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Un procédé de mise en tension d'armatures pour béton précontraint.
La présente invention a pour objet un organe consis- tant en armatures spéciales pour béton précontraint, un procédé de confection d'une gaine de protection de ces armatures contre l'a- dhérence du béton et un procédé de mise en tension de ces armatures.
Jusdu'à présent, dans tous les procédés de fabrica- tion du béton précontraint, on s'est ingénié, sauf dans le système Hoyer, à placer dans le coffrage, avant bétonnage, des armatures dont on évite l'adhérence au béton par des gaines de protection.
Après bétonnage et durcissement du béton, on met les armatures en traction en les ancrant d'un côté d.e la poutre et en exerçant l'ef-. fort de traction sur les barres en appuyant le vérin à l'autre ex- trémité,
Ce système révèle de nombreux inconvénients : a) On doit disposer des extrémités de la poutre à construire. On @
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peut remédier à cet inconvénient en fabriquant les poutres sur le sol et en les mettant en place ultérieurement. b) Il est très difficile d'envisager la fabrication des poutres continues sur plusieurs appuis.
En effet, le relèvement des barres aux appuis ne peut se faire qu'en admettant une réduction importan- te de l'effort de traction appliqué aux extrémités, par frottement aux endroits de courbure, frottement d'ailleurs extrêmement diffi- cile à évaluer. Si on met les barres dans la fibre neutre, la pré- contrainte est utilisée peu économiquement. c) Les plateaux et systèmes d'ancrage aux extrémités des poutres sont très coûteux, d) La gaine de protection des armatures est coûteuse, On ne peut guère envisager la protection des barres par un enduit plastique économique par suite de l'incertitude sur la valeur de l'adhérence.
Cette adhérence réduit en effet l'effort de précontrainte d'une extrémité des barres à l'autre, On ne connaît donc plus la valeur exacte de la précontrainte tout le long des armatures et en parti- culier à l'endroit ou le moment est maximum. Or, la connaissance de la valeur exacte de la précontrainte à cet endroit est absolument nécessaire. e) La mise en traction des barres est une opération coûteuse,
Notre système pallie à ces inconvénients.
Les armatures sont constituées par des bobines de fil d'acier à haute limite élastique, à spires très aplaties (voir croquis n 1). Pour former l'armature d'une poutre, on place de part et d'autre du centre de la poutre, deux de ces bobines, le nombre de spires étant calculé suivant l'effort de précontrainte à établir. Au centre, les spires des deux bobines s'emboitent l'une dans l'autre comme l'indique le croquis n II ci-joint, de manière ?) réserver au centre un espa.ce libre pour y placer un noyau.
Ce noyau est constitué de trois pièces. Deux d'entre elles, ( a, sur le croquis n II ) servent simplement à la trans- mission de l'effort de précontrainte aux spires. La pièce intérieu-
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re est constituée d'un ou plusieurs systèmes de clavettes qui par enfoncement à l'aide d'un vérin placé perpendiculairement à l'axe des armatures, créeront l'effort de précontrainte.
Le ferraillage est donc extrêmement simple.
Trois questions restent posées : a) celle de l'ancrage des barres à l'extrémité des armatures, @b) celle de la protection des barres contre l'adhérence du béton, c) celle de la mise à l'abri du béton de la partie centrale où les barres se chevauchent.
Voyons les successivement : a) L'ancrage des barres est résolu par suite de la continuité des spires aux extrémités des armatures. Il faudra naturellement veil- ler à ce que le noyau de béton enfermé dans la bobine ne soit pas écrasé par suite de l'importance de la compression au droit de la courbure des spires. Pour cela, il faut :
1 faire reprendre au béton par adhérence sur une certaine longueur de l'armature une partie de l'effort de traction dans l'armature.
Il suffit pour cela d'interrompre la gaine qui protège les spires à une certaine distance de l'extrémité de celles-ci.
2 placer à l'extrémité de la bobine un noyau en acier sur lequel les spires s'appuient et qui répartit la pression sur une surface plus grande. b) Nous proposons comme gaine de protection des armatures contre l'adhérence une double pellicule formée d'un enduit plastique ne se desséchant pas, recouvert d'un enduit de protection séchant rapidement à l'air et suffisamment dur pour résister au frottement et aux vibrations du béton lors du bétonnage. c) Il suffira d'entourer le point central de la poutre où les spires se chevauchent d'une boite de protection de dimensions le plus restreintes possible.
Avantages du système.
1 - Il permet de réaliser des poutres dont les extrémités ne sont pas accessibles pour le placement des vérins, sans devoir passer par la sujétion de la mise en place ultérieure, Exemple : poutre portant entre deux murs mitoyens dans un bâtiment.
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2 - Il s'applique aussi bien 'Il une construction hyperstatique qu'à une poutre sur deux appuis. La mise en tension s'opérant per- pendiculairement à l'axe des armatures peut se faire en n'importe quel endroit des ouvrages. Les croquis III et IV montrent schéma- tiquement comment s'opère la mise en tension dans le cas d'une pou- tre continue sur plusieurs appuis et d'un mur de soutènement à con- treforts sur pieux.
3 - Il permet de réaliser aisément des constructions mixtes, béton armé - béton précontraint,dans lesquelles chacun des constituants apporte ses qualités propres. Par exemple, un hourdis à nervures dont les nervures s'appuient sur des poutres qui elles mêmes repo- sent sur des colonnes, peut très bien comporter une dalle en béton armé et des nervures et des poutres en béton précontraint, l'ensem- ble étant bétonné d'une seule venue.
4 - Les systèmes d'ancrage aux extrémités des barres sont suppri- més. Au point de vue prix, le morceeau d'acier de répartition à l'extrémité des armatures et le dispositif de mise en traction ( très simple, voir croquis n II ) ne peuvent leur être comparés aux coûteux systèmes d'ancrage actuellement employés.
5 - La ga.ine de protection des armatures réalise une économie im- portante par rapport à tous les systèmes de gaine actuellement em- ployés. En fait, il suffit de tremper'les armatures successivement dans les deux bacs contenant les enduits bon marché cités plus haut.
L'incertitude sur la valeur exacte de l'adhérence des aciers a ici beaucoup moins d'importance que dans les procédés ordinaires. En effet, on applique l'effort de précontrainte à l'endroit ou près de l'endroit où le moment de flexion est maximum. On n'a donc au- cune incertitude sur la valeur exacte de la précontrainte à cet endroit. Aux autres endroits où le moment est moindre, l'importance de l'incertitude est également moindre. Il suffit qu'elle soit com- prise entre des limites de tolérance fixées à l'avance lors du cal- cul de la poutre.
6 - Sauf au droit de l'organe de mise en tension, la poutre n'est plus déforcée par les gaines encombrantes des autres systèmes. Le déforcement local de la poutre est faible ( 25 m/m de largeur sur
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une partie de la hauteur si on place les bobines sur champ et
25 m/m de hauteur sur toute ou une partie de la largeur si on place les bobines à plat). De plus, s'il y a plùsieurs bobines à accoler, on peut décaler les boites de mise en tension l'une par rapport à l'autre suivant l'axe longitudinal des poutres.
REVENDICATIONS.
1 - Organe défini en ce que les barres qui doivent constituer les armatures du béton précontraint consistent en bobines aplaties de dimensions voulues, dont le croquis n I donne un modèle.
2 - Procédé caractérisé par le fait que les armatures d'éléments en béton précontraint sont constituées de deux ou plusieurs de ces bobines reliées entre elles par un dispositif adéquat.
3 - Procédé définè suivant 2 , caractérisé par le fait que la mise en tension de ces armatures se fait en enfonçant dans l'espace in- térieur des spires qui se chevauchent, un coin, une clavette ou tout autre organe ayant pour but d'élargir cet espace, quel que soit le système de gaine de protection employé pour éviter l'adhé- rence des barres.
4 - Procédé caractérisé par le fait que la gaine de protection des armatures contre l'adhérence du béton est formée d'un double enduit, le premier plastique, l'autre dur, résistant aux frotte- ments et aux vibrations du béton. Ces deux enduits peuvent d'ail- leurs être réduits à un seul dont la nature plastique à l'abri de l'ai serait telle qu'il se formerait à l'ai une carapace dure et résistante à l'usure.
5 - Procédé défini suivant 2 et 3 , caractérisé par le fait que @ la boite de protection des organes de mise en tension est fermée du côté où passent les spires, par des bandes de tôle découpées suivant notre croquis n V.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.