BE460284A - - Google Patents

Description

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  "Procédé de construction d'un ouvrage en béton armé précontraint et ouvrage obtenu par ce procédé". 



   La présente invention est relative à un procédé de construction d'un ouvrage en béton armé précontraint dans lequel du béton frais est mis en contact avec du béton précontraint, notamment dans la partie de l'ouvrage qui sera soumise à l'extension en service, 
On a proposé d'utiliser des tronçons de coffrage en béton, munis d'armatures étendues au préalable, procédé permettant de maintenir en place ces coffrées pendant l'exécution du béton intérieur. On a aussi proposé de précontraindre le coffrage lui-même et au besoin le béton contenu dans le coffrage. 



   D'autre part, on sait que dans un ouvrage en béton armé, le béton au voisinage des armatures métalliques      

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 peut subir un allongement de plusieurs fois celui du béton dans un ouvrage en béton non armé, sans se fissurer. C'est pour étendre la zone de béton jouissant de cette propriété et, par conséquent, pour profiter devantage de celle-ci qu'on a proposé d'augmenter la surface d'adhérence entre les armatures métalliques et le béton, par exemple, en employant des barres de faible diamètre, des barres à relief, des profilés torsadés, des ancrages, etc... 



   Mais, on n'a jamais signalé qu'une armature en béton précontrait jouait, vis à vis du béton qui l'entourait, un rôle analogue à celui d'une armature métallique étendue spécialement d'une armature rigide en acier profilé et on n'a jamais tenu compte de cette propriété dans la réalisation d'ouvrages en béton. 



   Le procédé de construction suivant l'invention, au contraire, utilise cette propriété pour augmenter la résistance à la figuration da béton dans les parties soumises à l'extension. 



   Les armatures en béton précomprimé offrent une bien plus grande surface d'adhérence avec le béton frais que les armatures métalliques. Par conséquent, leur emploi augmente considérablement la zone de béton jouissant d'un grand allongement avant fissuration, réalise une économie d'acier et augmenta la résistance de l'ouvrage. L'emploi de l'armature en béton précontraint suivant le procédé apporte en outre aux travaux de ferraillage, coffrege et bétonnage les avantages pratiques analogues à ceux réalisés par l'utilisation de l'armature rigide en acier profilé. 



   Suivant une variante avantageuse du procédé suivant l'invention, dans le cas où on coule le béton frais dans un coffrage en béton précontraint, on tient compte de ce de ce que le coffrage est en béton précontraint et/qu'il augmente la résistance à la   fissuration   du béton non 

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 précontraint dont il est rendu solidaire par adhérence. 



   L'invention a également comme objet un ouvrage en béton armé précontraint obtenu par le procédé suivant l'invention. 



   Dans un tel ouvrage, l'armature en béton précon- traint confère au béton attenant le bénéfice de la précon- trainte. 



   Dans le cas où le coffrage est en béton précon- traint, la section transversale de ce coffrage dans les parties de l'ouvrage qui seront soumises à tension en ser- vice, est choisie de façon à pouvoir supporter, tout au moins en grande partie,,la traction qui sollicite l'ou- vrage terminé. 



   Suivant une forme de réalisation avantageuse, l'ouvrage en béton armé précontraint suivant l'invention se présente sous la forme d'un pieu d'ancrage comprenant un noyau en béton précontraint enrobé dans du béton non précontraint. 



   Suivant une autre forme de réalisation, l'ou- vrage en béton armé précontraint suivant l'invention se présente sous la forme d'un tirant comprenant un noyau en béton armé précontraint à l'intérieur d'une masse en béton non précontraint. 



   Suivant une autre forme de réalisation, l'ouvra- ge en béton armé précontraint se présente sous la forme d'un pieu travaillant par flexion et comprenant un noyau en béton précontraint enrobé dans du   béon   non précontraint. 



   Suivant encore une autre forme de réalisation, l'ouvrage en béton armé précontraint se présente sous la forme d'une poutre ou d'un arc comprenant un noyau en béton précontraint enrobé dans du béton non précontraint. 



   Dans le cas où l'ouvrage en béton armé   précon-   traint se présente sous la forme d'une dalle ou d'une 

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 voûte, suivant l'invention, cet ouvrage comprend des noyaux rn béton précontraint enrobés dans du béton non précontraint et pourvus d'une semelle servant, soit de coffrage pour la masse On béton non précontraint par suite de la disposition jointive des semelles voisines, soit d'appui pour des   pla-   (lues servant de coffrage inférieur à du béton non précon- traint situé entre les noyaux adjacents non jointifs, 
L'ouvrage en béton armé précontraint suivant l'invention peut aussi se présenter sous la forme d'une pièce longitudinale soumise à compression axiale comprenant une armature longitudinale rigide en béton précontraint, associé à du béton non précontraint. 



   D'autres particularités et détails de l'invention apparaîtront au cours de la :description des dessins annexés au présent mémoire, qui représentent shhématiquement, et à   ti-tre   dtexemple seulement,   quelques   formes de réalisation d'un ouvrage en béton armé précontraint suivant l'invention. 



   La figure 1 est une vue en perspective d'une première forme de réalisation d'une poutre, après brisure partielle. 



   La figure 2 est une vue en   perppective   d'une autre forme de réalisation, après brisure partielle. 



   La figure 3 est une coupe verticale dans un pieu d'ancrage suivant l'invention. 



   La figure 4 est une coupe verticale montrant un pieu d'ancrage suivant l'invention en cours de fabrication. 



   La figure 5 est une coupe   verticale   d'un autre pieu d'ancrage suivant l'invention. 



   La figure 6 représente en coupe verticale une partie d'un autre pieu d'ancrage suivant l'invention. 



   La figure 7 est une vue en élévation d'un tirant suivant l'invention. 



   La figure 8 est, à plus grande échelle, une 

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 coupe suivant la ligne VIII-VIII de la figure 7. 



   La figure 9 est une coupe horizontale dans un rideau de palplanches suivant l'invention. 



   La figure 10 est une coupe transversale dans une poutre ou un arc suivant l'invention. 



   La figure 11 est une coupe semblable à celle de la figure 1D dans une autre poutre suivant l'invention. 



   : La figure 12 est une vue en perspective d'une partie d'une dalle suivant l'invention. 



   La figure 13 est une coupe verticale dans une partie d'une autre dalle suivant l'invention. 



   Les figures 14,15 et 16 sont des coupes horizontales dans trois formes de réalisation d'une colonne suivant   l'intention.   



   Dans ces différentes figures, les mêmes notations de réfé- rences désignent des éléments identiques. 



   A la figure 1, on a représenté une partie d'une poutre en béton armé précontraint résultant de la coulée de béton frais 2 dans un coffrage en béton armé précontraint 3. Pour la clarté du dessin, le béton frais n'a été représenté que sur une partie de la portion de poutre représentée. 



   Le coffrage 3 se présente sous la forme générale d'un U. 



  La poutre représentée est destinée à être supportée par des appuis en 4 et en 5. Par conséquent, lorsque la poutre est en service, elle sera soumise à l'extension à sa partie inférieure entre les appuis et, à sa partie supérieure, au-dessus de ceux- ci. Le coffrage 3 présente des nervures aux endroits où la poutre en service tend à être sollicitée par   traction,   de façon qu'il puisse supporter, tout au moins en grande partie, la traction qui sollicite l'ouvrage terminé. Les nervures inférieures entre les appuis sont désignées par 6 et celles au-dessus des appuis paf 7. Elles sont dirigées dans le sens des efforts de traction et contiennent des armatures telles que 8 qui soumettent le béton à la précontrainte. 

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   La section transversale de la poutre est déterminée en tenant compte du fait que le béton précontraint du coffrage joue, vis à vis du béton frais 2, le rôle d'une armature métallique   !-'-tendue.   Par conséquent, la section nécessaire pour que le béton de la poutre terminée un se fissure pas dans la partie qui sera soumise à traction en service est sensiblement moindre que si on ne tenait pas compte de cette   pràpriété   du béton précontraint. 



   A la figure 2, on a représenté une partie de poutre suivant l'invention dans laquelle les nervures longitudinales du coffrage en béton précontraint sont ménagées de façon à être noyées dans le béton frais suivant leurs deux faces opposées. En d'autres ter- mes, ces nervures sont des nervures intérieures. La nervure infé- rieure entre les appuis est désignée par 6', tandis que la nervure supérieure au-dessus des appuis est désignée par 7'. Les deux faces opposées 9 et 10 de la nervure 6' sont donc en contact avec le béton frais et augmentent par conséquent la surface d'ad- hérence du coffrage précontraint avec le béton frais. Il en est de même des deux faces'opposées 11 et 12 de la nervure supérieure 7'. 



     A la   figure 3, on a représenté un pieu d'ancrage en béton armé précontraint suivant l'invention. Ce pieu est destiné, par exemple, à assurer la stabilité au renversement d'un ouvrage de soutènement et de retenue, tel qu'un mur de quai, un mur de sou- tènement, un barrage, une culée de pont. Ce pieu d'ancrage come prend un noyau en béton précontraint 13 enrobé dans du béton non précontraint 14. 



   Pour réaliser ce pieu, on confectionne d'abord, selon un procédé connu, par exemple à l'aide d'un fourreau temporaire 15 (figure 4) la partie inférieure   d'un   pieu moulé dans le sol. La masse de béton non précontraint 16 présente une-base 17 forte- ment élargie et exécutée en béton relativement sec. Le fût 18 du pieu peut être exécuté en béton plus plastique. Au fur et à mesure du retrait du fourreau 15, on enfonce dans l'axe.du pieu 

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 moulé dans le sol le noyau en béton précontraint 13. Sous l'effet en battage de ce noyau, le béton formant le fût 18 est refoulé dans les couches des   terres.traversées.   Les dimensions et le mode d'exécution du pieu   son   choisies de manière à obtenir une péné- tretion profonde du noyau 13 dans la base 17.

   Après l'enfoncement du noyau 13 dans le pieu moulé dans le sol, les armatures métal- liques de ce noyau sont dégarnies à leur partie supérieure pour être solidariéées plus facilement de la semelle de la construction- que le pieu doit ancrer. 



   Le noyau précomprimé incorporé au pieu moulé dans le sol confère à l'ensemble une résistance à la traction pouvant représen- ter un multiple de la pésistance du béton de même section trans- versale exécuté complètement en béton non précontraint. 



   A la figure 5, on a représenté une variante du pieu d'an- crage suivant l'invention dans laquelle le béton non précontraint 14 est entouré d'un fourreau 19 qui reste emprisonné dans le sol. 



  L'emploi d'un fourreau abandonné dans le sol peut être utile, par exemple, pour le battage des pieux d'ancrage en site aquatique. 



  Le fourreau 19 peut être composé de tuyaux en béton ou én métal. 



     A   la figure 6, on a représenté une partie d'un autre pieu d'ancrage moulé dans le sol dont le noyau en béton précontraint est constitué par des éléments tubulaires 20 en béton autour des- quels on a coulé du béton non précontraint 21. La précontrainte des éléments tubulaires 20 est réalisée au moyen d'armatures en acier longitudinales 22 disposées à   l'intérieure   de ces éléments. 



  Ces armatures sont enrobées dans du béton 23 après leur mise sous tension. 



   Les éléments tubulaires 20 présentent axialement des sail- lies ou frettes 24 destinées à augmenter l'adhérence au béton coulé sur place. 



   A la figure 7, on a représenté une autre forme de réalisa- tion d'un ouvrage en béton armé précontraint suivant l'invention, travaillant en traction axiale. Cet ouvrage se présente sous la 

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 forme d'un tirant 25 comprenant un noyau en béton armé précontraint 13 (figure 8) à l'intérieur d'une masse en béton non précontrainte 14. Le tirant 25 de la figure 7 est placé au sommet d'un rideau de palplanches 26 et il est équipé d'une tête   d'encrage   27 permet- tant de tendre le noyau 13 et de le buter contre une poutre d'appui 28. Le béton non précontraint 14 est coulé sur place. 



   Une armature en béton précontraint peut s'appliquer d'une man/ière analogue à la plupart des pièces en béton travaillant en traction axiale ou en flexion composée (traction et flexion) et notamment aux entraits, tirants de charpentes, de bâtiments et de ponts. 



   A la figure 9, on a représenté un rideau de palplanches comprenant des noyaux en béton précontraint 30 voisins l'un de l'autre et enrobés dans une paroi en béton non précontraint 31. 



  Le profil des noyaux 30 peut évidemment varier selon les dondi- tions de surcharge et d'exécution. Le même mode d'armatures peut s'appliquer à   l'exécution   de pieux isolés travaillant en flexion. 



   A la figure 10, on a représenté un   ouvrnge   en béton pré- contraint se présentant sous la forme d'une poutre ou d'un arc qui comprend un noyau en béton précontraint 32 enrobé dans du béton non précontraint 53. La précontrainte du noyau 32 est assu- rée au moyen d'armatures métalliques 34 disposées à l'extérieur de ce noyau. Celui-ci présente une semelle 35 servant de coffrage à la partie inférieure de la poutre ou de   l'arc   pour la masse en béton non précontrainte 33. Cette semelle peut également servir d'appui au coffrage 36 pour le reste de cette masse en béton. 



   A la figure 11, on a représenté une variante d'une poutre ou d'un arc suivant l'invention dans laquelle les armatures métal- liques 57 assurant la précontrainte du noyau 32 sont disposées à l'intérieur de celui-ci. Des   ou/vertures   38 sont ménagées dans l'ême du noyau 32 pour permettre le passage d'armatures trans- versales 39 disposées dans des entretoises 40 entre des poutres 

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 voisines. 



   Le béton non précontraint 33 des figures 10 et 11 est coulé sur place de manière à rendre monolithe la poutre ou l'arc, le hourdis 41 et les entretoises 40. 



   A la figure 12, on a représenté une dalle, une voûte ou une poutre comprenant des noyaux en béton précontraint 52 enrobés dans du béton non précontraint 33 et pourvus chacun d'une semelle 35. 



  Celle-ci sert de coffrage pour la masse de béton 33 par suite de la disposition jointive des semelles voisines. 



   A la figure 13, on a représenté une partie   d'une   dalle ou d'une poutre dans laquelle les semelles 35 servent d'appuis pour des plaques 42 formant le coffrage inférieur pour le béton non précontraint 33 situé entre des noyaux adjacents non jointifs. 



   A la figure 14, on a représenté une pièce longitudinale, telle qu'une colonne, soumise à une compression axiale. Au lieu d'utiliser des frettes qui reprennent la traction des fibres extérieures de la pièce, on a prévu. dans celle-ci une armature longitudinale rigide en béton précontraint. Cette armature se présente sous la forme de deux U 43 disposée de part et 'd'autre d'une masse de béton non précontraint 44. 



   La figure 15 montre une autre pièce soumise à compression axiale et comprenant deux U en béton précontraint enrobés complè- tement dans du béton non précontraint. 



   A la figure 16, on a représenté une autre pièce soumise à compression axiale. Celle-ci comprend un noyau précontraint en forme de I 45 enrobé dans une masse de béton non précontraint 44. 



   Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée aux formes de réalisation représentéës et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la disposi- tion et la constitution de certains des éléments intervenant dans sa réalisation, sans sortir de la portée du présent brevet, à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction 

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 avec l'objet de chacune des revendications suivantes. 



    REVENDICATIONS.   



   1. Procédé de construction d'un ouvrage en béton armé pré- contraint dans lequel du béton frais est mis en contact avec du béton précontraint, notamment dans la partie de l'ouvrage qui sera soumise à l'extension en service, caractérisé en ce que l'on utilise la propriété d'une armature en béton précon- traint incorporée dans du béton non précontraint, de jouer vis à vis de ce dernier béton un rôle analogue à celui d'une armature métallique, rôle qui consiste à augmenter la résistance à la fis- suration du béton non précontraint dans les parties soumises à l'extension en service.

Claims (1)

1. 2. Procédé suivant la revendication 1, c a r a c t é r i- s é en ce que, dans le cas où on coule le béton frais dans un coffrage en béton précontraint, on tient compte de ce que le cof- frage est en béton précontraint et qu'il augmente la résistance à la fissuration du béton non précontraint dont il est rendu solidaire par adhérence.

   3. Ouvrage en béton armé précontraint obtenu par le pro- cédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes.

   4. Ouvrage en béton armé précontraint suivant la revendi- cation 3, caractérisé en ce que, dans le cas où le coffrage est en béton armé précontraint, la section transversale de cc coffrage dans les parties de l'ouvrage qui seront soumises l'ex à/tension en service, est choisie de façon à pouvoir supporter, tout au moins en grande partie, la traction qui sollicite l'ouvra- ge terminé.

   5. Ouvrage en béton armé précontraint suivant la revendi- cation 4, dans le cas où le coffrage en béton précontraint pré- sente des nervures intérieures dans la partie tendue de l'ouvra- ge, c a r a c t é r i s é en ce que les dites nervures sont di- rigées dans le sens des efforts de traction,, 6. Ouvrage en béton armé précontraint suivant la revendi- <Desc/Clms Page number 11> cation 5, caractérisé é en ce que les nervures susdites sont ménagées de façon à être noyées dans le béton frais suivant leurs deux faces opposées.

   7 Ouvrage en béton armé précontraint suivant la revendica- tion 3, car a c t é r i s é en ce qu'il se présente sous la for. me d'un pieu d'ancrage comprenant un noyau en béton précontraint enrobé dans du béton non précontraint.

   8. Ouvrage en béton armé précontraint suivant la revendi- cation 7, caractérisé é en ce que le béton non précon- traint forme un pieu moulé dans le sol dans lequel le noyau en béton précontraint susdit a été refoulé avant la prise du béton non précontraint.

   9. Ouvrage en béton armé précontraint suivant l'une ou l'autre des revendications 7 et 8,caractérisé é en ce que le béton non précontraint est entouré d'un fourreau qui reste emprisonné dans le sol.

   10. Ouvrages en'béton armé précontraint suivant la reven- dication 9,caractérisé en ce que le fourreau susdit est composé de tuyaux en béton ou en métal.

   11. Ouvrage en béton armé précontraint suivant la revendi- cation 7, c a r a c t é r i s é en ce que le noyau en béton précontraint susdit est constitue par des éléments tubulaires en béton autour desquels on a coulé du béton non précontraint, la précontrainte de ces éléments tubulaires étant réalisée au moyen d'armatures en acier disposées-à l'intérieur des éléments.

   12. Ouvrage en béton armé précontraint suivant la reven- dication 11, caractérisé é en ce que les armatures sus- dites ont été enrobées dans du béton après leur mise sous ten- sion.

   13. Ouvrage en béton armé précontraint suivant l'une ou l'autre des revendications 11 et 12,caractérisé é en ce que les éléments tubulaires susdits présentent extérieurement des saillies. <Desc/Clms Page number 12>

   , 14. Ouvrage en béton armé précontraint suivant l'une ou l'autre des revendications 7 à 13, caractérisé é en ce que les armatures métalliques du noyau en béton précontrait sont dégarnies à leur partie supérieure après mise en place du pieu.

   15. Ouvrage en béton armé précontraint suivant la reven- dication 3, caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'un lisant comprenant un noyau en béton armé précon- traint à l'intérieur d'une masse en béton non précontraint.

   16. Ouvrage en béton armé précontraint suivant la reven- dication 15, c a r a c t é r i s é en ce que la masse en béton non précontraint est coulée autour du noyau en béton précontraint.

   17. Ouvrage en béton armé précontraint suivant la reven- dication 3, caractérisé en ce qutil se présente sous la forme d'un pieu travaillant par flexion et comprenant un noyau en béton précontraint enrobé dans du béton non précontraint 18. Ouvrage en béton armé précontraint suivant la reven- dication 3, caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'un rideau de palplanches comprenant des noyaux voi- sins en béton précontraint enrobés dans une paroi en béton non précontraint.

   19. Ouvrage en béton armé précontraint suivant la reven- dication 3, caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'une poutre ou d'un arc comprenant un noyau en béton précontraint enrobé dans du béton non précontraint.

   20. Ouvrage en béton armé précontraint suivant la reven- dication 19, caractérisé en ce que les armatures mé- talliques assurant la précontrainte du noyau susdit sont dis- posées à l'extérieur de celui-ci.

   21. ouvrage en béton armé précontraint suivant la reven- dication 19, caractérisé é en ce que les armatures mé- talliques assurant la précontrainte du noyau susdit sont dispo- sées à l'intérieur de celui-ci.

   22. Ouvrage en béton armé précontraint suivant l'une ou <Desc/Clms Page number 13> l'autre des revendications 19 à 31,caractérisé é en ce que le noyau susdit présente une semelle servant de coffrage à la partie inférieure de la poutre ou de l'arc, pour la masse en béton non précontraint.

   23. Ouvrage en béton armé précontraint suivant la reven- dication 3, car a c t é r i s é en ce qu'il se présente sous le forme d'une dalle ou d'une voûte comprenant des noyaux en béton précontraint enrobés dans du béton non précontraint et pourvus d'une semelle servant de coffrage pour la masse en béon non pré- contraint par suite de la disposition jointive des semelles voi- sines 24. Ouvrage en béton armé précontraint suivant la reven- dication 3, caractérisé é en ce qu'il se présente sous la forme d'une dalle ou d'une voûte comprenant des noyaux en béton précontraint enrobés dans du béton non précontraint et pour- vus d'une semelle servant d'appui pour des plaques formant coffra- ge inférieur pour du béton non précontraint situé entre les noyaux adjacents non jointifs.

   25. Ouvrage en béton armé précontraint suivant la revendi- cation 3, caractérisé é en ce qu'il se présente tous la forme d'une pièce longitudinale soumise à compression axiale comprenant une armature longitudinale rigide en béton précontraint associée à du béton non précontraint.

   26. Procédé de construction d'un ouvrage en béton armé précontraint tel que décrit ci-dessus. armé 27. Ouvrage en béton précontraint tel que décrit ci-dessus et représenté aux dessins ci-annexés