Brevet FR2028101A1 — publié le 19701009

La présente invention concerne des structures en béton qui fonctionnent sous contrainte. Elle concerne principalement les récipients à pression en béton qui ont été soumis à une précontrainte pour éliminer dans la mesure du possible l'apparition de sollicitations à la traction. Le présent mémoire 5 décrit ladite invention en fonction de son application à des récipients à pression en béton précontraint. Les récipients à pression en béton précontraint comportent en général de nombreux instruments, même si la réalisation considérée n'est pas nouvelle, afin d'obtenir des informations concernant les contraintes 10 qui se développent dans les parois sous diverses charges mécaniques et thermiques et de contrôler l'efficacité du dispositif de précontrainte. A cause de cette obligation de surveiller les contraintes dans le béton massif il était courant, jusqu'ici, d'utiliser des jauges extensométriques noyées dans diverses parties du béton, à partir desquelles on pouvait calculer la 15 contrainte, connaissant le module. La validité de ce procédé repose sur le fait que le module reste sensiblement constant. Cependant, on peut démontrer que cette quantité varie considérablement pendant la vie du béton. Il est donc évident qu'il serait avantageux de mesurer directement la contrainte dans le béton et de pouvoir contrôler cette mesure pendant l'utilisation dudit 20 récipient à pression. Selon l'invention, on réalise une structure en béton armé avec un alésage pénétrant dans la masse de béton à partir d'une face de celle-ci et on place dans la paroi de l'alésage une pièce annulaire dont la déformation en fonction de la contrainte appliquée est connue, cette pièce ayant une 25 dimension linéaire mesurable à partir de l'intérieur de l'alésage, dimension permettant de déterminer la déformation. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée qui va suivre et des dessins sur lesquels : - la figure 1 est une section transversale médiane d'un alésage 30 ménagé dans une structure massive qui constitue une partie d'un récipient à pression en béton précontraint ; - la figure 2 représente une coupe transversale suivant la ligne II-II de la figure 1. L'alésage 1 traverse la paroi de béton 2 et est fermé du côté de 35 l'intérieur du récipient par le revêtement 3 supportant le calorifuge habituel 4. Contre la face extérieure de la paroi se trouve un collier 5 avec un certain nombre de tiges de fixation pour assujettir une plaque de fermeture non représentée. La paroi de l'alésage est recouverte sur toute 7000642 2 2028101 sa longueur d'un cylindre d'acier 6. A noter les deux parties de diamètre accru de l'alésage, notamment aux emplacements espacés axialement 7 et 8. Une pièce annulaire est fixée dans la paroi de l'alésage, dans chaque partie de diamètre accru. Cette pièce annulaire est constituée par 5 deux anneaux elliptiques élastiques 9, 10 dans des plans perpendiculaires et assemblés l'un à l'autre, et dont les déformations en fonction de la contrainte appliquée sont connues. La surface intérieure de chaque anneau elliptique a la forme d'une lame de couteau 9£, 10£ réalisant ainsi des surfaces de référence à partir- desquelles on peut effectuer des mesures 10 donnant des indications sur les déformations des anneaux et par conséquent-du béton environnant. Un certain nombre de crochets tels que 11 sont soudés à la périphérie des anneaux pour amarrer chacun d'eaux dans le béton. Les pièces annulaires peuvent être assemblées dans un cylindre préformé qui est mis en place pour préparer la coulée du béton ; lorsqu'on le met en place, 15 des plaques-couvercle fixées sur l'embouchure extérieure du cylindre assureront la propreté de l'intérieur avant et après que le béton ait fait prise. S'il est nécessaire de vérifier la sollicitation dans le béton, on enlève une plaque-couvercle et on introduit deux calibres de précision à l'intérieur dudit cylindre à proximité de la pièce annulaire et les calibres sont allongés de manière à mesurer les distances entre les lames de couteau. Ces mesures sont 20 comparées à celles effectuées immédiatement après la fabrication et la différence sert à déterminer les contraintes (dans des plans orthogonaux) auxquelles les pièces annulaires et^ par conséquent, le béton ont été soumis, en tenant compte dans les calculs des différences de température. Si on le désire, on peut placer un comparateur à cadran ou tout 25 autre appareil de mesure à l'intérieur du cylindre pour mesurer la déformation des pièces annulaires, et le résultat de cette mesure peut être transmis à un traceur de diagrammes placé en un endroit approprié, recevant des informations semblables d'alésage en d'autres points de la structure. De cette manière, on peut surveiller continuellement l'ensemble des régimes de 30 contrainte dans la structure en béton. Dans les cas où l'on sait que les contraintes sont sensiblement normales à l'axe du cylindre, on peut utiliser des couronnes circulaires simples en chaque point de mesure à la place des anneaux elliptiques croisés décrits, ce qui simplifie considérablement le cylindre et l'appareillage de mesure. 7000642 3 2028101 REVENDICATIONS 1. Structure en béton armé caractérisée en ce qu'elle comprend un 5 alésage traversant la masse de béton à partir d'une face de celle-ci et une pièce annulaire dont la déformation, en fonction de la contrainte appliquée, est connue, ladite pièce étant placée dans la paroi de l'alésage de manière que,grâce à la mesure des variations des dimensions linéaires de la pièce, la déformation et par conséquent la contrainte appliquée au 10 béton puissent être déterminées. 2. Structure en béton armé selon la revendication 1, caractériséeen ce que la pièce annulaire est constituée par deux bagues métalliques dans des plans orthogonaux, et assemblées en des points diamétralement opposés. 3. Procédé de détermination des contraintes dans un récipient à pression 15 e êton lorsque ledit récipient est en service, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations ci-après : forage dans la masse de béton d'un alésage auquel on accède de l'extérieur du récipient, mise ai place dans la paroi de l'alésage d'une pièce annulaire dont la déformation en fonction de la contrainte appliquée est connue à l'avance et mesure de la déformation de 20 la pièce annulaire pour déterminer la contrainte à laquelle le béton est soumis.