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On sait que pour ancrer à son extrémité un faisceau de fils tendus, on a déjà proposé d'épanouir ce faisceau de fils dans une cavité tronconique et de l'y maintenir au moyen d'un cône d'ancrage enfoncé à force dans ladite cavité. Dans ce cas, chaque fil est- pincé entre la paroi de la cavité tronconique et la paroi du cône, le long de deux génératrices diamétralement opposées de ce fil. Cet ancrage n'est satisfaisant que si tous les fils sont également tendus et si la cavité et le cône sont de forme rigoureusement coniques. La mise en oeuvre
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d'un' tel ancrage est toutefois très commode.
On a aussi proposé, pour maintenir dans une cavité tronconique un faisceau de fils tendus, d'in- sérer entre chaque paire de fils voisins une clavette d'ancrage en forme de coin qui prend appui sr la paroi de la cavité tronconique. Un tel ancrage est d'une mise en oeuvre moins commode que le précédent car les clavettes doivent être placées une à une entre les fils.
Pou r accroître la stabilité de cet ancrage, on sait que l'on peut ménager, dans les clavettes, des rainures de,logement des fils,
Dans ce cas également, chaque fil est pincé sensiblement le long de deux génératrices diamétrale- ment opposées. On peut accepter, dans ce cas, que la cavité ne soit pas parfaitement tronconique.
La présente invention a pour objet un dispositif d'ancrage perfectionné de ce genre, stable et sûr même si tous les fils du faisceau ne sont pas égale- ment tendus et si la forme de la cavité tronconique est imparfaite.
Dans la forme de réalisation la plus avantageuse de l'invention, pour maintenir, dans une cavité tron- conique, un faisceau comportant un nombre déterminé de fils tendus, on fait usage d'un nombre égal de clavet- tes en forme générale de coins qui sont portées à la périphérie d'un corps tronconique déformable, deux clavettes voisines déterminant, à la périphérie de ce corps déformable, un logement de fil évasé vers l'ex- térieur, dans lequel ce fil ne peut pénétrer que partiellement.
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Autrement dit, le fil, inséré dans ce loge- ment évasé et amené en contact avec les faces en re- gard des clavettes, dépasse les faces externes de celles-ci.
On peut utiliser des fils de section circu- laire ou de section non circulaire, par exemple poly- gonale, pourvu que cette condition soit remplie.
Dans l'ancrage selon l'invention, chaque fil' est pincé entre deux clavettes et, de plus, il s'ap- puie contre la paroi de la cavité tronconique sans que les clavettes elles-mêmes touchent cette paroi.
Dans chacune de ses sections comprises dans le dispositif d'ancrage, chaque fil est donc soumis à trois forces, deux qui sont presque opposées, à savoir les forces de serrage des clavettes, et la troisième à peu près perpendiculaire aux deux premières qui est la réaction du fil contre la paroi de la cavité tronconi- que. De ce fait, comme ce système de forces est en équilibre, les deux premières forces sont beaucoup plus considérables que la troisième, de sorte que cha- que fil est essentiellement maintenu par les clavettes qui serrent chaque fil individuellement.
Autour du corps déformable central, les cla- vettes et les fils forment un ensemble conique dont la surface latérale est bien définie en grandeur mais non en forme. Grâce à la souplesse du corps central, cet ensemble conique peut s'adapter à la forme de la cavi- té tronconique de logement mais, cependant, sa péné- tration dans cette cavité est limitée et bien détermi- née. En effet, l'ensemble conique ne s'engage dans la cavité que jusqu'à une profondeur telle que la surface
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latérale de la cavité intéressée par ledit ensemble soit égale à celle de cet ensemble,
Il apparaît,. en c onséquence, un avantage complémentaire de l'ancrage selon l'invention, à sa- voir que cet ancrage est démontable, ce qui permet les reprises de mise en tension.
En effet, si l'on exerce, au delà de l'an- crage, une traction sur le faisceau de fils, un léger recul de l'ensemble conique dans la cavité fait dispa- raître les réactions d'appui des fils contre la paroi de la cavité et, par conséquent, libère toutes les c lave tte s.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La fig.l représente en perspective un ensem- ble de clavettes solidaire d'un corps central déforma- ble en matière plastique.
La fig.2 représente en perspective une de ces clavettes.
Les fig.3 et 4 représentent respectivement en coupe longitudinale (suivant III-III de la fig,4) et transversale (suivant IV-IV de la fig.3) l'ensemble d'un ancrage selon l'invention.
La fig.5 montre, dans une section transversa- le de l'ancrage, les efforts transversaux que subit un fil.
La fig.6 montre en coupe longitudinale une réalisation particulière de la cavité d'ancrage.
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La fig,7 montre une variante de réalisation des clavettes et de leur support déformable.
La fig.8 montre une variante de réalisation - en une seule pièce des clavettes et du corps déforma- ble.
La fig.9 montre en coupe, correspondant à IX-IX de la fig. 8, un ancrage réalisé avec un disposi- tif tel que montré par cette fig,8.
Sur la fig.l, les clavettes 1, en forme de coin, sont en matière résistante et, de préférence, en acier dur. Elles font saillie à la surface extérieure d'un tronc de cône déformable dans lequel elles sont partiellement noyées. Ce tronc de cône peut être, par exemple, en caoutchouc ou en un quelconque matériau plastique. Toutefois, le tronc de cône déformable 2 peut éventuellement être en une matière plus rigide mais pratiquement sans grande résistance aux déforma- tions, par exemple en mortier de ciment. En se dété- riorant, un tel tronc de cône permet aussi les faibles déplacements relatifs des clavettes qui sont nécessai- res, comme on le verra dans la suite, mais il présente l'inconvénient de ne pouvoir être réutilisé.
De préférence, le tronc de cône 2 est percé longitudinalement d'un trou 3 permettant, lorsque l'ancrage est utilisé comme organe de précontrainte, d'effectuer l'injection d'un produit propre à assurer la conservation du faisceau de fils, après que celui-ci a été tendu ; deplus, le trou 3 donne au tronc de cône une plus- grande déformabilité.
Comme on peut le voir sur la fig.4, chacun des fils 5 du faisceau à ancrer prend place entre deux
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clavettes et, touchant les faces en regard de celles- ci, il reste en saillie à la surface de l'ensemble tronconique ainsi formé qui se loge dans la cavité tronconique 8.
Si l'on suppose une tension appliquée à la partie 5b des fils 5, cette tension entraîne les fils qui, eux-mêmes, entraînent les clavettes, de sorte que cet ensemble se coince dans la cavité tronconique.
Lorsque ce coincement est obtenu par déformation du matériau plastique constituant le tronc de cône 2, celui-ci n'intervient pratiquement plus.
De préférence, comme dans l'exemple choisi, les clavettes 1 sont en forme de coins, c'est-à-dire présentent en coupe transversale une section rectangu- laire ; autrement dit, les faces ld du coin 1, visible sur la fig.2, sont des trapèzes égaux, les faces la et 1b s ont des rectangles, ainsi que les faces le.
La fig.5 montre les efforts agissant trans- versalement sur un fil. Les coins 1, de section trans- versale rectangulaire, ne subissent pas d'effort ra- dial et ne tendent donc pas à se déplacer radialement par rapport aux fils 5, entre lesque ils sont ser- rés, même si le coefficient de frottement entre coins 1 et fils 5 est très faible; par contre, les fils 5 sont maintenus entre deux faces de coins présentant entre elles un angle de 360 /n où n est le nombre total de fils (en fait, il faudrait corriger cette valeur d'un terme tenant compte de l'angle au sommet du cône et du nombre de fils, terme négligeable étant donné les proportions généralement adoptées).
Si, dans la sec- tion montrée sur la fig.5, f est la force de contact
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d'un fil 5 et d'un coin 1, comme l'ensemble est en équilibre, cette force est la même à tous les contacts entre coins 1 et fils 5 ; suite, la force F, qui plaque le fil 5 contre la cavité tronconique 8 et qui est la résultante des deux forces ± agissant sur le fil 5, est la même pour tous les fils. De plus, cette force F est considérablement plus petite que les for- ces f. Ce résultat n'est obtenu que si les coins 1 ne portent pas contre la cavité 4, ce qui est la condi- tion de meilleure utilisation de l'ancrage. Cependant, on peut admettre, dans certains cas, que les faces ex- térieures des clavettes touchent la cavité tronconique.
L'ancrage'selon l'invention présente de très grandes garanties de sécurité car tous les fils 5, dont la tension est finalement reportée sur la paroi de la cavité tronconique 4, sont plaqués contre celle- ci par des forces égales,.ce qui assure l'équilibre de ce système de forces. De plus, les fils 5 ne peuvent pratiquement pas se déplacer les uns par rapport aux autres en cas de surtension de l'un ou de plusieurs d'entre eux, car la somme arithmétique des deux forces f. qui plaquent chaque fil 5 surles coins 1, est très supérieure à la force F qui plaque le fil 5 contre la cavité tronconique 8, Enfin, l'ancrage ne pourrait faillir que si le coefficient de frottement entre les fils 5 et les coins 1 était inférieur au demi-angle du coin, qui est généralement de l'ordre de deux ou trois degrés ;
l'expérience montre que l'angle de frottement est toujours très supérieur à cette valeur, même si les surfaces sont graissées.
Si l'ancrage décrit ci-dessus, dont les
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clavettes 1 présentent des sections transversales rec- tangulaires, est le meilleur, il n'en reste pas moins que des clavettes de formes différentes peuvent donner satisfaction. C'est ainsi que ces clavettes peuvent présenter des sections transversales trapézoïdales, pourvu que le dièdre, formé par les faces en regard des coins, reste ouvert vers l'extérieur de façon que les réactions d'appui du fil sur ces faces de dièdre aient une résultante orientée vers l'extérieur. A la a @2te, les faces des clavettes entre lesquelles se place un fil peuvent être parallèles.
Lorsque les clavettes touchent elles-mêmes la cavité tronconique, la tension des fils ne se trans- met plus en totalité directement par frottement des fils contre cette cavité, mais une partie, voire la totalité, de la tension des fils se transmet aux coins qui la reportent à la cavité ; ilen résulte que le serrage individuel des fils est moins bien) assuré, puisque chaque clavette est en quelque sorte retenue par le frottement au contact de la cavité tronconique.
Néanmoins, les avantages de la solidarisation des cla- vottes par un corps déformable subsistent en ce qui concerne la commodité de mise en oeuvre de l'ancrage.
Les faces lc (fig.2) des clavettes 1, qui sont au contact des fils 5, peuvent présenter des stries pour augmenter le coeffic ient de frottement; les faces le peuvent aussi être entaillées par une gorge servant de logement au fil. En raison de l'im- portance des forces de serrage f, ces précautions sont généralement inutiles.
L'ancrage faisant l'objet de la présente
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invention peut être utilisé de manière passive, c'est- à-dire que le cône mâle ayant été mis en place comme il est montré par les fig.3 et 4, une tension est ap- pliquée à la partie 5b des fils 5, ce qui entraîne un autoblocage des fils après un faible mouvement de ceux-ci et de la partie mâle.
L'ancrage peut aussi servir comme organe de blocage mis en oeuvre après que le faisceau de fils ait été tendu. On utilise alors un appareil comprenant deux vérins dont l'un, grâce à un dispositif approprié connu, saisit l'extrémité des'fils dans leur partie 5a (fig. 3) et permet d'appliquer à l'armature de précon- trainte la tension voulue. L'autre vérin intervient alors pour enfoncer le cône ma@e constitué par les clavettes 1 prises dans la masse plastique 2, jusqu'à ce qu'il y ait coincement d.es clavettes 1 entre les fils 5.
Dans ce cas, une clavette 1 au moins ou, de préférence, plusieurs clavettes régulièrement répar- ties, peuvent coulisser le long du corps déformable et, initialement, ces clavettes sont laissées on retrait par rapport aux autres. Le corps déformable et toutes .les olivettes ayant été mis en place, le coincement est parachevé en enfonçant les clavettes en retrait.
Comme l'angle de ces clavettes est très faible, on peut ainsi obtenir un coincement parfait.. Le vérin de ten- sion est alors relâché et la tension du faisceau de fils 5 se reporte à la cavité tronconique 8. La rela- xation d'un tel ancrage au moment de la libération de la tension est très faible, surtout lorsqu'on procède comme il vient d'être indiqué, c'est-à-dire en provo-
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quant le coincement par l'enfoncement complémentaire- d'une clavette au moins.
Comme l'ancrage ne subit aucune détériora- tion au blocage, la mise en tension pourra être repri- se ultérieurement autant de fois qu'on le désire. Il suffit d'appliquer à la partie 5a dos fils 5 une ten- sion légèrement supérieure à la tension des armatures 5 dans leur partie 5b pour que cesse le coincement des fils, ce qui permet de leur appliquer ensuite une ten- sion supérieure à la précédente. Cette particularité rend possible la mise en tension d'armatures très longues à l'aide d'un vérin de faible course.
L'ancrage faisant l'objet de la présente in- vention peut évidemment être utilisé pour le blocage de fils présentant une section transversale non circu- laire; on peut, par exemple, employer des fils de sec- tion trapézoïdale.
Dans l'ancrage selon l'invention, la cavité tronconique n'a pas besoin de présenter de qualités spéciales au point de vue frottement, il suffit qu'el- le ait une résistance suffisante à l'expansion; elle peut être prévue notamment dans une pièce métallique massive. Une forme économique de réalisation est re- présentée par.la fig.6. Dans l' enveloppe résistante 6 constituée, par exemple, par un tube d'acier dur, est mise en place une matière résistant à l'écrasement, par exemple du béton 7. La cavité tronconique est che- misé par une feuille 11 de métal résistant, mais pou- vant supporter des déformations relativement importan- tes avant rupture, tel de l'acier mi-dur.
Le corps déformable qui relie les clavettes .entre elles peut être réalisé d'autres manières que
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celle montrée par la fig.l, pourvu que lesdites cla- vettes puissent se déplacer latéralement les unes par rapport aux outres sans effort excessif.
Dans l'exemple représenté par la fig.7, les coins 10 sont soudés ou collés sur un tube tronoonique métallique 9. La paroi du tube 9 doit être mince, de manière que sa rigidité n'entrave pas los déplacements relatifs des coins 10. L'ensemble représenté par la fig,? peut éventuellement être réalisé d'une seule pièce par coulée de métal ou par estampage d'une ma- tière homogène, les mouvements relatifs des parties formant clavettes étant facilités par la finesse des sections qui les réunissent, lesquelles peuvent être ajourées.
La réalisation en une seule pièoe, par cou- lée ou estampage, d'un ensemble tel que celui montré par la fig.7 est difficile en raison du manque de dé- pouille des parties formant clavettes et de la finesse des sections qui les réunissent. Aussi, pour faciliter la fabrication en une seule pièce de dispositifs selon l' invention, est-.il préférable de donner aux sections droites des coins une forme trapézoïdale, le potit cô- té du trapèze étant situé vers l'extérieur.
La fig.8 montre un semblable dispositif ; la fig.9 montre la coupe transversale selon IX-IX de l'an- orage qu'il permet. On voit que les faces 12a d'une même clavette 12 sont les faces d'un dièdre ouvert vers l'intérieur. Il en résulte que les amincissements 13 du noyau central sont comprimés.
De préférence, l'épais- seur de ces parties minces 13 est déterminée do telle sorte que le métal qui les constitue subisse une
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contrainte de compression moyenne voisine de sa limite, élastique, lorsque l'ancrage est en oeuvre; de'ce fait, ces amincissements ne présentent, lorsqu'ils sont com- primés, qu'une résistance négligeable à la flexion. Il en résulte qu' au moment du blocage de l'ancrage, celui- ci peut se déformer pour que l'ensemble constitué par les coins et les fils porte parfaitement dans la cavi- té tronconique qui l'enserre.
De préférence, on choisit, pour constituer l'organe d'ancrage, un métal présentant une limite élastique élevée et pouvant supporter d'importantes déformations plastiques avant rupture.
L'ancrage montré par les fig.8 et 9 est théoriquement moins sûr que les ancrages formés à l'ai- de de clavettes dont la section transversale est rec- tangulaire, car les forces qui naissent au contact des fils et des clavettes sont plus faibles pour l'ancrage montré par les fig. 8 et 9 que pour les précédents; de plus, ce dernier ancrage se prête moins bien de nom- breux réemplois oar le métal qui le constitue' finit par s'écrouir; par contre, la relaxation de l'ancrage montré par les fig.8 et 9, au moment où l'effort ,de tension du câble lui est reporté, est moindre que pour les ancrages comportant des coins à section rectangu- laire.
Les réalisations montrées par les figures 7, 8 et 9 présentent un avantage complémentaire
Après ancrage d'une première nappe de 'fils dans une cavité tronconique, il est possible d'utiliser la cavité tronconique de l'organe d'ancrage lui-même pour l'ancrage d'une seconde nappe de fils intérieure
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et concentrique à la première au moyen d'un second or- gane d'ancrage de plus petit diamètre que le premier et qui se loge dans celui-ci. Théoriquement la cavité tronconique de ce second organe d'ancrage peut être utilisée à son tour pou r réaliser un troisième ancrage et ainsi de suite.
Cependant avec des dimensions usuelles de câbles et de cavités tronconiques d'ancrage, la puis- sance d'ancrage, c'est-à-dire l'effort de tension que supportent les fils, susceptible d'être obtenue dans une de ces cavités intérieures n'est guère que la moi- tié de la puissance d'ancrage qui peut être obtenue dans la cavité tronconiquo de dimensions immédiatement supérieures. Autrement dit en utilisant deux organes d'ancrage concentriques tels que montrés par les fig,8 et 9 on augmente seulement de une fois et demie la puissance de l'ancrage, et avec trois organes concen- triques de 1 fois trois quart. Il n'y a donc guère in- térêt à disposer l'un dans l'autre plus de trois orga- nes d'ancrage.
Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennont d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de la présente invention.