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LE MINISTRE DES AFFAIRES ECONOMIQUES ET DES CLASSES MOYENNES,
Vu l'arrêté-loi du 8 juillet 1946, prorogeant, en raison des événements de guerre les délais en matière de propriété industrielle et la durée des brevets d'invention ;
Vu la requête introduite le 29 janvier 1947 par Compagnie Internationale des Pieux Armés FRANKIGNOUL, Sté Ame ,
Vu la publication de cette requête au Moniteur Belge des 8 et 9 décembre 1947
Considérant qu'aucune réclamation n'a été introduite, dans le délai réglementaire, à la suite de cette publication ,
Considérant qu'il résulte des justifications fournies à l'appui de la requête que le brevet No 457 .374 pour poutre articulée en béton ou analogues , convenant spécialement comme traverse de chemin de fer , o a.
pu être exploité , par suite de l'état de guerre, pendant une période équivalent à Une année/ d'exploi- tation normale ;
Considérant, d'autrepart, que le maximum de prolongation prévu par l'arrêté-loi du 8 juillet 1 946 est fixé à cinqans;
ARRETE:
ARTICLE PREMIER. - La durée du brevet No 457 .374 pour : Poutre articulée en béton ou analogues , convenant spécialement comme traverse de chemin de fer; accordé à Cie Internationale des Pieux Armés Frankignoul, S.A. pour prendre cours le 25 août 1944 , est prolongée de une années.
ART. 2. - La prolongation est accordée sous condition du paiement, dans le mois de son octroi, de la taxe spé- ciale prévue à l'art. 6 de l'arrêté-loi du 8 juillet 1946 précité.
ART. 3. - Le présent arrêté sera annexé au titre du brevet.
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ÎLàl0v# DESCRIPTIF à l'appui d'une demande de BREVET D'INVENTION "Poutre 'articulée en béton ou analogues, convenant spécialement comme traverse de chemin de fer" la Société dite : Compagnie Internationale des Pieux Armés FRANKIGNOUL, Société Anonyme; 196, rue Grétry, LIEGE..
L'invention concerne une poutre articulée en béton ou analogues, convenant spécialement comme traverse de chemin de fer, bien qu'elle puisse également être utilisée avec tous ses avantages comme poutre de construction travaillant dans des conditions similaires.
En vue d'améliorer la déformabilité des traverses en béton et analogues, et de leur conférer une certaine élasticité, il a déjà été proposé de constituer une traverse de plusieurs éléments ou sections transversales assemblées par un ou plusieurs tirants métalliques exerçant un certain serrage longitudinal. Lors des flexions d'une telle traverse sous l'effet des charges de service, les bords ,des éléments successifs s'effritaient rapidement par suite des très grands efforts de compression locaux, ce qui entraînait une des truc- . tion prématurée de la traverse, dont les éléments subissaient aussi fréquemment des déplacements transversaux relatifs.
De plus, l'élasticité de ces traverses était médiocre, le travail élastique des tirants en acier ordinaire et modérément tendus étant insuffisant pour permettre la flexion élastique de la traverse avec 1'amplitude prévue par les prescriptions officielles, et donnant d'ailleurs lieu à une fatigue exagérée des tirants.
L'invention a pour but de créer une poutre ou traverse capable de subir, pratiquement sans fatigue, les flexions répétées de l'amplitude voulue, tout en ,assurant le retour élastique parfait de la poutre à sa position normale, ainsi que son équilibre stable dans cette position, de sorte qu'il ne faut pas craindre les déformations permanentes de la poutre, ni la destruction locale ou le déplacement transversal relatif de ses éléments.
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Suivant l'invention, ce but est atteint grâce au fait que les éléments voisins de la poutre, qui doivent être articulés entre eux, s'appuient normalement l'un sur l'autre par des organes de contact locaux, qui sont prévus aux faces contiguës des éléments de poutre et forment, pour chaque direction et sens'de flexion prévus pour l'ensemble des dits éléments voisins de la poutre, une charnière située en dehors de la ligne d'action de l'effort développé par l'armature longitudinale mise sous tension préalable, laquelle charnière est établie de manière à pouvoir supporter l'effort total de compression exercé sur les éléments de poutre.
Les extrémités contiguës des éléments, de,.poutre-sont avantageusement pourvues de plaques métalliques saillantes, qui sont encastrées dans la masse des dits éléments, ces plaques étant respectivement pourvues de creux et saillies s'emboitant mutuellement et formant charnière.
Le nombre et la disposition des charnières peuvent varier suivant que la poutre est destinée à subir des flexions dans une ou plusieurs directions. Pour chaque direction de flexion, on peut prévoir deux charnières situées de part et d'autre de la ligne d'action de l'effort développé par l'armature longitudinale, l'une ou l'autre de ces charnières intervenant selon le sens dans lequel s'effectue la flexion. Ces charnières peuvent être agencées symétriquement ou asymétriquement par rapport à la dite ligne, suivant que le mouvement de rotation relative des éléments de poutre doit être amorcé pour un même effort ou pour des efforts différents selon le sens de la flexion. De même, les charnières correspondant à différentes directions de flexion peuvent se trouver à des distances égales ou inégales de cette ligne.
Quelle que soit la section d'extrémité des éléments de poutre, il suffit de rapprocher les charnières plus ou moins de la dite ligne pour amorcer la rotation relative des éléments de poutre sous l'effet d'un effort plus ou moins faible.
Lors des flexions de la poutre ou traverse, c'est l'armature qui fournit le travail élastique assurant le retour dans la position de repos, dès cessation de la sollicitation qui a provoqué la flexion, l'énergie emmagasinée dans l'armature pendant son allongement assurant le rappel élastique. Cette armature peut être établie sous une forme appropriée quelconque, du moment que la ligne d'action de l'effort qu'elle développe sous l'effet de sa mise en tension passe entre les charnières formées entre les éléments de la poutre, de façon à assurer l'équilibre stable de oelle-oi dans la position de repos. L'armature peut, par exemple, être constituée par un ou plusieurs tirants longitudinaux prenant appui sur les éléments d'ex" trémité de la poutre.
Suivant l'invention, cette armature peut être
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établie en acier à haute résistance et être mise sous-forte tension préalable, de manière à pouvoir supporter sans fatigue inadmissible les allongements et raccourcissements répétés résultant des flexions de la traverse, ou bien un ressort ou analogue peut être intercalé entre. au moins une extrémité de l'armature et son appui, de manière à réaliser un jeu élastique ayant l'amplitude voulue, en supprimant pratiquement la fatigue de l'armature, laquelle peut alors être établie en métal moins élastique, par exemple en acier demi-dur.
D'autresparticularités et avantages de l'invention ressorti- ront de la description de quelques exemples de réalisation, qui sera donnée ci-après avec référence au dessin schématique annexé, dans lequel :
Fig. 1 montre une vue en plan d'une traverse de chemin de fer selon l'invention, l'armature étant enlevée,
Fig. 2 montre une vue en coupe suivant la ligne II-II de Fig. 1, l'armature étant misa en place,
Fig. 3 montre, à plus grande échelle, une vue fragmentaire en coupe suivant la ligne III-III de Fig. 1,
Fig. 4 montre une vue en bout de l'élément de traverse, situé à gauche dans la Fig. 3,
Fig. 5 montre une vue en bout d'une variante d'exécution d'un élément de traverse articulée, et
Fig.
6 montre une vue en coupe suivant la ligne brisée VI-VI de l'élément suivant Fig. 5 et de l'élément contigu de la traverse.
La traverse montrée en Figs. 1 et 2 comporte deux tasseaux 1 et une entretoise 2, qui sont établis en béton armé ou analogue et sont réunis par'une armature longitudinale mise sous tension préalable. Cette armature peut être constituée par un ou plusieurs tirants 3, passant librement c'lane des évidements longitudinaux: 4, 5 ménagés dans des éléments 1 et 2, et ancrés par rapport aux élé- ments extrêmes 1 de la traverse, sur lesquels ils prennent par exemple appui au moyen d'écrous 6 et de rondelles 7. Chaque tirant peut être formé par une barre unique ou par un faisceau de fils d'acier.
Dans l'exemple illustré, un ressort 8 est interposé entre chaque extrémité de tirant et son appui sur 1'.extrémité correspondante de la traverse, ce qui permet d'utiliser des tirants en acier demi-dur, tout en assurant l'élasticité voulue de l'armature. Les ressorts 8 peuvent notamment être constitués par des rondelles Vossloh, Belle- ville ou analogues, en usage courant aux: chemins de fer.
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Les sections 1 et 2 de la traverse sont jointes l'une à. l'autre par des articulations à charnière 9 selon l'invention, dont deux formes de réalisation sont illustrées au dessin annexé.
Dans le cas des Figs. 3-4, chaque articulation comporte deux plaques métalliques 10,11, encastrées respectivement dans le tasseau 1 et dans 1-'entretoise 2. L'une est munie de nervures semicylindriques 12, qui prennent appui dans des rainures correspondantes 13 de l'autre plaque. L'effort développé par les tirants 3 passe entre les nervures 12 et tend à les appliquer dans les rainures 13, de sorte que le système tasseau-entretoise est en équilibre stable.
Lors d'une flexion de la traverse, les sections 1, 2 tournent l'une par rapport à l'autre autour de l'une ou l'autre dés nervures 12, suivant le sens de la sollicitation, et reviennent en place sous l'action des tirants, dès que la sollicitation a pris fin. On réalisa ainsi une traverse avec articulation à double charnière et à rappel élastique. Entre les parties des plaques 10, 11 situées à l'extérieur des charnières, il faut évidemment ménager un espace suffisant pour permettre le mouvement angulaire relatif des éléments 1, 2.
Quel que soit le sens de la flexion, toute l'énergie emmagasinée dans l'armature, par suite de l'extension des tirants ou analogues et/ou de la compression du ou des ressorts 8, est disponible pour assurer le rappel élastique immédiat de la traverse dans sa position de repos.
Dans la variante montrée en Figs. 5-6, l'articulation est formée par deux plaques 14, 15 qui sont encastrées dans les éléments 1, 2 et présentent chacune quatre alvéoles semi-sphériques 16, 17, dans lesquelles sont logées quatre billes 18. Ces dernières peuvent être simplement déposées dans les alvéoles 16, 17 ou bien elles peuvent être soudées à l'une des plaques et etre logées librement dans les alvéoles correspondantes de l'autre plaque. L'ensemble est maintenu en compression par un tirant 19 mis en tension, qui traverse librement un évidement 20 ménagé dans les éléments de traverse et les plaques 14, 15.
Selon qu'elles sont prises par paires horizontales ou verticales, les quatre billes 18 forment des charnières horizontales ou verticales, permettant la rotation relative des éléments 1, 2 en direction verticale ou horizontale. Le même résultat serait obtenu par quatre charnières similaires à celles montrées en Figs. 3-4 et formées par des nervures et rainures disposées en carré ou en rectangle.
La variante selon Figs. 5-6 est notamment utile pour une tra-
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verse de chemin de fer qui, outre les résultantes verticales des charges différentielles lui transmises par les deux files de rails, aurait à supporter des efforts horizontaux différentiels dus, par exemple, à des actions de frcinage.
Le nombre de charnières de l'articulation peut être augmenté, de telle façon que, pour une traverse ou poutre destinée à subir des flexions dans différentes directions, il existe une charnière par direction et. sens de flexion. Ce résultat peut par exemple être obtenu au moyen de rainures et nervures disposées en forme de polygone, ou de billes agencées de, manière à constituer les sommets d'un polygone, dont chaque cote, déterminé par deux billes voisines, peut agir comme charnière. Les différentes charnières d'une même articulation peuvent, au besoin, être agencées à des distances différentes de la ligne d'action de 1'.effort développé par l'armature.
Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et illustrés et peut être réalisée sous de nombreuses autres formes constructives. Par ailleurs, la poutre ou traverse peut être pourvue, en cas de besoin, de moyens de protection de ses articu- lations, notamment de moyens d'étanchéité mettant celles-ci à l'abri des influences extérieures, par exemple un manchon flexible embrassant les extrémités des éléments voisins de la traverse ou une bague de bourrage intercalée entre ces éléments, ces moyens n'intervenant pas dans le- travail élastique de la traverse.