<Desc/Clms Page number 1>
" Perfectionnements apportés aux ouvrages utilisant des pou- tres métalliques, notamment des poutres enrobées dans du bé- ton ".
L'invention est relative aux ouvrages ou édifices (ponts, planchers, ou tous autres ensembles analogues), com portant utilisation de poutres métalliques; et elle concerne pl s spécialement (parce que c'est en)leur cas que on applica- tion paraît devoir offrir le plus d'intérêt), mais non exclu- sivement, parmi ces ouvrages, ceux dont certainesau moins des poutres sont enrobées dans du béton.
Elle a pour but, surtout, de permettre d'établir de telle sorte, les ouvrages du genre en question, qu'ils soient de construction plus simple, plus rapide et plus écono mique que jusqu'ici, cela grâce au fait qu'on évitera l'utili- sation, aussi bien de poutres composées, telles que les pou- tres en treillis qui sont d'un prix de revient très élevé et offrent peu de résistance horizontale, que de poutrelles ordi- naires à larges ailes qui sont lourdes et se lient mal au bé-
<Desc/Clms Page number 2>
ton d'enrobement.
Elle consiste, principalement, à agencer de manière telle, les poutres ou membrures des ouvrages en question, qu'elles compor- tent, comme connu, au moins deux tables ou ailes reliées par une âme de préférence ajourée, et qu'elles soient constituées à partir d'éléments profilés simples (donc à l'exclusion des poutrelles dites composées), l'ensemble étant tel, en outre, que les deux tables soient de sections différentes et choisies, l'une pour assurer la résistance à la traction, et l'autre, plus petite, pour assurer, éventuellement avec le béton qui l'enrobe, la résistance à la compression.
Elle comprend, mise à part cette disposition principale, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps, et dont il sera plus explicitement parlé ci-après, notamment, une deuxième disposition--relative aux poutres à âme ajourée--, consistant, pour les établir, à partir de poutres ou poutrelles à âme pleine, à découper l'âme de ces dernières suivant un certain pro- fil, et à assembler de nouveau les parties découpées, en certains points, de façon à obtenir des poutres ajourées de plus grande hau- teur que les poutres initiales, une troisième disposition, relative à ces mêmes poutres, consistant à les établir à l'aide de deux fers à T que l'on relie l'un à l'autre par des portions de tôles séparées par des vides, les assem- blages s'opérant de préférence par soudure, et une quatrième disposition,
consistant à établir, à l'aide de poutres réalisées de préférence de l'une des manières ci-dessus in- diquées, une sorte de grille ou dalle: formée par une combinaison de poutres longitudinales et de poutres transversales soudées à leurs points de jonction,
Elle vise plus particulièrement certains modes d'appli- cation ( notamment ceux pour lesquels on l'applique aux ou- vrages en béton armé à poutres métalliques enrobées), ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispositions; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les ouvrages du genre en question
<Desc/Clms Page number 3>
comportant application de ces mêmes dispositions, ainsi que les éléments spéciaux, notamment les poutres, propres à leur établissement.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins ne sont, bien entendu, donnés surtout qu'à titre d'indication.
La fig. 1, de ces dessins, montre, en coupe partiel- le, un pont en béton armé établi conformément à l'invention.
La fig. 2 montre, en coupe partielle, un pont établi partiellement en'béton armé et comprenant des poutres métalli- ques non enrobées et conformes à l'invention.
Les fig. 3 et 4 montrent, en élévation partielle, deux poutres dont l'âme est découpée suivant un certain tracé, les portions de ces poutres étant destinées à être assemblées! conformément à l'invention, pour constituer une poutre à âme ajourée.
Les fig. 5 et 6 montrent, respectivement en éléva- tion partielle et en coupe, une poutre ajourée de ce genre, obtenue à partir des poutres représentées sur les fig. 3 et 4.
La fig. 7 montre, en élévation partielle, une poutre du même genre établie conformément à une variante du mode de réalisation de la fig. 5.
Les fig. 8 à 10 montrent, chacune en élévation par- tielle, une poutre du même genre établie conformément à trois autres modes de réalisation de l'invention.
La fig. 11 montre, en élévation, une poutre à hau- teur variable, établie conformément à l'invention.
Les fig. 12 à 14 montrent, respectivement en coupe verticale, en coupe horizontale et en plan, un plancher (ou autre structure analogue), établi conformément à l'invention.
Les fig. 15 à 17 montrent deux autres modes de réa- lisation d'une telle structure, le premier (fig. 15) en coupe verticale, et le second (fig. 16 et 17) respectivement en cou-
<Desc/Clms Page number 4>
pe verticale en en plan.
Selon l'invention, et plus spécialement selon ceux de ses moces d'application, ainsi que ceux des modes de réali- sation de ses diverses parties auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant par exemple d'éta- blir un ouvrage en béton armé (pont, plancher d'étage ou de toiture, etc.) du genre de ceux pour lesquels certaines au moins des armatures du béton doivent être constituées par des poutres métalliques franchissant la portée de l'ouvrage et enrobées dans ledit béton -- et étant entendu que cette appli- cation n'est nullement limitative, les poutres dont il va être parlé pouvant être utilisées seules, comme représenté notam- ment sur la fig. 2 --, on s'y prend comme suit, ou de façon analogue.
Il est déjà connu d'avoir recours, pour constituer les poutraisons métalliques d'un ouvrage de ce genre des pou- trelles comportant deux larges ailes, de même section; on a également utilisé, dans le même but, des poutres compoées. c'est-à-dire formées par l'assemblage de tôles et de cornières
Ces procédés présentent divers inconvénients.
Avec les poutrelles simples du premier procédé, le béton d'enrobement est mal lié, ce qui ne permet pas de l'u- tilier dans de bonnes conditions et en particulier ce l'in- téresser complètement à la résistance totale de l'ouvrage. En outre le métal est lui-même mal utilisé, l'aile supérieure étant généralement de section trop importante pour les efforts de compression qu'elle doit subir, vu que le béton travaille très bien à la compression et intervient de façon primordiale dans la résistance.
Avec les.poutres composées, on est conduit à des prix d'établissement élevés, en raison de la main d'oeuvre importante nécessitée par la construction de telles poutres; d'autre part, ces dernières offrent peu de résistance horizon- le .
En vue d'écarter ces divers inconvéments, conformé-
<Desc/Clms Page number 5>
ment à l'invention, on a recours, pour constituer les poutrai- sons de l'ouvrage à établir, à des poutrelles ou éléments profilés simples (à l'exclusion, donc, des poutres composées), présentant au moins deux tables ou ailes reliées par une âme, de préférence ajourée, l'ensemble étant tel que les aeux ta- bles soient de sections différentes et choisies, l'une pour assurer la résistance à la traction,*1'autre, la plus petite, pour assurer, avec le béton qui l'enrobe, la résistance à la compression.
A'cet effet, on peut procéder de diverses manières? notamment, soit en ayant recours à des profilés spéciaux obtenus di- rectement de laminage, ces profilés étant donc tels que leurs ailes ou tables soient de sections inégales (pouvant par exem- ple différer d'épaisseur, ou de largeur, ou à la fois de lar- geur et d'épaisseur), et que leur âme, éventuellement, soit de section variable dans la hauteur, soit, comme il va être plus spécialement envisagé dans ce qui suit, en partant de profilés courants et en les trai- tant de façon appropriée pour obtenir les poutres ou poutrel- les à section variable conformes à l'invention.
Pour obtenir de telles poutres, on peut, notamment, entre autres dispositions avantageuses, avoir recours à la suivante.
Suivant cette disposition, illustrée plus spéciale- ment sur les fige 3 à 10,, on constitue une poutrelle A con- forme à l'invention (fig. 5 et 6) par l'assemblage de deux eléments 1 et * empruntes à des poutrelles ou profilés tels
2 que Bl B de sections différentes, voire également de formes différentes (l'invention n'étant nullement limitée à l'utili- sation de profilés en I tels que représentés sur les dessins, mais englobant l'utilisation de profilés de toutes autres for- mes, profilés en U, cornières, fers Zorès etc.).
On obtient par exemple les éléments 1 et 2 par un
<Desc/Clms Page number 6>
découpage apnroprié (tel que le découpage ay chalumeau), de l'unie des profilés initiaux B1 B ,et on peut opérer, l'assem- blage ultérieur desdits éléments, par rivetage ou,avantageu- sèment et comme représenté suivant les lignes 3, par soudure.
De préférence on a recours,en outre, à une autre disposition permettant d'obtenir une âme ajourée -- et suscep- tible, le cas échéant, d'être utilisée isolément, c'est-à-dire même dans le cas où la poutre obtenue après assemblage des éléments 1 et 2 posséderait des tables de même section --, la- dite disposition consistant : à découper la ou les poutrelles initiales B1 B 2 selon un tracé en forme de ligne brisée (fig. 3,4 et 8)., ou de ligne onculée (fig. 9) et à opérer l'assemblage ultérieur des éléments 1 et 2 de façon telle que les parties en saillie des deux portions d'aide se fassent vis-à-vis, les portions en creux donnant nais- sance à des vides dans l'âme de la poutre finale A.
On voit que, de toute façon, la disposition précé- dente permet d'obtenir une poutre A dont la hauteur H de l'âme est supérieure à celle des âmes des poutres composantes B1 et
2 B , ladite hauteur H étant égale à la somme des longueurs
2 hl + h2 représentant les hauteurs des susdites parties en saillie.
On peut donc obtenir une poutre A dont le module d'inertie 1 est particulièrement élevé relativement au poids de laùite poutre. En outre on a la possibilité, par un tracé convenable des lignes de découpage, de choisir de façon appro- priée l'emplacement des vides 4 de la utre A par rapport aux tables, en vue de modifier la position de la ligne neutre de cette poutre.
Il est bien entendu que la disposition précédente pourrait être appliquée même en vue de l'obtention de poutres à hauteur variable, telle que celle représentée sur la fig.12.
Il suffirait, dans ce cas, à supposer par exemple que l'une
<Desc/Clms Page number 7>
des tables soit droite et l'autre incurvée, de cintrer celle des portions 1 et 2 correspondant à la table incurvée.Les directions générales des lignes de découpage devraient être déterminées en conséquence, avant ou après cintrage des poutres composantes,
On pourrait procéder encore de bien d'autres manières pour obtenir des poutres conformes à l'invention. Notamment et comme représenté sur la fig, 10, on pourrait avoi recours, d'une part, à deux fers en T 5, lesquels peuvent être choisis de sections différentes, et d'autre part, à des tôles de liaison 6 convenablement découpées et fixées de place en place, de préférence par sou- dure, ces tôles laissant entre elles des vides 4 .
Ici encore, on obtiendrait des poutres à section variable en hauteur répondant aux buts recherchés. Mais on pour- rait aussi procéder de façon semblable pour obtenir des poutres ajourées de section non variable en hauteur.
Quel que soit le mode de réalisation adopté, on pourra, en substisuat les poutres conformes à l'invention à celles jus- qu'à présent utilisées, établir toutes sortes d'ouvrages, ou parties d'ouvrages. Comme d'ordinaire, on pourra combiner, à ces poutres, toutes armatures ou étriers 7 (fig. 1 et 7), et, éventuellement , on pourra prévoir, transversalement à famé, des nervures ou raidis- seurs 8 (fig. 7 et 12 à 17).
Dans un pont, les diverses poutres A seront généralement disposées dans le sens de la portée, mais il pourra être utile de prévoir des poutres transversales telles que C(fig. I12 à 17).
Dans le cas, notamment, d'un plancher, on aura avantageu- sement recours à une disposition, particulièrement intéressante, suivant laquelle on établit une véritable grille résistant à la flexion générale du plancher, cette grille étant constituée à l'aide de poutres longitudinales A et transversales C réalisées de préférence de l'une des manières susindiquées.
Les poutres C pourront avoir la longueur, soit d'un in- tervalle. séparant deux poutres longitudinales A, soit de plusieurs de
<Desc/Clms Page number 8>
ces intervalles et leur fixation sur les poutres A pourra s'opérer, par exemple, par soudure; les tables supérieures pourront être posées sur les tables correspondantes des poutres A ; quant aux tables inférieures, elles seront pompes, soit dans le plan des tables correspondantes des poutres A (fig. 12), soit en dessous (tig. 15), soit au-dessus (fig. 16 et 17); dans ce dernier c s, si la fixation se fait au droit des nervures 8, les tables seront échancrées en conséquence.
L'invention permet, en résumé, d'établir, à l'aide des poutres ou poutrelles telles que ci-dessus spécifiées, des ouvrages de toute nature de façon plus avantageuse que jus- qu'à présent, notamment du point de vue du prix d'établisse- nient, lequel peut être abaissé du fait que les poutres en ques tion travaillent dans les meilleures conditions, aussi bien en hauteur que transversalement; la section du métal est donc utilisée au maximum, ce qui se traduit par une diminution du poids total de la poutraison. Enfin, ces poutres ajeurées, donnent lieu à une parfaite adhérence entre le béton et les poutres. ais ces dernières conservent la plupart de leurs avantages, même dans le cas où elles ne sont pas enrobées, comme représenté fig. 2.
Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des mo- des de réalisation de ses diverses parties ayant plus specia- ement été envisages! elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.