CH224573A - Elément de construction en béton armé précontraint. - Google Patents

Description

      Flément    de construction en béton armé précontraint.    Pour     éviter    la     fissuration    -de la zone     ten-          duo    du béton armé soumis à la flexion, on a  réalisé depuis un certain temps du béton pré  contraint. On dispose dans le corps .du béton  que l'on veut construire, des armatures supé  rieures et des     armatures    inférieures.

   Dans<B>le</B>  but d'avoir     économiquement,    pour n'importe  quelle charge, toutes les fibres comprimées,  il faut que dans     une    section quelconque du  corps en béton, le centre de gravité des arma  tures soit situé entre le centre de gravité -de  la section -du béton et la fibre qui subit  l'extension.  



  Dans le cas d'une poutre simple,     sans          porte-à-faux,    où la fibre qui subit     l'extension     est toujours l'a fibre inférieure, si les charges  sont dirigées -de haut en     ba.s,    ou la fibre su  périeure, si les charges sont dirigées en sens  inverse, le dispositif à utiliser peut se     com-          posier    de barres     droites    avec ancrages aux  extrémités de la poutre seulement.  



  Dans le cas de poutre avec porte-à-faux,  de poutres continues, de cadres, ou dans des  cas similaires, cette disposition simple ne    peut être adoptée sans autre. Comme il ne  peut généralement être question .de placer des  barres courbes avec tension préalable, on  doit arrêter et ancrer certaines barres     -des    ar  matures     supérieure    et     inférieure    à une cer  taine distance des appuis. L'augmentation  du nombre des ancrages ainsi que leur posi  tion dans le corps, présente un inconvénient  économique sérieux,     sans    même tenir compte       des    déséquilibres que ces ancrages intermé  diaires engendrent dans l'élément.  



  Pour obvier à     l'inconvénient    signalé, la  présente     invention    se réfère à un élément de       construction.    en béton armé     précontraint,     avec     armatures        rectilignes    allant d'un bout à  l'autre -du corps .et à forme déterminée sui  vant la courbe des moments     fléchissants    créés  dans l'élément par les charges qu'il     supporte,

       caractérisé en ce que le lieu géométrique des  centres de     gravité    des différentes sections de  béton est une ligne telle que le centre de gra  vité des armatures se trouve     dans    chaque  section entre le centre de gravité de     cette    sec  tion de béton et la fibre qui .subit     une    exten-           .sien,        cette    fibre étant sur au moins une par  tie de la     pièce    la fibre     ,supérieure    et sur au       moins        une    partie de la pièce la fibre infé  rieure, de     belle    sorte que,

   les armatures     étant          soumises    à leurs extrémités à un     grand    effort  de traction avant le     coulage    du béton et pen  dant une     durée    ,de     durcissement    suffisante  pour     qu'il        acquière    une     résistance    permettant  de le mettre en     service,    lorsque     cette    traction       est        supprimée,

          ces        armatures    ne pouvant pas  se     raccourcir    librement, exercent sur le     béton,          dans        toutes        les        sections,

      une     compression    qui  est maximum à l'arête     mise    en extension par  la     .change    et minimum à     l'arête    comprimée  par la charge et     cela    quelle que soit la va  riation le long de l'élément en     béton    des mo  ments     fléchissants        créés    par     les    charges que  supporte cet élément.  



  Au     dessin        annexé,    donné à titre d'exem  ple, sont     montrées    deux formes d'exécution       d'éléments    en béton armé précontraint selon       l'invention,    ainsi que des schémas     explicatifs.     



       La        fig.    1 est un     schéma    d'une poutre sim  ple. La fibre tendue     étant    toujours la même,  les     parements    ,supérieur et inférieur sont pa  rallèles. Il n'y a pas lieu de donner au     corps     en béton une forme spéciale.  



       La        fig.    2 montre comment devraient être       disposées        économiquement        les        armatures     d'une     pièce    à parements supérieur et infé  rieur parallèles, lorsque dans une région, la  fibre     inférieure    du     corps,    et dans     l'autre,    la  fibre supérieure du corps sont tendues.

   Une       réalisation        suivant        fig.    2 présente de grosses       difficultés    pour la     mise    en tension     des        arma-          tures.     



  La     fig.    3 représente une traverse en béton  pour     chemin    de fer, construite avec     adapta-          tion    de la forme de     l'élément    à la courbe des       moments        fléchissants.    Le diagramme     corres-          pondant    de la réaction du sol est représenté  sous la     traverse.     



  La     fig.    4     montre,    à une échelle     plus     grande, la moitié de la même forme d'exécu  tion de traverse, dont les armatures     rectili-          gnes    vont d'un bout à l'autre du corps.  



  La     fig.    5 représente     une    autre forme  d'exécution d'une     traverse    en béton pour che-    min de fer, avec les .deux     parements    en ligne       brisée.    Le     diagramme    de la     réaction    du sol       est        représenté        sous    la     traverse.     



  La     fig.    6     montre,    à une échelle plus  grande, la moitié de la même traverse de       fig.    5, avec diagramme     dee        moments    fléchis  eants dans la traverse.  



  Dans le     cas    de la     poutre        simple,        fig.    1, en  béton     précontraint,    on suppose qu'elle     est     chargée verticalement de haut en     bas.    Les       fibres        inférieures    de la poutre     sont        soumises     à une     extension,

      tandis que les fibres     isupé-          rieures        sont        comprimées.    Dans     cette        poutre          sont        disposées        deux        armatures        rectilignes,     dont l'inférieure 1 doit être environ deux       fois    plus     forte    que     lia    supérieure 2.  



  Avant ,de bétonner la poutre, on     exerce     un     grand    effort de     traction    sur les fers de  l'armature, dans le sens des     flèches    4. On  doit     procéder    au     bétonnage    pendant que  l'armature est soumise à l'effort de traction.  



       Lorsque    la     poutre    est     bétonnée    et que le  béton     est        suffisamment    durci, de     façon    que  sa     résistance        atteigne    la valeur fixée pour  qu'on puisse le mettre en service, on sup  prime l'effort de traction sur les fers.

   Ces  derniers ne peuvent     plus        ,ee        raccourcir    libre  ment,     car        les        plaques,    ' on     ltms        disposi-          tifs        analogues    fixés     ux!        \étmtés    des     arma-          tures,    empêchent tout glissement des fers  dans le béton.

   Les fers de     l'armature    exercent  donc une forte compression sur le béton, com  pression qui atteint son maximum vers     l'arête     inférieure qui subit l'extension par la     charge,          et,son    minimum vers l'arête     supérieure,        com-          primée    par la     charge.     



  Il est     aisé    de     déterminer    la     section    des  fers des     armatures    1 et 2, de manière que       cette    condition     soit    remplie et que, quelle que  soit la     charge    de la poutre, toute la section  reste toujours comprimée.  



  Aucune fissure provenant de l'extension  du     béton    ne     pourra    plus se produire     dans    une       poutre    semblable.  



  Dans la     fig.    2, on a examiné le cas d'une       poutre    continue suivant exécution     courante.          Cette        disposition        est    onéreuse et de réalisa  tion pratique difficile.

   En supposant     que   <B>la</B>      poutre représentée en     fig.    2 soit placée sur  trois     appuis    5, 5', 5",     isi    l'on -demande que  toutes les fibres de la poutre soient toujours  comprimées, quel que soit le .cas -de leur  charge, les sections des     @armatures    inférieures  1 doivent être, prés du milieu des travées,  plus fortes que     celles    des armatures supérieu  res 2, tandis que c'est l'inverse qui doit se  produire sur l'appui intermédiaire 5". Comme  il ne saurait être question d'employer des  barres courbes avec tension préalable -de l'ar  mature, on doit utiliser des barres longues  et des barres     courtes.     



  Dans la forme     -d'exécution    représentée en       fig.    3 et 4, la     traverse    de chemin de fer est  construite de telle sorte que dans chaque sec  tion verticale, le centre de gravité des arma  tures se trouve entre le centre de gravité de  la .section de béton et l'arête tendue.

   Pour  obtenir ce résultat, le lieu géométrique 6 des  centres de gravité des .sections verticales du  corps en béton armé précontraint est une  ligne brisée dont la forme dépend de la  courbe     clés    moments     fléchissants.    Dans le  milieu de la traverse, le centre de ,gravité des  armatures inférieures 1 et des     armatures    su  périeures 2, donc le centre de compression 8,  est placé plus haut que le centre de gravité  de la section de béton, tandis que sous le rail,  ce centre de gravité 9 se trouve plus bas que  le centre de     ,gravité    de la section -de béton.  



  Le diagramme 7 sous la     fig.    3     représente     la répartition sur le sol     de    la charge prove  nant du rail.  



  Dans la forme     d'exécution        fig.    5 et 6 de  la traverse de chemin de fer avec les     dieux     parements     brisés,    la     ligne    7     représente    la ré  partition sur le sol de la charge provenant du  rail et la ligne 11 est le diagramme des mo  ments     fléchissants    dans la traverse. On voit  que partout le centre de gravité 8 ou 9 des  armatures se trouve entre l'arête tendue et le  lieu géométrique des centres de gravité des  sections de béton.

Claims (1)

1. REVENDICATION Elément de construction en béton armé précontraint, avec armatures rectilignes allant d'un bout à l'autre du corps et à forme déter minée suivant la courbe des moments flé- chissants créés -dans l'élément par les charges qu'il sùpporte, caractérisé en ce que le lieu géométrique des centres de ,

   gravité des diffé rentes sections @de béton est une ligne telle que le centre de gravité des armatures se trouve d'ans chaque section entre le centre de gravité de cette section. de béton et la fibre qui subit une extension, cette fibre étant sur au moins une partie de la pièce la fibre supé rieure et sur au moins une partie de la pièce la fibre inférieure, de telle ,sorte que,

   les ar matures étant soumises à leurs extrémités à un grand effort de traction avant le coulage du béton et pendant une durée de durcisse ment suffisante pour qu'il acquière une résis tance permettant -de le mettre en service, lors que cette traction est supprimée, ces armatu res ne pouvant pas se raccourcir librement, exercent sur le béton, dans toutes les sections,

   une compression qui est maximum à l'arête mise en extension par la charge et minimum à l'arête comprimée par la charge et cela quelle que soit la variation le long -de l'élé ment en béton des moments fléchissants créés par les charges que supporte cet élément.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Elément de construction suivant la re vendication, caractérisé en ce que le lieu des centres de gravité des sections de béton est une ligne brisée obtenue en ;

   gardant l'un des parements rectilignes, l'autre parement étant une ligne brisée. 2. Elément de construction suivant la re vendication et tel que représenté aux fig. 3 et 4 du dessin annexé.