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Poutre avec armature formée de lames dacier noyées.
L'objet de la présente invention est une poutre constituée par un matériau capable d'être coulé et moulé selon la forme requise, puis de sécher à l'air et renfermant une armature formée de minces lames d'acier ou d'un métal ou alli- age équivalent noyées au sein de la masse de ce matériau.
Il existe déjà, comme on le sait, des poutres en béton dans lesquelles sont noyées soit des barres, soit des fils ou des tringles métalliques formant une armature. Les propriétés caractéristiques de ces poutres en béton sont les suivantes:- Si, lors de l'établissement d'une poutre en béton garnie inté- rieurement d'une barre darmature, celle-ci est soumise à une forte tension préalable, la puissance de cette tension se trans- met irrégulièrement au béton qui fléchit. En fait, le béton est comprimé davantage dans le voisinage de la barre qu'à l'ex- térieur. Il se produit donc des déformations dans le béton.
Si, par contre, l'armature est constituée par
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des fils ou des tringles d'acier répartis uniformément dans le béton , celui-ci est comprimé régulièrement dans toute sa masse, de sorte qu'il ne se produit pas de déformations si ces fils ou ces tringles sont soumis à une tension préalable,
Lorsque cette tension cesse, les fils métalliques ont tendance à revenir sur eux-mêmes, mais cette tendance est contrecarrée par l'adhérence qui existe entre eux et le béton qui les enrobe. Des essais ont permis de constater que les efforts de traction qui se manifestent lorsque cesse la tension des fils métalliques s'équilibrent avec la résistance due à l'adhérence condition que ces fils mesurant de 3 à 5 mm de diamètre soient noyée sur au moins 5 cm de longueur.
On peut ainsi donner au béton une résistance à la traction allant d'en- viron 800 kilos par cm2 à environ 1000 kilos par cm2.
L'avantage résultant de l'application de lames d'acier ou métal équivalent,c'est que la résistance due à l'adhérence entre une lame et le béton est notablement plus grande qu'entre lui et un fil ou une barre métallique. C'est ainsi par exemple qu'une lame ayant 20 mm. de largeur et 1 mm. d'épaisseur donne lieu, pour le même volume, à une résistance par adhérence trois fois plus grande qu'un fil métalligue mesurant 5 mm. de dia- mètre. Par rapport à des barres métalliques, les proportions sont encore plus favorables. Les autres avantages se concevront à l'aide des exemples décrits ci-après.
Dans le dessin schématique annexé:-
La figure 1 est une vue en élévation montrant une première réalisation d'une poutre avec lames d'acier noyées dans sa masse et soumise à la flexion.
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La figure 2 est une vue en coupe par la ligne I- I de la fig. 1.
La figure 3 est une vue en plan du dessus de la poutre que montre la fig. 1.
Les figures 4 à 6 et 8 sont des vues de face montrant quatre autres réalisations de poutres aveo armatures internes formées de lames d'acier*
La figure 7 est une vue de face d'une poutre à section cruciforme dans la masse de laquelle sont noyés des faisceaux de fils métalliques dont l'ensemble forme une armature.
La figure 9 est une vue en coupe par la ligne II- II de la fig. 10.
La figure 10 est une vue en coupe par la ligne III-III de la fig. 9.
La figure 11 est une vue en coupe transversale d'une poutre double.
Suivant les figs. 1 et 2, la poutre est soumise à un effort de flexion et suivant la fig. 3 à un effort de flambage.
Cette poutre en béton est constituée par des oouches de béton 1, 2, 3, 4, 5 s'étendant régulièrement dans le sens longitudinal et par des lames d'acier 6,7,8,9 placées entre elles. A ses deux extrémités la poutre comporte, en outre, des couches de béton 10, 11 formant embouts et assurant une liaison transversale. La couche de béton qui se trouve entre chaque paire de lames est dimensionée de telle sorte que, lors de la tension préalable, l'intégralité de la masse du béton soit soumise aux mêmes efforts dans le sens de la tension. Un autre avantage de cette armature formée de lames, o'est qu'elle donne à la poutre en béton ainsi armée une résistance extraordinairement élevée aux efforts de flambage ou de flexion par compression axiale.
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La poutre représentée dans les figs. 1 et 2 peut (comme le montre la fig.- 3) subir également avec succés les efforts de flambage mais sa résistance à cet égard est augmentée lorsque (comme le montre la fige 4) la masse de béton enveloppe ou enrobe les lames 23, En effet, chaque lame individuelle est empêchée de fléchir par la lame adjacente. Une poutre en béton avec armature formée de fils métalliques qui, par opposition à ce qui est le cas pour une poutre avec armature formée de lames d'acier, peut s'infléchir de toutes part ne peut jamais atteindre la résistance au flambage que met en évidence la fige 4.
Les lames peuvent de même que les fils métalliques être placé- es du côté où a lieu la traction et remplissent alors le même rôle que les fils métalliques*
Mais les lames 24 peuvent aussi être disposées comme le montre la fig. 5 c'est-à-dire en majeure partie du côté de la poutre soumis à la traction et empiéter pour une faible part seulement sur son côté soumis à la pression. En pareil cas, es lames supportent la plus grande partie de la traction et une faible partie de la pression qui s'exercent sur le béton dont est faite la poutre. En noyant convenablement les lames au sein de la masse de béton, le comportement de celui-ci vis à vis de la traction et de la pression peut donc être réglé à volonté.
Un autre avantage d'une poutre en béton avec armature en lames métalliques est mis en évidence dans la fig. 6 par rapport àla fige 7 qui montre une armature faite de fils ou tringles métalliques.
Les poutres représentées dans les figse 6 et 7 doivent être utilisées avec les lignes neutres 12 ,13 et 18, 19.
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La poutre représentée dans la fig. 6 supporte à la hauteur de la ligne neutre 12 la même charge qu'à la hauteur de la ligne neutre 18- De même , la poutre représentée dans la fig. 7 sup- porte à la hauteur de la ligne neutre 13 la même charge qu'à la hauteur de la ligne neutre 19.
Il faut que les poutres représentées dans les figs.
6 et 7 puissent pour des raisons quelconques être montées selon des emplacements séparés les uns des autres par 90 , C'est ainsi que se manifeste la supériorité d'une armature formée de lames sur une armature formée de fils métalliques. En effet, les faisceaux de lames 16 , 20 peuvent (comme le montre la fig. 6) être raprochés du côté de la pression pour accroître la résistance de la poutre @ en béton, ce qui n'est pas le cas par contre pour les faisceaux de fils métalliques 17, 22 que représente la fig. 7. Ces faisceaux sont dépourvus de valeur quand la ligne neutre est constituée par la ligne 13.
Toutefois, les faisceaux doivent être présents dès que la ligne neutre est constituée par la ligne 19.
La poutre 21 représentée par la tranche de face dans la fige 8 comporte les lames 14 qui du côté de la pression sont inclinées dans un sens et des lames 15 qui du côté de la traction sont inclinées dans l'autre sens.
Mais il peut aussi arriver que ce soit les lames qui supportent les efforts que subit la poutre et que la masse de béton ou, plus généralement, du matériau dont elle est consti tuée serve alors simplement à remplir les espaces vides logeant les lames. En pareil cas, le matériau de remplissage sert uniquement de fondation ou d'assise intermédiaire pour main-
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tenir les lames en place. Ces lames sont soumises à une tension préalable avant le durcissement du matériau coulable ; elles peuvent être placées perpendiculairement ou parallèlement aux lignes neutres.
La poutre 26 à lames noyées 27 percées de trous 28 que montrent les figs. 9 et 10 permet aux diverses couches de béton qui la constituent d'être rémnies les unes aux autres à travers ces trous.
Enfin) la poutre 25 à armature formée de lames de métal 29,30 que montre la fig. 11 est remarquable en ce que ses lames qui ont les mêmes dimensions que les lames 27 sont superposées de champ en 31. La poutre paut ainsi supporter une charge quatre fais plus grande que celle représentée en fig. 9. Au lieu de réunir les lames à l'aide de pièces en acier, au besoin soudées à ,,elles, on les maintient en place par l'enrobage de béton au sein duquel elles sont noyées.