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FILS D'ACIER POUR LA CONFECTION D'ARMATURES FORTEMENT PRE-CONTRAINTES POUR
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BETON ARME, PàRT(CULIEBEMENTI 1?:OW< BETO;N. CABLES D ACIERo
Pour augmenter les propriétés de résistance des pièces de construc- tion en béton armé, les armatures de fer sont pré-contraintes, avant de les noyer dans le béton, au moyen de forces extérieures de tension et dans les limites de l'élasticité des armatures qui sont détendues de nouveau après la prise du béton. Après détente de la pré-contrainte, l'armature a tendance à reprendre sa forme primitive par le raccourcissement de sa longueur et l'aug- mentation de sa section.
Le béton qui entoure l'armature s'oppose à ces phé- nomènes et, par ce fait, il se produit dans la pièce de construction des ef- forts de compression qui sont en opposition aux efforts de traction résul- tants de sa fonction. L'opposition que rencontrent les armatures à se raccour- cir est essentiellement un résultat de l'adhérence existant entre celles-ci et le béton; il faut évidemment tenir compte du fait, que la contre-pression du béton environnant s'oppose à l'augmentation de leur section.
Cependant on a constaté que l'adhérence normale entre une armatu- re tendue et le béton n'est pas toujours suffisante pour s'opposer dans la mesure désirée au raccourcissement de la dite armature.
Pour augmenter l'adhérence des armatures ayant une section uni- taire relativement grande (diamètre approximatif de 10 mm et plus) on a pro- posé d'utiliser des -ancrages spéciaux pour fixer les armatures dans le béton, tels que, par exemple, des crochets d'extrémité, des renforcements de sec- tion sous forme de bourrelets et disques disposés régulièrement de distance en distance sur la longueur, ou bien des armatures, de section autre que cir- culaire, sont tordues de manière hélicoïdale autour de leur axe longitudinal.
Lorsqu'il s'agit de béton à câbles d'acier, un grand nombre d'ar- matures à petites sections sont noyées dans le béton et ce, sous forme de câ- bles de 2 à 5 mm de diamètre qui sont fortement pré-contraints, en général sous une tension de 140 kg/mm2 environ.
Dans ce cas il n'est pas possible d'utiliser des crochets d'extrémité, étant donné que ceux-ci se redresseraient
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tout simplement, en outre, ils annihileraient surtout l'avantage principal du béton à câbles d'acier qui réside dans le fait qu'il est possible d'obte- nir, par exemple, de courtes poutrelles en béton par le découpage d'une lon- gue poutrelle confectionnée d'une seule pièce,
De même, l'emploi de renforcements sous forme de bourrelets et disques est également impossible lorsqu'il s'agir de fils, étant donné que leur fabrication par étirage ne serait pas réalisable. On a déjà proposé d'utiliser du fil de section autre que circulaire, par exemple, des fils ovales et on a aussi essayé de tordre ceux-ci de façon hélicoïdale autour de leur axe longitudinal.
Il est également connu de tresser ensemble plu- sieurs fils. Cependant, ici également on rencontre des difficultés de réa- lisation. Un fil ovale est beaucoup plus difficile à étirer qu'un fil rond.
Le tressage s'effectue en général sur le fil tendu dans le moule et exige par lui-même un dispositif encombrant et compliqué qui est encore plus dif- ficile à réaliser par le fait qu'il faut procéder en même temps à la forte pré-contrainte et que de nombreux fils - sont comprimés dans une section étroi- te. Donc, si une certaine augmentation de l'adhérence a été obtenue par ces mesures, adhérence qui cependant n'est pas encore suffisante comme on a pu le constater, il subsiste encore beaucoup d'inconvénients.
La proposition suivant l'invention satisfait à l'exigence d'une adhérence plus grande par rapport à celle obtenue jusqu'à présent ainsi qu'à celle de simplifier, à la fois, la fabrication des fils eux-mêmes et leur amenée et leur traitement au lieu de leur emploi.
L'invention consiste en ce que les fils d'acier servant à la confection d'armatures pré-contraintes pour béton armé, particulièrement pour béton à câbles d'acier,sont ondulés sur toute leur longueur.
En outre, un objet de l'invention est le procédé pour la réali- sation des fils d'acier ondulés. Pour le béton à câbles d'acier, on utilise des fils d'acier à haute résistance à la traction (approximativement 200 à 250 kg/mm2) qui sont soumis après leur étirage à un traitement spécial, c'est-à-dire à une opération de redressement et, ensuite, à une trempe; la trempe étant avantageusement effectuée de manière que la surface extérieure des fils soit rendue rugueuse, par exemple, par un bain d'air, de plomb ou de sel.
Ce traitement additionnel sert à élever la limite d'élasticité, particulièrement la limite d'élasticité 0,03 %, à tel point que la pré-con- trainte qui s'effectue ultérieurement atteigne la limite la plus élevée, généralement 140 kg/mm2 environ et qu'elle reste avec certitude dans les limites de la déformation élastique. L'ondulation des fils d'acier s'effec- tue, suivant l'invention, dans la phase de traitement précédant la trempe.
Il est éventuellement possible de renoncer à l'opération de redressement, étant donné que l'ondulation représente généralement un traitement corres- pondant à la dite opération en pliant et en repliant les fils.
Les figs. 1 à 3 représentent deux formes de réalisation de fils d'acier suivant l'invention avant la pré-contrainte, les figs. 2 et 3 repré- sentant le même fil en deux vues décalées de 90 .
Lors de la pré-contrainte des fils ondulés et avant de les noyer dans le béton, les ondulations sont tendues, cependant étant donné les pro- priétés de la matière et les pré-contraintes énumérés au début, leur défor- mation n'est pas complète. Les ondulations aplaties subsistances des fils noyés dans le béton ont pour résultat. d'augmenter de façon certaine mais in- attendue l'adhérence existant entre l'armature et le béton.
Il est assez curieux de constater que l'importance de l'effet d'adhérence est en une certaine manière indépendante de la forme de l'ondula- tion, particulièrement de la hauteur de cette dernière. La forme de l'ondu- lation est essentiellement déterminée de manière qu'elle ne puisse pas in- fluencer défavorablement les propriétés de résistance des fils, malgré la fatigue qu'elle impose aux dits fils. En déterminant la longueur des ondula- tions il est avantageux de la maintenir aussi près que possible de la limi- te inférieure ainsi définie. La hauteur des ondulations la plus avantageuse
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est approximativement égale à dix fois le diamètre du fil.
Ainsi que représenté dans la forme de réalisation suivant la fig. 1, l'ondulation peut consister en des courbes disposées uniforménent dans un même plan et de part et d'autre de l'axe. Cependant les ondulations peuvent être également disposées, comme représenté aux figs. 2 et 3 de manière que les plans des ondulations s'étendant sur la longueur du fil se situent en opposition les uns des autres.
REVENDICATIONS.
1. - Fil d'acier pour la confection d'armatures fortement pré- contraintes pour béton armé, particulièrement pour béton à câbles d'acier, caractérisé en ce qu'il est ondulé sur toute sa longueur.
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