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Poutre en béton armé à armature "prétendue " .
Pour les poutres en béton armé à armature reotiligne "prétendue" , o'est-à-dire à tension préalable ,il n'est pas possible comme pour les poutres en béton armé ordinaires,d'ab- sorber les tensions de cisaillement,ou les tensions de traction psincipales obliques qui y oorrespondent , par des flexions des fers d'armature , En conséquence on est obligé de disposer de très grandes quantités d'étriers perpendiculairement aux fers porteurs principaux et de les "prétendre" également fortement, lorsqu'une transmission sure des efforts de cisaillement doit être assurée . Cette prétension des étriérs rend toutefois là réalisation des poutres beaucoup plus difficile.
Or, l'invention indique pour les poutres en béton armé du type susmentionné une voie à suivre pour empêcher toutes. tensions de cisaillement quelles qu'elles soient de se produire dans la poutre-et elle est fondée sur le nouveau principe son- sistant à compenser les efforts transversaux par une composante correspondante des efforts longitudinaux eux-mêmes .
Selon l'in- vention, on obtient ce résultat en donnant à la face supérieu- re de la poutre par rapport aux fers d'armature rectilignes une inclinaison correspondant à l'effort transversal à envisa- ger , de façon que la résultante de toutes les tensions de compression dans la-section transversale de la poutre soit inoli-
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née par rapport à l'effort de traction qui s'exerce dans les fers d'armature . L'élément de construction formé de cette manière ne doit pas nécessairement être exécuté sous là forme d'une poutre complète, mais peut aussi, au contraire, être réalisé sous la forme d'un appareil porteur décomposé , par consti- tution d'une membrure ou semelle supérieure et d'une membrure ou semelle inférieure , La condition, conforme à l'invention,
selon laquelle il faut donner à la face supérieure de la poutre une inolinaison, correspondant à l'effort transversal à envisager dans chaque cas, par rapport aux fers d'armature rectilignes signifie dans le oas mentionné en dernier lieu, que l'appareil porteur consistant seulement dans les deux membrures-et évidement dans d'éventuelles tringles ou tiges de suspension - constitue, même sans âme, une poutre stable pour la charge donnée.
La réalisation de la poutre sous la forme d'un appareil porteur décomposé, qui peut présenter, par exemple, la forme d'un appareil suspendu simple ou double ou d'un arc avec tirant (ou '.'arc à barres avec poutres raidisseuses), ressemble,quand on la considère extérieurement, aux éléments ou corps de construction de type correspondant. Ce qui est toutefois nouveau dans ces systèmes porteurs, c'est l'emploi de l'armature prétendue noyée dans la membrure inférieure rectiligne ou à peu près reotiligne, armature qui présente des avantages considérables par rapport'aux dispositions connues.
Certes, il est déjà connu de prétendre d'une façon générale les tirants des poutres en béton, et en particulier celles des ponts en arc en béton armé en même temps que l'on équipe le pont ; dans le cas de ces dispositions connues, il s'agit toutefois uniquement de compenser l'allongement du tirant sous l'influenoe de la charge continue et éventuellement aussi la compression correspondante de l'arc par le raccourcissement correspondant du tirant.
Visa-vis de cela, on vise selon l'invention à réaliser'la membrure inférieure (membrure de traction) comme une véritable poutre en béton prétendu, o'est-à-dire à la réaliser de façon que son béton se trouve en permanence sous l'influence d'une prétension par oompression, qui , même dans les conditions les plus défavorables , en particulier même sous l'influence de la charge exercée par le trafic, n'est pas épuisée, mais subsiste toujours avec une certaine valeur minimum. La prétension par .compression peut en outre être choisie d'une grandeur telle que laX membrure inférieure soit à même d'absorber des efforts de flexion additionnels, sans que des tensions de traction y soient.. engendrées.
L'avantage de cette disposition réside dans ce que, d'une part, tout danger de la formation de crevasses ou fissu-
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res est exolu et que, d'autre part, les changements de forme , du système sont tout particulièrement faibles, puisque même chois encore pour des efforts (sollicitations/aussi élevées de l'armature prétendue toute la section transversale du béton de la membrure inférieure reste toujours active .
L'invention va être expliquée ci-après, au moyen d'exem- ples, à l'aide des dessins schématiques ci-annexés.
La f ig. 1 représente une poutre simple 'selon l'invention, munie d'une armature prétendue, qui est sollicitée par une char- ge isolée P. L'armature prétendue est désignée par a; elle s'é- tend en ligne droite d'un appui à l'autre et transmet son effort de traction au'béton de la poutre par l'intermédiaire de pla- ques ou d'éléments analogues - éventuellement aussi par sim- ple adhérence, pour autant que celle-ci suffise - prévus à l'emplacement ou près des appuis. Dans'la section transversale au droit de chaque appuie ltarmature peut attaquer au milieu, de sorte que là l'effort de compression agissant sur/le béton produit une sollicitation uniforme comme le montre le dia- gramme des tensions indiqué sur la fig. 1.
La face inférieure c de la poutre s'étent parallèlement ou presque parallèlement à l'armature, la face supérieure d de la poutre s'étend au contraire suivant une inolinaison choisie convenablement par rapport à la direction de l'armature . Dans la section trans- versale médiane de la poutre, l'effort de traction de l'ar- mature attaque alors d'une façon fortement décentrée . La sec- tion transversale médiane reçoit d'ailleurs des dimensions tel- les qu'en cas de pleine charge @l règne dans le béton à l'em- placement de la face inférieure de la poutre, par exemple la tension zéro: et à l'emplacement de la face supérieure, la tension 62; le diagramme des tensions est donc représenté par la triangle de la fige 1 .
La résultante de toutes les ten- sions de compression clans la section transversale médiane attaque donc -si l'on suppose, pour la simplicité, que la sec- tion transversale de la poutre est un'rectangle-*- au centre de gravité de ce reotangle : dono au 2/3 de la hauteur de la pou- tre, et l'effort de compression du béton prend dans toute la poutre l'allure,. représentée en trait interrompu sur la fig.l, également inclinée par rapport à l'armature de traction. sa composante verticale est alors, comme les essais l'indiquent, toujours égale et de sens opposé à l'effort transversal P/2, et neutralise donc celui-ci. Par'conséquent, il ne se produit aucune espèce de tensions de cisaillement dans le béton de la poutre.
Lorsque la poutre est sollicitée par deux charges isolées égales P1 et P2, elle reçoit une configuration judicieuse, indiquée sur la fig. 2. La surface (délimitation) supérieure
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de la poutre doit donc être adaptée dans chaque oas à la façon dont la poutre est chargée. En particulier, lorsque la charge est répartie uniformément, la surface supérieure est une parabole, comme le montre la fig. 3.
Les figures 4-6 sont d'autres exemples de la oonfiguration des poutres déjà représentées sur les fig. 1-3, sous la forme d'appareils porteurs décomposés. Sur ces figures 4-6, a désigne également les fers d'armature rectilignes prétendues, qui, par des-plaques d'ancrage b ou des éléments analogues, aux extrémités de la poutre, transmettent leur effort de prétension au béton; c, la membrune inférieure ou de traction ; et d, la membrure supérieure ou de compression de la poutre. La membrure supérieure ou de compression présente dans son ensemble une inclinaison correspondant à l'effort transversal à envisager, par rapport à l'armature rectiligne prétendue avec la membrure inférieure ou de traction.
Pour une charge isolée P au milieu de la poutre, comme on l'a représenté sur la fig. 4, on obtient d'après cela la forme d'appareil porteur de la fig. 4. Si la charge isolée attaque non pas la membrure supérieure, mais la membrure inférieure , il faut encore ajouter la tige de suspension e, indiquée en pointilléµ, pour la transmission de cette charge.
La f ig. 5 représente une poutre correspondant à la fig. 2 avec deux charges isolées égales. Ici de nouveau, si les charges attaquent en totalité ou en partie la membrure inférieure,des tiges de suspension ou montants f peuvent être ajoutés, sans que le système porteur proprement dit en soit influencé . On peut encore ajouter aussi des diagonales g dans le champ rectangulai- re médian, soit sous la forme d'une barre unique résistante à la traction et à la compression, soit sous forme de diagonales lâches oroisées, si l'on veut que, même en cas d'inégalité aooidentelle des charges P1 et P2 (par exemple en cas de charges dues au trafic), l'appareil porteur reste exempt de sollicitations à la flexion dans les membrures supérieure et inférieure.
Pour le cas d'une charge uniformément répartie conformément à la fig. 3, l'appareil porteur est réalisé selon la fig. 6.
Tant dans le béton de la membrure supérieure que dans celui de la membrure inférieure, il se produit exclusivement des efforts de compression. Si la charge uniformément¯répartie ne repose pas sur la membrure supérieure, mais sur la membrure inférieure, il faut de nouveau a jouter,à des intervalles convenables, des tiges de suspension e, entre lesquelles la membrure inférieure doit alors transmettre la charge comme corps en béton prétendu résistant à la flexion.
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La rigidité à la flexion des membrures inférieure et supérieure peut aussi être mise à contribution, si ,à côté de la répartition uniforme, il faut aussi absorber des répartitions de charge différentes. En outre, on est libre de prévoir dans ce cas, entre les tiges de suspension, des diagonales, comme celles désignées par/la notation de référence g à la fig. 5.
Il est encore à remarquer que l'on peut aussi, évidemment, exécuter d'après les mêmes principes des poutres des types les plus divers, si l'on fait permuter la membrure supérieure et la membrure inférieure, de façon que la membrure supérieure devienne la membrure de traction rectiligne,renfermant les fers d'armature prétendus ,et la membrure inférieure, au contraire,
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devien# la membrure de oompression, qui reçoit, conformément à l'invention, une inclinaison correspondant à l'effort transversal à envisager, .
REVENDICATIONS.
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1. Poutre en béton armé à armature reotiligne prétendue mise (c'est-à-dire mise sous tension préalable) caractérisée en ce que sa face supérieure présente , par rapport aux fers d'armature rectilignes,' une inclinaison correspondant à l'effort trans- versal à envisager.