Brevet FR2466589A1 — publié le 19810410

I La présente invention concerne une poutre pré- contrainte destinée à être utilisée dans des structures de support de chargé et un procédé de précontrainte d'u- ne telle poutre. Plus précisément, l'invention vise un procédé de précontrainte d'une poutre, ledit procédé comprenant une opération consistant à associer des moyens en ten- sion avec la poutre de manière à produire dans celle- ci des forces de flexion sensiblement orientées dans des sens opposés. Suivant une autre caractéristique de l'inven- tion, le procédé comprend une opération consistant à associer les moyens de tension à la poutre selon une première configuration qui s'étend le long d'au moins une partie de la poutre dans une première direction et transversalement à cette première direction. L'invention peut encore comprendre une autre opération consistant à associer les moyens de tension, en tension avec la poutre selon une seconde configu- ration qui s'étend le long d'au moins la partie pré- citée de la poutre et qui constitue sensiblement une image de la première configuration. Dans une application particulière, la poutre comprend au moins deux éléments de poutre et des élé- ments d'espacement qui maintiennent les éléments de poutre selon un certain espacement entre eux, le pro- cédé comprenant une opération consistant à disposer les moyens de tension de façon que les première et seconde configurations s'étendent respectivement entre des ex- trémités opposées d'éléments d'espacement choisis. L'invention vise également une poutre précon- trainte qui comprend des moyens associés en tension avec elle au moins selon une première configuration qui s'é- tend le long d'au moins une partie de la poutre dans une première direction et transversalement à cette pre- mière direction et qui produisent des forces de flexion orientées dans des directions sensiblement opposées dans la poutre. La première configuration peut être une configu- ration en zigzag ou une autre configuration convenable quelconque qui, par l'intermédiaire des forces de flexion de directions opposées, applique une charge préalable de compression à la poutre. Les moyens de tension peuvent être associés en tension à la poutre selon une seconde configuration qui s'étend le long d'au moins la partie précitée de la pou- tre dans la première direction et transversalement à cette première direction et qui constitue sensiblement une image de la première configuration. La poutre peut être en un matériau à base de ciment. Selon une variante, la poutre comprend au moins deux éléments de poutre et des éléments d'espacement qui maintiennent ces éléments de poutre selon un certain es- pacement entre eux, les première et seconde configura- tions s'étendant, respectivement, entre des extrémités opposées d'éléments d'espacement choisis. Les moyens de tension peuvent consister en une pluralité de tiges, tendeurs, ou moyens analogues, mais comprennent de préférence au moins un élément de tension souple tel qu'un câble ou une chaîne. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen du dessin joint qui en représente, à titre d'exemples non limita- tifs, deux modes de réalisation. Sur ce dessin; Les figures 1 et 2 sont des vues en élévation latérale de deux exemples de poutre précontrainte suivant l'invention. La figure 1 représente une poutre suivant l'in- vention constituée par deux éléments de poutre 10 qui s'é- tendent sur toute la longueur de la poutre, par une plu- ralité de montants 12 fixés aux éléments 10 et qui les maintiennent espacés et par deux câbles de précontrainte 14 et 16 en acier de haute tension. Des guide-câble 18 sont situés sur les éléments de poutre 10, par rapport auxquels ils s'étendent vers l'extérieur, aux extrémités des montants 12 intermédiaires entre les montants extrêmes de la poutre. Des éléments d'ancrage de câble convenables 20 sont situés sur les é- léments de poutre aux extrémités des montants terminaux de la poutre. Lors de la mise en oeuvre du procédé de précon- trainte de poutre suivant l'invention, les câbles 14 et 16 sont ancrés, à l'une ou l'autre des extrémités de la poutre, sur un élément d'ancrage de câble 20. Chacun des câbles est ensuite passé sans être tendu et de manière à pouvoir glisser sur les guides 18, selon une configura- tion en zigzag dans l'exemple représenté sur le dessin, l'un des câbles passant sur un guide à l'une des extrémi- tés de chaque montant 12 intermédiaire et l'autre câble passant sur le guide situé à l'autre extrémité de chacun de ces montants. Une fois que les câbles ont été ainsi mis en place sur la poutre, on tire l'extrémité libre de chacun d'eau en la coinçant contre l'extrémité de la poutre à laquelle elle est située pour la tendre. Après avoir été tirées jusqu'à obtention d'une tension prédé- terminée, les extrémités libres des câbles sont verrouil- lées sur la poutre sous cette tension prédéterminée par les éléments d'ancrage de câble 20. Les longueurs du câble comprises chacune entre deux guides 18 quelconques sont sous tension et produisent ainsi des forces de fle- xion dans la poutre. Les forces de flexion engendrées de cette manière par les longueurs de câble comprises chacune entre deux guides 18 opposés sont orientées dans des direc- tions opposées et sont centrées sur le montant 12 corres- pondant entre les guides. En conséquence, le montant est précontraint en compression. Les éléments de poutre 10 sont également précontraints en compression par les câ- bles tendus. Dans le mode de réalisation de la figure 1, les éléments de poutre ne sont pas nécessairement paral- lèles entre eux. En outre, pour équilibrer les charges - de précontrainte sur la poutre, si les câbles 14 et 16 sont disposés d'un côté du plan de la poutre comme dé- crit ci-dessus, deux autres câbles de précontrainte peu- vent être disposés et tendus, de la même manière que les câbles de la paire 14, 16, sur le côté opposé de la pou- tre. Selon une variante, pour éviter l'utilisation de quatre câbles, on pourrait utiliser une unique paire de câbles pour assurer la précontrainte désirée à condition que ces câbles soient disposés dans le plan de la poutre. On pourrait y parvenir en faisant passer le câble à tra- vers les montants 12 sur des guides convenables situés dans ces montants. Dans la poutre décrite ci-dessus, les câbles chargent en compression chacun des montants 12. Il n'en est pas nécessairement ainsi si l'on peut se contenter de charger certains montants choisis selon les exigences de construction de la poutre. En outre, dans certaines applications, par exemple dans le cas o la poutre est supportée par une autre structure entre ses extrémités, certains des montants peuvent n'ê- tre chargés que dans un seul sens à partir d'une seule de leurs extrémités. La figure 2 représente une poutre en béton 30 précontrainte suivant l'invention. Un certain nombre de guides 32 sont coulés dans la poutre et deux câbles 34 et 36 sont engagés sur les guides, selon des confi- gurations en zigzag opposées, c'est-à-dire de telle fa- çon que chaque configuration soit sensiblement une ima- ge l'autre. Les câbles sont tendus et ancrés sur la pou- tre. Comme précédemment, les longueurs de câble diver- gentes opposées engendrent des forces de flexion opposées dans la poutre. Les parties intermédiaires de la poutre sont soumises à une charge préalable de compression et la poutre est, en outre, soumise à une charge préalable de compression sur toute sa longueur. Il est à noter que les forces de flexion orien- tées dans des directions opposées sont également produi- tes dans une poutre si les moyens de tension sont dispo- sés selon une seule configuration en zigzag. Dans ce cas, les forces de flexion ne sont pas directement oppo- sées entre elles, mais elles alternent sur toute la lon- gueur de la poutre. Une application de çe type doit être considérée comme appartenant également au cadre de l'in- vention. REVENDICATIONS 1) Procédé de précontrainte d'une poutre, compre- nant une opération consistant à associer des moyens (14, 16) en tension avec la poutre, ledit procédé étant carac- térisé en ce que les moyens de tension produisent des forces de flexion orientées dans des directions sensible- ment opposées dans la poutre. 2) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une opération consistant à associer les moyens de tension (14) à la poutre selon une premiè- re configuration qui s'étend le long d'au moins une par- tie de la poutre dans une première direction et transver- salement à cette première direction. 3) Procédé suivant la revendication 2, caractéri- sé en ce qu'il comprend une opération consistant à asso- cier les moyens de tension 16 en tension avec la poutre selon une seconde configuration qui s'étend le long d'au moins ladite partie de la poutre et qui est sensiblement une image de la première configuration. 4) Procédé suivant la revendication 3, dans lequel la poutre comprend au moins deux éléments de poutre (10) et des éléments d'espacement (12) qui maintiennent les éléments de poutre selon un certain espacement entre eux, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend une opération consistant à disposer les moyens de tension (14, 16) de telle façon que les première et seconde con- figurations s'étendent, respectivement, entre des extrémi- tés opposées d'éléments d'espacement choisis. ) Procédé suivant l'une des revendications 1 à 4, dans lequel les moyens de tension comprennent au moins un élément tendeur souple (14), ledit procédé étant carac- térisé en ce qu'il comprend les opérations consistant à ancrer une première extrémité (20) de l'élément tendeur sur la poutre, à associer l'élément tendeur à la poutre, à tendre ledit élément et à ancrer une seconde extrémité (20) de l'élément tendeur tendu à la poutre. 6) Poutre précontrainte comprenant des moyens (14) associés en tension à la poutre au moins selon une première configuration qui s'étend le long d'au moins une partie de la poutre dans une première direction et transversalement à cette première direction, ladite poutre étant caractérisée en ce que les moyens de ten- sion y produisent des forces de flexion orientées dans des directions sensiblement opposées. 7) - Poutre précontrainte suivant la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens de tension (16) sont associés en tension à la poutre selon une seconde configuration qui s'étend le long d'au moins ladite partie de la poutre dans la première direction et trans- versalement à celle-ci, et qui constitue sensiblement une image de la première configuration. 8) Poutre précontrainte suivant l'une des reven- dications 6 et 7, caractérisée en ce qu'elle est princi- palement fabriquée en un matériau à base de ciment (30). 9) Poutre précontrainte suivant la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux éléments de poutre (10) et des éléments d'espacement (12) qui maintiennent ces éléments de poutre selon un certain espacement entre eux, les première et seconde configura- tions s'étendant, respectivement, entre des extrémités opposées d'éléments d'espacement choisis. ) Poutre précontrainte suivant l'une des reven- dications 6 à 9, caractérisée en ce que les moyens de tension comprennent au moins un élément tendeur souple (14, 16, 34, 36). 11) Poutre précontrainte, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens associés en tension avec elle selon au moins deux configurations imbriquées (14, 16; 34, 36), moyennant quoi la poutre est chargée en compression dans au moins deux directions.