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PROCEDE ET DISPOSITIF POUR L'ANCRAGE DES ARMATURES EN ACIER POUR BETON PRECONTRAINT.
La présente invention se propose, dans la technique, de la construc- tion en béton précontraint, de donner la possibilité de réunir ensemble en un faisceau les armatures en acier associées et de les ancrer de manière tel- le que toutes ces aimatures supportent une charge aussi uniforme que possible, en évitant tout glissement, les éléments d'ancrage étant prévus selon une con- formation telle que leur fabrication et leur manipulation soient simples et peu coûteuses, et qu'ils n'occupent que peu de place.
Pour parvenir à ce résultat, on propose tout d'abord ici de couper les armatures en acier associées selon des dimensions adaptées à l'utilisa- tion envisagée, puis de les relier par leurs extrémités (par serrage ou coin- cement conjoint) entre un manchon conique et un mandrin également conique . d'une manière leur permettant de résister à la traction, et de les bloquer avant d'insérer l'ensemble du faisceau sur le chantier et de l'amener à la - tension préalable désirée par appui des éléments de serrage précités contre le béton déjà durci.
Grâce à cet agencement, il est possible de préparer les armatures en acier à l'atelier, en utilisant à cet effet les machines dont on dispo- se. Il existe alors une probabilité beaucoup plus grande pour que tous les fils supportent une charge uniforme que quand on serre ou coince le fais- ceau sur le chantier après la mise sous tension.
Il est recommandé de relier les éléments de coincement à une douil- le de mise sous tension et d'ancrer ensuite celle-ci dans la construction.
Les armatures en acier peuvent traverser la douille de tension dans sa lon- gueur et prendre appui sur l'extrémité libre de cette douille par les élé- ments de coincement précités. Les éléments de coincement peuvent être dis- simulés à l'intérieur de la douille de tension, en ce sens que la douille peut venir en prise par exemple par un taraudage avec un filetage externe du manchon de coincement muni d'un alésage conique. Les organes d'accou-
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plement de la presse ou du vérin hyeauliqua peuvent attaquer cette même .f'PT2Tli'G -+ 7i'nTmu 1- 1 l1f!mllRRPa 1Q!=.A PRTY O
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douille de tension lors de la mise sous tension.
En outre, un écrou peut être vissé sur un filetage de la face externe de la douille de tension, cet écrou servant alors à la transmission des forces de tension au béton par la plaque d'ancrage une fois la construction terminée.
On a déjà indiqué que la douille de tension peut, le cas échéant., être reliée aux organes de coincement par un taraudage. Dans certaines con- ditions,on peut introduire un axe de traction dans la même douille de ten- sion que vient également attaquer le védrin hydraulique, et sur lequel peut en outre être rapporté à l'écrou servant à l'ancrage définitif des armatu- res en acier.
Suivant un autre mode de réalisation possible de l'objet de l'in- vention, un axe de traction avec surépaisseur conique coopère avec le manchon de coincement conique des armatures en acier. Les forces de tension servant à produire la tension préalable peuvent alors être transmises, d'une part, par cet axe de traction et, d'autre part, ce même axe peut servir ensuite à l'ancrage du faisceau d'armatures en acier.
Les armatures en acier réunies en faisceau sont, d'une manière en soi connue,entourée d'une gaine avant le bétonnage. Ce n'est que quand le béton est durci que les armatures en acier sont alors mises sous tension et ancrées. Enfin., les intervalles demeurant entre les diverses armatures en acier sont bourrées avec un mortier de ciment. Les éléments d'ancrage qui, habituellement, font plus ou moins saillie et occupent un espace notable, ont un effet défavorable sur la construction terminée. Mais on peut égale- ment remédier à ces inconvénients, suivant l'invention, en utilisant comme surface d'appui le béton bourré ultérieurement dans le canal pour les arma- tures en acier après durcissement de celui-ci.
Le dessin annexé montre, à titre non limitatif, plusieurs modes de réalisation possibles pour l'ancrage d'armatures en acier dans le cas de béton précontraint.
Les figures 1 à 4 montrent quetre modes de réalisation possibles suivant lesquels les forces de traction sont transmises au béton durci par une douille de tension.
La figure 5 montre un mode de réalisation suivant lequel les for- ces de tension sont transmises par un axe.
Suivant l'agencement que montre la figure 1 du dessin, les extré- mités des armatures en acier 12 doivent prendre appui co@tre les faces extrêmes 10 de la construction en béton 11. Les armatures en acier 12 sont guidées longitudinalement dans une douille 13 et sont ancrées en avant de son extrémité libre 13a. On utilise pour l'ancrage un manchon 14 muni d'un alésage interne conique, ainsi' qu'un mandrin 15 également conique.
Les armatures en acier 12 sont, lors de leur introduction dans le manchon 14, recourbées légèrement vers l'extérieur en épousant la conicité de ce manchon; eues sont retenues dans cette position par engagement à force du mandrin 15. Le manchon de coincement 14 prend appui, comme déjà indiqué, sur la partie avant 13a de la douille de tension 13, par sa face extrême. Il vient alors en même temps en prise avec le filetage externe 13b de la douil- le de tension 13. Les faisceaux d'armatures en acier sont préparés en ate- lier jusqu'à ce stade d'utilisation. L'écrou 16 et la plaque d'ancrage 17 sont également déjà montés à ce moment.
Sur le chantier, on dispose les faisceaux d'armatures en acier déjà- préparés suivant l'utilisation envisagée, Les armatures en acier réunies en faisceau, qui sont encore maintenues dan& une position relative convenable par des organes auxiliaires particuliers, sont ensuite entourés par une gaz- ne avant qu'on ne commence le bétonnage proprement dit. Quand le béton a durci, on soumet alors simultanément grâce à l'utilisation de vérins hydrau- liques venant attaquer les manchons de coincement 14, toutes les armatures en acier 12 à la tension préalable désirée, puis on les maintient dans cette position par serrage de l'écrou 16.
Grace à ce mode de travail, on obtient la quasi-certitude -que toutes les armatures en acier 12 sont réellement sou-
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mises à une charge qui est dans une large mesure uniforme. On introduit en- suite, par l'alésage axial 15a du mandrin conique 15 ou de toute autre maniè- re, du mortier de ciment,par bourrage sous pression élevée, dans les inter- valles ménagés entre les diverses armatures en acier et autour de celles-ci.
Le mode de mise en oeuvre que montre la figure 2 se différencie de l'engagement suivant la figure 1 simplement par le fait que le manchon de coincement 14 ne prend pas appui sur l'extrémité libre de la douille de ten- sion 13, mais à l'intérieur de celle-ci, par la venue en prise avec le tarau- dage 13c de cette douille. Avec ce mode de réalisation, il suffit en ate- lier de relier les organes decoincement 14, 15 aux armatures en acier.
Les douillesde tension, de'même que les plaques d'ancrage 17 et les écrous
16, peuvent être montés ultérieurement. Suivant ce mode de réalisation, les éléments d'accouplements des vérins hydrauliques destinés à fournir la ten- sion préalable nécessaire attaquent le filetage externe 13b de la douille de tension 13.
On voit à l'examen du dessin que, suivant les modes de réalisation que montrent les figures 1 et 2, les éléments d'ancrage font saillie d'une distance relativement grande au-dessus de la surface d'appui 10 dela cons- truction. Suivant le mode de réalisation que montre la figure 3, on -élimine dans une large mesure cet inconvénient. Ce mode de réalisation correspond, en ce qui concerne tous les éléments, à l'agencement que montre la figure 2, à cette seule différence près que l'attaque des vérins hydrauliques n'inté- resse pas le filetage externe de la douille de tension 13, mais le taraudage 13c. On utilise à cet effet un axe de traction 18 qui vient attaquer par le filetage externe de sa tête renflée le tauradage 13c.
Après que les armatu- res en acier 12 ont été mises sous une tension préalable et que les écrous d'ancrage 16 ont été serrés, on dégage alors les axes de traction 18. Seuls de courts tronçons des douilles de tension 13 ainsi que les plaques d'ancra- ge 17 et les écrous 16 font alors pratiquement saillie par rapport à la sur- face d'appui.
Suivant le mode de réalisation que montre la figure 4, l'axe de trac- tion 18 doit également demeurer sur la construction terminée. L'écrou 16 vient alors en prise avec un filetage 18a prévu sur la tige de cet axe. de trac- tion 18. La douille de tension 13 est si courte qu'elle disparaît dans la cons- truction.
Suivant les derniers modes de réalisation de l'objet de l'invention dont il vient d'être parlé, le canal dans lequel sont logées les armatures en acier 12 est ici encore bourré ultérieurement de mortier de ciment. Quand cette masse de remplissage a durci, elle peut alors former de son coté une surface d'appui. Suivant le mode de réalisation auquel se rapporte la figure 4, on peut également, après durcissement de la masse de remplissage dans l'espace 19 enlever l'axe de traction 18, la plaque d'ancrage 17 et l'écrou 16. Les forces de tension sont transmises directement par les faces extrê- mes du manchon conique 14, du mandrin 15 et de la douille de tension 13 au noyau de béton qui se trouve dans 1 espace 9.
Par opposition aux modes de réalisation décrits, dans lesquels les extrémités des armatures en acier divergent aux points d'ancrage, elles con- vergent dans le mode de réalisation que montre la figure 5. Eldes viennent s'appliquer contre la tête conique renflée 20a de l'axe de traction 20 et sont coincées par le manchon 21 engagé sur elles, dont l'alésage 21a a de même une forme conique.
Suivant--ce mode de réalisation, qui permet également une fabrication en atelier, la mise sous tension et l'ancrage définitif s'effectuent par l'in- termédiaire de l'axe 20, dont la partie 20a forme en même temps, comme déjà indiqué, un élément du dispositif de coincement.
Des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrit, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'in- vention.