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MÉMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION Poutres précontraintes, procédés et appareils pour leur exécution.
La présente invention concerne les poutres composées d'une membrure résistant à la compression et d'un tirant résistant à la traction. Elle a pour but d'améliorer l'état de sollicitation des matériaux utilisés dans ces poutres et d'obtenir des poutres, dont la membrure est sollicitée principalement à la compression et dont le tirant, compris en substance entre la fibre inférieure et la fibre supérieure de la membrure, est mis en tension sans qu'on ait à exercer une traction à ses extrémités.
L'exécution de poutres dans lesquelles le tirant, formant entrait, est sollicité à la traction, est connue depuis longtemps. Il est également connu de mettre en précontrainte des poutres soit rectilignes, soit en arc,' au moyen de tirants et d'obtenir dans ces poutres toute répartition de tension désirée, en choisissant judicieusement la position du tirant et en exer- çant une traction convenable dans celui-ci. Toutefois les procédés utilisés jusqu'à présent à cet effet comportaient généralement l'application de la traction aux extrémités du tirant, ce qui nécessitai.t l'intervention d'un appareillage assez compliqué.
Pour produire la mise en tension de fils d'acier, il a aussi été proposé de dévier un point de ceux-ci pour former une ligne brisée mais, en vue de la précontrainte du beton, cette déviation était effectuée avant la coulée du béton. En outre ce procédé n'a pas jusqu'à présent permis de construire des poutres résistant à la flexion parce que les positions données aux fils ainsi déviés ne répondaient pas aux conditions voulues pour produire des sollicitations convenables dans les éléments construits.
Suivant la présente invention, le tirant rectiligne et sans tension est d'abord ancré par ses extrémités à la membrure,puis la poutre est mise en précontrainte en appliquant en un ou en plusieurs points intermédiaires du tirant un effort qui produit un déplacement transversal de ce ou de ces points vers la fibre de la membrure qui est exposée à la traction, et l'on fixe ce ou ces points du tirant par rapport à la membrure. Pour obtenir toute répartition de tension désirée, allant jusqu'à l'annulation de toute tension de traction dans la membrure, on donne au dé.place- ment transversal du ou des points intermédiaires du tirant une amplitude telle que le tirant sorte du noyau central de la membrure dans la zone des moments maxima.
La poutre suivant l'invention présente en pratique la forme générale d'une poutre armée dont l'entrait reste en substance compris entre les fibres supérieure et inférieure de la poutre
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conprimee. Les tensions ce traction créées dans le tirant par son allongement engendrent à leur tour qans la membrure conprin@e ce la poutre, @'une part une flexion composée, Vautre part des efforts tranchants.
La flexion ainsi engendrée, s'additionnant à la flexion de la poutre sous l'effet des sollicitations exte- rieures, permet d'obtenir clans la membrure comprimée telle limi- tation ces tensions de traction que l'on désire s'imposer en fonction des matoriaux utilises dans cette membrure; de même les efforts tranchants engencres sont ce sens opposé à ceux re- sultant des sollicitations extérieures et peuvent être suffisants pour réduire ces derniers à des valeurs négligeables, même lorscu'on utilise pour la membrure comprimée un matériau résistant mal a la traction.
Pour bien faire comprendre l'invention quelques formes d'execution seront écrites, à titre d'exemple, en se référant aux dessins annexes dans lesquels les figs. 1 à 14 représentent des vues en élévation de poutres munies d'un ou de plusieurs tirants dans différentes conditions de précontrainte. Les figs. l, 3, 5, 7, 9., Il et 13 représentent les états des poutres avant et les Figs.
2,4, 6, 8, 10, l et 14 après leur mise en précontrainte.
Les Pigs. 15 à 20 sont des vues d'une poutre dont La membrure est composée d'alements indépendants.
Les figs. 21 à 24 montrent quelques moyens de réaliser la précontrainte conformément à l'invention, et
Les Figs. 25 à 28 représentent un appareil perfectionne pour la mise sous precontrainte.
Sur ces figures, 1 désigne la membrure comprimée de la poutre cont les limites du noyau central sont indiquées par les traits pointilles le; 2 est le tirant,5 l'emplacement du dispo- sitif d'ancrage, 4 la fibre inférieure de la membrure comprimée de la poutre, 5 sa fibre superieure, 6 sa fibre neutre. En 7 (Fig.
1) est indique le logement reservé dans l'épaisseur de la membrure en vue de l'introduction ultérieure de la broche de fixation du tirant.
Un effort est applique au point milieu A du tirant, dans le sens ce la flèche (Fig.1) au moyen d'un vérin par exemple, de façon que le tirant fléchisse et prenne la forme indiquée à la Fig.
2, le point ±étant amené jusqu'au delà de la limite inférieure du noyau central 1' dans la zone des moments flechissants maxima dûs aux forces extérieures. Il est maintenu dans cette position par la broche de fixation 8. Ce type de poutre convient particu- lièrement lorsque la poutre doit résister à une charge concentrée en son milieu.
Les Figs. 3 et 4 sont des vues en élévation d'une pou- tre armée sur deux appuis précontrainte par déplacement transver- sal de deux points du tirant. Deux broches de fixation 8 sont pré- vues ici. Ce type de poutre convient particulièrenent pour rF.sis- ter à une charge sensiblement uniformément repartie, la zone des moments flechissants maxima étant plus etendue que dans le cas de la poutre de la figure . La longueur sur laquelle le tirant sort au noyau central de la. poutre est rendue plus grande par l'utilisation de deux points de déviation ae celui-ci. On remarque que le sens de le- déviation du tirant rapproche celui-ci de la fi- bre de la membrure comprimée qui serait étendue sans l'action du tirant.
Dans cet exemple comme dans tous les autres, il est sup- posé que les charges appliquées à la poutre agissent du haut vers le bas.
Les F'igs. 5 et 6 représentent les vues en elevation d'une poutre sur deux appuis mise en précontrainte par deux séries de
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tirants 2 et 2$'dont l'une 2 est fixée aux extrémités en 3 et l'au- tre 2' en des points intermédiaires 3' de la poutre. Chacune des deux séries de tirets est mise en tension par déplacement trana- versal de deux points du tirant.
Les Figs. 7 et 8 représentent de même les vues en élé- vation d'une poutre armée sur deux appuis mise en précontrainte par déplacement transversal de trois points du tirant.
Les Fige: 9 et 10 concernent le cas d'une poutre armée continue sur trois appuis mise en précontrainte par déplacement transversal de six points du tirant.
Les Figs. 11 et 12 représentent les vues en élévation, dans lequelles pour la clarté du dessin l'échelle des dimensions verticales a été rendue différente de l'échelle des dimensions horizontales, d'une poutre armée continue, sur trois appuis mise en précontrainte par deux séries de tirants 2, 2'. La première se* rie de tirants 2 est ancrée aux extrémités 3 de la poutre et mise en tension par le déplacement de cinq points du tirant. La deuxième série de tirants 2' est ancrée en deux points 3' intermédiaires de la poutre et ses ancrages sont voisins de la fibre inférieure de la membrure comprimée de la poutre. La mise en tension de ces tirants est réalisée par le déplacement transversal de deux points de ceuxci.
Les broches 8 (Fig. 12) fixent les tirants 2 aux points qui ont subi les déplacements et les broches 8' fixent de même les tirants 2'.
Dans le cas des Figs. 13 et 14 qui concernent une poutre armée sur deux appuis mise en précontrainte par déplacement transversal de deux points du tirant, on a choisi ce déplacement tel que le tirant sorte légèrement du contour compris entre les fibres supérieures et inférieures de la membrure comprimée. Sur ces figures les indices 1 à 6 ont les mêmes significations que sur les figures précédentes. 9 représente des pièces de calage destinées à maintenir les tirants dans la position leur assignée par la mise en tension. ;
Les figures 1 à 14 schématisent à suffisance le procédé de construction des poutres armées précontraintes et les formes générales des produits obtenus par ce procédé.
Ces figures n'ont rien de limitatif et il est évident que l'on peut concevoir suivant les nécessités d'application une grande variété de combinaisons réalisant des poutres armées sur un nemere quelconque d'appuis, au moyen d'un nombre quelconque de tirants, déplacés transversalement en un nombre quelconque de points.
On comprendra que quelles que soient les conditions de charge à considérer, on peut, par l'utilisation de poutres armées précontraintes dans lesquelles le tirant est disposé de manière convenable, créer dans la-membrure comprimée de la poutre un état de sollicitation interné qui s'oppose aux sollicitations extérieures, de telle façon qu'en chaque point de la membrure comprimée on puisse s'imposer toute limitation des tensions de traction compatible avec la matière dont cette membrure sera constituée.
Ainsi qu'il a été dit, ce type de poutre convient par- ticulièrement non seulement pour assurer une parfaite résistance à la flexion mais aussi, grâce à la disposition des tirants relevés dans la zone des appuis, pour combattre les tensions introduites dans la matière par l'effort tranchant.
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On pourra utiliser pour la membrure comprimee de la poutre n'importe quel matériau pour autant que celui-ci résiste à la compression. Le beton ou tout autre agglomérés pourra être utilisé avantageusement, mais d'autres matériaux tels que les pierres ou même les métaux, l'acier inclus, peuvent également être employés.
Pour les tirants pourra être utilisé n'importe quel matériau ayant une résistance à la traction suffisante et un module d'élasticité tel que les allongements provoqués par les déplacements transversaux y développent des tensions compatibles avec les nécessités du calcul de la membrure comprimée.
Un avantage des nouvelles poutres armées précontraintes réside dans le fait que les tirants pourront toujours être ancrés d'une façon définitive avant leur mise en tension. Cet ancrage pourra être réalisé de toute manière appropriée, par exemple au moyen de plaques de répartition avec écrous ou clavettes, ou par adhérence du tirant au matériau constituant la membrure comprimée de la poutre, cette adhérence pouvant éventuellement être augmentée par des modules prévus aux extrémités des tirants.
Dans les poutres suivant l'invention la membrure comprimée ne doit pas nécessairement être faite d'une seule pièce, mais elle peut avantageusement être constituée d'éléments juxtaposés sans liaison entre eux, puisque la précontrainte réalisée par la poutre armée peut être choisie telle que n'apparaisse aucune tension de traction dans la membrure comprimée de la poptre. Un exemple de ce genre de construction sera décrite ci-dessous avec référence aux Figs. 15 à 20.
La Fig. 15 représente à titre d'exemple l'élévation partielle d'une poutre sur deux appuis exécutée en éléments confectionnés à l'avance juxtaposés sans liaison entre eux et mis en précontrainte par deux séries de tirants 2, 2', dont les uns 2 sont ancrés aux blocs d'extrémité 10 et les autres 2' à des blocs intermédiaires 11 de la poutre.
Les Figs. 16 et 17 représentent respectivement les élévations agrandies des blocs 10 et 11 de la fig. 15, et les Figs. 18 et 19 sont respectivement des coupes transversales suivant les lignes X-X et Y-Y des Figs. 16 et 17. La Fig. 20 représente une coupe transversale dans un bloc 12 fait de deux pièces.
Sur les Figs. 15 à 20 on a désigné par 10 le bloc d'extrémité contre lequel vient buter le dispositif d'ancrage du tirant 2 figuré par une traverse 13 dans laquelle est noyée l'extrémité du tirant. L'extrémité du tirant 2' est de même noyee dans une traverse 14 qui prend appui dans un bloc intermédiaire 11. Les tirants 2 et 2', représentés ici après leur mise en tension, sont constitués chacun par huit fils d'acier disposés en deux groupes de quatre de part et d'autre de 1'Åaame de la membrure comprimée et maintenus par les broches 8. Pour faciliter la pose des tirants, l'un des blocs intermédiaires, désigné par 12 est composé de deux pièces 15 et 16 qui sont mises en place avant la mise en tension des tirants et après que l'ensemble des blocs constituant la membrure comprimée de la poutre ait été placé entre les fils constituant les tirants.
Des joints au mortier de ciment 17 sont prévus entre les blocs consécutifs ainsi qu'entre les blocs 10 et 11 et les dispositifs d'ancrage qu'ils supportent.
Le déplacement transversale des points du tirant peut être produit par tous appareils convenalbes tels que védas mécaniques ou hydrauliques ou dispositifs à leviers, ces appareils pre-
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nant appui sur la membrure comprimée de la poutre pendant le déplacement transversal du tirant. La fixation des tirants après leur déplacement se fera soit au moyen de broches traversant et venant prendre appui sur l'âme de la membrure comprimée, soit au moyen de bielles s'appuyant sur des appendices dont est munie la membrure comprimée de la poutre armée.
Les Figs. 21 et 22 représentent respectivement une vue longitudinale partielle et une coupe transversale d'une poutre armée précontrainte, dans laquelle la fixation du tirant constitué de fils 2 est réalisée au moyen d'une broche. Sur ces figures 18 désigne l'âme, 19 l'aile supérieure et 20 l'aile inférieure de la membrure comprimée, 7 la gaine de logement de la broche de fixation et 8 la broche de fixation.
Les Figs. 23 et 24 sont respectivement une vue longitudinale partielle et une coupe transversale d'une poutre armée précontrainte, dans laquelle la fixation du tirant est réalisée au moyen d'une bielle. Sur ces figures les indices 10 à 13 ont les mêmes significations que sur les figures 15 à 16; 21 représente la bielle de fixation qui prend appui sur un appendice de butée 22 ménagé sur;!'aile 19 de la membrure eomprimee.
Ainsi qu'on le remarque sur les figures 15 à 24 les tirants étant toujours extérieurs à la membrure comprimée, sont donc accessibles et visitables après leur mise en tensio. Ils peuvent être aisément protégés contre les agents atmosphériques, par exemple par un simple mortier d'enrobage qui vient enrober en même temps les dispositifs de fixation des tirants, qu'il s'agisse de broches ou de bielles.
Les Figures 25, 26, 27 et 28 représentent respectivement le schéma de principe, la coupe A B, la coupe C D et la section E F du dispositif de mise en place et en tension des tirants d'une poutre armée précontrainte telle que celle représentée sur les Figs.
15 à 20.
Sur ces figures, 1 désigne la membrure comprimée de la poutre, 23 représente un cadre portique qui reporte l'effort de mise en tension des tirants 2 sur des pièces de répartition 24 par l'intermédiaire de butées 25. Un vérin 26 de mise en tension est interposé entre le cadre portique et un cadre auxiliaire 27 qui coulisse dans le cadre portique 23 Le cadre auxiliaire 27 recevant l'effort du vértn 26 vient buter sur deux coulisseaux 28 munis chacun d'une languette 29 dont l'extrémité s'appuye sur les éléments du tirant 2 qu'il faut tendre. Comme indiqué sur les figs.
26 et 27, la languette 29 peut coulisser horizontalement entre des pièces de butée 30 solidaire des coulisseaux 28. Dans leurs déplacements verticaux, les coulisseaux 28 sont guidés par les pièces 31 entre les montants 32 qui constituent l'ossature du cadre portique 23 de même le cadre auxiliaire 27 est guidé entre les montants 32 par les pièces 33, identiques aux pièces 31 34 désigne des ressorts de rappel.
Ce système permet d'exercer sur les tirants un effort du haut vers le bas en se servant, pour réaliser la butée nécessaire, simultanément du poids propre de toute la membrure comprimée de la poutre et de la réaction verticale transmise aux pièces de répartitions 24 par la mise en tension des tirants.
Il est évident que les détails de construction représentés aux figures 26 à 28 ne sont pas limitatifs et que des modifications peuvent y être apportées. Il est également évident que la mise en place et en tension des tirants peut se faire par d'autres dispositifs que celui décrit dans le présent mémoire, par exemple en prenant appui sur des massifs suffisamment pesants placés en dehors des poutres à construire.
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Il doit être bien entendu que les exemples donnés ci-dessus n'ont rien de limitatif soit quant aux possibilités d'applications des poutres faisant l'objet de l'invention à des formes, dispositions ou combinaisons non décrites, tous les exem- ples donnés ci-dessus ayant pour but unique de faciliter la com- préhension des formes et procèdes de l'invention.
REVENDICATIONS ---------------------------
1.- Procédé de précontrainte de poutres composées d'une membrure resistant à la compression et d'un tirant formant en- trait, mis sous tension par deviation d'un ou de plusieurs de ses points, caractérisé en ce que l'on procède d'abord à l'ancrage du tirant par ses extrémités à la membrure, alors qu'il est à l'état rectiligne et n'est pas mis en tension, puis on opère la mise en tension du tirant en appliquant en un ou plusieurs de ses points intermediaires un effort qui produit un deplacement trans- versal de ce ou ces points vers la fibre de la membrure qui est exposée à l'extension, et l'on fixe ce ou ces points du tirant par rapport à la membrure.
2. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisa en ce que l'nn donne au déplacement transversal du ou des points in- termédiaires du tirant une amplitude telle que le tirant sorte du noyau central de la membrure dans la zone des moments maxima.
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DESCRIPTIVE MEMORY
SUBMITTED IN SUPPORT OF A REQUEST
OF PATENT FOR THE INVENTION Prestressed beams, methods and apparatus for their execution.
The present invention relates to beams composed of a compression-resistant chord and a tensile-resistant tie rod. Its purpose is to improve the state of stress of the materials used in these beams and to obtain beams, the chord of which is stressed mainly by compression and of which the tie rod, lying essentially between the lower fiber and the upper fiber. of the chord, is put in tension without having to exert traction at its ends.
The execution of beams in which the tie rod, forming entered, is subjected to tensile stress, has been known for a long time. It is also known to pre-stress either straight or arched beams by means of tie-rods and to obtain in these beams any desired distribution of tension, by judiciously choosing the position of the tie-rod and by exerting suitable traction. In this one. However, the methods used until now for this purpose generally included the application of traction to the ends of the tie rod, which necessitai.t the intervention of a rather complicated apparatus.
To produce the tensioning of steel wires, it has also been proposed to deflect a point thereof to form a broken line but, with a view to prestressing the concrete, this deflection was carried out before the concrete was poured. In addition, this process has not hitherto made it possible to construct beams resistant to bending because the positions given to the wires thus deflected did not meet the conditions required to produce suitable stresses in the constructed elements.
According to the present invention, the straight and tensionless tie rod is first anchored by its ends to the chord, then the beam is prestressed by applying at one or more intermediate points of the tie rod a force which produces a transverse displacement of this or from these points towards the fiber of the chord which is exposed to tension, and one or these points of the tie-rod are fixed with respect to the chord. To obtain any desired tension distribution, going as far as the elimination of any tensile tension in the chord, the transverse displacement of the intermediate point (s) of the tie-rod is given an amplitude such that the tie-rod comes out of the central core. of the member in the zone of maximum moments.
The beam according to the invention in practice has the general shape of a reinforced beam, the entry of which remains substantially between the upper and lower fibers of the beam.
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conpressed. The tensions this traction created in the tie rod by its elongation in turn generate qans the member conprin @ e this beam, @ 'on the one hand a compound bending, the other hand shearing forces.
The bending thus generated, being added to the bending of the beam under the effect of the external stresses, makes it possible to obtain in the chord compressed in such a way as to limit these tensile stresses which one wishes to impose on materials used in this frame; similarly, the shearing forces generated are in this direction opposite to those resulting from external stresses and may be sufficient to reduce the latter to negligible values, even when a material with poor tensile strength is used for the compressed member.
To make the invention fully understood, some embodiments will be written, by way of example, with reference to the accompanying drawings in which FIGS. 1 to 14 represent elevational views of beams fitted with one or more tie rods under different prestressing conditions. Figs. 1, 3, 5, 7, 9., II and 13 represent the states of the front beams and Figs.
2, 4, 6, 8, 10, 1 and 14 after they have been prestressed.
The Pigs. 15 to 20 are views of a beam whose chord is made up of independent elements.
Figs. 21 to 24 show some means of carrying out the prestressing in accordance with the invention, and
Figs. 25 to 28 represent an improved apparatus for putting under prestressing.
In these figures, 1 denotes the compressed chord of the beam cont the limits of the central core are indicated by the dotted lines the; 2 is the tie rod, 5 the location of the anchoring device, 4 the bottom fiber of the compressed beam chord, 5 its top fiber, 6 its neutral fiber. In 7 (Fig.
1) indicates the reserved seat in the thickness of the frame for the subsequent introduction of the tie rod fixing pin.
A force is applied to the midpoint A of the tie rod, in the direction of the arrow (Fig. 1) by means of a jack for example, so that the tie rod flexes and takes the shape shown in Fig.
2, the point ± being brought to beyond the lower limit of the central core 1 'in the zone of maximum bending moments due to external forces. It is held in this position by the fixing pin 8. This type of beam is particularly suitable when the beam must withstand a load concentrated in its middle.
Figs. 3 and 4 are views in elevation of a reinforced beam on two supports prestressed by transverse displacement of two points of the tie rod. Two fixing pins 8 are provided here. This type of beam is particularly suitable for resisting a substantially uniformly distributed load, the zone of maximum bending moments being greater than in the case of the beam in the figure. The length over which the tie comes out at the central core of the. beam is made larger by the use of two deflection points on it. It can be seen that the direction of the deviation of the tie rod brings it closer to the fiber of the compressed chord which would be extended without the action of the tie rod.
In this example, as in all the others, it is assumed that the loads applied to the beam act from top to bottom.
The F'igs. 5 and 6 represent the elevation views of a beam on two supports prestressed by two series of
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tie rods 2 and 2 $ 'of which one 2 is fixed at the ends at 3 and the other 2' at intermediate points 3 'of the beam. Each of the two series of dashes is tensioned by transverse displacement of two points of the tie rod.
Figs. 7 and 8 likewise show the elevation views of a reinforced beam on two supports put in prestressing by transverse displacement of three points of the tie rod.
Figures: 9 and 10 relate to the case of a continuous reinforced beam on three supports put in prestressing by transverse displacement of six points of the tie rod.
Figs. 11 and 12 represent the elevation views, in which for the clarity of the drawing the scale of vertical dimensions has been made different from the scale of horizontal dimensions, of a continuous reinforced beam, on three supports prestressed by two series of tie rods 2, 2 '. The first set of tie rods 2 is anchored to the ends 3 of the beam and tensioned by the displacement of five points of the tie rod. The second series of tie rods 2 ′ is anchored at two intermediate points 3 ′ of the beam and its anchors are adjacent to the lower fiber of the compressed chord of the beam. The tensioning of these tie rods is carried out by the transverse displacement of two points thereof.
The pins 8 (Fig. 12) fix the tie rods 2 at the points which have undergone the displacements and the pins 8 'fix the tie rods 2' in the same way.
In the case of Figs. 13 and 14 which relate to a reinforced beam on two supports put in prestressing by transverse displacement of two points of the tie-rod, this displacement was chosen such that the tie-rod exits slightly from the contour between the upper and lower fibers of the compressed member. In these figures the indices 1 to 6 have the same meanings as in the previous figures. 9 shows wedging pieces intended to maintain the tie rods in the position assigned to them by the tensioning. ;
Figures 1 to 14 sufficiently schematize the method of construction of prestressed reinforced beams and the general shapes of the products obtained by this method.
These figures are not limiting and it is obvious that one can conceive according to the requirements of application a great variety of combinations carrying out reinforced beams on any nemere of supports, by means of any number of tie rods. , moved transversely at any number of points.
It will be understood that whatever the load conditions to be considered, it is possible, by the use of prestressed reinforced beams in which the tie rod is arranged in a suitable manner, to create in the compressed chord of the beam an internal stress state which s 'opposes the external stresses, in such a way that at each point of the compressed chord one can impose any limitation of the tensile stresses compatible with the material of which this chord will be made.
As has been said, this type of beam is particularly suitable not only for ensuring perfect bending resistance but also, thanks to the arrangement of the tie rods raised in the area of the supports, for combating the tensions introduced into the material. by shearing effort.
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Any material can be used for the compressed chord of the beam, as long as it resists compression. Concrete or any other agglomerates can be used advantageously, but other materials such as stones or even metals, steel included, can also be used.
Any material having sufficient tensile strength and a modulus of elasticity such that the elongations caused by the transverse displacements develop therein tensions compatible with the requirements of the calculation of the compressed member can be used for the tie rods.
An advantage of the new prestressed reinforced beams lies in the fact that the tie rods can always be anchored in a definitive way before they are put under tension. This anchoring can be achieved in any suitable manner, for example by means of distribution plates with nuts or keys, or by adhesion of the tie rod to the material constituting the compressed chord of the beam, this adhesion possibly being increased by modules provided at the ends. tie rods.
In the beams according to the invention, the compressed member does not necessarily have to be made in one piece, but it can advantageously be made up of juxtaposed elements without connection between them, since the prestressing produced by the reinforced beam can be chosen such that no tensile stress appears in the compressed rib of the poptre. An example of this kind of construction will be described below with reference to Figs. 15 to 20.
Fig. 15 shows by way of example the partial elevation of a beam on two supports executed in elements made in advance juxtaposed without connection between them and put in prestressing by two series of tie rods 2, 2 ', some 2 of which are anchored to end blocks 10 and the other 2 'to intermediate blocks 11 of the beam.
Figs. 16 and 17 respectively show the enlarged elevations of blocks 10 and 11 of FIG. 15, and Figs. 18 and 19 are respectively cross sections along the lines X-X and Y-Y of Figs. 16 and 17. FIG. 20 shows a cross section through a block 12 made of two pieces.
In Figs. 15 to 20 denote by 10 the end block against which abuts the anchoring device of the tie rod 2 represented by a cross member 13 in which is embedded the end of the tie rod. The end of the tie rod 2 'is likewise embedded in a cross member 14 which rests in an intermediate block 11. The tie rods 2 and 2', shown here after being put under tension, each consist of eight steel wires arranged in two groups of four on either side of the Åaame of the compressed frame and held by pins 8. To facilitate the installation of the tie rods, one of the intermediate blocks, designated by 12, is made up of two pieces 15 and 16 which are put in place before the tensioning of the tie rods and after all the blocks constituting the compressed chord of the beam have been placed between the wires constituting the tie rods.
Cement mortar joints 17 are provided between the consecutive blocks as well as between the blocks 10 and 11 and the anchoring devices which they support.
The transverse displacement of the tie-rod points can be produced by any suitable apparatus such as mechanical or hydraulic vedas or lever devices, these devices pre-
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resting on the compressed chord of the beam during the transverse displacement of the tie rod. The fixing of the tie rods after their displacement will be done either by means of crossing pins and resting on the web of the compressed member, or by means of connecting rods resting on appendages with which the compressed member of the reinforced beam is fitted.
Figs. 21 and 22 respectively show a partial longitudinal view and a transverse section of a prestressed reinforced beam, in which the fixing of the tie rod consisting of wires 2 is carried out by means of a pin. In these figures 18 denotes the web, 19 the upper flange and 20 the lower flange of the compressed chord, 7 the housing of the fixing pin and 8 the fixing pin.
Figs. 23 and 24 are respectively a partial longitudinal view and a cross section of a prestressed reinforced beam, in which the tie rod is fixed by means of a connecting rod. In these figures the indices 10 to 13 have the same meanings as in Figures 15 to 16; 21 shows the fixing rod which bears on a stop appendage 22 provided on;! 'Wing 19 of the compressed member.
As can be seen in FIGS. 15 to 24, the tie rods still being outside the compressed chord, are therefore accessible and visitable after they have been tensioned. They can be easily protected against atmospheric agents, for example by a simple coating mortar which simultaneously coats the tie-rod fastening devices, whether they are pins or connecting rods.
Figures 25, 26, 27 and 28 respectively represent the schematic diagram, section AB, section CD and section EF of the device for positioning and tensioning the tie rods of a prestressed reinforced beam such as that shown in the figures. Figs.
15 to 20.
In these figures, 1 designates the compressed chord of the beam, 23 represents a portal frame which transfers the tensioning force of the tie rods 2 on distribution parts 24 by means of stops 25. A jack 26 for setting tension is interposed between the gantry frame and an auxiliary frame 27 which slides in the gantry frame 23 The auxiliary frame 27 receiving the force of the vertn 26 comes up against two slides 28 each provided with a tongue 29 whose end rests on the elements of the tie rod 2 that must be tightened. As shown in figs.
26 and 27, the tongue 29 can slide horizontally between stop pieces 30 integral with the slides 28. In their vertical movements, the slides 28 are guided by the parts 31 between the uprights 32 which constitute the framework of the gantry frame 23 likewise the auxiliary frame 27 is guided between the uprights 32 by the parts 33, identical to the parts 31 34 designates return springs.
This system makes it possible to exert on the tie rods a force from the top to the bottom by using, to achieve the necessary stop, simultaneously the own weight of the entire compressed member of the beam and the vertical reaction transmitted to the distribution parts 24 by the tensioning of the tie rods.
It is obvious that the construction details shown in Figures 26 to 28 are not limiting and that modifications can be made. It is also obvious that the setting up and in tension of the tie rods can be done by devices other than that described in this memorandum, for example by resting on sufficiently heavy blocks placed outside the beams to be constructed.
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It must be understood that the examples given above are in no way limiting either as regards the possibilities of applying the beams forming the subject of the invention to shapes, arrangements or combinations not described, all the examples given above with the sole aim of facilitating an understanding of the forms and methods of the invention.
CLAIMS ---------------------------
1.- Method of prestressing beams composed of a chord resistant to compression and a tie-rod forming an entrainment, put under tension by deviation of one or more of its points, characterized in that one proceeds first by anchoring the tie rod by its ends to the chord, while it is in the rectilinear state and is not tensioned, then the tie rod is tensioned by applying one or more from its intermediate points a force which produces a transverse displacement of this or these points towards the fiber of the chord which is exposed to the extension, and this or these points of the tie-rod is fixed with respect to the chord.
2. - Method according to claim 1, characterized in that the nn gives the transverse displacement of the intermediate point or points of the tie rod an amplitude such that the tie comes out of the central core of the member in the zone of maximum moments.