et la barre 72.

Si une autre poutre ne se trouve pas dans le prolongement d'une poutre 81 (figure 3), à l'opposé de ladite poutre par rapport au poteau 10, une barre métallique 72a est filetée à son extrémité 82 de façon à coopérer avec un écrou 83 serré contre une rondelle 84 appliquée contre la face 85 du poteau opposée à celle, 86, sur laquelle aboutit la poutre 81.

I1 est également possible, comme décrit dans le Brevet nO 73 17362, de prévoir dans le poteau une douille taraudée soudée sur une barre d'ancrage noyée à l'intérieur du poteau et coopérant avec l'extrémité filetée 82 de la barre 72a.

La résistance aux moments négatifs peut aussi être assurée, également comme décrit dans le Brevet nO 73 17362, en prévoyant des organes de fixation des poutres aux poteaux en partie haute desdites poutres qui comprennent une équerre (non montrée) dont la face horizontale est propre à coopérer avec une plaque de la poutre, l'équerre étant rendue solidaire de la poutre au moyen d'une tige filetée introduite dans une douille taraudée noyée dans la poutre, la face verticale de l'équerre étant appliquée, par une vis coopérant avec une douille noyée dans le poteau, contre la face verticale dudit poteau.

Pour améliorer la résistance de l'ossature aux effets d'un incendie ainsi qu'aux moments positifs, le poteau 10 (figure 7) présente, entre les découpes obliques 32 et 33, un trou traversant 90 de section rectangulaire (figure 7a) dans lequel est, sur le chantier, introduit un fer plat 91 protégé contre la corrosion et d'une longueur telle qu'il présente des extrémités 92 et 93 en saillie dans les espaces 94 et 95 séparant, d'une part la paroi 21 de l'extrémité 96 d'une poutre 98 et, d'autre part, la paroi 19 de l'extrémité 97 d'une autre poutre 99.

Un autre fer horizontal 100, plat ou rond, est noyé dans la partie inférieure de la poutre 98 avec une partie en saillie 101 dans l'espace 94. Les longueurs des parties 92 du fer 91 et 101 du fer 100 sont telles qu'elles présentent un recouvrement. Ces parties en recouvrement sont soudées.

De. même, un fer horizontal 102 noyé à la partie inférieure de la poutre 99 présente une partie en saillie 103 dans l'espace 95 qui recouvre la partie 93 du fer 91 et qui est soudée à cette dernière.

Les volumes 94 et 95 sont ensuite, sur le chantier, remplis de béton, comme déjà décrit en relation avec la figure 6.

En cas d'incendie, même si le profilé 22 est détruit, la liaison de la barre 91 aux barres 100 et 102 contribue à maintenir la liaison entre le poteau et les poutres.

En variante (non représentée), les extrémités 92 et 101 et 93 et 103 sont associées par boulonnage.

Dans une autre variante (figure 8) à la place de l'extrémité 101 d'un fer 100, on prévoit un arceau horizontal 105 à l'intérieur duquel est repliée une partie de l'extrémité 92 du fer 91 de façon àformer un crochet présentant une branche horizontale 106 au-dessous de l'arceau 105 et une branche d'extrémité verticale 107 dirigée vers le haut, en saillie au-dessus de l'arceau 105.

En cas d'incendie, le béton enrobant l'extrémité 92 et les arceaux 105 contribue à maintenir la liaison entre la barre 91 et les poutres.

Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 9 et 10, à la place d'un profilé en U 22 on prévoit, comme dans le Brevet nO 73 17362, un profilé en H 110 soudé à une paroi 18 du manchon 17 avec une branche centrale horizontale 111 et deux branches verticales 112 et 113.

La branche horizontale 111 est soudée à la paroi 18 dans la zone 39 de cette dernière qui se trouve entre les rainures 42 et 43 ménagées par les découpes 30 et 31, d'une part, et les découpes 32 et 33, d'autre part.

Une plaque métallique verticale 114 est soudée, par son bord supérieur, à la branche 111 sous son extrémité antérieure 115 et, par ses branches verticales, aux parties antéroinférieures des branches verticales 112 et 113. Cette plaque est percée de trous 116 et 117 et est propre à coopérer avec une plaque métallique (non montrée) percée de trous taraudés prévus sur la poutre au-dessous d'un embrèvement de forme conjuguée de celle de la partie supérieure du profilé en H.

Claims (24)

REVENDICAMIONS

1.- Ossature de bâtiment à poteaux et poutres en béton armé, précontraint ou non, dans laquelle l'assemblage entre poteaux et poutres est effectué en prévoyant, sur chaque poteau, une applique métallique non en saillie par rapport â une face du corps en béton du poteau correspondant et rendue solidaire du béton au cours de l'opération de moulage et de laquelle dépend un organe d'assemblage en saillie, par exemple ménageant un canal ou gousset d'encastrement pour l'extrémité d'une poutre, caractérisée en ce qu'une découpe (30,31,32,33) de l'applique (18) est en saillie par rapport à la face interne de cette dernière pour contribuer par sa pénétration dans le béton du poteau (10) à l'ancrage de l'applique.

2.- Ossature selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'attache (37) de la découpe au reste de l'applique est horizontale.

3.- Ossature selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que la découpe a la forme d'une bande oblique.

4.- Ossature selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'une applique comporte deux découpes (30,31) obliques orientées en sens contraires, -délimitant une rainure (42) qui, au moulage du poteau, n'est pas remplie de béton.

5.- Ossature selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'angle entre deux découpes consécutives est de l'ordre de 900.

6.- Ossature selon les revendications 2 et 5, carac térisée en ce qu'une applique comporte à sa partie supérieure un premier couple (30,31) de découpes obliques et à sa partie inférieure (32,33) un second couple de découpes obliques.

7.- Ossature selon les revendications 2 et 4, caractérisée en ce que la face d'extrémité (56) d'une poutre (11) destinée à être assemblée à un poteau (10) comporte également une rainure (50) à fond formé d'une arête horizontale (52) et à faces obliques (54,55) et disposée de manière telle que le béton d'assemblage (65) coulé entre l'applique (21) et la face d'extrémité de la poutre soit, sous l'effet du moment négatif s'exerçant sur la poutre et du poids de cette dernière, comprimé entre la face inférieure de la rainure (42) du poteau et la face supérieure (55) de la rainure d'extrémité (50) de la poutre.

8.- Ossature selon les revendications 6 et 7, caractérisée en ce que la face d'extrémité (56) de la poutre comporte deux rainures (50,51).

9.- Ossature selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'applique fait partie d'un fourreau ou manchon (17) entourant le poteau.

10.- Ossature selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'au moins une autre paroi du manchon forme une applique.

11.- Ossature selon l'une- quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'organe métallique d'assemblage comprend un profilé en U (22,23) à base (26) horizontale dont les tranches arrière (26b,27b,28b) sont soudées sur l'applique du poteau et qui loge l'extrémité (45) de la poutre assemblée au poteau ainsi que le béton d'assemblage.

12.- Ossature selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le poteau est traversé, au-dessus de l'applique, par une barre horizontale (72), traversant également au moins un arceau (73,74) solidaire de la face supérieure (75) d'une poutre.

13.- Ossature selon la revendication 12, caractérisée en ce que la barre horizontale (7-2a) est filetée à l'une de ses extrémités (82) pour coopérer avec un écrou (83) appliqué contre la face verticale (85) du poteau qui est opposée à la face (86) de ce dernier recevant la poutre (81).

14.- Ossature selon la revendication 12, caractérisée en ce que la barre horizontale (72) est en saillie des deux côtés du poteau de façon à traverser des arceaux (73,74,76) prévus sur deux poutres alignées (11,78) se trouvant de part et d'autre du poteau (10).

15.- Ossature selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une barre métallique horizontale (91) est en saillie du poteau (10) et est solidaire d'un autre organe metallique (100) en saillie de la face d'extrémité de la poutre (98).

16.- Ossature selon la revendication 15, caractérisée en ce que la barre métallique est en saillie de deux côtés opposés du poteau et est solidaire de deux organes en saillie de faces d'extrémités de poutres alignées (98,99).

17.- Ossature selon les revendications 4 et 15, caractérisée en ce que la barre horizontale (91) traverse un trou horizontal (90) du poteau débouchant dans la rainure du poteau.

18.- Ossature selon les revendications 6 et 17, caractérisée en ce que la barre horizontale (91) est en saillie de la rainure inférieure et l'organe métallique en saillie de la face d'extrémité de la poutre se trouve dans la partie inférieure de cette dernière.

19.- Ossature selon l'une quelconque des revendications 15 à 18, caractérisée en ce que l'organe en saillie de la face d'extrémité de la poutre est une barre (100,102) associée par soudage ou boulonnage à la barre (91) en saillie du poteau.

20.- Ossature selon l'une quelconque des revendications 15 à 18, caractérisée en ce que l'organe en saillie de la face d'extrémité de la poutre est un arceau horizontal (105) et en ce que l'extrémité (92) de la barre en saillie du poteau est repliée dans l'arceau de façon à former un crochet (106,107).

21.- Ossature de bâtiment à poteaux et poutres en béton armé, précontraint ou non, dans laquelle l'assemblage entre poteaux et poutres est effectué en prevoyant, sur chaque poteau, une applique métallique non en saillie par rapport à une face du corps en béton du poteau correspondant et rendue solidaire du béton au cours de l'opération de moulage et de laquelle est en saillie un organe d'assemblage -par exemple un gousset d'encastrement- pour l'extremite d'une poutre, caractérisée en ce que l'applique fait partie d'un fourreau (17) ou manchon entourant le poteau (10) correspondant.

22.- Ossature de bâtiment à poteaux et poutres en béton armé, précontraint ou non, dans laquelle l'assemblage entre poteaux et poutres est effectué en prévoyant, sur chaque poteau, une applique métallique non en saillie par rapport à une face du corps en béton du poteau correspondant et rendue solidaire du béton au cours de l'opération de moulage et de laquelle est en saillie un organe d'assemblage -par exemple un gousset d'encastrement- pour l'extrémité d'une poutre, caractérisée en ce que, pour s'opposer aux moments positifs, on prévoit une barre métallique horizontale (91) qui traverse le poteau et l'applique dans la partie inférieure de ladite applique, cette barre étant en saillie dans l'espace (94) séparant l'applique (21) de la face d'extrémité d'une poutre (98) et étant fixée à un organe (100) en saillie de ladite face d'extrémité de la poutre.

23.- Ossature de bâtiment à poteaux et poutres en béton armé,précontraint ou non, dans laquelle l'assemblage entre poteaux et poutres est effectué en prévoyant, sur chaque poteau, une applique métallique non en saillie par rapport à une face du corps en béton du poteau correspondant et rendue solidaire du béton au cours de l'opération de moulage et de laquelle est en saillie un organe d'assemblage -par exemple un gousset d'encastrement- pour l'extrémité d'une poutre, l'assemblage comportant également, pour s'opposer aux moments négatifs, une barre métallique horizontale fixée au poteau au-dessus de l'applique et traversant au-moins un arceau solidaire de la face supérieure de la poutre, caractérisée en ce que la barre horizontale (72) traverse le poteau (10) par-un trou (70) que présente ce dernier.

24.- Ossature de bâtiment à poteaux et poutres en béton armé, précontraint ou non, dans laquelle l'assemblage entre poteaux et poutres est effectué en prévoyant sur chaque poteau une applique métallique non en saillie par rapport à une face du corps en béton du poteau correspondant et rendue solidaire du béton au cours de l'opération de moulage et de laquelle est en saillie un organe métallique d'assemblage -par exemple un gousset d'encastrement- pour l'extrémité d'une poutre, cet organe d'assemblage étant soudé sur l'applique, caractérisée en ce que l'organe métallique d'assemblage est une pièce (22,23) à section en U.