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La présente invention concérne un profil composé mixte,
notamment en acier et en béton.
Il est connu depuis longtemps de fabriquer des profils
composés en acier qui peuvent consister en des assem-
blages ae poutrelles soit entre elles, soit avec des élé-
ments plats ou profilés. Ces profils composés peuvent
servir comme Duc d'Albe, comme pieux ou autres éléments en
rapport avec la réalisation de structures telles qu'on les
utilise dans la construction et l'aménagement de ports
fluviaux ou maritimes, de barrages ou de digues.
Des profils composés en acier peuvent également entrer en
ligne de compte comme éléments pour la construction de
bâtiments.
Pour l'utilisation sous forme de pieux il faut des profils
composés présentant outre une grande surface de frottement
une élasticité et rigidité suffisantes en vue du battage
d'une part et des sollicitations après la mise en service
d'autre part. Pour l'utilisation p.ex. comme éléments de
support de bâtiments il faut en plus d'une résistance à la
corrosion une force portante et une résistance au feu aussi
élevées que possible.
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Pour ce qui est de la résistance à la corrosion, qui doit
être garantie ~uelle que soit l'utilisation envisagée, on a
souvant recours à la galvanisation, la métallisation ou 1'
application de couches de peinture. Tous ces procédés néces-
sitent un nettoyage préalable des surfaces métalliques, quel'on effectue par voie de décapage, de sablage ou de gre-
naillage, ce qui entraîne des frais d'appareillage et de
personnel très élevés.
Une possibllité de réalisation de profils composés réside
dans l'assemblage de poutrelles en forme de H et de plats
ou de profilés latéraux, de maniere à relier les ailes de la
poutrelle à l'aide des plats ou des profilés. Pour réaliser
ce but on peut procéder soit à un assemblage par soudage,
soit à un assemblage par l'intermédiaire de griffes et d'
ergots dont sont munis les plats ou profilés resp. les ailes
ou par l'intermédiaire de raccords indépendants, formant une
double griffe qui s'engage et dans les ergots des ailes et
dans ceux dont seraient munis les plats resp. les profilés
latéraux. Les joints réalisés par l'inter-engagement de grif-
fes et d'ergots nécessitent néanmoins un soudage en vue des
sollicitations, surtout pour les pieux mis en place par bat-
tage ou pour les éléments composés travaillant en flexion.
Pour ce qui est d'une utilisation comme éléments portants
en constructions de bâtiments, il est connu de munir des pro-
filés composés d'un remplissage de béton qui leur confère
une résistance accrue contre le feu tout en augmentant leur
force portante. D'un autre côté un soudage au contrôle minu-
tieux des tôles latérales aux ailes des poutrelles est derigueur afin de garantir une étanchéité suffisante lorsqu'
on envisage un remplissage d'eau qui offre une résistance
inégalée contre le feu. Par ailleurs pour réduire les pres-
sions qui exiskent à l'intérieur de profils remplis d'eau,
des circuits séparés à faible hauteur doivent être prévus.
Cette méthode est très onéreuse, sibien que le refroidisse-
ment à l'eau de profils composés servant col~ne éléments por-
tants n'est guère pratiqué.
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Une autre difficulté ~ui peut se présenter lors de l'utili-
sation de profils composés réside dans le fait que les tolé
rances géométriques de fabrication des poutrelles, des plats
ou profilés latéraux et des raccords, s'accumulent et néces-
sitent en général des efforts élevés lors de l'assemblagepar enfilage des éléments formant le profil composé,surtout
en cas d'éléments longs et de raccords indépendants.
Le but de la présente invention est donc de proposer un
profil composé qui, d'un côté est applicable en tant que
pieu et en tant qu'élément de construction de bâtiments et
qui, d'un autre côté, est exempt des désavantages décrits.
Le profil composé mixte selon l'invention est caractérisé
en ce qu'il comprend une poutrelle en acier en forme d'un
H comportant une âme centrale et deux ailes latérales
espacées l'une de l'autre et solidaires de l'âme, chacune
des ailes étant munie à leurs extrémités d'un ergot orienté
extérieurement et se prolongeant le long d'un rebord exté-
rieur de chaque aile, et une paire de tôles en acier pré-
sentant chacune des bords recourbés intérieurement, chacune
des tôles reliant les deux ailes de la poutrelle avec leurs
bords enveloppant les ergots des ailes, les tôles étant
disposées de fa~on parallèle à l'âme et définissant avec
cette derniere et les ailes une paire de compartiments.
Une couche externe de béton colloidal recouvre complète-
ment les tôles et les ailes et est liée directement à
l'acier de ces dernières. Une couche interne de béton
collo~dal revêt également les surfaces intérieures de
chaque compartiment circonscrit par l'âme, les ailes et
les tôles et est liée directement à l'acier de ces
dernières.
Grâce à la simple courbure des extrémités des t~les laté-
rales, facilement réalisable par laminage à chaud ou à
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froid, des difficultés dues à une certaine déviation de
la géométrie des ailes de la poutrelle, ne se présentent
pas dans la même mes.ure que pour des griffes ou encore
pour des griffes et des raccords individuels. Ces der-
niers constitueraient en effet non seulement un élémentaugmentant le prix de revient du profil, mais encore un
élément additionnel d'incertitude, étant donné qu'une
éventuelle déviation d'un raccord pourrait multiplier des
difficultés d'assemblage déjà existentes.
Suivant l'invention les toles latérales présentent utile-
ment une forme arrondie ou anguleuse. En effet une forme
ovale, ronde ou polygonale de ces tôles leur permet de
suivre les déviations géométriques présentes dans la
poutrelle ou dans
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les toles elles-memes.
Les bords recourbés des toles enveloppant les ergots présents
aux extrémités des ailes de la poutrelle peuvent etre soùdés
~ ces ailes sans l'emploi de dispositif spécial d'assemblage
ou de maintien en place.
Suivant l'invention on peut prévoir un remplissage du vide
circonscrit par l'ame et les ailes de la poutrelle ainsi que
par les toles à l'aide de béton. Le role de ce remplissaye
consiste d'une part en une augmentation de la force por-
tante du profil et d'autre part en une amélioration de la
protection contre le feu.
Suivant l'invention toutes les surfaces métalliques libres
comprennent un enrobage de béton colloidal. Il a été démon-
tré que le béton colloldal présente un remarquable pouvoir
d'adhérence à l'acier et que l'acier enrobé de béton colloi-
dal résiste aux sollicitations mécaniques sévères encourues
lors du battage de profils suivant l'invention utilisés en
tant que pieux. Parfois il est utile de doter l'extrémité
du pieu qui travaille uniquement à la base, d'un sabot de
forme conique ou pyramidale, dont les bords dépassen-t le
contour extérieur du profil composé. Ceci facilite le batta-
ge par élimination du frottement et empêche l'endommagementde l'enrobage lors du battage du pieu.
On a également constaté que l'adhérence du béton colloidal
à l'acier, ainsi que sa consistance extrêmement compacte con-
fèrent à l'ensemble une bonne étanchéité et une protectionefficace contre la corrosivité de l'eau. Ainsi il est pos-
sible selon une forme d'exécution du profil suivant l'inven-
tion de remplir d'eau les vides circonscrits par l'âme et
les ailes de la poutrelle ainsi que par les tôles.
Cette forme d'exécution permet d'utiliser le profil suivant
l'invention comme élément portant en construction de bâ-timents,
présentant la meilleure protection contre le feu grâce à
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].a presence de l'eau e-t ceci sans qu'il y ait risque de fuite
grâce à l'étanchéisation apportée par le béton collo-idal appli-
qué à l'exterieur et éventuellement également à l'intérieur
du profil.
Un autre avantage réside dans la simplicité du procedé de fa-
brication d'un profil combine mixte suivant l'invention. Ce
procédé est caractérisé en ce que l'on relie les ailes d'une
pou-trelle munie d'ergots par deux tôles présentant des bords
recourbés en glissant les tôles le long des ailes de manière
à ce que les courbures des bords recouvrent les ergo-ts des
ailes, que l'on soude chaque tôle du moins partiellement aux
ailes de la poutrelle, que l'on procède à un enrobage des
surfaces extérieuxes du profil par du béton colloldal et qu'
on remplit les cavités du profil avec du béton.
En cas d'utilisation comme élement portan-t en construction
de bâtiment, on peut, le cas échéant, prévoir un remplissage
d'eau à la place d'un remplissage de béton, ceci surtout
dans les cas où la durée de résistance au feu est prédomi-
nante comme par exemple dans les hôpitaux, maisons de retrai-
te, etc.
Une particularité très avantageuse du profil suivant l'inven-
tion réside dans le fait que l'on peut réaliser l'enrobagede béton collo-idal directement sur les surfaces de l'acier,
lesquelles surfaces peuvent rester à l'état brut de laminage.
Ceci évite totalement les laborieuses opérations de nettoyage
de surface, qui constituent un facteur prépondérant dans
le prix de revient des profils composés classiques. Il a
été démontré par des essais que le pouvoir d'adhérence du
beton colloidal sur surfaces d'acier à l'état brut es-t au
moins équivalent au pouvoir d'adhérence sur surfaces d'acier
traitées par sablage ou grenaillage.
Une illustration non-limita-tive du profil composé mixte est
fournie par les dessins où la ~ montre une coupe en -tra-
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vers d'un profil -tandis que la fig. 2 représente une vue
en perspec-tive de l'ex-trémité du profil portan-t une pointe;
- les fig. 3, 4 et 5 montrent des sections de géométries diffé-
rentes de tôles latérales pouvant relier les ailes de la pou- ,
trelle centrale.
On distingue en fig. 1 la poutrelle centrale (10) dont les
extrémités des ailes présentent les ergots (11). Ces eryots
(11) sont enveloppés par les courbures que présentent les
tôles (20) à leursextrémités. Ces tôles (20) plates peuvent
également présenter des formes arrondies, comme en fig. 3
ou angulaires suivant la ~ , voire polygonales comme en
fig. 5
Le profil représenté en fig. 1 comporte en plus un enrobage
de béton collo-;dal intérieur (50) et un enrobage similaire
extérieur (60) qui recouvre également les cordons de soudage
(30) fixant les tôles (20) aux ailes de la poutrelle (10).
La résistance au feu et la force portante du profil sont
augmentées grâce au remplissage de béton (40). Dans ce cas
on renonce naturellement à l'enrobage intérieur avec béton
collo'idal.
La fig. 2 représente la forme d'exécution comme pieu et met
en évidence le sabot pyramidal (70) soudé à une extrémité
du profil, de ~anière à ce que l'enrobage extérieur (60) en
béton collo'idal soit protégé par les bords qui dépas.sent le
contour extérieur du profil composé.
