CH301363A - Procédé de réalisation d'une poutre en béton armé précontraint et poutre obtenue par ce procédé. - Google Patents

Procédé de réalisation d'une poutre en béton armé précontraint et poutre obtenue par ce procédé.

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CH301363A
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Lipski Abraham
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Lipski Abraham
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  Procédé de réalisation d'une poutre en béton armé précontraint et poutre obtenue  par<B>ce</B> procédé.    Les procédés connus de réalisation de  poutres en béton précontraint ont comme  effet<B>1</B> a création artificielle de tensions préa  lables<B>à</B> la mise en charge,     ai--L    moyen d'une  traction exercée sur des     files    ou des barres     en     acier<B>à</B> haute limite élastique. Cette traction  est équilibrée par une compression correspon  dante dans le béton.  



  Suivant -une première variante des pro  cédés connus, la traction s'exerce avant. le<B>bé-</B>  tonnage de la poutre. Dans ce cas, la traction  doit être. temporairement équilibrée par un  troisième corps, par exemple un très solide  coffrage     ou    par une installation<B>à</B>     culées.    Le  béton enrobe     les    fils     prétend-Lis    en<B>y</B> adhérant.  Après durcissement, les fils sont lâchés et le  béton, par     Pintermédiairedes    tensions     d'adhé-          renee,    les empêche de se raccourcir     jtisqu'à     atteindre leur longueur initiale. De ce fait., il  se met en compression.  



  Une deuxième variante des procédés con  nus consiste<B>à</B> tirer sur les fils en s'appuyant  contre la poutre en béton<B>déjà</B>     exigtant    et  durci. Dans ce cas, l'on doit réserver une  place (par exemple des gaines) pour les fils,  leur permettant de glisser librement.     Etant,     donné     que    l'adhérence ne peut, plus     interve.          nir,    les fils doivent être ancrés aux extrémités  au moyen d'appareils spéciaux et protégés  ensuite contre les agents     atinosphériques,    le  plus souvent par enrobage ou injection au  mortier de ciment, dans les gaines où ils  passent.

      La présente invention a comme objet un  procédé de réalisation de poutres en béton  précontraint qui ne présente pas les difficul  tés inhérentes aux procédés précités.  



  Dans le procédé suivant l'invention, on  fait fléchir, dans le sens où elle fléchira sous  l'effet des     sollicitiitions    de service, une arma  ture métallique rigide     qui    forme une poutre  pour la portée envisagée, et     l'ai-mature    fléchie  est empêchée de revenir dans     sa-position    ini  tiale sous !'effet de son élasticité, par<B>du bé-</B>  ton adhérent, sur au moins -une partie des fi  bres de cette armature dont les tensions     pro-          voquée,s    par les sollicitations de service sont  des tractions.  



  Dans une variante du procédé, on     pré-          fléchit    mécaniquement l'armature susdite et  on enrobe de béton     a-Li    moins une fraction de  la partie de l'armature     soilinise   <B>à</B> traction,  par suite de la flexion.  



  La flexion préalable de     Parmature,    qui  peut être avantageusement constituée par     une     poutrelle laminée, peut     êtreeffectuée    de ma  nière très simple par l'application d'une  force en un point de l'armature compris entre  les extrémités qui sont maintenues fixes, ou  inversement, par l'application de     force-s    aux  extrémités de la poutre dont un point inter  médiaire est maintenu fixe.  



  L'enrobage     #d'au    moins une fraction de la  partie de l'armature qui est soumise<B>à</B> la trac  tion, après     fléehisement,    peut relativement  facilement être réalisé de manière convenable.           Uatilisation    de poutrelles     ou    autres     poLL-          tres    métalliques rigides en tant     qa'armatures     do poutre en béton armé ordinaire est,  connue: c'est la charpente enrobée.

   Elle est  cependant limitée dans ses possibilités par les  considérations suivantes:       11,    N'étant pas     précomprimé,    le béton ne  peut suivre sans se fissurer les fibres tendues  du métal dès que     lear    tension de traction<B>dé-</B>  passe environ 1200     kg/em2.   <B>E</B> en résulte l'im  possibilité     dexploiter    les propriétés des  aciers spéciaux<B>à</B> haute limite     élastiqLie    tels       que,    par exemple, l'acier au     chrome-cuivre,     généralement connu sous la dénomination  d'acier<B>A52,</B>     do-nt    la tension de sécurité est.

   de  2400     kg/'CM2    ou l'acier dénommé A44, dont la  tension de sécurité, est d'environ<B>1800</B>     kg/CM2     et. même celles des poutrelles ordinaires  que l'on pourrait. faire travailler<B>à</B> 1400<B>à</B>  <B>1600</B>     kz/Cnl2.     



       2,1    -Même en ne dépassant. pas la. tension  de 1200     kg/cm2    dans l'armature, l'on ne peut.       -Lière    garantir le. béton tendu contre     Papp &           rition    de fissures et de décollements (surtout  sous l'effet d'efforts dynamiques répétés)  d'autant plus que, généralement, les fibres de  béton les plus exposées sont aussi les plus  difficiles<B>à</B> bétonner convenablement. (sous les  semelles inférieures des poutrelles).  



  Le procédé suivant. l'invention permet       d'é-#iter    ces inconvénients et permet de réali  ser des constructions     pl-Lis    légères, plus éco  nomiques et aussi     meillettres        (antifisstire),     par suite d'utilisation plus rationnelle de la,  matière.  



  Son application est spécialement avanta  geuse quand on emploie, pour les armatures  rigides, de l'acier<B>à</B> haute limite élastique  qu'on fait travailler<B>à</B> des tensions de traction  de     sécarit,6        d'ati    moins<B>1800</B>     k#-r/eni2.     



  La simplification de     Foutillage.    nécessaire  <B>à</B> la réalisation du procédé suivant l'invention  est     forte-ment        acertie        qaand,    pour     souimettre     simultanément<B>à</B>     préïl#exion    les armatures de  deux poutres, on les dispose parallèlement, et  on maintient certains de leurs points<B>à</B> dis  tance constante, tandis qu'on fait varier la  distance entre d'autres points, par applica-         tion,   <B>à</B> l'une de ces poutres, d'efforts dont les  réactions sont supportées par     FaLitre    poutre.  



  En particulier, on a intérêt,<B>à</B> faire fléchir  les     armatttres    des deux     pouitres    en écartant  leurs milieux pendant qu'on empêche leurs  extrémités de s'écarter.  



  Dans ce cas, suivant     Line    variante, après  avoir réuni entre elles les extrémités corres  pondantes de     deLLx    armatures placées l'une  le     lono,    de     FaLitre,    il     saffit    de placer un vérin  entre les milieux de ces armatures et de les  écarter. Pais, quand la flexion voulue est  réalisée, on maintient. les     inilieLix    écartés     Fun     de l'autre par un ou deux     poussards.    Après  quoi, on retire le vérin (ce     qtti    permet de le  faire servir pour une autre     préflexion).     



  Lorsque le béton dont on a entre-temps en  robé les parties tendues des armatures fléchies  a durci, on replace temporairement. le, vérin  afin de     potivoir    enlever le ou les     poussards,     puis on réduit progressivement la. longueur  du vérin jusqu'à ce que les deux poutres aient  retrouvé Lin état d'équilibre provenant de  l'état de tension de l'armature et, da béton.  



  Cette dernière intervention du vérin petit  d'ailleurs être évitée si on utilise des     pous-          sards    de longueur réglable dont on réduit  progressivement, la longueur quand on a<B>dé-</B>  cidé de supprimer la cause de la     préflexion.     



  Dans une variante da procédé suivant l'in  vention, on propose de     préfléchir        Parmatttre     susdite en créant, entre au moins une partie  des fibres de l'armature dont les tensions dues  aux sollicitations de service sont, des tractions  et au moins une partie des fibres de l'arma  ture dont les tensions dites aux sollicitations  de service sont des compressions, une diffé  rence<B>de</B> température telle que les premières  fibres soient     plas    chaudes que les dernières,  La     préfle-xion    de l'armature est donc, dans  ce cas, provoquée par l'intervention dune  énergie thermique,

   au lion d'une énergie     mi-          canique    telle que celle prévue dans la variante  exposée ci-dessus.  



  La différence de température<B>à</B> créer pour  réaliser la     préflexion    de     Farmature    petit être  obtenue en chauffant au moins une partie  des fibres de l'armature dont les tensions dites      aux sollicitations de service sont des tractions       et/ou    en refroidissant au moins une partie des  fibres de l'armature dont les tensions dues aux  sollicitations de service sont des compressions.  



  L'invention a également comme objet la  poutre obtenue par le procédé suivant. l'in  vention et comprenant une armature     niétalli-          que        présollicitée   <B>à</B> laquelle adhère du béton.  



  La poutre suivant l'invention est     earacté-          risée    en ce quelle comprend, d'une part, une  armature métallique rigide qui     forme.une     poutre pour la portée envisagée, qui est     pré-          fléchie    dans<B>le</B> sens où elle fléchira sous l'effet  (les sollicitations de service et, d'autre part,       du    béton     pr6comprim6    qui adhère<B>à</B> au moins       une    partie de ladite armature     préfléchie.     



  Dans une forme     #cle.-m--écLitioii    particulière,  cette poutre comprend, en outre,     du    béton  non     pr & ,conipi-imé.     



  Le dessin annexé représente, schématique  ment et<B>à</B> titre d'exemple seulement,     diffé-          rents    stades de quelques exemples du procédé  suivant l'invention ainsi     que    différentes for  mes d'exécution de la. poutre réalisée par ce  procédé.  



  La fi-.<B>1</B> représente schématiquement un  premier stade d'un exemple du procédé sui  vant l'invention.  



  La     fig.    2 est une coupe transversale dans  une première poutre réalisée par le procédé  suivant, l'invention.  



  La     fig.   <B>3)</B> représente les lois de variation  des tensions normales d'une section transver  sale de l'armature dans différents stades (con  sidérés isolément et superposés) de la réalisa  tion d'une poutre suivant l'invention ainsi  qu'après mise en service.  



  La     fig.    4 représente les lois de variations  des     teii < ,,ions    normales de la même section     tram,-          versale    qu'à la     fig.    3 des bétons     précom-          primé    et non     précomprimé.     



  Les     fig.   <B>5</B> et<B>6</B> représentent, respective  ment en, coupe transversale et en coupe lon  gitudinale, une partie de l'armature     inétalli-          que    de la fil--. 2 dont on a augmenté l'adhé  rence avec le béton, par certains artifices.  



  La     fig.   <B>7</B> est une vue en élévation schéma  tique<B>de</B> la réalisation de l'application simul-         tanée    du procédé suivant l'invention<B>à</B> deux  poutres.  



  Les     fig.   <B>8 à 10</B> représentent chacune, de  manière purement schématique, trois     variaii-          tes    de l'application simultanée     du        procédé'-          suivant.    l'invention<B>à</B> deux poutres.  



  La fie,<B>11</B> schématise en coupe transver  sale une variante     du    procédé suivant     Finven-          tion   <B>à</B> un stade qui suit celui de l'obtention  du béton précontraint dans la poutre, suivant  la     fig.        2.     



  La     fig.    12 est -une coupe transversale de  la poutre finalement obtenue suivant la va  riante dont il est question<B>à</B> la     fig.   <B>11.</B>  



  Les     fig.   <B>13 à 15</B> représentent chacune, en  coupe transversale, une forme d'exécution,  d'une poutre réalisée par le procédé suivant  l'invention.  



  La     fig.   <B>16</B> est une coupe transversale sui  vant un plan désigné par la ligne     XVI-XVI     de la     fig.   <B>17,</B> dans une autre forme     d'exéeu-          tion    de la poutre suivant, l'invention.  



  La     fig.   <B>17</B> est une vue latérale de l'arma  ture métallique seulement de la poutre sui  vant la     fig.   <B>16. -</B>  La     fig.   <B>18</B> est une coupe transversale sem  blable<B>à,</B> celle de la     fig.   <B>16</B> clans encore une  autre poutre établie suivant l'invention.  



  Dans ces différentes figures, les mêmes  notations de référence désignent des éléments  identiques.  



  <B>A</B> la     fig.   <B>1,</B> on a représenté une poutre 2  posée sur deux appuis<B>3</B> et soumise<B>à</B> -une  flexion simple sous l'action d'un effort P  appliqué en son milieu. Cet effort     estexercé,     par exemple,<B>à</B> l'aide d'un vérin prenant  appui contre     un    bâti fixe 4.  



  La poutre 2, représentée<B>à</B> la     fig.   <B>1,</B> est  supposée être une poutrelle laminée en forme  de<B>1</B> telle que celle représentée<B>à</B> la     fig.   <B>2.</B>  Cette poutrelle est évidemment. suffisamment  rigide pour constituer par elle-même une pou  tre pour la portée envisagée.

   Lorsque cette  poutrelle est fléchie, comme représenté<B>à</B> la       fig.   <B>1,</B> son état de tension, dans la section du  milieu par exemple, peut être schématisé     paw     les lignes<B>5</B> et<B>6</B> de la,     fig.        13)    où les tensions  <B>de</B> traction ont été représentées<B>à</B>     dTeite    de      la ligne verticale<B>5</B> et les tensions de compres  sion<B>à</B> gauche de cette ligne.  



  La variation des tensions est donc repré  sentée par une ligne oblique<B>6</B> avec la ligne<B>5</B>  comme ligne de repère.  



  Pendant que la poutrelle 2 est maintenue  dans cet état de tension,     on    applique du<B>bé-</B>  ton<B>7</B>     (fig.    2) sur la plus grande partie de la  fraction de cette poutrelle soumise<B>à</B> des  efforts de traction.<B>A</B> cet effet, on enrobe par  exemple cette partie de la poutrelle par     du     béton. La mise en place, convenable de ce<B>bé-</B>  ton même en dessous de la semelle inférieure  de la poutrelle peut être effectuée relative  ment facilement surtout -si l'on recourt<B>à</B> la  vibration.  



  L'armature est maintenue dans sa position  fléchie pendant tout le temps que le béton<B>7</B>  met<B>à</B> durcir. Lorsqu'on estime que ce durcis  sement est suffisant, on cesse de faire agir  l'effort P de la     fig.   <B>1</B> appliqué au milieu de  la poutre. Cet effort n'est pas supprimé brus  quement, mais est réduit progressivement, en  quelques minutes par exemple.  



  On obtient<B>à</B> ce moment, une poutre dont  l'armature métallique 2 et le béton<B>7</B>     pr6sen-          tent    des états de tension représentés par les  diagrammes limités entre les lignes<B>5</B> et<B>8</B> de  la     fig.   <B>3</B> pour l'armature métallique 2 et par  les lignes<B>5</B> et<B>9 à</B> l'a     fig.    4 pour le béton.  Comme on le comprend aisément, la tendance  de la poutrelle 2<B>à</B> revenir dans son état de  tension nulle, qui était celui d'avant son<B>flé-</B>  chissement suivant la     fig.   <B>1,</B> est contrariée par  le béton<B>7</B> qui enrobe la partie inférieure de  cette poutrelle.

   L'adhérence du béton<B>à</B> la  poutrelle a comme effet de laisser, après sup  pression de la force P, des états de tension  permanents aussi bien dans le béton que dans       l'ap,ier.    La ligne<B>10</B> lue par rapport<B>à</B> la ligne  de repère<B>5</B>     (fig.   <B>3)</B> représente les tensions  du métal dues<B>à</B> la seule opération<B>de</B> sup  pression de la force P. La superposition<B>de,</B>  ces tensions<B>à</B> celles que représente la ligne<B>6</B>  donne les tensions résultantes représentées  par la ligne<B>8,</B> avec toujours la ligne<B>5</B> comme  repère.

      On enrobe ensuite de béton frais<B>11</B>       (fig.    2) la partie de la poutrelle 2 non encore  enrobée.     Aee    moment, le béton frais n'inter  vient pas encore dans la résistance de la pou  tre, mais il charge de tout son poids mort l'ar  mature métallique     2,et    le béton     précomprimé.     Ce poids mort. crée dans l'armature métallique  un état de tension supplémentaire qui,     sU     était     sel-il,    serait représenté par le diagramme  12<B>à</B> la     fig.   <B>3.</B> Ce diagramme doit être super  posé au diagramme<B>8</B> pour obtenir l'état de  tension résultant dans l'armature.

   Cet état  de tension est représenté par le diagramme<B>13.</B>  



  Quant<B>à</B> l'état de tension dans le béton       précomprîmé,    résultant dit poids mort. du<B>bé-</B>  ton sans tension, il est représenté par le dia  gramme 14<B>à</B> la     fig.    4. L'état. de tension réel  résulte de la. superposition des diagrammes<B>9</B>  et 14 et donne lieu     a-Li    diagramme<B>15.</B>  



  Lorsque le béton supérieur<B>11</B> a également  durci, il peut coopérer avec l'armature 2 et le  béton     préconiprimé   <B>7, à</B> la résistance     aux    sol  licitations résultant<B>de</B> la mise en service.  



  La charge en service     don-ne,    par exemple,       lie-Li   <B>à</B> des états de tension dans l'armature et  dans les bétons, représentés respectivement  par le diagramme<B>16 à</B> la.     fig.   <B>3</B> et par le dia  gramme<B>1.7 à</B> la     fig.    4. La superposition des  diagrammes<B>13</B> et<B>16</B> et celle des diagrammes  <B>15</B> et<B>17</B> donne lieu respectivement aux dia  grammes<B>18</B> et<B>19.</B>  



  En pratique, on a intérêt<B>à</B> soumettre     Far-          mature    métallique en cours de son fléchisse  ment initial<B>à</B> une tension de     tract-ion    supé  rieure<B>à</B> celle<B>à</B> laquelle elle pourra. être sou  mise en service.  



  On a même intérêt<B>à</B> soumettre     monienta-          nément    l'armature, par sa flexion,<B>à</B> une ten  sion de traction supérieure<B>à</B> sa limite élasti  que originelle. Le métal de l'armature subit  ainsi un écrouissage qui relève sa limite élas  tique.  



  Si on craint que l'adhérence entre le béton  <B>7</B> et l'armature métallique 2 soit insuffisante,  on munit     l'ai-mature    métallique de saillies qui  augmentent cette adhérence.  



  <B>A</B> la     fig.   <B>5,</B> on a représenté, dans l'aile de  droite de la, -semelle inférieure de l'armature,      des saillies 20 qui ont été obtenues par relè  vement d'une partie     du    métal constituant la  semelle.     Uaile    de gauche de cette semelle est  pourvue de plaquettes 21 maintenues en     plaee     par des boulons 22.  



  Les saillies 20 peuvent aussi     étre   <I>réalisées</I>  par des     additîons    de métal<B>à</B> la semelle de  l'armature.    <B>A</B> la     fing.   <B>7,</B> on a schématisé l'application  du procédé suivant l'invention<B>à</B>     lexécution     simultanée de deux poutres dont. les armatures  métalliques rigides ont leurs extrémités reliées  entre elles par des tirants<B>23</B> constituées, par  exemple, par des fers plats.

   Les semelles 24 de       ees    deux armatures rigides ont été découpées  <B>à</B> leurs extrémités pour faciliter la mise en  place des fers plats<B>23</B> qui sont attachés tem  porairement aux âmes des poutrelles     '2        au     moyen de boulons engagés dans les     trou.%   <B>25</B>  pratiqués dans les fers plats<B>23</B> et les âmes  des poutrelles 2.

   Pendant que les extrémités  des deux armatures rigides sont ainsi     empô-          ellées    de s'écarter, on écarte les milieux de ces  armatures     ri-ides   <B>à</B> laide d'un vérin<B>26</B> et  on les maintient dans cet. état<B>à</B> l'aide de       poussards   <B>27.</B> Si on juge que cela en vaut.

   la  peine, on soulève<B>à</B> présent simultanément et,  légèrement., les milieux des deux poutrelles en  intercalant<B>à</B> nouveau un vérin<B>30</B> entre le  sol D et la poutrelle inférieure et on libère  le vérin<B>30</B> par des     poussards   <B>M.</B> Cette     opéra-          tîon    pourrait avoir pour but de corriger l'ef  fet provenant du poids propre des poutrelles       et        -des        poussards        27        et        dég    a     liser        rigoureuse-          ment    les flèches ou les moments  <RTI  

   ID="0005.0028">   fléchissants     <B>des</B> deux poutrelles.  



  Lorsqu'on décide de supprimer la flexion  parce     que    le béton a suffisamment durci au  tour des parties tendues des poutrelles, le vé  rin<B>26</B> qui a été enlevé après placement des       poussaras   <B>27</B> est, remis en place afin de faci  liter l'enlèvement des     poussards    par Lin léger  écartement supplémentaire des milieux des  poutres en fabrication. On réduit ensuite pro  gressivement la longueur du vérin entre les  poutres jusqu'à ce que celles-ci aient repris  une forme en équilibre.

      Si les     poussards   <B>27</B> étaient de longueur ré  glable, on pourrait évidemment se dispenser  de. remettre le vérin<B>26-</B> en place pour laisser  progressivement     Farmature,    rigide dans son  nouvel état     d',éq:uffibre    puisqu'il suffirait de  réduire, la longueur des     poussards.     



  <B>A</B> la     fig.   <B>8,</B> on a schématisé l'exécution  d'une variante de ce procédé dans laquelle  les milieux des armatures rigides sont     mabi.-          tenus   <B>à</B> distance constante l'un de l'autre,  tandis que les extrémités sont rapprochées  l'une de l'autre.  



  Dans la     variante-de    la     fig.   <B>9,</B> les     n-iiHeLLx     des     arniat-Lutes    rigides sont maintenus<B>à</B> dis  tance constante, tandis que leurs extrémités  sont écartées Fane de l'autre.  



  <B>A</B> la     fig.   <B>10,</B> les extrémités sont     mainte-          unes   <B>à</B> distance constante l'une de l'autre,  tandis que les milieux sont rapprochés l'un de  l'autre.  



  <B>A</B> la     fig.   <B>11,</B> on a représenté un stade  intermédiaire d'une poutre fabriquée par un  exemple     -du    procédé suivant l'invention. Après  durcissement<B>du</B> béton<B>7</B> et suppression de la  force P, on enlève par découpage une partie  de l'armature, 2 qui émerge<B>du</B> béton<B>7.</B> Après  cet enlèvement, une quantité supplémentaire  de béton<B>11</B> est rendue solidaire -du béton     'é     <B>(déjà</B> sous compression) grâce     #à    des barres  d'attente<B>28,</B> -de façon<B>à</B> former, par exemple,  une poutre telle que celle représentée<B>à</B> la       fig.    12.  



  On peut évidemment employer comme  armature rigide<B>à</B> soumettre<B>à</B> une     préflexion,     une poutre démontable dont la partie non  enrobée dans le béton     précomprimé    est alors  enlevée     sansdécoupage    et peut être réutilisée  pour la     préflexion    d'autre armatures.  



  <B>A</B> la     fig.   <B>13,</B> on a représenté une poutrelle  métallique rigide 2 qui lait partie d'une pou  tre qu'on suppose reposer<B>à</B> ses extrémités sur  deux appuis. La membrure inférieure<B>29</B> de  cette poutrelle a été chauffée par exemple, en  faisant passer de la vapeur dans des tubes<B>30</B>  au contact de sa face supérieure<B>31,</B> tandis  que la semelle supérieure<B>32</B> a été maintenue  froide. Sous l'effet, de cette différence -de, trai  tement thermique, la poutrelle s'est allongée      plus<B>à</B> sa base jusqu'à soit sommet. et, par  conséquent, s'est courbée en présentant une  convexité vers le bas. L'armature s'est ainsi  fléchie dans le sens où elle fléchira sous l'ef  fet des sollicitations de service.

   Celles-ci peu  vent comprendre le poids mort de la poutre,  les charges permanentes, les charges varia  bles et, parfois, les charges mobiles.  



  Pendant qu'on continuait.<B>à</B> chauffer la  membrure inférieure<B>29,</B> on a appliqué du  béton<B>7</B> contre la face inférieure<B>Ô3</B> de celle-ci  et, contre ses faces latérales 34, c'est-à-dire  contre des fibres dont les tensions dues aux  sollicitations de service sont des tractions. On  a continué le chauffage pendant tout le temps  où le béton durcissait. Après durcissement, on  a cessé de chauffer. Sous l'effet, de la contrac  tion de la partie inférieure de la poutrelle 2.  le béton<B>7</B> s'est comprimé dans la mesure où  l'adhérence entre le béton et la semelle<B>29</B>  était suffisante.  



  On a achevé ensuite l'enrobage de la pou  trelle 2 au moyen de béton<B>11.</B>  



  Pour maintenir froide la partie     silpérieure     de la poutrelle métallique rigide 2, on peut,  si la transmission de chaleur le long de l'âme  de cette poutrelle est. trop grande, refroidir  la semelle<B>32</B> ou bien empêcher la chaleur de  se     tralismettre    de la partie inférieure<B>à</B> la par  tie supérieure de la poutrelle en refroidissant.  celle-ci localement au voisinage de l'axe  neutre.  



  <B>A</B> la,     fig.    14, on a représenté     une    autre  poutrelle métallique rigide 2 dont la     ment-          brure    supérieure<B>32</B> a été refroidie par le pas  sage d'une saumure réfrigérante dans des  tubes<B>35</B> en contact avec la face supérieure  <B>36</B> de cette membrure,<B>à</B>     ime    température sen  siblement inférieure<B>à</B> la température am  biante<B>à</B> laquelle la membrure inférieure<B>29</B> est  restée soumise.  



  Sous l'effet de cette différence de tempé  rature entre les parties -supérieure, et,     inf#-          rieure,    la poutrelle, 2 a fléchi, vers le bas,  c'est-à-dire dans le sens, où elle fléchira sous  l'effet des sollicitations de service.  



  Pendant ce traitement thermique, on a  appliqué du béton<B>7</B> contre la partie infé-         rieure    de la Poutrelle '2, par exemple, en en  robant complètement la, membrure inférieure  <B>29</B> et une partie de l'âme. Le traitement     ther-          inique    n'a     étésupprimé        quaprès    durcissement  du béton<B>7.</B> L'égalisation des températures qui  s'en est suivie a     éualement    eu comme effet  de soumettre ce béton<B>à</B>     une    compression dans  la mesure où son adhérence<B>à</B> la partie infé  rieure de la poutrelle 2 était suffisante.

   Après  cette égalisation de température, on a enrobé,  de béton frais<B>11</B> la pallie de la poutrelle 2  non encore enrobée.  



  <B>A</B> la     fig.   <B>15,</B> on a représenté une poutre  de grandes dimensions comprenant     'une    arma  ture métallique constituée de deux parties  jumelées 2<B>à</B> faire reposer sur deux     appuils.     Après mise en place de cette armature<B>à</B> l'en  droit où la poutre dont elle doit faire partie  sera en service, on, a enrobé la membrure     su-          périe-Lire    de cette armature qui sera     soumi.se     <B>à</B> compression sous l'effet des sollicitations de  -service au moyen de béton formant en même  temps un tablier<B>37.</B> Après durcissement de  ce tablier<B>37,

  </B> on a déversé sur lui de la terre  <B>38.</B> Le tablier représenté petit servir de che  min de roulement<B>à</B> Lin camion<B>39</B> amenant  de la terre. Sous l'effet du poids de celle-ci,  du tablier en béton<B>37</B> et de     Farmature    mé  tallique 2, cette dernière a. fléchi dans le sens  où elle fléchira sous l'effet des sollicitations  de service et on a. alors fait adhérer du béton  <B>7 à</B> sa partie inférieure     souniise   <B>à</B> traction,  par suite de la surcharge.  



  Le     poid-s        dit    béton<B>37</B> dont on a enrobé  la partie supérieure des poutres 2 avant mise  en place du béton<B>7</B> ne contribue évidemment  pas<B>à</B>     précomprimer    ce dernier béton puisque  le béton<B>37</B> lie petit plus être enlevé. -Mais les  tensions<B>de</B> traction dans le béton<B>7</B> dues au  poids du béton<B>37</B> et du béton<B>7</B> lui-même  sont évitées.  



  Aux     fig.   <B>16</B> et<B>17,</B> on a représenté une  poutre comprenant     -Lme    armature métallique  rigide 41 qui est enrobée dans du béton. Cette  armature constitue     une    poutre pour la portée  considérée.  



  La membrure inférieure de cette     aima-          turc,    c'est-à-dire, celle dont les tensions dites      aux sollicitations de service sont des tractions  lorsque la poutre dont elle fait partie est po  sée<B>à</B> ses extrémités sur deux appuis, est cons  tituée essentiellement par des tubes longitu  dinaux 42 maintenus séparés     1l-ui   <B>à</B> proxi  mité de l'autre en étant fixés<B>à</B> l'âme 44 de  l'armature par l'intermédiaire de traverses 43  disposées de place en place et fixées<B>à</B> cette  âme par soudure par exemple.  



  Du béton 45 peut facilement enrober com  plètement la membrure inférieure de l'arma  ture métallique constituée essentiellement par  les tubes 42 et accessoirement par les traver  ses 43. L'emploi de tubes 42 permet de réali  ser facilement la     préflexion    de l'armature par  différence de températures entre les membru  res supérieure et inférieure puisqu'on peut       faire        Si,        circuler        a-Li        lieu        un        de        fluide        tubes        42,        chaud,

          on        utilise   <B>à</B>     travers        des        eux.        bar-          res    46     (fig.   <B>18)</B> pour constituer l'essentiel de  la     menibrure    inférieure de l'armature     métal-          Ilque    41, ces barres peuvent servir<B>de</B> résis  tance électrique pour leur chauffage si on<B>dé-</B>  sire     préfléchir    l'armature par ce moyen. La       fic.   <B>18</B> montre que l'âme, 44 est munie d'une  étroite semelle 47 qui facilite la fixation des  traverses 43.  



  Il va de soi que le procédé suivant. l'inven  tion ne se limite pas<B>à</B> des poutres simples  sur deux appuis, mais qu'il est également  applicable<B>à</B> des consoles,<B>à</B> des poutres con  tinues<B>à</B> travées multiples,<B>à</B> des portiques,       etc.    D'autre part, l'armature rigide     peut-être,     par exemple, laminée dune pièce ou compo  sée,<B>à</B> âme pleine ou ajourée, ou en treillis.

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS: I. Procédé de réalisation d'iuie poutre en béton armé précontraint, caractérisi en ce qu'on fait fléchir, dans le sens où elle<B>flé-</B> chira sous l'effet des sollicitations de service, une armature métallique rigide qui forme une poutre pour la portée envisagée et en ee que l'armature fléchie est empêchée de reve nir dans sa position initiale, sous l'effet de son élasticité, par du béton adhérant sar au moins une partie des libres de cette armature dont les tensions provoquées par les solliei- tations de service sont des tractions. II.
    Poutre obtenue par le procédé suivant la revendication I, comprenant une armature métallique présollicitée <B>à</B> laquelle adhère du béton, caractérisée en ce qu'elle comprend, d'une part, une armature métallique rigide qui forme mie poutre pour la portée envisa gée, qui est préfléchie dans le sens où elle fléchira sous l'effet des sollicitations de ser vice et, d'autre part, du béton précomprimé qui adhère<B>à</B> au moins une partie de ladite armature préfléchie. SOUS-REVENDICATIONS. <B>L</B> Procédé suivant la revendication I,
    ca- ractërisé en ce qu'on préfléchit l'armature susdite avant d'appliquer du béton sur les fibres de cette arniaturedont les tensionsdues aux sollicitations de service sont des tractions, en ce qu'on maintient l'armature préfléchie pendant le durcissement de ce béton et en ce qu'on supprimé la cause de la préflexion après durcissement de ce dernier. 2.
    Procédé suivant la sous-revendication <B>1,</B> caractérisé en ce qu'on préfléehit mécanique ment l'armature susdite et en ce qu'on enrobe de béton a-Li moins une fraction de la partie de l'armature soumise<B>à</B> traction par suite de la flexion.
    <B>3.</B> Procédé suivant la sou-,revendication 2, caractérisé en ce que, pour soumettre simul- tanément <B>à</B> préflexion les armatures de deux poutres, on les -dispose parallèlement, on maintient eertainsde leurs points<B>à</B> distance constante, tandis qu'on fait varier la distance entre d'autres points, par application,<B>à</B> l'une de ces poutres, d'efforts dont les réactions sont supportées par l'autre poutre. 4.
    Procédé suivant la sous-revendication <B>Ô,</B> caractérisé en ce qu'on fait fléchir les arma- turcs des deux poutres en écartant leurs mi lieux pendant qu'on empêche leurs extrémi tés de s'écarter.
    <B>5.</B> Procédé suivant la sous-revendication <B>1,</B> caractérisé en ce qu'on écarte les milieux des deux armatures<B>à</B> Faide d'au moins un vérin, en ce qu'on maintient ces milieux<B>à</B> la dis- tance choisie<B>à</B> l'aide de poussards, en ce qu'on enlève le vérin jusqu'à ce qu'ondécide de sup primer la cause de la flexion, en ce qu'on remet alors le vérin en place pour permett r<B>e</B> l'enlèvement des poussards et en ce qu'on ré duit la longueur du vérin entre poutres jus- qu'à ce que celles-ci aient repris une forme, en équilibre.
    <B>6.</B> Procédé suivant la soiis-revendica.tioii 4# caractérisé en ce quon écarte les milieux des deux armatures<B>à</B> l'aide d'un vérin, en ee qu'on maintient ces milieux<B>à</B> distance elioi- sie <B>à</B> l'aide de poussards de Ionglieur ble jusqu'à ce qu'on #déeide de supprimer la cause de la flexion et. en ce qu'on réduit 'la longueur des potissards jusqu'à ce que les poutres aient repris Lille forme en équilibre.
    <B>7.</B> Procédé suivant la sous-revendieatioii <B>2,</B> caractérisé en ce qu'après avoir supprimé la ea-LLse de la flexion, on enrobe (le béton la partie des armatures non enrobées de béton précomprim6. <B>8.</B> Procédé suivant, la sous-revendication 2, caractérisé en ce qu'après avoir supprimé la cause de la préflexion, on enlève une partie de l'armature métallique non enrobée dans le béton précontraint.
    <B>9.</B> Procédé suivant. la sous-revendication <B>2,</B> caractérisé en ce qu'on emploie des armatures métalliques rigides en acier<B>à.</B> haute limite élastique qu'on fait travailler<B>à</B> des tensions de traction de sécurité d#au moins<B>1800 kg</B> par em2. <B>10.</B> Procédé suivant la sous-revendieation caractérisé en ce qu'on soumet l'armature, au cours de son fléchissement,<B>à</B> une tension de traction supérieure<B>à</B> celle<B>à</B> laquelle elle est destinée<B>à</B> être soumise en service.
    <B>11.</B> Procédé suivantl-asotis-revendication'->, caractérisé en ce qu'on soumet temporairement lîrmature par son fléchissement,<B>à</B> une ten sion de tract-ion supérieure<B>à</B> sa limite élasti que originelle. 12.
    Procédé suivant la sous-revendication <B>1,</B> caractérisé en ce qu'on préfléchit l'ai-na- ture susdite en créant, entre au moins une partie des libres de Farmature dont les tell- sions dues aux sollicitations de service sont des tractions et au moins une partie des fi bres de l'armature dont les; tensions dues aLix sollicitations de service sont des compressions, une différence de température telle que les premières fibres soient plus chaudes que les dernières.
    <B>13.</B> Procédé suivant la sous-revendleation <B>12,</B> caractérisé en ce qu'on chauffe au moins une partie des- libres de l'armature dont les tensions dues aux sollicitations de service sont des tractions. 14. Procédé suivant la sous-revendieation <B>122,</B> caractél#iq6 en ce qu'on refroidit au moins Lille partie des fibres de l'armature dont les tensions dues aux sollicitations de service sont des compressions.
    <B>15.</B> Procédé suivant la sous-revendieation caractérisé en ce quavant d'appliquer du béton sur les fibres (le Varniature dont les tensions dues aux sollicitations de service sont des tractions, on applique du béton sur au moins une partie des fibres de l'armature dont les tensions dues aux sollicitations (le service sont des compressions et ail fait agir ensuite le poids de ce dernier béton pour pro duire ail moins -Lille partie (le la pi Jexion désirée de l'armature.
    <B>16.</B> Procédé suivant la sous-revendication <B>1.5,</B> caractérisé en<B>ce</B> que, pour augmenter #a pré,flexion de Farmature avant l'application de béton sur les fibres de cette armature dont les tensions dues aux sollicitations de serviee sont des tractions,
    on fait agir temporaire- C ment des masses supplémentaires sur l'ensem ble constitué par cette armature et le béton qui lui est<B>déjà</B> appliqué sur au moins Lille partie des libres dont leb tensions dues aux sollicitations de service sont des compres sions. <B>17.</B> Poutre suivant, la revendication Il, im- ractérisée en<B>ce</B> quMle comprend, en outre, du béton non précomprinié.
CH301363D 1950-04-24 1951-04-09 Procédé de réalisation d'une poutre en béton armé précontraint et poutre obtenue par ce procédé. CH301363A (fr)

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