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ARMATURE DESTINEE A ETRE UTILISEE DANS LES CONSTRUCTIONS EN BETON
PRECONTRAINT.
La présente invention se rapporte à une armature destinée à être utilisée lors de l'obtention de pièces'en béton précontraint.
Dans la technique du béton précontraint, on connaît des ar- matures constituées à la fois d'éléments mis en traction et d'éléments mis en compression qui sont fixés l'un à l'autre à leurs extrémités, afin que la force de traction dont les premiers sont porteurs, soit équili- brée par la force de compression qui réside dans les seconds.
Pour évi- ter qu'ils ne flambent, les éléments comprimés s'appuient latéralement sur les éléments tendus soit en des p oints isolés répartis sur toute la longueur, soit de façon continue
Ce genre d'armatures se place dans les moules ou dans les coffrages avant le bétonnageo Lorsque le béton a suffisamment durci, on le met en précontrainte en supprimant ce qui unissait les extrémités des deux éléments de l'armature
Pour être utilisée avec profit, l'armature que l'on vient de décrire, doit répondre à plusieurs conditions: 1/ après l'annulation de la solidarisation des éléments constitutifs les éléments mis en compression doivent pouvoir être récupérés ou bien être utilisés comme.armature du béton;
dans ce dernier cas, il faut donc pou- voir les ancrer au béton lorsqu'ils se sont complètement détendus ou, mieux encore, après les avoir mis en traction; 2/ l'armature doit avoir une certaine souplesse afin de pouvoir suivre des tracés curvilignes sans que la détente des éléments comprimés s'en trouve compromise.
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3/ l'armature ne peut prendre trop de place dans la pièce en béton.
Toutes ces conditions, on le voit, se rapportent presque ex- clusivement aux éléments mis sous compression; la construction des élé- ments mis sous traction ne présente aucune difficulté.
Il est évidemment primordial que les éléments tendus trans- mettent au béton la force qu'ils portent. Après l'annulation de leur liai- son avec les éléments comprimés, il faut donc que la force qui réside dans ces derniers soit complètement annulée. On connaît jusqu'à ce jour deux moyens de parvenir à ce résultat:- a) placer les éléments dans une gaine ou les enrober par une matière qui les empêchent d'entrer en contact -,:'avec le béton. b) construire des éléments complexes de façon telle qu'ils se contractent de manière appréciable dès qu'est supprimée la force qui les mettait en compression.
L'un et l'autre système offrent l'inconvénient d'un prix éle- vé, de l'encombrement et, souvent du manque de souplesse.
La présente invention tend à remédier à ces inconvénients en substituant aux constructions encombrantes dont on obtient par artifice la contraction indispensable (spirales ou ressorts) un élément qui au contrai- re ne se contracte que faiblement: une simple barre d'acier à haute limite élastique, initialement soumise à une tension de compression se rapprochant de cette limite.
Elle est basée sur le principe bien connu que lorsqu'on an- nule la force de compression qui lui est appliquée, une barre d'acier s'al- longe en se contractant (phénomène de Poisson) et que cette contraction latérale est fonction de la chute de tension et du diamètre de la barre.
Si le produit de ces deux facteurs est suffisamment grand (au moins 1, 000 kg/mm.) la contraction obtenue dans la barre employée comme élément de compression est suffisante pour la décoller du béton qui l'enrobe. Pour obtenir ce résultat, on voit qu'il est essentiel de ne re- courir qu'à une barre en acier à haute limite élastique et de la soumet- tre à une tension initiale élevée si l'on veut éviter que la dimension de son diamètre ne compromette la souplesse de l'armature ou rende celle-ci trop encombrante.
Pour augmenter la chute de tension, on a avantage à appli- quer à la barre une force de traction après avoir annulé.la liaison entre les éléments de compression et les éléments de traction. Cette force de traction peut permettre soit l'extraction de la barre et sa récupération, soit sa mise en traction. Dans ce dernier cas, après avoir été ancrée au béton, elle deviendra partie intégrante de l'armature.
Lors de la détente de la barre, les différents points de sa surface se déplaceront par rapport au béton,environnant. On a donc avan- tage à diminuer le coëfficient de frottément de l'acier sur le béton en l'enduisant d'un produit lubrifiant.
Afin de bien faire comprendre l'invention et son mode de ré- alisation, on en décrira ci-après un exemple d'exécution en se référant à la figure 1 des dessins qui montre une armature du type répondant aux don- nées de l'invention et les organes principaux intervenant dans une opéra- tion de précontrainte.
La figure 2 est une vue de détail.
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Sur les dessins ci-joints, on a représenté en 1 les fils à haute limite élastique qui constituent les éléments mis en traction et qui sont répartis d'une manière circulaire autour de l'élément 2 mis en compres- sion et constitué par une barre d'acier à haute limite élastique.
Les fils 1 reçoivent d'une manière connue à leurs extrémités une ondulation 3 et ces extrémités sont enrobées sur toute la longueur de l'ondulation dans un béton ou mortier de ciment 4 renforcé par une gaine de frettage 5 et munie de plaques 6 percées d'ouvertures 7 pour le passage des fils de traction l.
L'équivalent de mise sous tension comprend dans l'exemple dé- crit un vérin (non représenté), une tige filetée 8 se vissant dans l'une des plaques 6, un anneau taraudé 9 prenant sur le pas de vis de la tige 8 et servant à maintenir un manchon 10 de blocage contre une plaque 11 d'ap- pui pour le vérin.
Le flambage des armatures sur la longueur où doit avoir lieu le bétonnage est évité par des plaques 12 percées d'une ouverture centrale 13 (fig. 2) pour la pièce 2 et d'ouvertures 14 pour les fils 1.
Au moment de la mise en tension le vérin exerce par l'inter- médiaire de la tige 8 une traction sur les fils 1 et produit en même temps une réaction sur la plaque 11, ce qui met l'élément 2 en compression.
Quand cette mise sous tension est terminée, on met en place le manchon 10 et ce dernier est serré au moyen de l'anneau 9 dans la posi- tion indiquée.
Le vérin est enlevé.
L'armature est placée dans le coffrage ou dans le moule avant le bétonnage de la pièce en prenant soin de laisser dépasser les ancrages et quelques centimètres de la barre 2 en A. Le dispositif d'ancrage repré- senté à droite -dans. la -figure 2 peut toutefois ¯être enrobé dans le -béton.. -
Lors du bétonnage, les éléments comprimés aussi bien que les éléments tendus sont enrobés par le béton avec lequel ils se trouvent en contact direct.
Après bétonnage et durcissement, les fils sont coupés, on dévisse ,la plaque 9 et on enlève le manchon 10 ainsi que la plaque 11.
La pièce 2 qui est alors libérée, se contracte (phénomène de Poisson). Elle peut être facilement enlevée par traction sur la partie faisant saillie par rapport au bétonnage qui a été effectué entre les limi- tes représentées en A et B.
Il est bien entendu que les détails de réalisation décrits et représentés n'ont été donnés qu'à titre d'exemples et que de nombreu- ses modifications peuvent être introduites sans s'écarter de l'invention.
C'est ainsi notamment que les organes d'ancrage au lieu d'être constitués par des blocs 4 de mortier ou de béton prévus autour des extrémités ondulées des armatures pourraient être d'un tout autre type convenable.
Grâce à l'invention, on réalise un système d'armature de con- ception simple et coûteuse dans lequel l'élément de compression est amovible et aisément récupérable.