CH240414A - Procédé pour l'établissement de constructions en matériaux précontraints. - Google Patents

Description

Procede pour 1'etahlissement de constructions en materiaux precontraints. 0n sait que 1'utilisation de la pr6con- trainte du beton permet de realiser une com- binaison de materiaux (beton et acier par exemple) presentant les qualites d'un materiau homogene, economique, et qui offre en outre 1e grand avantage, par rapport au beton arme, d'etre ä 1'abri de la fissuration.

La fabrication en usine de poutrelles ou d'autres elements d'ouvrages en beton precon- traint est connue et permet de realiser, ä des prix economiques, une qualite exceptionelle des materiaux, mais elle presente, par contre, deux graves inconvenients.

En Premier, 1e fluage du beton est d'au- tant plus accentue que 1e beton est soumis ä la precontrainte ä un äge plus jeune, et a pour effet de faire disparaitre une Partie plus ou .rnoins importante de la prercontrainte. C'est la raison pour laquelle an a en general inte- ret ä utiliser des aciers ä tres haute limite d'elasticite, soumis ä une tension importante, par exemple 80 % de la Limite d'elasticite. Le moment oü Von peut appliquer utilement la precontrainte depend de la qualite du beton, qui doit etre äge d'au moins 15 jours, mais de preference 30 jours et meme davan- tage, si Fon veut redtüre au minimum 1'im- portance du fluage. La fabrication d'elements de construction en beton precontraint exige par eons6quent beaucoup de temps et les ins tallations hont ainsi immobilisees Pendant longtemps, ce qui limite 1'interet economique et financier de la precontrainte.

Deuxiemement, la fabrication en usine de poutrelles oü de Parties d'ouvrages en beton precontraint presente 1e desavantage que ces elements de construction, lorsqu'ils sont assembles dans un öuvrage (plancher, pou- traison, etc.) travaillent comme poutres sim ples, c'est-ä-dire que 1e soulagement dü ä la continuite des poutres est en general nul ou du moins bien inferieur ä celui que Fon pourrait obtenir si les poutrelles ou les Par ties d'ouvrages conshtuaient une construction monolithique. L'effet de 1'encastrement dans les murs et les piliers est ainsi fortement diminue; il en resulte donc un gaspillage des materiaux, beton et surtout acier.

0n sait, d'autre Part, que hon peut inettre en precontrainte au bout d'un certain tenips de durcissement les ouvra-es entiers ou des Parties d'ouvrages, betonnes en une ou en plu- sieurs fois et constitua,nt un tont plus ou moins monolithique, ce qui permet de reduire au minimum 1'influence du fluage, tont en conservant les avantages de la continuite des poutres et des encastrements dans les colonnes et les mors. Des realisations de ce -eure egigent la mise en Oeuvre du beton frais ä sa place definitive avee des coffrages. Ce pro- c6d6 est en general moins economique que la fabrication d'elements precontraints dans une usine specialement equipee ä cet effet avec transport des poutres ou des Parties d'ouvrages Sur place oü elles sont assemblees.

La presente Invention concerne un pro c6de pour 1'etablissement de constructions en materiaux precontraints, procede qui consiste ä, combiner les avantabes de la fabrication en usine d'elements d'ouvrage ou de poutrelles. et de la mise en precontrainte d'un ensemble d'elements ainsi fabriques et assemb1es dann 1'ouvrage definitif. Suivant ce procede, oii fabrique ä 1'avance des elements de construe- tion destines ä, etre transportes ä leur place definitive et dont une Partie au moins sont agences pour recevoir des armatures en metal ä haute limite d'elasticite, an assemble lesdits elements en un ouvrage en faisant passer les armatures d'un element ä 1'autre, et an met les armatures sous tension, de maniere ä faire apparaitre dans toutes les sections des con- traintes de compression qui, apres deduetion de 1'effort de retrait et du fluage du materiau, sont encore au moins egales aux plus -randes contraintes de traction que 1e materiau devra supporter en Service.

Les elements de construction peuvent ne pas etre armes du tont, ou bien etre Mgere- ment armes avee ou saus precontrainte, de maniere ä pouvoir supporter 1e transport ä pied d'oeuvre.

0n decrira maintenant en regard du dessin annexe, donne ä titre d'exemple, 1'application

A ctttelques ouvrages pratiques du proeede selon 1'inveiition. 11 est adinis dann res eseni ples qite le iiialeriaiii a't precontraindre est du beton, mais rette description n'est pas limi lative; 1e pi'ocede s'appliqtie egalemetit < t d'autres niateria.ux. tels que 1e verre. 1e fibro ciment, etc. La fi-. 1 est une coupe longittzdinale des exti'eII111e@ a@etlibleea de tletix potitres, a 1111e certaine Phase du procede de 1'etablissement de la construction. Les fig. ? et 3 sont des cortpes transver sales <B>SC-1011</B> les lignes 11-1I, resp. III-111 de la fig. 1. la con:struetion etant termiiiee. La fig. 1 est olle vue en elevation Tim elenient de coiistriietion suivant une autre forme d'execution. La fig.5 est wie coupe longittidinale d'u iie extreinite d'un elenient de coiislruction assem ble avec olle Partie Tun ouvrage. La. fi-. 6 est une coupe lon-itudinale de 1'assemblage de deiix poutres horizontales, etabli de faeou analogue ä la fi-. 1. La. fi-. i est utie coupe loii"itudiiiale d'im assembla-e de deus poutres inclinees. La, fi-. 8 est une vue en coupe de 1'assem bla-e d'mle poulre horizontale avec tine poutre verticale. La. fi-. 9 montre 1'assembla-e d'elenients de construet-ion avec inne Partie Tun ouvrage suivatit tine autre forme ti'ezeetttion. Daus les fir. 1 < t 6, an a re'pi-eseiite. comme Melitciits de colisti-uctioti par exemple. tlenx poutres de plancber en beton 1 et 2 assembles bowl. 5. bout Sur leurs Supports 3 faisant Par tie d'un otivrage. Ces poutres comportent chacmie im evidement central .1 sous forme de raintire lotigitudinale de profondeur variable s'etandant d'un hont ät l'autre de la poutre. La profondeur tle cet-te raintire est la plus gründe dann la Partie dti milieu de la poutre et va eil diminuant vors les deux extremites. 5 sont les nervures transversales ne s'etendand pas jusqu'au fond de la rainure afin de laisser un passag'e 6 entre elles et ee fond. Ces potitremit et.e fabriquees ä, l'o-iv:ince pottr etre transportees h leur place definitive apres leur durcisseinent et asseinblees dans un ouvrage. Les joints entre les deux poutres 1 et 2 sont remplis avec du monier ä haute resistance 7. Alors des fils simples ou des cäbles 8 en acier ä haute limite d'elasticite sont introduits dans les rainures 4 des pou- tres de maniere ä traverser les passages 6 au-dessous des nervures 5. Ces fils ou cäbles sont convenablement disposes dans les poutres, comme 1'exige la distribution des efforts en cours de construction de 1'ouvrage et en ser- vice, et puis mis en tension de taute maniere connue, par exemple au moyen de verins, de maniere ä assurer la continuite des poutres reposant sur leurs appuis. Par suite de la forme du fand des rainures 4 dans -les poutres et de la disposition judicieuse des nervures 5 agissant comme butees pour les fils ou cäbles ä 1'endroit oü ceux-ei forment un ooude, la mise saus tension des fils ou cäbles determine dans les poutres assemblees une precontrainte inverse ä. la contrainte developpee par 1'appli- cation des charges. Cette precontrainte est teile que dans toutes les sections des poutres apparaissent des contraintes de compression qui, apres deduction de 1'effet du retrait et du fluage, sont encore superieurs ou au moins egales aux plus grandes contraintes de-trac- tion que 1e materiau devra supporter en ser- viee. Aux extr6mites oppos,ees des deux pou- tres, les fils ou cäbles tendus sont ancres par des dispositifs convenables d'ancrage 9. Les rainures 4 peuvent ensuite eire remplies de beton destine ä enrober les fils ou cäbles, ou un certain nombre de poutres de plancher mises saus precontrainte de la maniere de- crite, peuvent etre reliees par des dalles de beton 10 (fig.2 et 3) dont 1'adherence aux poutres Sera augmentee par 1e beton empri- sonne Jans les rainures 4.

La poutre 11 representee Jans la fig. 4 a ete egalement fabriquee en usine. Des fils en acier 8 groupes en cäbles ä haute limite d'elas- ticite sont noy6s ä l'int6rieur du beton de la poutre. Ces eäbles sont plae6s dans 1e beton frais au moment du betonnage de la poutre, et leurs deux extremites sortent de la poutre. La Partie des cäbles noyee dans 1e beton pre- Sente en enrobage 12, de preference en une mauere ä Base de bitume, destine ä empecher 1'adherence des fils ou cäbles au beton, et leur permettre de s'allonger librement ä 1'interieur de la poutre au moment de 1a mise en tension.

Lne variante de Bette application consiste ä placer dans le beton. frais des fils ou cäb'les dopt une extremite au moins sort de la poutre, RTI ID="0003.0275" WI="7" HE="4" LX="1125" LY="488"> mais dont un eertain troncon empri- sonne dans 1e beton y adhere par simple frottement pour as.surer 1'anärage des arma- tures. En dehors du trongon nibcessaire ä, 1'ancrage, les fils ou .cäbles noyes dans 1e beton peuvent etre enduits sur une Partie de leur .longeur au moins, d'un enrobage destin6 ä leur permettre de s'allonger librement lors de 1a mise en tension.

Deux ou plusieurs poutres 11 peuvent etre disposees baut ä baut et traversees par les memes cäbles. Apres 1'assemblage de Ges poutres dans un ouvrage, et lorsque 1e beton a atteint un certain äge, les fils ou cäbles sont mis saus tension et ancres dans des Parties 13 de 1'ouvrage (fig. 5) au moyen de dispositifs d'ancrage 9 ou de crochets.

L'exemple de la fig.7 montre 1'assem- blage dans un ouvrage de deux poutres in- elinees 14 construites comme Gelles decrites en regard de la fig. 1, presentant une rainure longitudinale 4 pour loger des fils ou cäbles 8, et des butees 5 disposees aux coudes des fils ou cäbles. Ces poutres sont fabri@quees d'avance et puis assemblees dans 1'ouvrage et mises saus precontrainte de la maniere de- crite pour 1'exemple des fig. 1 et 6.

La fig. 8 montre 1'assemblage dune pou- tre horizontale 15 avec une poutre verticale 16. Les deux poutres ont ete fabriquees en usine et sont munies de rainures 4 destinees ä recevoir les fils ou cäbles 8 et 8'. Apres 1'assemblage des poutres dans 1'ouvrage, an loge les fils ou cäbles dans les rainures et an les met saus tension.

A.fin d'assurer un assemblage rigide des deux poutres, les fils ou cäbles 8' loges dann 1.a poutre verticale 16 passent dans une rainure 17 d-aus la face d'extremite de la poutre 15 et sont ancres dans rette poutre. Apres la mise en tension des fils ou des cäables, les rainures 4 et 17 sont remplies de beton.

Dans 1'exemple de la fig. 9, une poutre en beton 18 est encastree dann une colonne 19 d'un ouvrage. Les fils ou cäbles 8, places dass la rainure 4 de la poutre, passent dann une rainure 20 ä fond en are de cercle d'un bloc 21 et descendent Jans la colonne 19 oü ils sont ancres aprA leer mise en tension. Les rainures 4 et 20 sont remplies de beton apres la mise en tension.

Les poutres ou autres e@lenments de cons- truction fabriques d'avance ne sont engen @e- ral pas armes; ils peuvent eire legerement armes selon ]es methodes classiques du beton arme, en cas de besoin, pour supporter 1e transport ä, pied d'ceuvre; ils peuvent aussi eire faits en beton precontraint..

Au lieu d'etre noyes dann des evidements, rainures, eanivaux ou orifices des elements de construction, les fils ou cäbles pourraient etre places pa.rtiellement sur 1e pourtour des eIements.

Claims (10)

1. REVEITDICATION Procede pour 1'etablissement de constrrie tions en materiaux precontraints, caracterise en ce que Fon fabrique ä, 1'avance des Me ments de construction destines ä etre tra.ns portes ä leur place definitive et dont une pa.rtie au moins sont agences pour recevoir des armatures en metal ä haute Limite d'Mas ticite, en ce que Fon assenible lesdits elements en un ouvrage en faisant passer les arma tures d'un element ä. 1'autre, et en ce que 1'on met les armatures sous tension, de inaniere ä, faire appa,raitre dans toutes les sections, des contraintes de compression qui, apres deduc tion de I'effet du retrait et du fluage du matei-iau, sonf encore au moins e-ales aux plus grandes contraintes de traction que 1e materiau devra supporter en service. SOIIS-REV EN DICATION S 1. PrÖCede selon la revendication, carac terise en ce que les elements de construction sont faits en beton non arme.
2. '). Procede selon 1a revendication. carac terise en ee que les elements de eonstruction sont faits en beton arme.
3. 3. Procede selon 1 < i. revendiea tion, earac terise en ce que les elements de construction sont faits en beton precontraint.
4. 4. Procede selon <B>La</B> revendication. carac t6rise en ce que les eleinents sont munis, au . moins partiellement, de logements pour rece voir les armatures.
5. 5. Procede selon la revendication, carac t6rise en ee que les armatures de mise en pre contrainte, por i@vues Tim enrobage permet tant leer libre glissement 'a I'interieur de 1'element. sont placees dans 1e beton frais au moment du betonnage.
6. 6. Proeede selon hi revendieation, earae t6rise en ce que les elements de construction sont fa.its en beton et possedent des evide ments dann lesctuels une Partie au moins des armatures est placee ulterieurement.
7. 7. Proeede selon ha revendication. carac terise en ce que certains eleinents de construc tion sont faits en beton dans 1equel une parfie ait moins des armatures est placee au moment du betonnahe. de nianicre :j adherer au beton par simple frottement, ces armatures sortant des elements ii l'une de leurs extremites au moins. B.
8. Procede selon 1a. rcvendication. carac t6ris6 en ee que les armatures sont placees pa.rtielIement cur 1e pourtour des elements de construction.
9. 9. Procede selon la revendication, carac terise en ce que les arniatui@es sont constituees par des fils simples en melal ä haute Limite d'elastieite.
10. 10. Proeede selon ha. revenilication. c;irac terise en ce que ]es arinatures sont constituees par des fils en mKil ä. haute Limite d'e@asti cite, groupes en Abtes.