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PROCEDE .'Oi3R AUOT.iTT2 LA F-tISTdT; D'ADH a'IiG DES I'IDS 1t ACIER DANS LA FABRICATION DE CORPS EM BETON PRECONTRAINTS.
L'invention est relative à un procédé en vue d'augmenter la résistance d'adhérence des fils d'acier dans la fabrication de
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corps en béton à pré centra inte , spécialement des corps en béton à armature en cordes d'acier.Dans la fabrication du béton à arma- ture en cordes d'acier les forces de traction élevées supportées par les fils d'acier sont reportées sur le béton d'une part par la résistance normale d'adhérence et d'autre part par une force de frottement additionnelle résultant de pression d'ébrasement (Laibungsdruck). Mais ceci exige une très haute lésistance initia- le du béton à la compression au moment où cesse la précontrainte des fils, en outre que l'on ne peut employer que des fils de sec- tion relativement réduite.
On obtient,conformément à l'invention, une augmentation essen- tielle de la résistance d'adhérence des fils d'acier précontraiu' en constituant aux extrémités des corps en béton dans les fils d'acier par conformation plastique des ondes de pression de grande rigidité, en soumettant les fils d'acier à une tension préalable appropriée et en les noyant avec leurs ondes de pres-
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sion dans le béton.
Grâce à ce procédé,on obtient ainsi en outre de la assis- tance normale d'adhérence et de la insistance de frottement ob- tenue par la pression d'ébrasement encore une troisième résistan ce provoquée par les ondes de pression. Sans utilisation de corp- ainsi le chemin d'ancrage spéciaux, on diminue/par lequel les tensions de précon trainte arrivent aux extrémités des corps en béton. En outre la détension des fils,c'est à dire la transmission des forces de précontrainte au béton peut s'effectuer déjà plus tôt,c'est à dire pour une résistance initiale du béton un peu plus réduite.
Enfin grâce à l'emploi d'ondes de pression on peut utiliser aus- asi des fils d'acier de plus grand diamètre pour la fabrication de corps en béton à précontrainte.
Le nouveau procédé est exposé plus complètement ci-après à l'aide du dessin, qui donne des formes d'exécution à titre d' exemple. ]Dans ce dessin: Fig.I est une coupe longitudinale au travers de plusieurs corps en béton à précontrainte pendant la fabrication,
Fig. 2 est une coupe longitudinale partielle au travers de l'extrémité gauche d'un corps en béton à précontrainte conforme à l'invention, Fig.3 est une coupe longitudinale au travers d'un coffrage destiné à la fabrication de corps en béton à précontrainte dis- posés l'un derrière l'autre, Fig.4 est une vue en perspective de l'armature en fil d'a- cier d'un corps en béton à précontrainte.
Suivant fig. I, on fabrique plusieurs corps en béton à pré- contrainte I, par exemple des corps en béton à armature en cor- des d'acier en les disposant l'un à la suite de l'autre.Dans ce but, on insère comme armature des fils d'acier de plus grande longueur que normalement, dont pour raison de simplification du dessin, celui-ci ne représente qu'un seul fil 2. Conformément à l'invention, aux extrémités éventuelles prévues des corps en bé- ton I, l'on modèle alors les fils d'acier plastiquement au moyen
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d'un outil de pliage approprié de manière à réaliser les ondes de pression 3. Celles-ci sont dimensionnées de manière à possé- der une grande rigidité. Les fils d'acier 2, qui sont serrés dans des dispositifs tendeurs appropriés 4 et 5, sont alors soumis à une tension préalable appropriée.
On a été très éton- né de constater que même dans le cas où ces fils sont soumis à une tension préalable très élevée,comme c'est le cas par exem pla dans la fabrication des corps en béton à armature en cordes d'acier, les ondes de pression préalablement produites par con- formation plastique ne s'aplatissent que peu et conservent es- sentiellement leur forme. Les fils d'acier sont noyés dans le béton dans cet état de prétension ensuite,et on ne cesse de faire agir les dispositifs tendeurs 4 et 5 que lorsque les corps de béton 1 ont atteint une résistance initiale suffisan- te pour pouvoir subir la force de la précontrainte des fils d'acier 2.
Cette transmission de tension ne s'effectue pas seulement de manière connue par la résistance naturelle d'ad- hérence et la résistance d'adhérence résultant de la pression d'ébrasement ,mais suivant la fig.2 additionnellement encore par la résistance d'adhérence résultant des ondes de pression 3.
La tension S du fil d'acier 2,qui à l'extrémité du corps en béton est nulle en 6 est introduite dans le béton par ces ondes de pression 3 de manière très favorable et suivant un chemin très court,de telle sorte que déjà à une distance rela- tivement courte des faces frontales 7 du corps en béton la force de précontrainte du fil d'acier est uniformément trans- mise à la section du béton.Cette courte transmission de la ment force de précontrainte est essentielle produite par les ondes de pression 3, qui par les surfaces 6 - 12 etc. des portions obliques des fils exercent sur le béton des efforts de pres- sions dans la direction indiquée par les flèches,et par sui- te renforcent considérablement la résistance d'adhérence qui existait déjà grâce à la résistance normale d'adhérence et la pression d'ébrasement.
La fig.2 représente une forme d'exécu- tion appropriée en grandeur réelle (diamètre des fils environ
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2 mm.) Dans cette réalisation les ondes de pression sont consti- tuées avantageusement par une ligne essentiellement en forme de zigzags ,de manière à présenter des portions de fils obliques es- sentiellement rectilignes 13,14,15 etc. Comme il ressort des fig.
2 et 3, on donne aux sommets de la ligne en zigzags un rayon de courbure relativement petit r et en outre une longueur relative- ment courte à la longueur 1 des ondulati ons. Grâce à ces mesures on obtient des ondes de pression de grande rigidité propre,qui ne peuvent pas se modifier considérablement-même dans le cas de pré- contraintes élevées. Il va de soi que le rayon de courbure r et la longueur d'onde 1 doivent être constamment proportionnées au diamètre du fil d'acier et à sa qualité.
Lorsque l'on exerce une précontrainte sur les fils d'acier, en oure de la variation élastique de longueur il se produit une modification plastique relativement très petite de longueur ré- sultant du petit allongement des diverses ondes de pression. Cel- le-ci ne nuit cependant en rien à l'obtention à la tension de précontrainte désirée pour le béton,au contraire de la modifica- tion permanente importante qui se produit dans le cas d'emploi de fils d'acier treillissés ou entrelacés, lesquels provoquent une perte de tension importante par suite du treillsage ou de l'entrelacement qui s'étend sur toute la longueur des fils.
La disposition des ondes de pression conforme à l'invention acquiert particulièrement de l'importance dans le cas de corps en béton à précontrainte de petite longueur soumis à flexion ( par exemple linteaux de fenêtres et traverses de chemins de fer),lorsque là tension admissible est dépassée. 1'ar suite de la tension crois- sante ici des fils d'acier, la diminution de section du fil sup- prime la pression d'ébrasement et éventuellement même la résis- tance naturelle d'adhérence des fils dans la partie médiane de la poutre,de sorte que les ondes de pression entrent fortement en action. Ceci augmente essentiellement la charge de rupture du corps en béton à précontrainte soumis à la flexion.
Les ondes de pression conformes à l'invention présentent u- ne importance considérable dans le cas de poutres relativement
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courtes, telles par exemple les traverses de chemins de fer.
En fig. 3 est représenté en coupe longitudinale partielle un coffrage pour la fabrication de poutres eh béton à précontrainte disposées l'une derrière l'autre,par exemple des traverses de chemins de fer. Les parois du coffrage sont indiquées en 16 et 17. A la partie supérieure et à la partie inférieure des poutres sont disposés des fils d'acier 18 présentant des ondes de pres- sion 3. De ces fils d'acier un certain nombre se trouve à distan- ce déterminée l'un de l'autre,Conformémet à l'invention,on a prévu ici des machoires de serrage 19,20,respectivement 21,22, qui serrent une onde de pression 23,respectivement 2!,de plusieur fils d'acier disposés à côté l'un de l'autre et par suite main- tiennent les ondes de pression des fils dans une même position, respectivement dans un même plan.
Les deux machoires 19 et 20, respectivement 21 et 22 sont maintenues ensemble à l'aide de moyens appropriés,par exemple de boulons.Dans la forme d'exécu- tion représentée à titre d'exemple,on a intercalé entre les di- tes machoires de serrage une pièce intermédiaire 25. De cette fa- çon les machoires forment en coopération avec la pièce intermé- diaire un disque de séparation entre deux poutres en béton voi- sines. Après achèvement et extraction de la poutre hors du coffra- ge, on enlève les machoires de serngge 19 et 22 et l'on tranche où l'on brûle les fils d'acier 18 ainsi libérés à l'endroit des ondes de pression 23-24, de sorte que les poutres en béton suc- cessives sont ainsi séparées l'une de l'autre.
En fig. 4,l'on voit l'extrémité d'une armature pour poutres de plus grande longueur à précontrainte,par exemple des poutres pour ponts et de halls,pour lesquelles on utilise des fils d' acier plus forts. Comme il ressort du dessin, dans les coudes formés par les ondulations sont posées,sur les faces intérieures de ceux-ci, des barres d'acier 27, lesquelles sont encore éven- tuellement rigidement reliées aux armatures longitudinales 26 et servent d'armatures transversales. Grâce à cette disposition, des barres transversales 27, on peut transmettre au béton, aux extrémités de la poutre, un effort de tension très élevé.
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Aux extrémités des corps en béton à précontrainte sont dis- posées d'une manière connue en soi des armatures transversales, avantageusement en forme de spirales,en vue de reporter dans le béton les efforts de traction dus à l'action d'éclatement des on- des de p re s si on.
REVENDICATIONS.
I. Procédé destiné à augmenter la résistance d'adhérence des fils d'acier dans, la. fabrication des corps en béton à précontrain- te, caractérisé en ce que aux extrémités des corps en béton on réalise dans les fils d'acier par conformation plastique des on- des de pression de grande rigidité,on soumet les fils d'acier à une tension préalable appropriée et on les noye avec leurs ondes de pression dans le béton.