Brevet FR2472065A1 — publié le 19810626

Poutres métalliques précontraintes La présente invention se rapporte a des poutres métallique; précontraintes équipées d'accessoires d'ancrage et d'accessoires de déviation et éventuellement d'accessoires de connexion du ou des câbles de précontrainte, On a recours largement a l'heure actuellle à la précontrainte des poutres et des dalles en béton à l'aide de câbles de précontrainte. La précontrainte des poutres métalliques est en revanche particulièrement peu fréquente. Selon lrétat de la technique, compte tenu des valeurs admissibles de limite de tension dans les semelles de poutres, il est habituel de renforcer les semelles de poutres destinées a supporter des charges importantes dans des ouvrages de longues portées, comme les ponts, par des plaques de renforcement bou lonnées et/ou soudées. Ceci entraîne une consommation de matière et de frais de montage et de main d'oeuvre importants. La présente invention vise donc à réaliser des poutres métalliques précontraintes qui permettent d'obvier aux inconvénients des solutions de l'état de la technique. Selon l'invention, une poutre métallique précontrainte constituée d'une âme et d'au moins une semelle est caractérisé en ce qu'elle comporte des dispositifs d'ancrage disposés de part et d'autre de la poutre pour recevoir chacun au moins un câble de précontrainte ainsi que des dispositifs de déviation fixés sur l'âme de la poutre, constitues par des gaines de guidage pour le câble de précontrainte destinées a ramener l'effet de précontrainte le long d'une semelle ou de la semelle unique de la poutre. Selon une caractéristique complémentaire de l'invention, au moins un dispositif de connexion est fixé sur la partie de l'âne de la poutre proche de la semelle vers laquelle est dévié l'effet de précontrainte afin d'empêcher le libre mouvement dudit câble précontrainte et de le maintenir à proximité de ladite semelle. Le dispositif d'ancrage que l'on peut utiliser peut être réalisé selon diverses variantes. C'est ainsi que l'on peut envisager que la tête d'ancrage du câble de précontrainte sera bétonéeentièrement dans une boîte en acier de forme tronco- -~~ nique qui sera fixée sur l'âme de la poutre métallique au moyen de boulons a haute résistance. On fixera, de part et d'autre de l'âme de la-poutre, chaque fois un dispositif d'ancrage, c'est- -dire au total au moins deux dispositifs d'ancrage afin que l'effort de précontrainte soit centré sur l'âme de la poutre métallique. Selon une variante d'exécution, le dispositif -d'ancra- ge peut être entièrement métallique, la tête d'ancrage du cible de précontrainte étant appuyée dans ce cas sur un tube métallique qui est lui-même fixé de manière adéquate sur l'âme de la poutre métallique précontrainte. Pour réaliser cette solidarisation; on peut par exemple souder ledit tube sur une âme métallique qui est elle-même soudée sur une plaque métallique à son tour fixée sur l'âme de la poutre métallique au moyen de boulons, des raidisseurs étant fixés aux extrémités dudit tube. Les figures représentent - figures 1 et 2, respectivement-une vue en élévation et une vue en plan d'une forme d'un dispositif d'ancrage. - figures 3 et 4, respectivement des coupes A-A et B-B de la figure 1. - Figures 5, 6 et 7, respectivement une vue en élévation, en plan et en coupe de deux déviateurs montés. - Figure 8, une coupe dans l'axe du déviateur. - Figure 9, une coupe dans un dispositif de connexion. - Figure 10, une coupe dans un dispositif de connexion pour deux câbles. - Figure 11, une vue en plan d'une variante d'un dispositif d'ancrage. - Figure 12, une coupe C-C dans la figure 11. L'ancrage des câbles est prévu pour transférer sur l'âme d'une poutre métallique un effort de précontrainte d'environ 260 â 280 tonnes. La tête d'ancrage 9 du câble de précontrainte 3 sera bétonnée entièrement dans une boite en acier de forme tronconique 10 d'épaisseur de 20 â 25 mm qui sera soudée sur une grande plaque métallique 11 de 55 cm x 160 cm, épaisseur 20 a 25 mm, a son tour fixée sur l'âme 1 de la poutre métallique au moyen de boulons à haute résistance. On fixera de part et d'autre de l'âme de la poutre métallique un appareil d'ancrage, afin que l'effort de précontrainte soit centré sur l'âme de la poutre métallique. (Fig. 1 à 4). L'effort de précontrainte à la sortie de l'appareil d'ancrage 9, 10 est fixé à l'âme 1 de la poutre le long du ou des câbles de précontrainte 3 en différents endroits de l'âme de la poutre. Cette fixation du câble de précontrainte se fait à l'aide d'un appareil de déviation 21. L'appareil de déviation comporte un tube 22 métallique d'épaisseur de 4 à 6 mm, d'un diamètre intérieur de 80 85 mm et d'une -longueur de 20 cm a 50 cm qui est fixé à l'âme de la poutre métallique par deux plaques métalliques 23 d'épaisseur 10 a 15 mm soudées à l'âme. Le rayon de courbure du tube métallique est de 4 à 6 mètres (fig. 5 à 8). Le ou les câbles ainsi deviés sont ensuite, de pré férence, fixés sur la semelle inférieure par des dispositifs de connexion 31, similaires aux déviateurs 21 mais cependant rectilignes constitués par une gaine 32 et une plaque 33 fixée sur la semelle inférieure 34 de la poutre (fig. 9 et 10). Selon une variante d'exécution la tête d'ancrage 109 est entièrement métallique et est appuyée sur un tube métallique 110 (diamètre extérieur 146 mm, épaisseur 20 mm). Ce tube est soudée sur une âme métallique de 25 mm. qui est elle-même soudée sur une grande plaque métallique de 20 à 25 mm et de 55 cm x 160 cm. Quatre raidisseurs sont fixés aux deux extrémités du tube. La grande plaque métallique épaisseur de 20 à 25 mm sera fixée sur l'âme de la poutre métallique au moyen de boulons à haute résistance (fig. 11 et 13). REVENDICATIONS 1. Poutre métallique précontrainte constituée d'une âme et d'au moins une semelle, caractérisée en ce qu'elle comporte des dispositifs d'ancrage disposés de part et d'autre de la poutre pour recevoir chacun au moins un câble de précontrainte ainsi que des dispositifs de déviation fixés sur l'âme de la poutre, constitués par des gaines de guidage pour le câble de précontrainte destinées à ramener l'effet de précontrainte le long d'une semelle ou de la semelle unique de la poutre^. 2. Poutre selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un dispositif de connexion fixé sur la partie de l'âme de la poutre proche de la semelle vers laquelle est dévié l'effet de précontrainte afin d'empêche 9te libre mouvement dudit câble précontrainte et de le maintenir a proximité de ladite semelle. 3. Poutre selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'une tête d'ancrage du câble de précontrainte est bétonnée entièrement dans une boîte en acier de forme tronconique qui sera fixée sur l'âme de la poutre métallique au moyen de boulons à haute résistance. 4. Poutre selon l'une quelconque des revendications 1 a 3 caractérisée en ce que de part et d'autre de l'âme de la poutre est fixée chaque fois un dispositif d'ancrage,afin que l'effort de précontrainte soit centré sur l'âme de la poutre métallique. 5; Poutre selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif d'ancrage entièrement métallique, la tête d'ancrage du câble de précontrainte étant appuyée sur un tube métallique qui est lui-même fixé de manière adéquate sur l'âme de la poutre métallique précontrainte.