FR2851779A1 - Prefabricated girder comprises two metallic parallel beams having web plate and lower web buried in concrete base plate - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un élément préfabriqué de construction.The present invention relates to a prefabricated building element.
Un tel élément préfabriqué de construction peut être utilisé horizontalement, par exemple pour former un 5 longeron d'un ouvrage de franchissement, ou verticalement, par exemple pour former un mur de soutènement. Such a prefabricated building element can be used horizontally, for example to form a spar of a crossing structure, or vertically, for example to form a retaining wall.
ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Il est connu des éléments préfabriqués de construction comprenant une poutre métallique ayant une âme 10 centrale de part et d'autre de laquelle s'étendent une aile supérieure et une aile inférieure, au moins l'aile inférieure étant noyée dans une semelle de béton. En général, la poutre a été élastiquement déformée au moment de son enrobage dans la semelle de béton de telle manière 15 qu'après relâchement de la déformation, la semelle de béton est précontrainte. BACKGROUND OF THE INVENTION Prefabricated construction elements are known comprising a metal beam having a central core on either side of which extend an upper wing and a lower wing, at least the lower wing being embedded in a concrete base. In general, the beam has been elastically deformed at the time of its coating in the concrete base in such a way that after the deformation has been relaxed, the concrete base is prestressed.
Pour réaliser un ouvrage horizontal au moyen de tels éléments préfabriqués de construction, les éléments préfabriqués de construction sont disposés côte à côte de 20 telle manière que les extrémités de leurs semelles reposent sur des supports. Du béton est ensuite coulé sur les éléments préfabriqués de construction de manière à recouvrir les longerons et à former la surface supérieure de l'ouvrage. To produce a horizontal structure by means of such prefabricated building elements, the prefabricated building elements are arranged side by side in such a way that the ends of their flanges rest on supports. Concrete is then poured on the prefabricated construction elements so as to cover the beams and form the upper surface of the structure.
Cette structure est satisfaisante pour la réalisation d'ouvrages peu sollicités transversalement, comme des planchers. En revanche, dans le cadre d'ouvrages fortement sollicités, comme des ponts, il s'avère que cette structure pose des problèmes de reprise des efforts 30 transversaux comme des efforts de cisaillement et de flexion transversale. This structure is satisfactory for the production of works with little transverse stress, such as floors. On the other hand, in the context of highly stressed structures, such as bridges, it turns out that this structure poses problems of resumption of transverse forces such as shear forces and transverse bending.
OBJET DE L'INVENTION Un but de l'invention est de proposer un moyen permettant d'améliorer la résistance transversale des ou35 vrages réalisés au moyen de tels éléments préfabriqués de construction. OBJECT OF THE INVENTION An object of the invention is to propose a means making it possible to improve the transverse resistance of the fabrics produced by means of such prefabricated construction elements.
BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un élément préfabriqué de construction comprenant au moins 5 deux poutres métalliques sensiblement parallèles ayant au moins une âme et une aile, au moins l'aile étant noyée dans une semelle de béton, l'élément comprenant au moins un fer d'attelage solidaire de l'âme pour s'étendre latéralement en saillie de la semelle. BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION For this purpose, there is provided, according to the invention, a prefabricated construction element comprising at least 5 two substantially parallel metal beams having at least one core and one wing, at least the wing being embedded in a concrete sole, the element comprising at least one coupling iron secured to the core to extend laterally projecting from the sole.
Ainsi, les fers d'attelage permettent de renforcer la liaison transversale des éléments préfabriqués adjacents lors de la coulée du béton en assurant une meilleure répartition des efforts de cisaillement et une meilleure reprise des sollicitations de flexion transver15 sale. Thus, the coupling irons make it possible to reinforce the transverse connection of the adjacent prefabricated elements during the pouring of the concrete by ensuring a better distribution of the shear forces and a better recovery of the bending stresses when dirty.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'invention. Other characteristics and advantages of the invention will emerge on reading the following description of particular non-limiting embodiments of the invention.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un élément préfabriqué de construction conforme à un 25 premier mode de réalisation de l'invention, - les figures 2 et 3 sont des vues analogues à la figure 1 d'un élément préfabriqué de construction conforme à des deuxième et troisième modes de réalisation, les figures 4 et 5 sont des vues analogues à la 30 figure 1 de deux éléments préfabriqués de construction conformes à des quatrième et cinquième modes de réalisation. Reference will be made to the accompanying drawings, in which: - Figure 1 is a cross-sectional view of a prefabricated building element according to a first embodiment of the invention, - Figures 2 and 3 are views similar to Figure 1 of a prefabricated building element according to second and third embodiments, Figures 4 and 5 are views similar to Figure 1 of two prefabricated building elements according to the fourth and fifth embodiments production.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
En référence aux figures 1 à 3, l'élément préfa35 briqué de construction comprend deux poutres métalliques 1, sensiblement parallèles l'une à l'autre, ayant une section en forme de I et comportant une âme centrale 2 encadrée par une aile inférieure 3 et une aile supérieure 4. L'aile inférieure 3 et une portion attenante de l'âme centrale 2 sont noyées dans une semelle 5 de béton. Referring to Figures 1 to 3, the prefabricated brick construction element comprises two metal beams 1, substantially parallel to each other, having an I-shaped section and comprising a central core 2 framed by a lower wing 3 and an upper wing 4. The lower wing 3 and an adjoining portion of the central core 2 are embedded in a concrete base 5.
Au moment de la fabrication de l'élément préfabriqué de construction, les poutres 1 ont pu être mises en flexion avant que leur partie inférieure ne soit noyée dans du béton pour former la semelle 5. Après séchage du 10 béton, l'effort de flexion est relâché de manière à précontraindre la semelle de béton 5. La semelle de béton 5 peut également incorporer des éléments de précontraintes tels que des câbles adhérents mis en tension avant le séchage du béton ou des câbles mis en tension après le sé15 chage du béton. At the time of manufacture of the prefabricated construction element, the beams 1 could be flexed before their lower part was embedded in concrete to form the flange 5. After the concrete had dried, the bending force is released so as to prestress the concrete footing 5. The concrete footing 5 can also incorporate prestressing elements such as adherent cables tensioned before the concrete dries or cables tensioned after the concrete dries.
L'élément préfabriqué de construction comprend des fers de liaison des poutres métalliques l'une à l'autre et des fers d'attelage qui s'étendent transversalement à l'âme 2 des poutres métalliques 1. The prefabricated construction element comprises irons connecting the metal beams to each other and coupling irons which extend transversely to the core 2 of the metal beams 1.
Dans le mode de réalisation le plus simple représenté à la figure 3, le fer de liaison et les fers d'attelage sont constitués par une tige 10 qui traverse l'âme centrale 2 des deux poutres métalliques 1 et est fixée par soudage à celle-ci. La tige 10 comprend ainsi 25 une portion centrale 11 formant le fer de liaison et deux extrémités 12 qui s'étendent latéralement en saillie de la semelle et qui sont conformées en boucle pour former les fers d'attelage. La boucle peut être ouverte à la manière d'un crochet ou fermée à la manière d'un anneau. In the simplest embodiment shown in FIG. 3, the connecting iron and the coupling irons consist of a rod 10 which crosses the central core 2 of the two metal beams 1 and is fixed by welding to it. this. The rod 10 thus comprises a central portion 11 forming the connecting iron and two ends 12 which extend laterally projecting from the sole and which are shaped in a loop to form the coupling bars. The loop can be opened like a hook or closed like a ring.
Dans le mode de réalisation de la figure 1, les fers d'attelage comprennent chacun une tige 13 qui traverse l'âme centrale d'une poutre métallique 1 et est soudée à celle-ci. Chaque tige 13 solidaire d'une poutre métallique 1 comprend, du côté opposé à l'autre poutre 35 métallique, une extrémité 14 conformée en boucle qui s'étend en saillie de la semelle 5 et, du côté de l'autre poutre métallique 1, une extrémité filetée 15 qui est engagée dans une extrémité d'une lanterne 16 dont l'autre extrémité est engagée sur l'extrémité filetée 15 de la 5 tige 13 du fer d'attelage correspondant de l'autre poutre 1. Ainsi, la partie des tiges 13 s'étendant entre les poutres 1 assure la liaison entre celles-ci et la lanterne 16 constitue un moyen de fixation l'une à l'autre des tiges 13 en regard. La lanterne 16 peut accessoire10 ment être utilisée pour régler l'écartement des poutres. In the embodiment of Figure 1, the coupling bars each comprise a rod 13 which passes through the central core of a metal beam 1 and is welded thereto. Each rod 13 secured to a metal beam 1 comprises, on the side opposite to the other metal beam 35, an end 14 shaped in a loop which extends projecting from the sole 5 and, on the side of the other metal beam 1 , a threaded end 15 which is engaged in one end of a lantern 16, the other end of which is engaged on the threaded end 15 of the rod 13 of the corresponding coupling iron of the other beam 1. Thus, the part of the rods 13 extending between the beams 1 provides the connection between them and the lantern 16 constitutes a means of attachment to one another of the rods 13 opposite. The lantern 16 can incidentally be used to adjust the spacing of the beams.
D'autres moyens de fixation l'une à l'autre des tiges 13 peuvent être envisagés, comme le soudage. Other means for fixing rods 13 to one another can be envisaged, such as welding.
Dans le mode de réalisation de la figure 2, l'élément préfabriqué de construction comprend un fer de 15 liaison constitué d'une tige 17 filetée à ses deux extrémités 18, 19 et reçue dans des trous ménagés dans l'âme centrale 2 de chaque poutre 1. Des écrous 20 sont vissés sur les extrémités filetées 18, 19 de part et d'autre de l'âme centrale 2 pour serrer celle-ci entre eux. In the embodiment of FIG. 2, the prefabricated construction element comprises a connecting iron 15 constituted by a rod 17 threaded at its two ends 18, 19 and received in holes made in the central core 2 of each beam 1. Nuts 20 are screwed onto the threaded ends 18, 19 on either side of the central core 2 to tighten the latter between them.
Les fers d'attelage sont référencés en 6 à la figure 2. The coupling bars are referenced at 6 in Figure 2.
Chaque fer d'attelage 6 est constitué d'une tige ayant une extrémité 7 boulonnée à l'âme centrale 2 et, à l'opposé, une extrémité libre 8 qui est conformée en bou25 cle et s'étend latéralement en saillie de la semelle 5. Each coupling iron 6 consists of a rod having one end 7 bolted to the central core 2 and, on the other hand, a free end 8 which is shaped as a plug and extends laterally projecting from the sole. 5.
L'extrémité 7 est ici filetée et engagée dans un trou de l'âme centrale 2. Des écrous 9 sont vissés sur l'extrémité 7 de part et d'autre de l'âme centrale 2 pour serrer celle-ci entre eux. En variante, le trou de l'âme 30 centrale 2 peut être taraudé. Un seul écrou 9 peut alors être utilisé pour former un contre-écrou. The end 7 is here threaded and engaged in a hole in the central core 2. Nuts 9 are screwed onto the end 7 on either side of the central core 2 to clamp the latter between them. Alternatively, the hole in the central core 2 can be tapped. A single nut 9 can then be used to form a lock nut.
Les fers d'attelage - qui s'étendent d'un côté de l'âme centrale 2 - sont ici décalés verticalement par rapport aux fers de liaison - qui s'étendent de l'autre 35 côté de l'âme centrale 2. En variante, les fers d'attelage 6 peuvent être décalés horizontalement par rapport aux fers de liaison 17 qui s'étendent de l'autre côté de l'âme centrale 2. The coupling bars - which extend on one side of the central core 2 - are here offset vertically with respect to the connecting bars - which extend on the other side of the central core 2. In as a variant, the coupling irons 6 can be offset horizontally relative to the connecting irons 17 which extend on the other side of the central core 2.
A la figure 4, est représenté un élément préfa5 briqué de construction généralement désigné en 22 conforme au cinquième mode de réalisation selon deux variantes. In Figure 4, there is shown a brick prefa5 element generally designated at 22 according to the fifth embodiment according to two variants.
Dans les deux variantes, l'élément préfabriqué de construction comprend trois poutres métalliques 1 ayant 10 une section en I et comportant une âme centrale 2 encadrée par une aile inférieure 3 et une aile supérieure 4. In both variants, the prefabricated building element comprises three metal beams 1 having an I-section and comprising a central core 2 framed by a lower wing 3 and an upper wing 4.
L'aile inférieure 3 et la portion attenante de l'âme centrale 2 sont noyées dans une semelle 5 de béton. The lower wing 3 and the adjoining portion of the central core 2 are embedded in a concrete base 5.
L'élément préfabriqué de construction 22.A selon 15 la première variante comporte des fers d'attelage 23 qui traversent les âmes centrales 2 des poutres 1 et qui sont soudés à celles-ci pour avoir des extrémités libres 24 conformées en boucle qui s'étendent latéralement en saillie de la semelle 5 selon une structure similaire à 20 celle de la figure 3. The prefabricated construction element 22.A according to the first variant comprises coupling bars 23 which pass through the central webs 2 of the beams 1 and which are welded to these so as to have free ends 24 shaped in a loop which s' extend laterally projecting from the sole 5 according to a structure similar to that of FIG. 3.
Dans l'élément préfabriqué de construction 22.B de la deuxième variante, une des poutres 1 situées à l'extérieur a une face 25, opposée aux autres poutres, qui est recouverte d'un enrobage de béton 26 de manière à 25 former une rive. Ceci permet d'éviter la réalisation coteuse d'un coffrage sur le chantier afin de former cette rive. L'enrobage de béton 26 formant ladite rive enrobe également la partie de l'aile supérieure en saillie de la face 25. In the prefabricated construction element 22.B of the second variant, one of the beams 1 located outside has a face 25, opposite the other beams, which is covered with a concrete coating 26 so as to form a bank. This avoids the costly realization of a formwork on the site to form this bank. The concrete coating 26 forming said bank also coats the part of the upper wing projecting from the face 25.
L'élément préfabriqué de construction 22.B comprend des fers d'attelage 27 qui traversent les âmes centrales 2 des poutres 1 et qui sont soudés à celles-ci de manière à avoir d'un côté une extrémité 28 conformée en boucle s'étendant en saillie de la semelle, et de l'autre 35 côté une extrémité 29 conformée en boucle et noyée dans l'enrobage de béton 26 formant la rive. The prefabricated construction element 22.B comprises coupling bars 27 which pass through the central webs 2 of the beams 1 and which are welded to them so as to have on one side an end 28 formed in a loop extending projecting from the sole, and on the other side an end 29 shaped in a loop and embedded in the concrete coating 26 forming the bank.
En référence à la figure 5, l'élément préfabriqué de construction selon le cinquième mode de réalisation, généralement désigné en 30, est réalisé selon deux va5 riantes. Referring to Figure 5, the prefabricated building element according to the fifth embodiment, generally designated at 30, is made according to two va5 laughing.
Pour les deux variantes, l'élément préfabriqué de construction 30 comprend trois poutres métalliques 1 ayant une section en I et comportant une âme centrale 2 encadrée par une aile inférieure 3 et une aile supérieure 10 4. Les ailes inférieures 3 et la portion attenante des âmes centrales 2 sont noyées dans une semelle 5 de béton. For both variants, the prefabricated construction element 30 comprises three metal beams 1 having an I-section and comprising a central core 2 framed by a lower wing 3 and an upper wing 10 4. The lower wings 3 and the adjoining portion of the central cores 2 are embedded in a concrete base 5.
Du béton est également disposé entre les poutres métalliques 2 et sur les ailes supérieures 4 de celles-ci. La semelle 5 s'étend en saillie latérale du reste de 15 l'élément préfabriqué de construction 30 de telle manière que les éléments préfabriqués de construction 30 puissent être accolés les uns aux autres par leur semelle 5 en ménageant entre eux une réserve 31. Concrete is also placed between the metal beams 2 and on the upper flanges 4 thereof. The sole 5 extends in lateral projection from the rest of the prefabricated construction element 30 in such a way that the prefabricated construction elements 30 can be joined to one another by their sole 5, leaving a reserve 31 between them.
Selon la première variante, l'élément préfabriqué 20 de construction 30.A comprend des fers d'attelage 32 qui traversent les âmes centrales 2 des poutres métalliques 1 et le béton disposé entre les poutres métalliques 1. Les fers d'attelage sont soudés aux âmes centrales 2 et comportent des extrémités 32, 34 qui sont conformées en bou25 cle et qui s'étendent latéralement en saillie des semelles 5 dans les réserves 31. According to the first variant, the prefabricated element 20 of construction 30.A comprises coupling bars 32 which pass through the central webs 2 of the metal beams 1 and the concrete placed between the metal beams 1. The coupling bars are welded to the central cores 2 and have ends 32, 34 which are shaped as bou25 cle and which extend laterally projecting from the soles 5 in the reserves 31.
Dans l'élément préfabriqué de construction 30.B selon la deuxième variante, l'âme centrale 2 d'une des poutres métalliques 1, située à l'extérieur des deux au30 tres, a sa face 35 opposée aux autres poutres 1 qui est recouverte d'un enrobage de béton 36, de manière à former une rive. In the prefabricated construction element 30.B according to the second variant, the central core 2 of one of the metal beams 1, located outside the two au30 very, has its face 35 opposite to the other beams 1 which is covered of a concrete coating 36, so as to form a bank.
L'élément préfabriqué de construction 30.B comporte des fers d'attelage 37 qui traversent les âmes cen35 trales 2 des poutres métallique 1 et le béton disposé en- tre les âmes centrales 2 des poutres métalliques 1. Les fers d'attelage 37 sont soudés aux âmes centrales 2 et comportent d'un côté une extrémité 38 conformée en boucle qui s'étend latéralement en saillie de la semelle 5 et de 5 l'autre côté une extrémité 21 conformée en boucle qui est noyée dans l'enrobage de béton 36 formant la rive. The prefabricated construction element 30.B comprises coupling bars 37 which pass through the central cores 2 of the metal beams 1 and the concrete placed between the central cores 2 of the metal beams 1. The coupling bars 37 are welded to the central cores 2 and have on one side an end 38 shaped in a loop which extends laterally projecting from the sole 5 and on the other side an end 21 shaped in a loop which is embedded in the concrete coating 36 forming the bank.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'inven10 tion tel que défini par les revendications. Of course, the invention is not limited to the embodiment described and it is possible to make variant embodiments without departing from the scope of the invention as defined by the claims.
En particulier, l'invention peut être réalisée en combinant différentes caractéristiques tirées des modes de réalisation décrits. In particular, the invention can be achieved by combining different characteristics drawn from the embodiments described.
En outre les poutres métalliques peuvent avoir 15 des sections de formes différentes de celle décrite et par exemple en H ou en C. Furthermore, the metal beams may have sections of shapes different from that described, for example in H or in C.
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