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Procédé de décintrement, de constructions en béton armé et appareils appropriés à l'application du procédé.
On sait que les couvertures en béton armé-de moyenne, ou grande portée,''certains types d'auvents, de sheeds, etc... sont, en général, sous-tendus par des ti- rants, enrobésou non, soutenus de place .en 'place par des suspentes accrochées a la couverture elle-même.
On sait également que si l'on procède au décintre- ment de cesccouvertures sans prendre de précautions spé- ciales, les aciers du tirant ne sont mis en charge qu'au cours\ de cette opération et leur .allongement élastique entraîne des déplacements horizontaux des appuis-qui intro- duisent des'efforts secondaires importants dans les élé- ments résistants de la couverture et dans les poteaux.
Ces efforts secondaires son-t d'autant plus considé- rables que les déplacements d'appui sont plus grands et l'on est amené, pour enlimiter les effets, à prévoir soit des dispositifs spéciaux (appareils d'appui, bielles, etc...), soit à s'imposer un faible taux'de travail des aciers. Pour remédier à ces sujétions incompatibles avec l'économie de la construction, il est connu d'utiliser le procédé dit de cambrure des tirants. Ce procédé consiste à
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soulever les tirants au droit de chaque suspente d'une quantité suffisante pour rattraper leur allongement élas- ti que suivant l'horizontale ou meme dépasser légèrement celui-ci.
Théoriquement ce simple artifice permet d'éviter 1'écartèrent des appuis et de supprimer du même coup les efforts secondaires. En réalité, lorsqu'on ne cambre qu'un seul tirant à la fois, les mêmes efforts secondaires que précédemment prennent naissance pendant les opérations de décintrement et la cambrure n'a pratiquement pour effet que de ramener dans les poteaux les efforts secondaires a des valeurs acceptables. On conçoit que cette opération n'est efficace que si les limites élastiques, tant des aciers que du béton dea poteaux,n'ont pas été dépassées lors du décintrement.
Par contre, dans la couverture elle- meme, surtout lorsqu'elle est constituée par un voile ner- vuré, les efforts secondaires très importants et mal dé- terminés qui ont pris naissance au cours des opérations de décintrement et de cambrure de chacun.des éléments de la voûte successivement, subsistent après coup et peuvent avoir pour conséquence la création de fissures importantes.
La présente invention a pour objet un procédé de décintrement, avec mise en cambrure des tirants, appli- cable aux voûtes ou fermes en béton armé, procédé destiné à prévenir l'apparition d'efforts secondaires tant dans les voûtes que dans leurs appuis.
Selon l'invention, le procédé réside dans la combinaison d'un décintrement progressif avec une mise en cambrure également progressive de tous les tirants apparte- nant à un meme élément de construction, en principe monoli- thiqae, c'est-à-dire isolé ou séparé de ses voisins, par exem- ple par les joints usuels de dilatation.
La prise en charge de l'effort de cambrure par la voûte ou la ferme de couvertures est en outre également pro- gressive du fait que, selon l'invention, les suspentes des tirants sont elles-memes utilisées pour la mise en cambrure de ceux-ci.
Le décintrement progressif est avantageusement opéré en partant des rives vers le centre de la construction tandis' que la cambrure s'obtient par paliers successifs au fur et a mesure du décintrement.
Selon l'invention les appareils mécaniques destinés au soulèvement des tirants sont indépendants des échafaudages et prennent appui sur lesdites suspentes. Il convient en outre pour la progressivité de l'opération qu'ils soient commandés simultanément de manière à fournir par pa- liers des efforts et des soulèvements équivalents. Ce résul- tat peut être obtenu par reprises successives avec des vérins, de préférence hydrauliques, commandés à partir .d'un organe central de mise en pression.
La description qui va suivre, en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut etre réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien. entendu, partie de ladite invention.
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La fig. 1 est une vue schématique d'un hall - pourvu d'un dispositif, conforme à l'invention, de mise en cambrure des tirants.
La fig. 2 est le schéma d'une suspente.
Les fig. 3 et 4 sont des vues d'un vérin de mise en cambrure, la figure 3 étant la coupe par III-III de la fig. 4.
Enfin- les figures 5 et 6 montrent la suspente terminée, la fig. 5 étant la coupe par V-V de la fig. 6.
Le hall représenté à titre d'exemple sur la fig. 1 est couvert par une voûte mince 1 en béton armé son- tenue par des arcs 2 portés par des poteaux 11. Ces arcs sont sous-tendus par des tirants S soutenus par des suspentes 4.
Pour la clarté de la figure, on n'a représenté très schéma- tiquement qu'une partie de l'échafaudage supportant les .éléments de cintres 5 de coffrage de la voûte. Chacun de ces éléments 5 peut être démonte, indépendamment des antres, en partant du plan des, naissances 6 de la vente autrement dit des rives de la construction. L'échafaadage comprend' en outre un plancher 7 qui supporte pendant la construction les tirants 3 sous-tendant les arcs.
Au moment du décintrement chacune des suspentes 4 est reliée au tirant correspondant par l'intermédiaire d'un vérin 8, hydraulique par exemple, destiné à soulever le tirant en reportant la charge sur la suspente solidement fixée à sa partie supérieure. Chacun de ces vérins a une certaine course et, grâce 9, un système de tiges filetées ou. d'étriers mobiles, il peut être exécuté autant de reprises de vérins que l'on désire* Tous les, vérins, huit dans l'exem- ple représenté, communiquant avec une bâche centrale 9 qui, grâce aux canalisations 10, fait agir la meme pression à l'intérieur de chacun d'eux.
Pour décintrer la voûte on soulève 'd'abord les tirants 3, grâce aux vérins 8, d'une certaine quantité frac- tion de la cambrure totale à donner aux tirants.; on démonte alors en partant des rives Une 'partie du cintre par exemple les éléments 5a et 5b, puis on soulève à nouveau le tirant d'une certaine hauteur et on démonte une autre partie du cintre par exemple 5c, etc... L'exemple d'échafaudage repré- senté, permet éventuellement d'opérer en six étapes successi- ves; le tirant pourra donc etre mis en cambrure à la suite de six reprises des vérins.
On''-conçoit que suivant ce procédé les efforts reportés au droit des poteaux 11 puissent rester constamment verticaux et qu'en outre il n'apparaisse aucun effort secondaire dans la voûte elle-même.
Dans l'exemple de réalisation représenté, chaîne tirant est soutenu par deux suspentes. Il est bien évident que le nombre de celles-ci peut être quelconque et qu'il suffit, pour donner au tirant la cambrure voulue, soit de prévoir des réglages différents pour les vérins, soit d'isoler par exemple les vérins correspondants aux suspentes de rives, lorsque le relèvement obtenu par ceux-ci est suffisant, tout en continuant' à agir sur les vérins inté- resaant les suspentes de la partie centrale.
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L'ensemble d'une suspente et d'un tirant pen- dant la cambrure est représenté par la figure 2. Lapsus- pente 4 est constituée par une tige d'acier (acier à béton, acier de nuance quelconque,ou acier inoxydable, si l'on désire ne /pas enrober les suspentes) filetée sur la lon - gueur 1 à. sa partie inférieure; à sa partie supérieure elle peut être accrochée d'une manière quelconque à la couverture par exemple l'aide d'un 4crou 12 et d'une plaquette I2a.
Les aciers 13 constituant le tirant 3 peuvent être des aciers ordinaires ayant subi un étirage à froid ou des aciers à haute résistance, ou même des câbles. Ils sont au préalable posés sur le plancher horizontal 7 faisant partie de l'é- chafaudage schématisé sur la figure 1 et placé à la cote a.
Maintenus en paquets au moyen d'étriers de soutien 14, leurs extrémités'ont été enrobées dans les retombées des arcs sou- tenant la voûte. La couverture étant encore sur cintre on met en place le dispositif de mise en cambrure dont le dé- tail est illustré par les figures 3 et 4. Sur ces'figures, les tirants 3 formés par les aciers 13 sont maintenus par les étriers 14 fermés par les boulons 15. La suspente 4 tra- verse librement le tirant dans l'étrier par un tube 16 vissé dans ce dernier. Sur la partie filetée de la suspente est vissé l'écrou 17 qui supporte l'étrier 14 par l'intermédiaire d'une bague 18.
Le dispositif de mise en cambrure proprement dit comprend un premier palonnier 19 en contact, par sa face supérieure, avec l'étrier 14 et par sa face inférieure avec les pistons 20 de deux vérins dont les pots de presse 21 reposent sur un second palonnier 22 traversé par les ajuta- ges 26 d'alimentation des vérins. Ce dernier est solidaire d'un tube de guidage 23 et il prend appui sur la suspente par l'intermédiaire d'une rondelle 24 et d'un écrou 25.
Ces différentes pièces étant montées sur la partie filetée de la suspente, on règle tout d'abord l'écrou 25 de manière que les vérins, écrasés au maximum, soient au contact des palonniers.
Si l'on fait agir les vérins, le palonnier supé- rieur 19 et le tirant 3 seront soulevés et la réaction correspondante sera transmise à la suspente 4. L'écrou 17 sera alors serré au fur et à mesure du déplacement du palon- nier 19 pour suivre le déplacement de celui-ci et, si on laisse tomber la pression des vérins, cet écrou empechera les tirants de reprednre leur position première.
On peut alors remonter le palonnier inférieur 22 et les vérins, en serrant l'écrou 25, faire agir de nouveau les vérins et procéder à un nouveau soulèvement du tirant.
Chacune des suspentes de la construction est munie d'un équipage de vérins de ce genre. Pour tenir compte du fait que les tirants peuvent ne pas avoir à supporter les mêmes efforts (tirants de rive par exemple) on peut prévoir des vérins ayant des pistons de diamètres différents. Cette précaution est toutefois insuffisante car, pour des circons- tances accidentelles, (malfaçons, décintrement irrégulier) des tirants théoriquement identiques peuvent réagir diffé- remment sur les vérins. En outre; les vérins sont parfois capricieux et on ne peut pas, en toute sécurité, parfaire un réglage en comptant à la fois sur l'égalité de réaction des tirants et la précision des vérins.
Selon l'invention, au lieu de régler la course des vérins par la pression de la bâche, ceux-ci sont conçus pour se bloquer après une
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course déterminée fixée à l'avance, par exemple par l'uti- lisation d'une collerette de bntée 27 (fig. 4). Cette butée petit être réglable si l'on désire utiliser les vérins à des opérations de cambrure très.différentes.
En se reportant à la figure 2, un mode d'emploi possible du dispositif qui vient d'être décrit est le sui- vant :
On commence par un réglage général de tous les appareils en remontant de r tous les tirants de la cote a à une même cote x. Ce réglage permet, en premier lieu, @ d'éliminer les petites erreurs de pose des tirants sur leur plancher de soutien. L'effort nécessaire pour soulever les tirants au.-départ est très faible et ce réglage peut se faire sans utiliser les vérins, en se contentant de serrer avec une clé les écrous 17.
Cette cote x et le soulèvement de réglage r sont choisis de telle façon que la distance verticale qui sépare le niveau définitif b du niveau intermédiaire x soit égale a un nombre entier n de courses de vérins.
Le'réglage achevé pour tous les tirants on procède alors aux opérations de vérinage. Tous les vérins étant raccordés à la même bâche 9. (fig.1) on met en marche la pompe et l'on arrête de pomper lorsque tous les vérins sont arrivés à fin de course. On serre, à la main, les écrous
17, on laisse tomber la pression, on remonte le palonnier inférieur en serrant les écrous 25 et l'on se trouve en pla- ce pour une nouvelle opération de.soulèvement que l'on ef- fectuera après démontage d'une partie des cintres. Il suffit de répéter n fois cette opération pour achever avec préci- sion la cambrure de tous les tirants à la cote fixée d'avan- ce, c'est-à-dire amener le tirant de la position I3a à la position I3b.
Lorsque le tirant est amené à sa cote définitive, l'ensemble des vérins et des palonniers est démonté et la partie filetée de la suspente qui dépasse sous le tirant est coupée à fleur de l'écrou 17.
La suspente, l'étrier et le tirant peuvent alors être enrobés d'un béton de protection comme le montrent les figures 5 et 6. Pour ce faire, il est avantageux de pré- voir des armatures légères maintenant le béton au contact de la suspente. Pratiquaient le premier réglage et même le premier vérinage pourront se faire sans commencer le décin- trement, car les très faibles cambrures ne rapprochent qu'insensiblement les points d'appui de la couverture en l'espèce les têtes de poteaux 11.
On conçoit que, si l'on a soin de prévoir des soulèvements assez faibles, (le 1/5 de la cambrure totale par exemple), on pourra conduire l'opération de décintrement sans modifier sensiblement en cours d'opération l'écartement primitif des points d'appui et par conséquent sans introduire d'efforts secondaires (mêmes provisoires) ni dans la couver- ture, ni dans.les poteaux,
Il va d'ailleurs de soi que les modes de réalisa- tion décrits n'ont été donnés qu'à titre d'exemples et qu'ils pourraient être modifiés, notamment par la substitu- tion d'équivalents techniques, sans'que l'on sorte pour cela du,cadre de l'invention.