Brevet FR2322291A1 — publié le 19770325

La présente invention concerne un écrou d'ancrage de tirant pourvu d'un filet de vis se présentant de préférence sous la forme d'un filetage partiel consistant en nervures laminées à chaud de forme hélicotdale, et plus particulièrement un écrou d'ancrage de barre de tension pour béton précontraint présentant une partie renforcée adjacente à la tête de l'écrou définissant une face d'appui conique. L'ancrage d'une barre de tension avec un écrou taraudé entraîne le problème selon lequel la contrainte de traction n'est pas répartie uniformément sur tous les filets de I 'écrou- du fait de déformations dans la zone d'ancrage. Les écrous habituels sont soumis entièrement à la contrainte de compression de sorte que le premier filet supporte déjà entre le quart et le tiers de la force totale. L'importance de ces pointes de tension limite avant tout l'amplitude des oscillations provoquées par des sollicitations de alternées, eg ce fait la résistance de l'ancrage aux efforts répétés. Or cette résistance de l'ancrage des armatures de précontrainte doit etre particulièrement élevée, car lorsqu'il s'agit par exemple de ponts, on constate la présence de contraintes alternées continuelles du fait du trafic. Dans un système connu d'ancrage de barres de tension, l'écrou présente une face d'appui conique et est pourvu de fentes longitude nales orientées par en dessous vers l'intérieur de l'écrou dans la zone de renflement formée par cette face conique (DT-PS 1.260.752). Les fentes permettent l'évacuation des salissures adhérant dans la zone du filetage de la barre. Leur but est également de garantir une pression ferme du filetage de l'écrou situé dans cette zone sur le filetage de la barre se manière à réaliser une transmission favorable des contraintes. Mais la transmission des contraintes dans la zone de la tête de l'écrou n'est pas satisfaisante avec ce type d'écrou. Dans un autre système connu d'ancrage de barres de tension-, l'écrou est pourvu d'un épaississement médian qui coopère avec une plaque d'ancrage par son rebord inférieur (DT-PS 897.321). Ce système doit permettre de réaliser une répartition régulière de la force d'ancrage sur les filets individuels du filetage puisqu'au moins une partie de l'écrou se modifie sous l'action de la contrainte de traction dans la même mesure que la barre de tension. Comme l'effort se manifeste parallèlement à la barre, la force d'ancrage doit être infléchie vers le filetage, ce qui conduit à une répartition irrégulière de la force avec des pointes de contraintes dans les filets inférieurs. Dans la construction de machines enfin, on connait un écrou de traction portant un collet dans la zone de sa tête lui permettant de prendre appui sur un manchon entourant la partie inférieure de l'écrou ("Organes de machines de Niemann, 1958, page 156, fi. 10/14b). Grâce à cette disposition, l'effort est obligé de se manifester dans la partie supérieure de l'écrou. Ici aussi l'effort se manifeste parallèlement à la barre, de sorte que la contrainte de traction doit être infléchie à l'intérieur de l'écrou. L'objet de la présente invention est de présenter un écrou dont la forme est adaptée à l'ancrage de barres de tension, permettant une application optimale de la force d'ancrage sur toute la longueur de l'écrou avec dans la mesure du possible une contrainte régulière sur l'ensemble du filetage dans le but d'obtenir une plus grande résistance aux efforts oscillatoires répétés. La présente invention permet d'atteindre ce but au moyen d'un écrou du type indiqué ci-dessus, présentant une partie infériéure se prolongeant au delà de la partie renflée, plus mince que la tête de l'écrou et se rétrécissant vers son extrémité, avec au moins deux fentes longitudinales et diamétrales se faisant face pratiquées sur la tête de l'écrou. L'avantage de la forme de réalisation d'un écrou selon la présente invention consiste avant tout dans le fait que les efforts d'appui dirigés en oblique par les faces d'appui inclinées par rapport à l'axe de la barre sont largement répartis dans la tête de l'écrou, tout en évitant une surcharge des filets inférieurs grâce à la forme amincie de l'écrou dans sa zone inférieure par allongement de cette partie. On obtient ainsi que la contrainte totale du filetage de la barre soit d'abord appliquée à la zone supérieure de l'écrou, ce qui signifie que l'introduction de la contrainte à l'intérieur de l'écrou va en s'affaiblissant. Dans le même temps, les fentes longitudinales pratiquées dans la tête de l'écrou permettent une compression de l'écrou dans cette zone on élimine ainsi largement le jeu du filetage, le résultat étant que ce filetage peut supporter une force plus grande.L'essentiel est que l'amplitude des oscillations de l'écrou est d'autant plus grande que la partie inférieure de l'écrou est plus longue par rapport à la partie renforcée de cet écrou. Selon une autre possibilité permettant la réduction des pointes de tension dans la zone de l'écrou, l'écrou est réalisé dans un matériau de résistance plus faible que la barre, de sorte que sous l'effet de contraintes, des phénomènes d'écrasement puissent survenir dans le matériau de l'écrou. Il est également avantageux que dans un ancrage contitué par un écrou et une barre de tension, le pas du filetage de I'écrou-soit légèrement plus grand que celui du filetage de la barre de tension. Grâce à cette mesure, la transmission de la force d'ancrage à la barre de tension peut être encore améliorée. Lorsque la barre est soumise à une contrainte de traction, ce sont d'abord les filets supérieurs de la barre et de l'écrou, c' est--dire ceux qui sont sollicités par la force de tension dans la barre, qui sont en contact, alors que les filets suivants ne coopèrent et ne prennent en charge les contraintes que par suite d'une déformation éistiqUe ou plastique des filets supérieurs ou bien de l'écrou lui-même, entrainant un déplacement vers le bas, c' est--dire dans la direction de la contrainte de traction. Grâce à une combinaison de ces mesures, on peut obtenir une amplitude optimale des oscillations avec un écrou de hauteur minimale. L'invention sera maintenant décrite plus en détail par référence au dessin ci-annexé dans lequel la figure 1 représente un écrou selon l'invention, en partie en coupe et en partie en projection, la figure 2a représente un schéma de l'application des contraintes, la figure 2b représente la distribution des contraintes le long du filetage, et la figure 3 est une vue en coupe agrandie montrant la différence du pas de vis du filetage de l'écrou et du filetage de la barre. L'écrou 1 conforme à l'invention est constitué par une tête d'écrou 2 et une partie épaissie médiane 3 formant une face d'appui 4 de forme à peu près coniques La face d'appui 4 est légèrement bombée de manière à trouver une surface d'appui circulaire dans un enfoncement conique pratiqué dans une plaque d'ancrage ou tout autre système équivalant. L'écrou peut ainsi se déformer de manière limitée contre la plaque d'ancrage de manière à évier des forces de contrainte dans la zone de l'écrou 1. L'écrou se prolonge en dessous de la partie renforcée 3 en une partie inférieure 5 qui est plus mince que la tette de l'écrou 2 et qui va en s'amincissant vers l'extrémité de l'écrou 1. Des fentes longitudinales 6 sont pratiquées dans la tête de l'écrou 2. L'écrou 1 est vissé sur une barre d'acier 7. La répartition des contraintes résultant de la forme particulière donnée à l'écrou est représentée sur la figure 2. La figure 2a représente dans une coupe schématique partielle de l'écrou l'application des forces sur la face d'appui conique 4, ce schéma permettant de voir comment les contraintes sont appliquées essentiellement dans la partie supérieure de l'écrou. Grâce aux fentes pratiquées dans la tête de l'écrou et à la partie inférieure amincie, des contraintes appréciables sont également appliquées sur les bords de l'écrou, c'est-à-dire sur le bord supérieur et sur le bord inférieur, d'où il résulte la répartition des contraintes reproduites sur la figure 2b, et qui ne présente aucune pointe de tension notable, et en tout cas pas dans les filets extérieurs de l'écrou. Le filetage de l'écrou n'est représenté que schématiquement dans les figures 1 et 2. Dans le cadre de la présente invention, chaque filet peut en fait trouver son utilisation. On peut obtenir d'autres avantages quand on réalise une légère différence dans le pas de vis du filetage 8 de la barre 7 et du filetage de l'écrou 1. La figure 3 représente cette réalisation trèsagrandie. Le filetage est représenté en coupe longitudinale qui, en tout cas en ce qui concerne la barre 7, a été réalisé par laminage à chaud de nervures hélicoldales. Le filetage de l'écrou 1 correspond par sa forme au filetage de la barre 7, mais avec un pas légèrement plus grand. Quand une contrainte est appliquée à la barre en direction de la flèche 10, il résulte de la disposition qui vient d'être décrite que c'est d'abord le filet supérieur 8' de la barre 7 qui vient en contact avec le filet correspondant de l'écrou 1. Par déformation élastique et/ou plastique du filetage de l'écrou 1, le filet suivant 8" de la barre 7 vient ensuite en contact avec le filet correspondant de l'écrou de manière a prendre en charge une partie de la contrainte, et ainsi de suite jusqu'à ce que tous les filets coopèrent les uns avec les autres. REVENDICATIONS 1.- écrou d'ancrage de barre de tension, et particulièrement de barre de tension de béton précontraint pourvue de préférence d'un filetage partiel constitué par des nervures hélicoidales laminées à chaud, écrou présentant un renflement adjacent a la tête de l'écrou et une partie pourvue d'une face d'appui inclinée par rapport à l'axe de la barre, caractérisé par le fait que l'écrou (1) présente une partie inférieure (5) prolongeant la partie renflée (3) plus fine que la tête de l'écrou (2) et allant en s'amincissant vers son extrémité, la tête de l'écrou (2) étant pourvue d'au moins deux fentes longitudinales (6) se faisant face diamétralement. 2.- Ancrage au moyen d'un écrou selon la revendication 1 et d'une barre de tension, caractérisé par le fait que l'écrou est réalisé en un matériau de résistance inférieure à celle de la barre de tension. 3.- Ancrage selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le pas de vis du filetage de l'écrou est légèrement plus grand que le pas de vis du filetage de la barre de tension.