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"Procédé et dispositif pour tendre et simultanément ancrer des armatures de constructions ou objets en béton précontraint ou analogues**
L'invention est relative à un procédé et un dispositif pour réaliser simultanément la mise sous une tension déterminée d'avance et l'ancrage définitif des armatures de constructions ou objets en béton précontraint ou autres matières mises en état de précon- trainte.
Il est déjà connu de créer une tension permanente dans les armatures de constructions ou éléments en béton et de les y ancrer, de manière à mettre ces constructions ou éléments en compression, c'est-à-dire en état de précontrainte.
La mise sous tension des armatures peut s'effectuer à l'aide de vérins hydrauliques ou autres, de leviers ou d'autres moyens appropriés. Ensuite, on opère l'ancrage des armatures au béton au analogue, à l'aide de dispositifs tels que des cales tronconiques,
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écrous, nodules, etc.., ou même par l'adhérence frictionnelle des armatures au béton.
On comprendra que le fait de réaliser la tension et l'ancrage des armatures en deux opérations distinctes et successives rend non seulement le travail long et compliqué, mais entraîne inévi- tablement une perte de tension dans les armatures, au moment de l'enlèvement du dispositif tendeur, la grandeur de cette perte étant pratiquement incontrôlable, de sorte qu'il était impossible de déterminer exactement d'avance la tension effective existant dans les armatures après achèvement de la construction.
Dans le but d'éliminer ces inconvénients, l'invention prévoit un procédé dans lequel la mise sous une tension déterminée d'avance et l'ancrage définitif des armatures sont réalisés simultanément par le vissage d'écrous à l'une des extrémités, l'autre étant fixée en position, ou aux deux extrémités des armatures, au moyen d'une clef à déclenchement ou d'une clef étalonnée, permettant de détermi- ner exactement l'eff ort de serrage exercé sur les écrous, la réac- tion de serrage étant directement fournie par les appuis définitifs des écrous.
Ce procédé permet de réaliser, en une seule et même opération, la mise sous tension précise des armatures et leur ancrage avec une sécurité parfaite, tout en accélérant et simplifiant le travail.
Il permet également de vérifier et corriger la tension des arma- tures à tout moment après la mise en service des ouvrages ou objets armés, ce qui est très utile pour le contrôle des constructions en béton précontraint, étant donné que le retrait et le fluage du béton peuvent entraîner des portes de tension dans les armatures, même longtemps après la mise en service.
L'invention prévoit également une clef de serrage pour la mise en oeuvre du susdit procédé, qui comporte deux bras dont l'un est destiné à saisir l'écrou à serrer et dont l'autre est monté à pivotement autour d'un point du premier bras et est destiné à
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agir sur celui-ci par l'intermédiaire de moyens résistants inter- calés entre les deux bras et coopérant avec des moyens indiquant la valeur de l'effort de serrage exercé par l'un des deux bras sur l'autre et, par conséquent, sur l'écrou provoquant la tension de l'armature.
D'autres particularités et avantages de l'invention ressor- tiront de la description d'un exemple de réalisation, donné ci- après avec référence au dessin annexé, qui montre trois formes de réalisation de la clef suivant l'invention.
Dans l'exemple montré en Fig. 1, la clef comporte deux bras A et B, ce dernier pouvant tourner librement autour de l'axe C, solidaire du bras A. L'axe C porte des mâchoires destinées à saisir l'écrou devant être serré, qui est, par exemple, vissé sur une barre d'armature d'un objet en béton devant être précontraint.
Ces mâchoires ont, par exemple, la forme d'un tube à quatre ou six pane. A l'extrémité opposée de l'axe C, le bras A porte un cylindre D rempli d'huile ou analogue, dans lequel s'engage un piston dont la tige E coopère avec une butée F prévue au bras B.
Le fond du cylindre D communique, par un tuyau G, avec un manomètre H porté par le bras A.
Lorsque les mâchoires du bras A sont engagées sur l'écrou à serrer, l'effort appliqué en I sur le bras B est transmis au bras A par l'intermédiaire du piston et du cylindre à huile D.
L'effort ainsi appliqué est mesuré par la lecture du manomètre et correspond à une tension déterminée de l'armature.
En effet, l'effort à exercer sur le bras B de la clef pour obtenir une tension déterminée dans l'armature, dépendra de la longueur de ce bras, des caractéristiques du filet de l'écrou et du frottement des surfaces en contact, ce qui peut s'exprimerpar l'équation ? = PL/Ff. dans laquelle : F f
T = tension créée dans l'armature,
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L = longueur du bras de la clef,
P = effort appliqué sur le bras B de la clef,
F = pas du filet de l'écrou, f = coefficient de frottement des surfaces en contact.
Si le pas du filet, la longueur du bras de la clef et les surfaces en contact restent les mêmes, le terme L est une
Ff constante, de sorte que T = P C. Ces conditions peuvent être aisément réalisées dans la pratique.
Les écrous de serrage prendront appui sur des rondelles ou plaquettes placées sur ou dans le béton à prêcontraindre. Les facea en contact de l'écrou et de la rondelle ou plaquette peuvent être usinées, rectifiées et graissées, afin d'augmenter la préci- sion de l'opération.
Dans la pratique, l'effort devant être exercé sur le bras mobile de la clef pour provoquer une tension donnée dans une armature, sera déterminé expérimentalement dans chaque cas parti- culier.
Cet étalonnage s'opère, par exemple, comme suit. On prend un élément d'armature, par exemple une barre d'acier, un écrou et une rondelle ou plaquette, absolument identique aux pièces correspondantes, qui seront utilisées pour l'armature des objets ou constructions à réaliser en béton précontraint. On relie une extrémité de l' élément d'armature à un dynamomètre. L'autre extré- mité, qui est filetée, est munie de la rondelle et de l'écrou, la rondelle étant épaulée sur un appui fixe quelconque.
On serre ensuite l'écrou au moyen de la clef de serrage, jusqu'à ce que le dynamomètre enregistre la tension devant être appliquée à l'armature. Dans le cas d'une clef à déclenchement, on règle celle- ci de manière que le déclenchement se produit à ce moment, tandis que, dans le cas d'une clef étalonnée, on notera la graduation indiquée par le repère. La clef ainsi réglée permettra de réaliser
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une tension identique dans les armatures de l'objet ou construc- tion en béton précontraint. A titre de sécurité, on peut vérifier de temps en temps le réglage de la clef en répétant l'opération décrite ci-dessus.
Dans le cas de la clef hydraulique suivant la Fig. 1, on note la pression p du manomètre H, pour laquelle on a obtenu la tension désirée T dans l'armature pendant l'opération d'étalonnage.
Pour obtenir, dans la pratiqua, la même tension T dans les ar- matures de l'objet ou construction à précontraindre, il suffira d'exercer toujours sur le bras B l'effort voulu pour atteindre la pression p au manomètre H.
Ia Fig. 2 montre une variante d'exécution de la clef suivant l'invention. Dans ce cas, les moyens résistants intercalés entre les bras A et B sont formés par un ressort de tension J, agencé entre les butées K et L des dits bras. Ceux-ci portent, l'un une règle graduée M, l'autre un curseur N. Lors du serrage d'un écrou, le degré de compression du ressort J est indiqué par la position du curseur N en regard de la règle M. Cette forme d'exécution de la clef est plus robuste que celle suivant la Fig. 1, grâce à la suppression du manomètre qui constitue toujours un organe plutôt délicat.
L'étalonnage s'effectue comme décrit ci-dessus. Dans la pratique, il suffit d'agir sur le bras B jusqu'à ce que le cur- seur N atteigne la graduation sur la règle M qui correspondait, lors de l'étalonnage, à la tension voulue de l'armature.
On comprendra que les caractéristiques de la clef suivant l'invention peuvent être réalisées sous diverses formes cons- tructives, dont les Figs. 1 et 2 ne représentent que des exemples typiques. Ainsi, l'axe d'articulation des deux bras ne doit pas correspondre avec l'axe de l'écrou à serrer, mais peut occuper une position quelconque par rapport à ce dernier. La Fig. 3 montre un exemple de réalisation d'une telle variante constructive, dans
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lequel le bras B pivote autour d'un point 0 du bras A, qui est situé à une certaine distance des mâchoires P de la clef, servant à saisir l'écrou Q. Le pivot 0 pourmit aussi se trouver sur un prolongement de la clef au-delà des mâchoires de celle-ci.
L'invention permet la mise sous tension de barres d'armature, tant individuelles que réunies en faisceaux.
Si l'on place seulement un écrou de serrage à l'une des extrémités de l'armature, l'autre extrémité est ancrée dans le béton ou analogue, au moyen d'une tête de boulon façonnée, d'un écrou ou d'une autre manière appropriée.
Finalement, l'invention prévoit qu'afin de pouvoir utiliser toute la section transversale de la barre d'armature, la ou les extrémités filetées sont élargies à un diamètre tel qu'après filetage, la barre présente un filet saillant, les noyau des par- ties filetées ayant un diamètre au moins égal au diamètre normal de la barre.