REVENDICATIONS
1. Ancre de levage ou de relevage d'éléments de construction, tels que des panneaux de béton, formée à partir d'au moins un méplat, comprenant une partie supérieure d'accrochage (1) à un engin de manutention, s 'étendant selon un plan principal (P) une partie 16 formant le corps de l'ancre et une partie 17 formant le pied de l'ancre et destinée à assurer l'ancrage (11) dans l'élément de construction, ce pied (17) comprenant deux branches (13a, 13b) divergeant en direction de l'extrémité inférieure (17) de l'ancre (11), s'étendant en dehors du plan principal (P) et formant entre elles un angle prédéterminé (γ) , ces branches divergentes définissant un cône de compression lors du levage de l'élément de construction, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une partie de méplat (14a, 14b) reliant l'une à l'autre les deux branches (13a, 13b) pour assurer le maintien de l'angle prédéterminé (γ) entre ces deux branches (13a, 13b) et former avec les branches divergentes, un caisson de rigidification localisé au niveau du pied de l'ancre.
2. Ancre selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend deux parties de méplat (14a, 14b) chacune solidaire de l'extrémité inférieure d'une branche divergente (13a, 13b) , ces deux parties de méplat convergeant l'une vers l'autre dans la direction de l'extrémité inférieure (17) de l'ancre (11) et étant en contact l'une de l'autre le long de leurs bords inférieurs (18a, 18b) et définissant des branches convergentes de maintien de l'angle prédéterminé (γ) .
3. Ancre selon la revendication 2, caractérisée ne ce que les deux branches convergentes (14a, 14b) sont solidaires l'une de l'autre par leurs bords inférieurs (18a, 18b) .
4. Ancre selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce qu'elle est formée à partir de deux méplats, comprenant chacun des parties consécutives séparées deux à deux par des lignes de pliage (22a, 23a) et définissant une partie de tête (1) , une branche divergente (13a) et une branche de maintien (14a) , le premier et le deuxième méplat (12a, 12b) étant disposés dos à dos.
5. Ancre selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce qu'elle est formée à partir d'un unique méplat (12) comprenant des parties consécutives séparées deux à deux par des lignes de pliage (22a, 23a, 25, 23b, 22b) et définissant une première partie de tête (21a) , une première branche divergente (13a) , une première branche de maintien (14a) , une deuxième branche de maintien (14b) , une deuxième branche divergente (13b) et une deuxième partie de tête (21b) .
6. Ancre selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend, interposée entre la tête (1) et les branches divergentes (13a, 13b) , deux parties de méplat opposées (31a, 31b) divergeant l'une par rapport à l'autre en direction de l'extrémité (17) de l'ancre (11) formant des facettes actives qui, lorsque l'ancre est solidarisée à l'élément de construction, assurent l'adhérence de celle-ci au matériau de construction .
7. Ancre selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend, interposée entre les facettes actives (31a, 31b) et les branches divergentes (13a, 13b) des facettes intermédiaires (32a, 32b) convergeant l'une vers l'autre en direction de l'extrémité (17) de l'ancre ou parallèles l'une de l'autre.
8. Ancre selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les branches divergentes (13a, 13b) sont inclinées par rapport au plan principal (P) d'un angle (γ/2) compris entre 45° et 80°.
9. Ancre selon la revendication 8, caractérisée en ce que les branches divergentes (13a, 13b) sont inclinées par rapport au plan principal (P) d'un angle sensiblement égal à 45°, les deux branches divergentes (13a, 13b) et les deux branches de maintien (14a, 14b) définissant un contour rectangulaire, de préférence carré.
10. Ancre selon la revendication 8, caractérisée en ce que les branches divergentes (13a, 13b) comprennent chacune une portion inclinée par rapport au plan principal (P) d'un angle sensiblement égal a 70°, et une portion verticale (36a, 36b) parallèle au plan principal
(P) , consécutive de la portion inclinée (13a, 13b) , les branches de maintien (14a, 14b) s 'étendant chacune à partir d'une portion verticale (36a, 36b) .
11. Ancre selon l'une des revendications 4 à 10, caractérisée en ce que les deux parties de méplat (21a, 21b) formant la tête (1) sont plaquées l'une contre l'autre et comprennent des orifices de passage (23) d'un anneau de levage ou d'une armature complémentaire.
12. Ancre selon l'une des revendications 4 à 10, caractérisée en ce que les deux parties de méplat (21a, 21b) formant la tête (1) sont écartées l'une de l'autre, l'ancre comprenant une tête (30) interposée entre les deux parties de méplat (21a, 21b) .
13. Ancre selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que deux parties de méplat successives
(13a, 14a, 14b, 13b) du caisson de rigidité définissent deux à deux un angle égal ou supérieur à 90° .
14. Ancre selon la revendication 13, caractérisée en ce que le méplat est constitué d'acier.
15. Ancre selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend deux ailettes de relevage (41a, 41b) s 'étendant le long d'un bord longitudinal du corps du méplat (21a, 21b) , chaque ailette (41a, 41b) définissant un angle d'inclinaison avec le corps du méplat (21a, 21b) .
16. Dispositif de levage et/ou de relevage d'éléments de construction, comprenant une ancre selon l'une des revendications précédentes et un élément prolongateur (51) présentant la forme générale d'un profilé, pourvu d'au moins deux pans opposés (52a, 52b) d'une même inclinaison que les branches divergentes (13a, 13b) de l'ancre, et conformé pour pouvoir traverser la cavité définie par le caisson de rigidification de l'ancre et s'étendre de part et d'autre de ce caisson avec chacun de ses deux pans inclinés prolongeant la branche divergente correspondante (13a, 13b) selon la même inclinaison. |
« Ancre de manutention d'éléments de construction aux branches divergentes maintenues » .
L'invention concerne une ancre de manutention d'éléments de construction tels que des blocs et panneaux préfabriqués, notamment en béton ou en matériau composite, destinée à être solidarisée à un élément de construction pour faciliter sa préhension, en vue de son déplacement .
Une ancre de ce type, couramment utilisée est une ancre dite à queue d'aronde.
Elle est constituée par un méplat dont la partie supérieure définit une tête d'accrochage qui assure une liaison entre l'élément de construction et un engin de manutention destiné à la déplacer, la partie centrale définit un corps et la partie inférieure, un pied.
Le corps et le pied de l'ancre sont destinés à être immergés au sein du matériau constitutif du panneau de construction et à adhérer à celui-ci pour que l'ancre et l'élément de construction forment un ensemble unitaire transportable .
La forme en queue d'aronde est définie par le pied de l'ancre qui comprend deux branches divergeant l'une par rapport à l'autre suivant la direction opposée au levage, qui définissent deux surfaces d'appui pour les parties du panneau situées au-dessus de ces branches, et ainsi une certaine capacité d'ancrage.
Durant le levage, ces branches supportent en conséquence la majeure partie du poids du panneau et la partie du
panneau interposée entre ces branches est le siège de forces de compression importantes.
Dans ces conditions, il est possible que l'inclinaison de ces branches par rapport au plan principal du méplat diminue, ce dont résulte une variation de la capacité d'ancrage développée par ces branches.
L'invention vise à pallier cet inconvénient, de façon économique tout en assurant des performances et un niveau de sécurité élevés, sans l'adjonction d'armature complémentaire en traction axiale.
A cet effet, l'invention concerne une ancre de manutention d'éléments de construction, tels que des panneaux de béton, formée à partir d'au moins un méplat, comprenant une partie supérieure d'accrochage à un engin de manutention, s 'étendant selon un plan principal (P) et une partie formant le corps de l'ancre et une partie formant le pied de l'ancre et destinée à assurer l'ancrage dans l'élément de construction, ce pied comprenant deux branches divergeant en direction de l'extrémité inférieure de l'ancre et s 'étendant en dehors du plan principal (P) et formant entre elles un angle prédéterminé (γ) , les branches divergentes définissent un cône de compression lors du levage de l'élément de construction .
Selon l'invention, l'ancre comprend au moins une partie de méplat reliant l'une à l'autre les deux branches pour assurer le maintien de l'angle prédéterminé (γ) entre ces deux branches, et former avec les branches divergentes, un caisson de rigidification localisé au niveau du pied de l ' ancre .
Selon une autre caractéristique, elle comprend deux parties de méplat chacune solidaire de l'extrémité inférieure d'une branche divergente, ces deux parties de méplat convergeant l'une vers l'autre dans la direction de l'extrémité inférieure de l'ancre et étant en contact l'une de l'autre le long de leurs bords inférieurs et définissant des branches convergentes de maintien de 1 ' angle prédéterminé (γ) .
Avantageusement, les deux branches convergentes sont solidaires l'une de l'autre par leurs bords inférieurs.
De préférence, l'ancre est formée à partir de deux méplats, comprenant chacun des parties consécutives séparées deux à deux par des lignes de pliage et définissant une partie de tête, une branche divergente et une branche de maintien, le premier et le deuxième méplat étant disposés dos à dos.
Selon une autre caractéristique, l'ancre est formée à partir d'un unique méplat comprenant des parties consécutives séparées deux à deux par des lignes de pliage et définissant une première partie de tête, une première branche divergente, une première branche de maintien, une deuxième branche de maintien, une deuxième branche divergente et une deuxième partie de tête.
Selon un autre mode de réalisation, elle comprend, interposée entre la tête et les branches divergentes, deux parties de méplat opposées divergeant l'une par rapport à l'autre en direction de l'extrémité de l'ancre formant des facettes actives qui, lorsque l'ancre est solidarisée à l'élément de construction, assurent l'adhérence de celle-ci au matériau de construction.
De plus, elle peut comprendre, interposée entre les facettes actives et les branches divergentes des facettes intermédiaires convergeant l'une vers l'autre en direction de l'extrémité de l'ancre ou parallèles l'une de l ' autre .
De préférence, les branches divergentes sont inclinées par rapport au plan principal (P) d'un angle compris entre 45° et 80°.
Lorsque les branches divergentes sont inclinées par rapport au plan principal (P) d'un angle sensiblement égal à 45°, les deux branches actives et les deux branches de maintien peuvent définir un contour rectangulaire, de préférence carré.
Dans un autre cas, les branches actives comprennent chacune une portion inclinée par rapport au plan principal (P) d'un angle sensiblement égal à 70°, et une portion verticale parallèle au plan principal (P) , consécutive de la portion inclinée, les branches de maintien s 'étendant chacune à partir d'une portion verticale .
Selon une autre caractéristique, les deux parties de méplat formant la tête sont plaquées l'une contre l'autre et comprennent des orifices de passage d'un anneau de levage .
Autrement, les deux parties de méplat formant la tête sont écartées l'une de l'autre, l'ancre comprenant par exemple une tête cylindrique interposée entre les deux parties de méplat.
Selon une autre caractéristique, deux parties de méplat successives du caisson de rigidité définissent deux à deux un angle égal ou supérieur à 90°.
Selon encore une autre caractéristique, le méplat est constitué d'acier.
De préférence, l'ancre comprend deux ailettes de relevage s 'étendant le long d'un bord longitudinal du corps du méplat, chaque ailette définissant un angle d'inclinaison avec le corps du méplat .
L'invention concerne également un dispositif de levage et/ou de relevage d'éléments de construction, comprenant une ancre telle que définie ci-dessus et un élément prolongateur présentant la forme générale d'un profilé, pourvu d'au moins deux pans opposés d'une même inclinaison que les branches divergentes de l'ancre, et conformé pour pouvoir traverser la cavité définie par le caisson de rigidification de l'ancre et s'étendre de part et d'autre de ce caisson avec chacun de ses deux pans inclinés prolongeant la branche divergente correspondante selon la même inclinaison.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, parmi lesquels :
- la figure 1 représente une vue en perspective d'une ancre selon un premier mode de réalisation de l'invention, en position au sein d'un panneau de construction en vue de son levage ;
- la figure 2 montre une ancre selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, vue de face ;
- la figure 3 est une vue en perspective de l'ancre de la figure 2 ;
- la figure 4 représente une ancre selon un troisième mode de réalisation de l'invention, vue de face ;
- la figure 5 est une vue de côté de l'ancre de la figure 4 ;
la figure 6 correspond à une vue en perspective de l'ancre de la figure 4 ;
- les figures 7, 8 et 9 sont des vues respectivement de face, de côté et en perspective d'une troisième variante possible de réalisation de l'ancre selon l'invention ;
- les figures 10, 11 et 12 sont des vues respectivement de face, de côté et en perspective d'une quatrième variante possible de réalisation de l'ancre selon 1 ' invention.
- les figures 13 et 14 représentent une autre variante de réalisation possible de l'invention,
les figures 15 à 20 illustrent une autre variante possible de réalisation de l'invention.
Les dispositifs d'ancre selon l'invention ont été conçus pour permettre la manutention, notamment le levage, d'éléments de construction tels que des blocs ou panneaux préfabriqués en béton.
La figure 1 montre un premier mode de réalisation d'une ancre selon l'invention désignée de façon générale par la référence 11.
Elle comporte une partie de tête 1, une partie 16 formant le corps de l'ancre et une partie 17 formant le pied.
L'ancre 11, à l'exception de la tête 1 qui reste à l'extérieur du matériau de l'élément de construction est adaptée pour être accrochée à un engin de manutention, et est destinée à être noyée dans le matériau constitutif de l'élément de construction dont l'ancre facilite la manutention .
En général, cet élément de construction peut être une dalle ou un panneau de béton 19 et la tête 1 de l'ancre est accessible depuis une tranche libre 21 du panneau 19 au sein de laquelle a été pratiqué un évidemment 22 ou "réservation" autorisant le dépassement de la tête 1 de l'ancre, alors que le corps 16 et le pied 17 de l'ancre sont immergés dans le béton.
L'ancre 11 selon la figure 1 est réalisée à partir de deux méplats identiques 12a, 12b, c'est-à-dire deux bandes rigides par exemple en métal dont l'épaisseur est faible par rapport à la largeur, qui sont chacun plié pour définir une branche active s 'étendant hors du plan principal du méplat .
Chaque méplat est disposé dans le panneau de façon que sa largeur soit dans le sens de l'épaisseur du panneau.
Les branches divergentes définissent des faces actives
15a, 15b qui, combinées à la surface développée du méplat permettent de solliciter le béton à la fois à l'adhérence
et au cisaillement au droit des ancrages générés par les facettes .
Du fait de leur inclinaison par rapport à un plan horizontal et de leur profondeur au sein du béton par rapport à la tête de l'ancre puisque disposées au niveau du pied de l'ancre, ces branches 13a, 13b définissent lors du levage, un cône de compression centré sur le plan principal de l'ancre, dont le sommet est situé vers le pied de l'ancre et dont la base s'étend autour de la tête de l'ancre. L'amplitude de la base du cône de compression est d'autant plus importante que l'inclinaison α d'une branche 13a, 13b est proche de 45°, et d'autant plus faible que cette inclinaison est proche d'un plan horizontal, c'est-à-dire d'une inclinaison à 0°.
Selon l'invention, afin de maintenir fixe l'inclinaison des branches divergentes par rapport au plan longitudinal P du méplat lors du levage du panneau, l'ancre 11 comprend deux branches convergeant l'une vers l'autre 14a, 14b, horizontalement ou selon deux plans sécants et s 'étendant chacune dans le prolongement d'une branche divergente 13a, 13b dans la direction du pied de l'ancre.
Les deux branches convergentes 14a, 14b définissent, pour les branches divergentes 13a, 13b qu'elles prolongent, des moyens de maintien de l'inclinaison de ces branches divergentes .
En effet, les branches convergentes en contact 14a, 14b agissent sur les branches divergentes 13a, 13b telles des poutres de rigidification pour éviter le fléchissement de ces branches 13a, 13b sous l'effet qu'exerce le béton surplombant ces branches 13a, 13b lors du levage du panneau de béton.
En outre, les deux branches convergentes 14a, 14b sont en contact l'une de l'autre par leurs bords 18a, 18b opposés aux branches divergentes 13a, 13b, pour définir avec ces branches divergentes 13a, 13b, un caisson indéformable par exemple de section transversale carrée.
Les bords de contact 18a, 18b des portions convergentes 14a, 14b de l'ancre sont avantageusement solidarisés l'un à l'autre. Cette solidarisation se fait par exemple par soudage, par l'intermédiaire d'un ergot ou par pliage lorsque l'ancre est constituée d'un unique méplat.
Ainsi, contrairement au cas de l'ancre à queue d'aronde précitée, les branches divergentes 13a, 13b ne tendent pas à voir varier leur inclinaison par rapport au plan principal P du méplat et le béton interposé entre les deux branches opposées 13a, 13b n'est pas surcomprimé.
En outre, les faces internes 17a, 17b des branches convergentes 14a, 14b participent à l'adhésion entre le béton et cette ancre.
La présence des branches 14a, 14b qui assurent le maintien de l'inclinaison des branches divergentes 13a, 13b permet de maintenir constant le cône d'ancrage défini par ces branches divergentes 13a, 13b.
Par exemple, ces branches de maintien 14a, 14b permettent de maintenir constant le cône d'ancrage d'amplitude importante C max défini par des branches inclinées à 45° qui est schématiquement illustré sur la figure 1. Un tel cône d'amplitude C max définit une capacité d'ancrage ou de levage importante car développe un volume de béton le plus important possible (volume défini par le cône C max ) .
Elle est donc particulièrement adaptée au levage d'éléments très lourds de l'ordre de 5 à 10 T par exemple .
Egalement, elles permettent de maintenir constant un cône d'amplitude moindre obtenu avec des branches divergentes 13a, 13b inclinées à seulement 20° par rapport à l'horizontale qui est illustré sur la figure 6. La capacité d'ancrage de ce cône est inférieure à celle du cône de l'ancre de la figure 1 car le volume de béton développé par les branches inclinées à 20° est moindre par rapport à celui développé par des branches inclinées à 45° .
Mais dans les deux cas, l'amplitude du cône reste constante du fait de la présence des branches 14a, 14b de maintien de l'inclinaison des branches divergentes 13a, 13b si bien que la force de levage de l'ancre reste constante durant la levée de l'élément de construction et/ou suite à des levées successives.
Le caisson de rigidification, quelle que soit sa forme définit le pied de l'ancre qui est l'élément actif dans le béton en générant des zones de compression lors du levage.
La profondeur d'ancrage, c'est à dire la profondeur à laquelle se trouve le caisson par rapport à la partie supérieure de l'élément de construction en béton détermine la valeur de résistance de l'ancrage dans le béton .
Il y a en fait une corrélation entre la valeur de résistance mécanique de l'ancre et la profondeur d'ancrage.
On décrit dans ce qui suit différents modes de réalisation d'ancres selon l'invention.
Les ancres des figures 1 à 3 et 7 à 12 comprennent deux branches divergentes 13a, 13b disposées au niveau du pied de l'ancre c'est-à-dire par exemple à au moins 120 mm de la tête de l'ancre (voir tableau 1 ci-dessous) et sont destinées à s'étendre à au moins 130 mm de profondeur dans l'élément de construction.
Ces branches 13a, 13b sont inclinées de 45° par rapport à l'horizontale et les branches convergentes 14a, 14b définissent un angle droit avec les branches divergentes 13a, 13b.
Ainsi, le caisson formé par les branches divergentes 13a, 13b et convergentes 14a, 14b est de section carrée avec des côtés relativement courts. Ce caisson carré s'étend dans l'élément de construction à lever avec sa diagonale parallèle à la direction de levage. Du fait de cette section carrée, le caisson est très rigide et indéformable. Et du fait de l'inclinaison à 45°, le cône de compression développé est important .
Par contre, l'ancre des figures 4 à 6 comprend deux branches divergentes toujours disposée au niveau du pied de l'ancre mais définissant un angle α de 20°.
Cette ancre comprend des facettes intermédiaires 31a,
31b, 32a, 32b qui viennent augmenter la surface d' adhérence de l ' ancre .
En outre dans ce mode de réalisation, les branches de maintien de l'angle d'inclinaison des branches
divergentes 14a, 14b s'étendent selon un plan horizontal et non selon un plan incliné à 45° comme c'est le cas des branches 14a, 14b des figures 1 à 3 et 7 à 12.
Ces branches horizontales 14a, 14b sont donc plus proches des branches divergentes inclinées à 20° de la figure 4 que ne le sont les branches convergentes 14a, 14b des branches inclinées à 45° de la figure 1, et définissent ainsi un caisson de faible hauteur mais qui est tout de même indéformable. Grâce à cette faible hauteur de caisson, pour une même longueur de corps d'ancre, l'ancre de la figure 4 présente une longueur totale inférieure à celle de la figure 7 et est particulièrement adaptée au transport de dalles de béton selon un plan horizontal puisque dans ce cas l'ancre s'étend selon la dimension la plus faible de la dalle, c'est-à-dire l'épaisseur (voir figure 6) .
De plus, pour une même longueur totale d'ancre, toujours du fait du caisson court résultant de l'inclinaison à 20° des branches divergentes 12a, 13b et de l'horizontalité des branches de maintien 14a, 14b, les branches divergentes 13a, 13b, à 20° d'inclinaison, peuvent être disposées plus proches de l'extrémité inférieure de l'ancre que dans le cas de l'ancre de la figure 7 dont les branches divergentes sont à 45° d'inclinaison et les branches de maintien ne sont pas horizontales mais convergent selon deux plans sécants vers l'extrémité inférieure de l'ancre. Les branches inclinées à 20° de l'ancre de la figure 4 sont donc susceptibles d'être disposées plus profondément dans une dalle ou un panneau, que les branches divergentes 13a, 13b de l'ancre de la figure 7. Ces branches 13a, 13b inclinées à 20° étant plus profondément ancrées dans le béton, peuvent développer une capacité d'ancrage comparable voire
supérieure à celle des branches à 45° de la figure 7 bien que ces dernières développent un cône d'ancrage plus important .
Chaque variante de réalisation sera maintenant décrite plus en détail .
Selon l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, l'ancre est constituée par l'association de deux méplats identiques 12a, 12b, issus d'une bande métallique lisse telle que représentée, ou nervurée selon un mode de réalisation non illustré.
Chaque méplat 12a, 12b est plié le long de deux lignes de pliage, pour pourvoir le méplat 12a, 12b d'une partie principale s 'étendant selon un plan principal P, d'une branche active 13a, 13b s 'étendant hors du plan principal et d'une branche de maintien 14a, 14b prolongeant la branche active et revenant vers le plan principal.
Comme les différentes parties du méplat de droite 12b sur la figure 2 sont plus visibles que celles du méplat de gauche 12a, c'est le méplat de droite 12b qui sera décrit ci-dessous, cette description étant bien entendu valable pour le méplat de gauche 12a.
La première ligne de pliage 22b définit pour le méplat 12b la partie principale 21b, s'étendant selon le plan principal P et destinée à être plaquée contre la partie correspondante 21a du deuxième méplat 12a. Cette partie principale 21b porte à son extrémité supérieure, un orifice 23 dans lequel un crochet de manutention est destiné à s'engager.
La branche active 13b s 'étendant à partir de la ligne de pliage 22b hors du plan principal P définit avec la partie principale 21b du méplat 12b, un angle d'environ 135° .
Ainsi, par rapport à un plan horizontal, la face active de la branche divergente 15b est inclinée de 45°.
Comme mentionné ci-dessus, les branches divergentes 15a, 15b génèrent dans le béton, lors du levage, un cône de compression d'une amplitude importante, du fait de l'inclinaison à 45° relativement au plan horizontal des branches divergentes .
Et le caisson indéformable 17 formé par les branches divergentes actives et les branches convergentes de renfort, permet de maintenir fixe l'inclinaison des branches divergentes par rapport à un plan horizontal.
Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 10 à 12, l'ancre comprend toujours un caisson indéformable d'extrémité 17 disposé au niveau du pied de l'ancre mais elle est réalisée à partir d'un unique méplat 12 replié sur lui-même. Cet unique méplat est plié selon les lignes de pliage 22b et 23b pour définir la partie rectiligne 21b, la branche active 13b et la branche convergente 14b précitées puis pliée à 90° selon la pliure 25 de la figure 10 pour définir l'angle droit inférieur du caisson indéformable 17. Le méplat 12 est ensuite plié selon les lignes 23a et 22a pour définir les branches convergente 14a, divergente 13a et la partie rectiligne opposée 21a.
En outre, selon ce mode de réalisation, les parties rectilignes 21a, 21b du méplat sont écartées l'une de l'autre et définissent un espace pour accueillir une tête
de préhension 30, par exemple cylindrique à vis ou non, ou d'une toute autre forme adaptable à n'importe quel moyen de préhension. Cet écartement provoque en outre un plus grand volume du pied de l'ancre et du béton.
Selon l'exemple de réalisation illustré sur les figures 2 et 3, l'ancre 11 est toujours réalisée par l'association de deux méplats identiques mais ceux-ci définissent un caisson supplémentaire par rapport au mode de réalisation de la figure 2, interposé entre le corps 16 de l'ancre 11 et le premier caisson 17.
Plus précisément, chaque méplat 12a, 12b comprend quatre lignes de pliage, le séparant en une partie rectiligne 21b, une lame supérieure 31b s' étendant hors du plan principal défini par la partie rectiligne, une lame inférieure 32b ramenant le méplat vers le plan principal, la branche active précitée 13 et la branche de renfort susmentionnée 14b.
Les lames supérieures 31a, 31b des deux méplats divergent l'une par rapport à l'autre en direction du pied de l'ancre 11 et définissent une ouverture angulaire d'environ 15°. Les lames inférieures 32a, 32b convergent l'une vers l'autre pour être pratiquement en contact l'une de l'autre. Elles définissent des surfaces d'appui pour la partie de béton interposée entre les lames divergentes 31a, 31b lors du levage.
Les lames supérieures 31a, 31b définissent des portions actives intermédiaires d'adhérence entre l'ancre et le béton, qui développent un cône de compression très faible, étant donné l'inclinaison d'environ 80° de ces lames par rapport à un plan horizontal .
L'ancre comprend en supplément de l'orifice de passage 23 du crochet de manutention, une lumière de passage 34 pour un renfort métallique.
Les lames 31a, 31b et les branches divergentes 13a, 13b et convergentes 14a, 14b combinées à la surface développée du méplat permettent de solliciter le béton à la fois à l'adhérence et au cisaillement au droit des ancrages générés par les facettes.
Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 7 à 9, l'ancre est encore réalisée à l'aide de deux méplats identiques définissant un caisson d'extrémité 17 de section transversale carrée, et des lames actives supérieures 31a, 31b mais les lames inférieures 32a, 32b ne convergent pas l'une vers l'autre. Elles sont au contraire parallèles l'une à l'autre. Elles ne définissent donc pas de surface d'appui pour la partie de béton interposée entre les lames divergentes 31a, 31b mais simplement un volume interne longitudinal débouchant sur le volume interne carré du caisson d'extrémité 17.
Les figures 4 à 6 illustrent un autre mode de réalisation d'une ancre formée à partir de deux méplats métalliques identiques. La particularité de ce mode de réalisation réside notamment dans le fait que les branches divergentes actives 13a, 13b définissent un angle d'inclinaison d'environ 20° par rapport à un plan horizontal qui développent un cône de compression a priori plus faible que celui des branches divergentes à
45° des figures 1 à 3 et 7 à 12.
Dans ce cas, chaque branche divergente 13a, 13b est prolongée par une portion de méplat 36a, 36b sensiblement verticale, elle-même prolongée par la branche de renfort
précitée 14a, 14b qui s'étend en outre selon un plan horizontal .
Tableau 1 Dimensions des ancres représentées
Par ailleurs, selon la variante de réalisation représentée sur la figure 13 ou 14, une ancre de caisson de rigidification carré tel que décrit pour la figure 1 est pourvue d'ailettes de relevage 41a, 41b.
Ces ailettes 41a, 41b sont formées par une partie de méplat s'étendant latéralement au-delà du bord
longitudinal 43a du corps 21a de l'ancre, qui est repliée le long d'une ligne 43a coïncidant avec le bord longitudinal 43a du corps 21a pour former, un angle d'environ 20° .
Les deux ailettes 41a, 41b sont symétriques l'une de l'autre par rapport au plan P.
Ces ailettes 41a, 41b définissent des surfaces de compression au béton lors du relevage de l'élément de construction dans le sens illustré par la flèche R repérée sur la figure 13 ou 14.
Des nervures 60, représentées schématiquement par des ensembles de traits sur les figures 13 et 14 sont poinçonnées dans les plis des ailettes 41a, 41b et ont pour but d'augmenter la résistance au dépliage, elles sont situées dans l'angle des ailettes.
L'exemple de la figure 13 est également une ancre pourvue d'un caisson de rigidification et d'ailettes de relevage 41a et 41b mais les lignes d'articulation de ces dernières au corps 21a, 21b de l'ancre passent par l'axe médian M de l'ancre et des fentes transversales (dont une seule 44a est visible sur la figure 15) sont réalisées dans le corps de l'ancre depuis le bord longitudinal 43a jusqu'à l'axe médian M.
La réalisation des ailettes 41a, 41b dans le corps même du méplat permet une économie de matière par rapport aux ailettes de l'ancre de la figure 14 qui nécessitent une matière supplémentaire. Mais la réalisation de ces dernières est plus simple puisque ne requiert pas la formation de fentes au sein du corps du méplat.
Les ailettes 41a et 41b agissent minoritairement en adhérence en traction axiale et majoritairement par développement d'un cône de compression en relevage d'ancrage puisque inclinées à 20° tel que repéré sur les figures 13 et 14.
Dans l'exemple illustré sur les figures 15 à 20, on pallie la a priori faible amplitude du cône d'ancrage développé par une ancre pourvue de branches divergentes inclinées à 20° 13a, 13b, en prolongeant ces branches par un élément prolongateur 51, introduit dans le caisson de rigidité de l'ancre et pourvu de deux pans 52a, 52b de la même inclinaison que les branches divergentes 13a, 13b c'est-à-dire, incliné de 20° par rapport à l'horizontale.
Les pans inclinés 52a, 52b développent de part et d'autre du caisson de rigidification, des cônes d'ancrage de même amplitude que le cône Ci nf développé par le caisson de rigidification ce qui augmente la capacité d'ancrage de l'ancre.
Le prolongateur 51 de la figure 18 comprend deux nervures 70 augmentant sa rigidité.
Une ou plusieurs armatures 71 peuvent être prévues en complément .
Ce prolongateur 51 peut par exemple faire 120 mm de longueur L et dépasser de 45 mm (n) de part et d'autre du caisson de rigidité. Ce dernier peut faire 30 mm (o) de large, tout comme la largeur p du corps du méplat 21a de 1 ' ancre .
Des études comparatives menées par simulation numériques ont montré que l'ajout de l'élément prolongateur 51 a
permis l'augmentation de la performance de l'ancre en terme de résistance à l'arrachement de 33% pour des essais de traction, tel que l'illustre le tableau 2 ci- dessous :
Tableau 2
Comparaison des performances d'ancres avec et sans prolongateur
Un prolongateur de ce type peut être utilisé en remplacement des facettes inclinées intermédiaires 31a, 31b représentées sur la figure 4 qui fonctionnent en adhérence. Ou bien, il peut être utilisé en complément des ancres des figures 1 à 12, principalement pour les dalles minces et avec des angles d'inclinaison de 20 à 45° en augmentant le cône de compression et l'adhérence.
Tel qu'illustré sur les figures 18 à 20, dans ce cas, l'ancre à branches divergentes inclinées à 20° 13a, 13b est dépourvue de facettes actives, les corps 21a, 21b du méplat s 'étendant uniquement selon un plan principal P, et comprend un élément prolongateur 51 du même type que celui décrit pour la figure 19.
Dans l'exemple illustré, le prolongateur s'étend de part et d'autre de l'ancre sur une longueur de 120 mm.
L'ancre et le prolongateur 51 sont maintenus dans des positions prédéterminées durant la coulée de l'élément de construction.
L'élément prolongateur 51 augmente le cône de compression et permet de réaliser un ancrage plus performant et plus court et peut donc être utilisé dans des dalles très minces .
II est possible de réaliser par pliage d'une feuille métallique une ancre monobloc définissant la tête, le corps le caisson de rigidité et l'élément prolongateur, ce qui permet une réalisation plus économique que l'ancre et le prolongateur en tant que pièces séparées .
Les particularités des modes de réalisation de l'ancre ci dessus décrits, telles que la forme à section carrée du caisson, l'étendue horizontale des branches convergentes, l'inclinaison à 10, 20, ... 45° des branches divergentes, la présence ou l'absence de facettes intermédiaires 31, leur nombre, peuvent être combinées les uns aux autres pour définir un ancrage optimal en fonction de l'élément de construction à lever.
En fonction des besoins, les ancres selon l'invention peuvent comporter seule ou en combinaison l'une ou l'autre des particularités ci-dessus, c'est-à-dire :
- des facettes intermédiaires 31a, 31b de longueur et d'inclinaisons variables
- un caisson de rigidification dont les branches divergentes 13a, 13b sont inclinées à 45° et développent un cône d'ancrage important
- un caisson aux branches divergentes inclinées 13a, 13b à 20° (autres figures)
- une ancre dont la partie de méplat (14a, 14b) assurant la fonction de maintien de l'angle d'inclinaison des branches divergentes 13a, 13b comporte une portion horizontale, cette partie de méplat 14a, 14b pouvant être constituée d'une seule pièce lorsque l'ancre est formée par un seul méplat, ou de deux méplats distincts lorsque l'ancre est formée par deux méplats associés
- ou une ancre qui comporte comme moyen de maintien de l'inclinaison des branches divergentes 13a, 13b une portion à divers pans inclinés deux à deux
- une ancre pourvue en complément, d'un élément prolongateur
- ou encore d'ailettes de relevage telles que représentées sur la figure notamment 13.
Comme il ressort de la description qui vient d'être faite et des figures, l'ancre selon l'invention présente des avantages majeurs par rapport aux ancres de l'état de la technique.
Elle évite aux branches actives divergentes de fléchir sous le poids du béton lors du levage, grâce aux moyens de maintien de l'inclinaison de ces branches, constitué par les branches de renfort convergentes.
Elle est particulièrement adaptée au levage de panneaux ou voiles minces .
En effet, lors du levage du panneau de béton, la capacité d'ancrage développée par les branches inclinées entre 10° et 45° par rapport à un plan horizontal est plus importante que celle développée par des branches horizontales, c'est-à-dire perpendiculaires au corps de l'ancre et de 0° d'inclinaison par rapport à un plan
horizontal. L'ancre peut donc présenter une longueur moindre que celle d'ancres de type connu dont les pieds développent une capacité d'ancrage moins importante, et peut donc être logée dans le sens de l'épaisseur d'un panneau même mince, ou d'un voile.
De plus, la force de compression définie par les branches divergentes est dirigée selon une direction préférentielle normale à la face active d'une branche telle que représentée par la flèche Fl de la figure 1, et est donc inscrite dans le plan D de la dalle ou panneau de béton 19. Ainsi, contrairement aux ancres dont le pied est en forme de disque et déploie du fait de sa forme circulaire, des forces sur les 360° du disque, l'ancre selon l'invention développe des forces de compression dans la direction de la dalle de plus grande dimension et donc jamais selon la direction de plus faible dimension, évitant une cassure selon cette direction.
En outre, une ancre de ce type est réalisée par un procédé de fabrication simple et peu onéreux, basé sur le pliage d'un unique ou de deux méplat.
De plus, dans tous les modes de réalisation, aucun des angles entre deux facettes consécutives du méplat ne définissent d'angle aigu, ce qui évite tout affaiblissement de matière qui serait dû au pliage et évite des reprises de pliage.
D'ailleurs, dans les modes de réalisation illustrés, les angles entre branches divergentes 13a, 13b et branches convergentes 14a, 14b sont égaux ou supérieurs à 90°.
En effet, l'épaisseur du méplat utilisé, qui est choisie de l'ordre du millimètre et d'au moins 3 mm dans les
exemples d'ancres illustrés (voir tableau 1 ligne « c ») , lorsque l'ancre utilisée est choisie pour avoir une capacité de charge de 20 à 50 tonnes, rend difficile voire impossible la définition d'un angle aigu entre une branche divergente 13a, 13b et la branche convergente ou horizontale suivante 14a, 14b, même avec une fabrication de l'ancre par deux méplats assemblés.
L'épaisseur du méplat (3, 4, 5, 8 mm ou plus) définit en fait une résistance mécanique de 1, 3, 5 tonnes ou plus, qui va permettre de mettre en rapport l'ancre avec le poids des éléments de construction à manutentionner.