FR3035129A1 - Procede de realisation d'armatures pour beton arme - Google Patents

Abstract

Ce procédé est prévu pour la réalisation de fers d'armature pour un élément de construction réalisé en béton moulé et dans lequel est noyée une cage d'armature comportant au moins une nappe de fers longitudinaux couvrant, globalement, une section transversale au moins égale à une section nécessaire déterminée par un calcul de résistance des matériaux en fonction des charges appliquées sur la pièce. Les fers longitudinaux ont chacun la forme d'une bande plate (3) avec une épaisseur et une largeur déterminant une section transversale et munie, sur au moins une face large (31), de verrous (53) d'accrochage avec le béton. Les fers (3) en forme de bandes plates, destines à constituer les fers longitudinaux de la pièce sont obtenus à partir de laminés marchands (40) du type feuillard, dont l'épaisseur et la largeur sont choisies, en fonction des possibilités de fourniture, de façon à obtenir, globalement, une section transversale d'acier aussi proche que possible, par excès, de la section nécessaire déterminée par le calcul et que chaque laminé (40) ainsi choisi est ensuite soumis à au moins une passe de laminage entre des rouleaux matricés (5,5') pour la réalisation d'un fer à béton plat (3) comportant, sur au moins l'une de ses faces planes (31), une série de crans d'accrochage (53) disposés selon un profil choisi.

Description

1 Procédé de réalisation d'armatures pour béton armé L'invention a pour objet un procédé de réalisation de fers d'armature pour un élément de construction réalisé en béton armé, comprenant une cage d'armature métallique noyée à l'intérieur du béton et comportant, dans une partie tendue de la pièce, au moins une barre d'armature longitudinale en forme de bande plate. L'invention couvre également les barres d'armature ainsi réalisées et les pièces en béton munies d'armatures de ce type. L'invention s'applique spécialement mais non limitativement à la fabrication d'éléments de construction moulés sur place ou préfabriqués, en béton armé ou précontraint. Dans le domaine du bâtiment et des travaux publics, on réalise depuis longtemps des structures en béton arme comportant une cage d'armature métallique noyée dans le béton.

On sait que la technique du béton armé consiste à combiner, par adhérence, les qualités de résistance aux efforts de traction des barres d'armature métalliques et de résistance à la compression du béton dans lequel ces barres sont noyées. Habituellement, on admet qu'une telle pièce, lorsqu'elle est soumise à une charge, comporte, de part et d'autre d'une ligne neutre, une partie tendue ayant tendance à s'allonger et dans laquelle des barres métalliques longitudinales résistent aux efforts de traction, et une partie comprimée dans laquelle les efforts de compression sont repris par le béton. On peut, ainsi, déterminer, par un calcul de résistance des matériaux, la section transversale globale de métal qu'il convient de donner à l'ensemble des barres tendues pour résister aux efforts de traction résultant des charges appliquées. Généralement, l'armature de la pièce comporte une pluralité de barres longitudinales parallèles, disposées, en une ou plusieurs nappes, sur au moins deux niveaux écartés l'un de l'autre et reliées par des barres transversales, les armatures métalliques étant, ainsi, reparties dans toute la masse du béton afin d'assurer la solidarisation de celui-ci. Habituellement, l'armature d'une pièce en béton, par exemple une dalle ou une poutre allongée, forme donc une cage de ferraillage comportant deux nappes de barres longitudinales, dites actives et passives, qui s'étendent respectivement dans la partie tendue et dans la partie comprimée de la pièce et sont reliées par des étriers ou épingles ainsi que par des barres transversales, de façon à former une armature de liaison permettant, d'une part, de résister aux efforts tranchants et, d'autre part, de solidariser 3035129 2 entre elles les deux nappes de barres. Une telle cage de ferraillage peut, ainsi, être réalisée à l'avance et introduite ensuite dans le coffrage, avant la coulée du béton. Le plus souvent, les barres des deux nappes sont disposées l'une au dessus de l'autre dans des plans longitudinaux parallèles, la cage comportant, alors, plusieurs 5 sections longitudinales parfois appelées nervures. Le béton étant une matière assez peu onéreuse, le coût de revient d'un élément en béton armé dépend surtout de celui des barres métalliques et de leur façonnage pour la réalisation de la cage de ferraillage. Il est donc nécessaire d'abaisser, autant que possible, le prix des armatures 10 métalliques et c'est pourquoi celles-ci sont, normalement, fabriquées, par laminage, dans des usines spécialisées ayant une capacité de production très importante, qui sont prévues, habituellement pour réaliser des fers à béton de section ronde, pouvant être torsadés ou crantés afin d'améliorer l'adhérence avec le béton qui les enrobe. Cependant, les laminoirs dans lesquels sont produites de telles barres rondes sont 15 équipés chacun pour fournir des barres présentant un diamètre déterminé. Un changement de diamètre nécessite des opérations longues et coûteuses. De ce fait, pour d'évidentes raisons économiques et industrielles, les fabricants de fers à béton ne proposent, généralement, que certaines nuances et dans un nombre limité de diamètres différents, par exemple 6, 8, 10, 12, 14, 16, 20, 25, 32 millimètres dans la nuance HA.

20 Il en résulte qu'en pratique, les barres d'armature longitudinales des éléments de construction en béton armé sont habituellement constituées de fers à béton de section circulaire utilisés isolément ou en nappes de fers espacés, qui sont choisis par l'utilisateur en fonction des possibilités de fourniture, de façon à présenter une section transversale globale aussi proche que possible, par excès, de la section nécessaire, déterminée 25 auparavant par un calcul de résistance des matériaux. Il y a quelques années, cependant, la société déposante s'est écartée de la technique habituelle, en proposant d'utiliser, comme armatures de pièces en béton armé, non pas, comme habituellement, des barres rondes, éventuellement crantées ou torsadées, mais des fers plats ayant une épaisseur et une largeur déterminées de façon à 30 assurer, en section transversale, l'aire déterminée par le calcul afin d'obtenir la résistance nécessaire. Une telle technique, qui ne remet pas en cause la conception et le calcul de la cage d'armature, apporte de nombreux avantages. En particulier, alors que, dans la technique classique, les étriers de liaison entre les deux nappes de barres, doivent tourner extérieurement autour des barres rondes 3035129 3 longitudinales, dans cette nouvelle technique, les étriers peuvent être eux-mêmes constitués de bandes plates soudées sur les faces internes des fers plats dont le centre de gravité peut, ainsi, être plus rapproché de la face de parement externe de la pièce, que celui d'une barre ronde, tout en conservant la distance minimale d'enrobage imposée. Il 5 est ainsi possible, soit d'augmenter le bras de levier des barres tendues, soit de diminuer l'épaisseur de la pièce et, par conséquent, le volume de béton et le poids de la pièce. En outre, pour une même section transversale, le périmètre d'un fer plat est supérieur à celui d'une barre circulaire et il en résulte une meilleure résistance au glissement acier-béton.

10 D'autres avantages de ces armatures plates ont été décrits en détail, par exemple dans le document EP-A- 1 191 163. De plus, pour développer cette technique, la société déposante a poursuivi ses études et a découvert, en particulier, que, grâce à des dispositions particulières décrites, notamment, dans les documents WO-A-2005/049934, WO-A-2010/067023 et WO-A- 15 2013/171437, il était possible d'augmenter le niveau de sollicitation à partir duquel des fissures préjudiciables risquent de se former. Il en résulte que les éléments en béton armé ainsi réalisés présentent de meilleures possibilités de déformation sous l'effet des sollicitations appliquées, ce qui peut être particulièrement important dans les régions soumises à un risque sismique.

20 Toutefois, l'utilisation de fers plats comme barres d'armature risque d'augmenter le coût de revient des éléments en béton armé ainsi réalises En effet, comme indiqué plus haut, les usines de fabrication de fers à béton doivent avoir une capacité de production très importante et ne proposent donc, en pratique, que des fers ronds, éventuellement crantés et dans un nombre limité de sections 25 différentes. Par conséquent, si l'on souhaite utiliser, comme armatures de béton armé, des fers plats ayant la section nécessaire, ceux-ci doivent être fabriqués occasionnellement, à la largeur et l'épaisseur voulues, en fonction de la demande. Par exemple, le document EP-A-1 191 163 prévoit de fabriquer ces bandes plates à partir d'une tôle métallique 30 présentant l'épaisseur et les caractéristiques mécaniques souhaitée et refendue en bandes de largeur voulue. La même demanderesse a aussi proposé, dans le brevet français 1 254 556, de soumettre à deux passes de laminage, un fil machine ou une barre ronde ayant la section voulue, afin de régler l'épaisseur et la largeur de la bande plate ainsi formée.

3035129 4 Cependant, pour des utilisations ponctuelles et en quantité limitée, le prix à la tonne, de fers plats d'armature ainsi réalisés, est plus élevé que celui des fers ronds classiques. En pratique, cette augmentation du coût des armatures peut être justifiée dans certaines applications, lorsque les fers plats apportent des avantages essentiels, 5 compte tenu de la forme des éléments ou des sollicitations auxquelles ils pourront être soumis en service, par exemple dans les zones présentant un risque sismique. Dans le cas général, en revanche, le coût plus élevé des fers plats produits à la demande, peut limiter l'emploi de cette technique, malgré les avantages apportés par les fers plats, notamment l'allégement des éléments ainsi réalises, leur relative souplesse et la meilleure 10 résistance à la fissuration. L'invention a donc pour objet de résoudre un tel problème grâce à un procédé de réalisation, dans des conditions économiquement rentables, de fers plats pouvant constituer les armatures longitudinales d'un élément en béton armé, lesdits fers longitudinaux étant en forme de bandes plates munies de crans d'accrochage avec le 15 béton et ayant une section transversale calculée pour résister aux charges appliquées. Selon l'invention, de tels fers d'armature en forme de bandes plates sont obtenus à partir de laminés marchands du type feuillard dont l'épaisseur et la largeur sont choisies, en fonction des possibilités de fourniture, de façon à obtenir une section transversale aussi proche que possible, par excès, de la section nécessaire déterminée par le calcul, 20 chaque feuillard ainsi choisi étant, ensuite, soumis à au moins une passe de laminage entre des rouleaux matricés pour la réalisation, sur au moins l'une de ses faces larges, d'une série de crans d'accrochage disposés selon un profil choisi. De façon particulièrement avantageuse, les laminés marchands destinés à constituer les fers plats d'armature sont choisis dans un ensemble de laminés disponibles 25 sur catalogue et permettant, selon les largeurs et les épaisseurs, de couvrir une large gamme de sections transversales différant l'une de l'autre d'au plus 25%. Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention, on choisit un certain nombre de laminés marchands permettant de couvrir sensiblement la même gamme de sections transversales que les fers ronds à béton utilisés habituellement.

30 Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, au moins certains des fers plats d'armature d'une pièce à réaliser sont obtenus à partir d'au moins deux laminés superposés et solidarisés l'un avec l'autre avant le crantage, les largeurs et les épaisseurs des deux laminés étant choisies de façon que la section transversale globale soit aussi proche que possible de la section déterminée par le calcul pour le fer 35 d'armature à réaliser.

3035129 5 Ces deux laminés superposés peuvent avoir des sections différentes et, dans ce cas, ils peuvent être, soit centrés sur un même plan médian, soit décalés latéralement de façon à être sensiblement alignés sur un côté présentant, ainsi, une rigidité supérieure. Dans un autre mode de réalisation, au moins certains des fers d'armature de la 5 pièce à réaliser sont obtenus à partir de deux laminés placés côte à côte et solidarisés l'un avec l'autre avant le crantage, les largeurs et les épaisseurs desdits laminés étant choisies de façon que leur section transversale globale soit aussi proche que possible de la section déterminée par le calcul pour le fer d'armature à réaliser. Ces fers associés peuvent être solidarisés l'un avec l'autre par soudure par points, 10 rivetage ou collage. Comme indiqué plus haut, la cage d'armature comporte, habituellement, deux nappes, respectivement active et passive, de fers à béton, reliés par des étriers et disposés suivant des plans définissant des nervures écartées. Dans un autre mode de réalisation, particulièrement avantageux, de l'invention, la nappe active comporte au 15 moins deux types de fers plats ayant des sections transversales différentes et centrés respectivement sur les plans d'au moins deux nervures écartées, de façon que la barre active de chaque nervure couvre une section transversale moyenne telle que la section transversale globale de l'ensemble des fers plats constituant la nappe active à réaliser soit aussi proche que possible de la section nécessaire déterminée par le calcul.

20 De préférence, pour la réalisation des fers d'armature d'une pièce à réaliser, on choisit, en fonction des possibilités de fourniture, des laminés dont la largeur et l'épaisseur permettent de couvrir une section transversale qui diffère au plus de 15% de la section nécessaire pour le fer d'armature considéré. Selon une autre caractéristique préférentielle de l'invention, le laminé choisi pour 25 réaliser un fer plat d'armature est d'abord chauffé à une température un peu inférieure à 700°C puis soumis à un laminage entre des rouleaux matricés pour le crantage d'au moins une de ses deux faces larges, une température ne dépassant pas 650°C. Avantageusement, les fers plats ainsi réalisés sont soumis, après crantage, à une trempe de durcissement superficiel, à une température de l'ordre de 900°C.

30 D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée qui va suivre, de certains exemples de réalisation, en se référant aux schémas et tableaux annexés. La figure 1 est une vue en coupe transversale d'une poutre en béton armé ayant une cage de ferraillage constituée de fers plats.

35 La figure 2 est une vue en coupe longitudinale selon la ligne AA de la figure 1.

3035129 6 La figure 3 montre schématiquement les étapes de fabrication, selon l'invention, d'un fer plat cranté. La figure 4 est une vue partielle, en perspective, d'un fer plat cranté. La figure 5 est un tableau indiquant divers paramètres relatifs aux fers ronds à béton utilisés habituellement.

5 La figure 6 est un tableau indiquant, pour certains laminés marchands disponibles sur catalogue, la section transversale et le poids au mètre linéaire, en fonction de l'épaisseur et de la largeur du lamine. Les figures 7 à 11 indiquent, schématiquement, les diverses possibilités d'association de deux fers plats pour l'obtention de la section transversale souhaitée.

10 La figure 12 et la figure 13 sont des tableaux comparatifs indiquant divers paramètres relatifs à des fers plats équivalents à des fers ronds à béton, respectivement, de diamètre 10 mm à 16 mm et de diamètre 16 mm à 25 mm. Sur les figures 1 et 2, on a représenté schématiquement, en coupe transversale et en coupe longitudinale, un élément de construction tel qu'une poutre en béton armé 1, 15 soumise, dans l'exemple représenté, à une charge verticale, et dont la cage d'armature 2, noyée dans le béton 10, comprend, de façon classique, deux nappes de barres longitudinales, respectivement, des barres dites actives 21 dans la partie tendue sous l'effet de la charge, et des barres passives 22 dans la partie comprimée. Ces deux nappes de barres sont reliées par des étriers 23 et forment, dans l'exemple représenté, 20 trois sections 20 espacées, appelées nervures, qui sont centrées sur trois plans parallèles P1, P2, P3 et reliées par des barres transversales 24, Une telle disposition est tout à fait habituelle. En particulier, comme indiqué plus haut, la section transversale globale S de l'ensemble des barres actives 21 doit être au moins égale à la section d'acier nécessaire So déterminée par le calcul de résistance.

25 Cependant, selon la caractéristique essentielle indiquée plus haut, au moins les barres longitudinales actives 21, placées dans la partie tendue de la pièce, sont constituées de fers plats 3, ayant une face large 31 parallèle à la face de parement externe 11 de la pièce 1. On note e l'épaisseur et I la largeur d'une barre active 21. De même, les barres supérieures 22, les étriers 23 et les barres transversales 24 peuvent 30 également être constitués de bandes plates. De plus, les étriers 23 sont, de préférence, ondulés de façon à pouvoir être soudés alternativement sur les faces internes des fers plats 21, 22. Comme indiqué plus haut, le remplacement des fers ronds habituels par des fers plats présente de nombreux avantages mais, jusqu'à présent, le développement de cette 3035129 7 technique nouvelle a été limité par la nécessité de réaliser de tels fers plats à la demande, ce qui augmente le prix de revient des armatures. La demanderesse a, cependant, remarqué que l'on pouvait se procurer, à un prix assez faible, des produits en forme de bandes plates, dénommés feuillards ou laminés 5 marchands, qui sont destinés à la construction métallique et sont proposés à la vente en des dimensions très variées permettant, notamment, de couvrir sensiblement la même gamme de sections transversales que les fers ronds utilisés habituellement. Cette gamme de sections est illustrée par le tableau de la figure 5 qui indique, pour chacun des fers ronds à béton utilisés habituellement, le poids linéaire P, en 10 kilogramme au mètre linéaire, la section transversale S en mm2, la différence Ap de poids et de section As par rapport au diamètre précédent et les mêmes différences Ap% et As % en pourcentage. En pratique, ces fers ronds peuvent être, par exemple, de nuance HA et ont, respectivement, des diamètres de 6, 8, 10, 12, 14, 16, 20, 25, 32 mm. Parmi les nombreux laminés marchands disponibles sur catalogue, la 15 demanderesse a pu en choisir un certain nombre dont les sections transversales sont proches de celles des fers ronds de la figure 5. De façon particulièrement avantageuse, ces laminés pourront avoir des épaisseurs de 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10 mm et des largeurs de 10, 20, 22,5, 25, 30, 35, 40, 50, 60 mm. La figure 6 est un tableau indiquant, pour chacun de ces lamines, la section 20 transversale S en mm2 et le poids P au mètre linéaire. Ce tableau montre qu'il existe un très grand nombre de laminés disponibles sur catalogue à un prix peu élevé et dont l'ensemble permet de couvrir la même gamme de sections que les fers ronds. La demanderesse s'est, donc, avisée qu'un tel nombre de laminés disponibles ayant des dimensions différentes permettrait de multiplier les 25 possibilités de choix de la section et, ainsi, de se rapprocher au mieux de la section souhaitée pour le fer à béton à réaliser. Il apparaît, en effet, que les laminés marchands ayant pour largeur et épaisseur, respectivement, 10x3, 10x5, 20x4, 22,5x5, 20x8, 20x10, 45x7, 50x10, présentent des sections transversales très proches de celles, respectivement, des fers HA6, HAS, HA10, 30 HAI2, HA14, HA16, HA20, HA25, et couvrent donc, sensiblement, la même gamme de sections. Mais il ressort également du tableau de la figure 6 que d'autres lamines marchands ont des sections transversales proches de celles des fers ronds à béton indiquées sur la figure 5.

3035129 8 Par exemple, le fer HAI2, de section 113 mm2, peut aussi être remplacé, s'il est disponible, par le laminé 22,5x5 (112,5 mm2). De même, selon les cas, il est possible de remplacer le fer HA14, de section 154mm2 par les lamines 20x8 (160 mm2), 30x5 (150 mm2), 25x6(150 mm2), 50x3 (150 mm2), le fer H16 (201 mm2) par [es laminés 30x7(210 5 mm2), 35x6(210 mm2), 40x5(200 mm2), 50x4(200 mm2), le fer FIA20 (314 mm2) par les laminés 50x6(300 mm2), 40x8(320 mm2), 50x6(300 mm2), 60x5(300 mm2) et le fer HA25 (491 mm2) par les laminés 60x8(480 mm2) et 50x10(500 mm2). En outre, le tableau de la figure 6 montre également que l'on peut trouver des laminés marchands ayant une section transversale intermédiaire entre celles de deux fers 10 ronds classiques. Il apparaît, en effet, que - Le lamine 10x4 présente une section de 40mm2, intermédiaire entre celles des fers HA6 (33 mm2) et HA8 (50 mm2). - Les sections des laminés 20x3 (60 mm2) et 22,5x3 (67,5 mm2) sont intermédiaires entre celles des fers HA8 (50 mm2) et HA10 (78,5 mm2).

15 Les laminés 22,5x4 (90 mm2), 25x4 (100 mm2), 35x3 (105 mm2), ont des sections intermédiaires entre celles des fers HA10 (78,5 mm2) etHAI2 (113 mm2). Les laminés 30x4 (120 mm2), 40x3 (120 mm2), 45x3 (135 mm2), ont des sections intermédiaires entre celles des fers HAI2 (113 mm2) et HA 14 (154 mm2). - Les laminés 40x4 (160 mm2), 25x7 et 35x5 (175 mm2), 30x6 et 45x4 (180 mm2), 20 ont des sections intermédiaires entre celles des fers HA14 (154 mm2) et HA16 (201 mm2). Les laminés 45x5 (225 mm2), 40x6 (240 mm2), 35x7 (245 mm2), 50x5 (250 mm2), 45x6 (270 mm2), 40x7 (280 mm2), ont des sections intermédiaires entre celles des fers HA16 (201 mm2) et HA20 (314 mm2). - Les laminés 45x8 (360 mm2), 50x8 (400 mm2), 45x10 (450 mm2), 60x8 (480 25 mm2), ont des sections intermédiaires entre celles des fers HA20 (314 mm2) et HA25 (491 mm2). D'autre part, s'il n'existe pas de laminé marchand disponible, ayant une section équivalente à celle du fer HA32 (804 mm2), on pourra associer, de la façon indiquée plus loin, deux laminés 50x8, de section 400 mm2 chacun.

30 II est donc possible de choisir, dans l'ensemble des laminés marchands disponibles sur catalogue, un nombre relativement limité de modèles capables, non seulement de remplacer, à section équivalente, les fers ronds à béton utilisés habituellement, mais également d'assurer une augmentation très progressive des sections.

3035129 9 Ainsi, grâce à toutes ces possibilités de choix, le remplacement des fers à béton habituels par des laminés marchands disponibles sur catalogue, permettra de mieux se rapprocher de la section d'acier nécessaire, déterminée par le calcul de résistance. On sait, en effet, que la section transversale d'un fer d'armature doit, évidemment, 5 être au moins égale à la section d'acier nécessaire, résultant du calcul de résistance. Pour la réalisation d'une cage de ferraillage, il faut, donc, choisir des barres ayant une section supérieure à cette section calculée. Lorsque l'on utilise des fers à béton de section circulaire, le tableau de la figure 5 montre que le passage d'un fer rond de section insuffisante au fer de diamètre plus élevé, 10 entraîne une augmentation de section pouvant aller de 30% à 60%, selon les diamètres. En revanche, comme on va le voir en détail maintenant, il est dorénavant possible, en utilisant seulement quelques uns des laminés indiqués sur le tableau de la figure 6, de couvrir la même gamme de sections transversales que les fers ronds habituels avec, en pratique, une augmentation de section d'au plus 25% et, le plus souvent, d'environ 10%, 15 d'un modèle au suivant. De plus, il est possible également, grâce à la forme plate des laminés, de les associer, par exemple, selon l'une des façons indiquées sur la figure 7, afin d'obtenir des sections intermédiaires. Ainsi, la section transversale souhaitée peut être obtenue en associant deux 20 laminés 32,32' de section inférieure qui peuvent être superposés, comme visible à la figure 7, ou accolés, comme visible à la figure 8, ces laminés étant solidarisés l'un avec l'autre par soudage par points, rivetage ou collage, afin de se comporter comme une armature unique. Mais les laminés superposés 32,32' peuvent avoir des largeurs et épaisseurs 25 différentes, comme visible à la figure 9, afin d'obtenir une section intermédiaire. Dans ce cas, l'un des laminés 32 peut aussi être décalé latéralement par rapport à l'autre 32', comme visible à la figure 10, afin d'augmenter la rigidité sur le côté sur lequel ces laminés sont alignés. Enfin, comme indiqué sur la figure 11, si l'armature de la pièce, par exemple la 30 poutre de la figure 1, est constituée de plusieurs nervures parallèles, les laminés 33,33' constituant les armatures tendues de deux nervures voisines 20,20' pourraient avoir des dimensions différentes, de façon que la section moyenne de l'armature tendue soit, dans chaque nervure, au moins égale à la section souhaitée.

3035129 10 Il est, ainsi, possible d'adapter la largeur et l'épaisseur des laminés utilisés, aux dimensions de la pièce, à la rigidité souhaitée et, éventuellement, à la constitution de la cage de ferraillage. Ces diverses possibilités de choix et d'association de laminés ayant, 5 éventuellement, des dimensions différentes, permet, donc, de couvrir la même gamme de sections que les fers ronds utilises habituellement, tout en assurant une augmentation de section très progressive. C'est ce qui apparaît sur les figures 12 et 13 qui indiquent, à titre d'exemple, d'une part les laminés susceptibles de remplacer, à section équivalente, chacun des fers ronds 10 utilisés habituellement et, d'autre part, les combinaisons de laminés permettant d'assurer des sections intermédiaires. Sur la droite du tableau sont indiquées, pour chaque laminé ou combinaison, le poids P au mètre linéaire, la section transversale S, la différence de section As et la différence en pourcentage As% d'un modèle au suivant, Ainsi, selon les disponibilités, les fers ronds habituels, de diamètres 10, 12, 14, 16, 15 20, 25 mm, peuvent être remplacés par des fers plats, de la façon suivante HA 10 (78,5 mm2) par un laminé 20x4 (80mm2) HA 12 (113mm2) par un laminé 22,5x5(112,5mm2), ou 25x4(100), ou 20x6(120mm2) HA 14 (154 mm2) par un laminé 30x5 (150mm2), ou 22,5x7(157,5mm2) HA 16 (201mm2) par un laminé 35x6 (210mm2), ou 25x8(200mm2), ou 20 20x10(200mm2) ou 40x5(200mm2) HA 20 (314mm2) par un laminé 45x7 (315mm2), ou 40x8 (320mm2), ou 40x7(280mm2), ou 35x8(280) HA 25 (491mm2) par un laminé 50x10 (500mm2), ou 60x8 (480mm2) Ces diverses possibilités de choix parmi les laminés marchands permettront donc, d'une part, de tenir compte, occasionnellement, des possibilités de fourniture par le 25 fabricant et, d'autre part, de mieux se rapprocher, par excès, de la section transversale calculée. Mais, en outre, la possibilité de réaliser une certaine section transversale par l'association de deux laminés de section inférieure permettra d'obtenir des sections intermédiaires.

30 Par exemple, deux laminés décalés 20x4 (80mm2) et 22,5x5 (112,5mm2), placés, respectivement, dans deux nervures parallèles, se comportent comme deux fers plats de section moyenne 96,3 mm2, intermédiaire entre les sections des fers ronds HA10 (78,5mm2) et HAI2 (113mm2). Et, de même : 3035129 11 Deux laminés décalés 30x5 et 22,5x5 correspondent à une section moyenne de 132mm2, intermédiaire entre celles des fers HAI2 (113mm2) et HA14 (154mm2) Deux laminés superposés 20x4, deux laminés décalés 35x6 et 30x5 et deux 5 laminés superposés 20x4 et 22,5x5 couvrent, respectivement, des sections de 160, 180 et 192,5mm2, intermédiaires entre celles des fers HA14 (154mm2) et HA16 (201mm2) Deux laminés superposés 20x4 et 30x5, deux laminés décalés 35x6 et 40x7, et deux laminés superposés 22,5x5 et 30x5, couvrent, respectivement, des 10 sections de 230, 245 et 263 mm2, intermédiaires entre celles des fers HA16 (201 mm2) et HA20 (314mm2) ; Deux laminés superposés 30x5, deux laminés superposés 22,5x5 et 35x6, deux laminés superposés 30x5 et 35x6, deux laminés décalés 50x10 et 40x7, deux laminés superposés 30x5 et 40x7, couvrent, respectivement, des 15 sections de 300, 323, 360, 390 et 430 mm2, intermédiaires entre celles des fers HA20 (314 mm2) et HA25 (491 mm2). Les tableaux des figures 12 et 13 montrent ainsi qu'en pratique, un nombre réduit de seulement six modèles de laminés, respectivement 20x4, 22,5x5, 30x5, 35x6, 40x7, 50x10, utilisés seuls ou en association, permettra de couvrir la même gamme de sections 20 que les six fers ronds HA10, HAI2, HA14, HA16, HA20, HA25, avec une augmentation, d'un type de fer au suivant, d'au plus 20% pour les faibles sections et de l'ordre de 10% pour les sections les plus courantes. En pratique, la section transversale (S) des laminés choisis pour constituer les fers plats d'armature pourra, ainsi, ne dépasser la section nécessaire (Se) que de 15% au plus.

25 En outre, on note la même progressivité pour le poids au mètre linéaire des fers utilisés. Il en résulte que l'utilisation, comme armatures longitudinales, d'une telle série de laminés marchands, permettra de réduire le poids des cages de ferraillage et, par conséquent, celui des éléments en béton armé ainsi réalisés. Ayant, ainsi, établi que certains des laminés marchands, proposés sur catalogue 30 par l'industrie métallurgique, permettaient de couvrir la même gamme de sections que les fers à béton classiques avec, en outre, une meilleure possibilité de choix de la section, la demanderesse a cherché si de tels laminés marchands pouvaient être utilisés comme des fers à béton plats capables de remplacer les fers ronds utilisés habituellement, en apportant tous les avantages décrits dans les documents cités plus haut.

3035129 12 Elle a, d'abord observé que les laminés marchands proposés dans le commerce ont, non seulement des dimensions variées mais, en outre, peuvent être fabriqués en plusieurs qualités d'acier ayant des limites élastiques différentes. D'ailleurs, leur fabrication par laminage en bandes plates permet d'atteindre une limite élastique environ 5 15% supérieure à celle d'un fer rond et pouvant atteindre ou, même, dépasser 600 MPa. Or, une telle limite élastique présente un avantage certain pour la réalisation d'une armature de béton armé destinée à résister à des efforts de traction. En outre, contrairement aux fers ronds, une limite élastique aussi élevée reste acceptable au pliage pour des fers plats, en particulier pour la formation de coudes aux extrémités de la barre.

10 Par ailleurs, ces laminés sont proposés à la vente, soit en bobines, soit en bandes de différentes longueurs qui, en pratique, peuvent correspondre aux besoins d'une construction en béton armé. Sans augmenter exagérément le prix de revient, il est donc possible de soumettre de telles bandes plates à une ou plusieurs passes de laminage afin de produire des crans ou verrous d'ancrage sur les faces larges du fer plat.

15 La figure 3 illustre schématiquement les étapes d'un tel procédé de réalisation, selon l'invention, de fers à béton plats. Ayant déterminé, par un calcul de résistance des matériaux, la section transversale d'acier So nécessaire pour encaisser les sollicitations appliquées sur la pièce à réaliser, on choisit tout d'abord, parmi les laminés marchands disponibles sur catalogue, 20 par exemple sous forme de bobines 4, un modèle 40 dont la largeur et l'épaisseur donnent une section transversale aussi proche que possible, par excès, de la section calculée et, si on ne l'a pas en stock, on se fait livrer la quantité nécessaire. Chaque bobine choisie 41 étant placée sur un support, le laminé 42 peut alors être déroulé et découpé en tronçons 3 ayant la longueur L souhaitée pour les barres 25 d'armature à réaliser. Ces barres plates 3 passent, d'abord, dans un four 50 pour être chauffées à une température de crantage, comprise entre 600 et 700°C, de préférence légèrement inférieure à 700°C, notamment comprise entre 670° et 700°C. Les barres plates 3 sont ensuite soumises à une ou plusieurs passes de laminage entre au moins une paire de galets ou rouleaux 5,5' munis, sur leur périphérie, d'empreintes en creux 51 30 et de dents 52 destinées à former, respectivement, des verrous 53 séparés par des rainures 54. En variante, seul un des galets 5 ou 5' est muni de creux 51 et de dents 52, de sorte que les verrous 53 sont formés sur une seule face plane 31 de chaque tronçon 3.

3035129 13 Après le crantage, les barres plates 3 peuvent être soumises à un traitement de recuit et, après dressage, à une trempe de durcissement superficiel, à une température de l'ordre de 900°C, soit 900°C à 10% près. Dans le mode de réalisation préférentiel représenté schématiquement sur la figure 5 4 qui est une vue partielle, en perspective, d'une telle barre plate 3, les verrous 53 et les rainures 54 sont ménagés sur les deux faces larges 31 de la barre 3 et sont réalisés de la façon décrite en détail dans le document WO-A-2013/171437 cité plus haut. Ils ont, donc, une forme allongée de faible largeur et de faible épaisseur par rapport à celle de la barre. De façon particulièrement avantageuse, ces verrous s'étendent suivant une direction 10 inclinée par rapport à l'axe longitudinal X-X' de la barre 3 et jusqu'à une faible distance de chacun des bords latéraux de celle-ci, de façon à y laisser un méplat longitudinal 55. L'invention ne se limite pas aux détails du mode de réalisation qui vient d'être décrit. En particulier, le processus de crantage et les traitements thermiques pourraient 15 être réalisés au défilé sur la bande plate en cours de déroulement, les barres d'armature étant, ensuite, découpées à la longueur voulue. Par ailleurs, les verrous d'ancrage ne sont pas nécessairement rectilignes mais pourraient avoir une forme ondulée ou en chevron. D'autre part, il est intéressant d'utiliser, pour la réalisation d'armatures, des 20 laminés marchands dont la limite élastique est élevée, et peut, même, dépasser 600MPa, mais l'un des avantages du procédé réside aussi dans la possibilité de se procurer des laminés en différentes nuances ayant des limites élastiques variées, ce qui multiplie les possibilités de choix. D'ailleurs, les traitements thermiques doivent, évidemment, être adaptés à la 25 nuance d'acier, en particulier pour permettre le crantage et obtenir la limite élastique souhaitée. Les modes de réalisation et variantes envisagés ci-dessus peuvent être combinés pour générer de nouveaux modes de réalisation de l'invention. 30

Claims (12)

1. REVENDICATIONS1.- Procédé de réalisation de fers d'armature pour un élément de construction (1) réalisé en béton moulé et dans lequel est noyée une cage d'armature (2) comportant au moins une nappe de fers longitudinaux (21) couvrant, globalement, une section transversale (S) au moins égale à une section nécessaire (S0) déterminée par un calcul de résistance des matériaux en fonction des charges appliquées sur la pièce (1), lesdits fers longitudinaux (21) ayant chacun la forme d'une bande plate (3) avec une épaisseur (e) et une largeur (I) déterminant une section transversale (S) et munie, sur au moins une face large (31), de verrous (53) d'accrochage avec le béton, caractérisé par le fait que les fers (3) en forme de bandes plates, destines à constituer les fers longitudinaux (21) de la pièce (1) sont obtenus à partir de laminés marchands (40) du type feuillard, dont l'épaisseur et la largeur sont choisies, en fonction des possibilités de fourniture, de façon à obtenir, globalement, une section transversale d'acier (S) aussi proche que possible, par excès, de la section nécessaire (S0) déterminée par le calcul et que chaque laminé (40) ainsi choisi est ensuite soumis à au moins une passe de laminage entre des rouleaux matricés (5,5') pour la réalisation d'un fer à béton plat (3) comportant, sur au moins l'une de ses faces planes (31), une série de crans d'accrochage (53) disposés selon un profil choisi.
2. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la largeur et l'épaisseur des laminés marchands (40) destinés à constituer des fers à béton plats (3) sont choisies, dans un ensemble de laminés (4) disponibles sur catalogue présentant différentes largeurs et épaisseurs, de manière à couvrir une large gamme de sections transversales différant l'une de l'autre d'au plus 25%.
3. 3.- Procédé selort4'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'au moins certains des fers d'armature (21) d'une pièce (1) à réaliser, sont obtenus à partir d'au moins deux laminés superposés (32,32') solidarisés l'un avec l'autre avant le crantage, les largeurs et les épaisseurs desdits laminés superposés (32,32') étant choisies de façon que leur section transversale globale soit aussi proche que possible de la section déterminée par le calcul, pour le fer d'armature (21) à réaliser. 3035129 15
4. 4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les deux laminés superposés (32,32') sont centrés sur un même plan médian.
5. 5.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les deux 5 laminés superposés (32,32') sont décalés latéralement l'un par rapport à l'autre, de façon à être sensiblement alignés sur un côté.
6. 6.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'au moins certains des fers d'armature (21) d'une pièce (1) à réaliser, sont obtenus à partir de deux 10 laminés (32,32') placés côte à côte et solidarisés bord à bord l'un avec l'autre avant le crantage, les largeurs et les épaisseurs desdits laminés (32,32') étant choisies de façon que leur section transversale globale soit aussi proche que possible de la section déterminée par le calcul pour le fer d'armature (21) à réaliser. 15
7. 7.- Procédé selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé par le fait que les laminés associés (32,32') sont solidarisés l'un avec l'autre par soudage par points, rivetage ou collage.
8. 8.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la cage d'armature à 20 réaliser comporte deux nappes, respectivement active et passive, de fers reliés par des étriers et disposés suivant des plans définissant des nervures écartées (20), caractérisé par le fait que, au moins la nappe de barres actives (21) comporte au moins deux types de fers plats (33,33') ayant des sections transversales différentes et centrés respectivement sur au moins deux nervures écartées (20,201) de façon que la barre 25 active (21) de chaque nervure (20) couvre une section moyenne (S,) telle que la section transversale globale (S) de l'ensemble des fers plats constituant la nappe active à réaliser, soit aussi proche que possible de la section nécessaire (S0) déterminée par le calcul. 30
9. 9.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que, pour la réalisation des fers d'armature (21) d'une pièce en béton armé (1), la largeur et l'épaisseur des laminés (41) sont choisies de manière à couvrir une section transversale (S) qui diffère au plus de 15% de la section imposée par le calcul pour chacun des fers d'armature (21) à réaliser. 3035129 16
10. 10.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'à partir d'un nombre réduit, ne dépassant pas 10, de laminés marchands (40), on réalise, d'une part, des fers plats ayant une section transversale proche de la section de chacun des fers à béton utilisés habituellement et, d'autre part, des assemblages de fers 5 plats couvrant un nombre de sections intermédiaires tel que la section dudit fer plat ou de l'assemblage ne dépasse pas de plus de 15% la section d'acier nécessaire pour le fer considéré.
11. 11.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait 10 que le laminé (42) choisi pour réaliser un fer plat d'armature est d'abord chauffé à une température légèrement inférieure à 700°C puis soumis à un laminage entre des rouleaux matricés pour le crantage d'au moins l'une de ses deux faces larges, à une température ne dépassant pas 650°C. 15
12. 12.- Procédé selon la revendication 11, caractérisé par le fait que, après le crantage, les fers plats réalisés sont soumis à une trempe de durcissement superficiel à une température de l'ordre de 900°C.