Brevet FR2478166A1 — publié le 19810918

La présente invention concerne un dispositif d'ancrage compensé pour armatures de précontrainte, (fils, barres, cables ou torons), dont la section est au moins à peu près circulaire ou bien qui forment un faisceau pouvant être circonscrit circulairement. On sait que le "clavetage" des armatures, dans un dispositif d'ancrage, entraine une certaine "rentrée" de ces armatures dans la structure précontrainte et par conséquent une perte de ténsion de celles-ci. Cet inconvénient est particulièrement grave pour les armatures courtes telles que celles qui sont disposées transversalement aux ouvrages car on ne peut, pour compenser cette rentrée, surtendre initialement les brins en les allongeant élastiquement, la tension alors mise en oeuvre pouvant amener l'acier de ces brins au-delà de leur limite élastique. Des armatures ainsi tendues ne peuvent produire leur effet maximal. On a déjà proposé de faire prendre appui au corps d'ancrage sur la structure à précontraindre par l'intermédiaire d'un calage dont l'épaisseur utile correspond à la longueur de rentrée de l'armature dans ce corps lors du clavetage, après relachement de la tension imposée à ces brins. A cette fin, après ancrage de 1 ' armature à la manière usuelle dans le corps d'ancrage, une nouvelle traction exercée soit sur l'ar J mature, elle-même, soit sur celle-ci par l'intermédiaire du corps d'ancrage, traction d'amplitude sensiblement égale à la rentrée devant être compensée, ramène la tension de l'armature à sa valeur optimale et permet d'insérer le calage entre le corps d'ancrage et la structure à précontraindre. Comme la course de "rentrée" est variable et qu'elle n'est déterminée qu'en rétablissant la tension de l'armature à la valeur dynamométrique qui lui était conférée juste avant le clavetage, il est nécessaire de prévoir des cales d'épaisseur variable, ou encore des jeux de coins utilisés par paires avec des pentes opposées. Ces agencements impliquent la liberté d'accès à la périphérie du dispositif d'ancrage et empêchent notamment de loger un tel dispositif dans un alvéole. On pourrait aussi fileter la périphérie d'un corps d'ancrage cylindrique et utiliser comme calage un écrou envelop pant engagé sur ce filetage. Une telle réalisation serait encore plus onéreuse que les armatures en barres, filetées à leur extrémité d'ancrage, et qui sont couramment utilisées, au moins lorsque les armatures doivent être courtes et l'accès à leur ancrage d'espace limité. On sait qu'une telle réalisation sans effet de coincement n'a pas d "rentrée". La présente invention a pour objet un dispositif d'ancrage permettant la compensation de l'effet de rentrée des armatures) dont le prix de revient est modéré, qui peut prendre place dans un alvéole de la structure à précontraindre et permet, meme pour des armatures courtes1 d'utiliser des barres, fils, torons ou câbles sans préparation spéciale. d'ancrage 'ancrage Le corps/selon l'invention est constitué de deux parties coaxiales disposées bout à bout et traversées par l'armature, la partie externe la plus éloignée de la structure à précontraindre recevant les organes de clavetage et la partie interne la plus proche, formant calage, ces deux parties étant appuyées l'une contre l'autre par des surfaces d'appui coopérantes en forme générale d'au moins un hélicolde. Ainsi, après clavetage, la partie externe ayant, par traction, été écartée de la partie interne, il suffit de faire tourner cette dernière dans le sens convenable d'un certain angle pour que les surfaces hélicodales coopérantes retrouvent leur contact et que le calage soit assuré. Pour obtenir avec sécurité une bonne stabilité d'appui des deux parties dans leur contact mutuel, la surface de contact comprend au moins deux éléments d'hélicoide d'un développement égal à un demi-cercle, diamétralement opposée ou encore trois éléments d'hélicolde décalés de 1200 autour de l'axe commun. En outre, pour éviter toute rotation relative des deux parties par effet de vis réversible, les surfaces hélicoSdales peuvent être rendues ru9ueuses)par exemple par apport de grains durs pubien encore être cranteeeJparexempleen dents de scie, ou en marches d'escalier. Comme on le verra dans la suite un tel dispositif d'ancrage peut être mis en oeuvre par des moyens n'impliquant aucune action transversale à l'armature à tendre, ni espace libre autour de celle-ci, ce qui permet notamment le logement de l'ancrage dans un alvéole ou permet de disposer côte à côte une pluralité d'ancrages dans un espace réduit. Les corps d'ancrage en deux parties selon l'invention peuvent être obtenus, sans passage dans une machine-outil, soit par moulage, soit par matriage, ce qui permet un prix de revient avantageux. Les dessins annexés montrent comment l'invention peut être réalisée. - Les figures 1 à 3 montrent en élévation un dispositif selon l'invention dans trois étapes de sa mise en oeuvre. - La figure 4 est une vue en perspective d'un dispositif d'ancrage dans une forme de réalisation plus élaborée. - La figure 5 schématise une autre réalisation d'un dispositif d'ancrage. - La figure 6 montre, en partie schématiquement, un agencement de mise en oeuvre d'un dispositif d'ancrage selon l'invention. Sur les figures 1 à 3 un massif de béton A est destiné à être précontraint par une barre rectiligne B mise en tension. Le corps d'ancrage 2 de cette barre, qui repose sur le massif A par l'intermédiaire de la plaque de répartition 3, est formé de deux parties coaxiales et bout à bout 2a et 2b traversées axialement par la barre B. La partie externe 2a est évidée en forme de cône d'ancrage 4 dans lequel, de manière connue, après mise en tension de la barre B, on a forcé, autour de cette barre, les clavettes 5 pour claveter ladite barre à l'état tendu. Cependant, le coincement obtenu ne pouvant être parfait, lorsque la traction, schématisée par la flèche 6, a été relâchée, il s'est produit une rentrée en sens opposé (flèche 7) de l'ensemble des clavettes et de la barre B dans le corps d'ancrage de sorte qu'une partie de la tension imposée à cette barre a disparu. Pour y remédier, selon l'invention, la partie externe 2a repose sur la partie interne 2b le long dlau moins une surface hélicoidale 8 dont le pas 9 est nettement plus grand que la plus grande course de "rentrée" de l'armature dans son ancrage. Ainsi, en exerçant, soit sur la barre, soit sur la partie 2a, une traction dans le sens de la flèche 10 (figure 2) pour rétablir la valeur dynamométrique de la force de tension de la barre B, les deux parties 2a et 2b laissent entre elles l'intervalle 11. Grâce aux ergots 12, par exemple, il est alors possible de faire tourner la partie 2b dans le sens de la flèche 13 pour ramener en contact mutuel les surfaces hélicoidales 8 appartenant aux deux parties. L'effort de remise en tension peut alors être relâché et, le dispositif ayant pris la configuration montrée sur la figure 3, la tension de la barre B se trouve conservée exactement à la valeur qui lui avait été imposée initialement. Dans la réalisation montrée par la figure 4, la partie externe 2a comporte des gorges 14 ou un filetage pour permettre la préhension de cette partie si par sécurité, pour remettre en tension l'armatureRon ne souhaite pas exercer directement cette tension sur cette armature. De plus) les deux parties comportent chacune deux surfaces hé licol des coopérantes 8a et 8b dont chacune est partagée en une succession de gradins égaux 15 de faible hauteur. Dans ce cas, le demi-pas de chaque surface hélicolde est supérieur à la "rentrée" de l'armature B. Ainsi, après mise en oeuvre, les deux parties sont en contact par deux groupes égaux de gradins diamétralement opposés. Dans le cas de la figure 5, les surfaces hélicoides 17 comportent des stries radiales égales de profil en dents de scie. En outre des grains durs (carborundum) peuvent être collés sur les surfaces lisses pour empêcher leur glissement. Ces précautions peuvent être nécessaires pour éviter un risque de "dévissage" sous les efforts dynamiques. Enfin, pour éviter la fragilité des réalisations en angle aigu, le ressaut 18 entre deux surfaces hélicoïdes consécutives est avantageusement oblique. La figure 6 montre un agencement permettant la mise en oeuvre d'un dispositif d'ancrage selon l'invention dans un alvéole. Pour simplifier le dessin, chacun des organes de cette réalisation est représenté unique, mais il doit être entendu que ces organes peuvent être multiples et disposés sy métriquement autour de l'axe de l'armature. Entre l'appareillage connu 19 de mise en tension de l'armature B (ici un toron de fils) et le massif A est interposé l'organe cylindrique 20 qui entoure le corps d'ancrage 2a-2b dont'. pour faciliter les manipulations les deux parties peuvent être assemblées par un collage fragile ou reliées par des bandes adhésives 21 faciles à rompre. Dans l'organe cylindrique 20 peut tourner, grâce aux chemins de billes 22 et 23, un manchon 24 qui enveloppe le corps d'ancrage et qui comporte sa base des rainures 25 s'emboîtant sur les ergots 12 de la partie 2b. Extérieurement le manchon comporte au moins une rainure en hélice 26 de sens opposé aux surfaces hélicoldes 8. Dans chaque rainure 26 est engagée l'extrémité d'un doigt 27 qui coulisse dans une rainure axiale 28 ménagée dans l'organe cylindrique 20. Le doigt 27 est solidaire d'un segment de cylindre 29 qui le guide et permet de le déplacer. Le dispositif d'ancrage 2a-2b est retenu initialement en place par au moins un doigt 30 maintenu élastiquement en saillie à l'intérieur du cylindre 20. Ce doigt peut être écarté par l'action d'un coin 31 qui peut être manoeuvré par la traction d'une tige 32. Dans la situation montrée sur la figure 6, le dispositif d'ancrage étant retenu par le doigt 30 > l'armature B peut être tendue et les clavettes 5 enfoncées. Le (ou les) doigt 30 étant alors effacé , une traction complémentaire exercée sur l'armature B jusqu'à la force dynamométrique initiale écarte la partie 2a de la partie 2b (maintenue en place par l'engagement des ergots 12 dans les rainures 25) en rompant les bandes adhésives 21. Puis, une poussée suivant la flèche 33 exercée sUr le segment de cylindre 29 entraîne la rotation du manchon 24 dans le sens qui ramène les surfaces hélicoldes 8 en contact. Le vérin de mise en tension (19) peut être alors relâché et le tout démonté. On peut se rendre compte que l'ensemble de ces opérations peut être exécuté au fond d'un alvéole 351c'est-à- dire que le dispositif selon l'invention n'exige pas d'accès latéral au dispositif d'ancrage et que sa mise en service) comme son encombrement final, ne nécessitent qu'un espace limité autour de l'armature. L'invention s'applique à toutes sortes d'armatures et à toutes sortes de groupes d'armatures dont les corps d'an- crage sont à base circulaire et de forme générale de révolution. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de compensation de la perte de tension d'une armature de précontrainte, due à la rentrée de cette armature dans son corps d'ancrage appuyé contre la structure à précontraindre, dispositif dans lequel ledit corps d'ancrage ayant été écarté de la structure à précontraindre par une traction complémentaire d'une quantité sensiblement égale à la course de rentrée, un calage est inséré dans l'espace ainsi libéré, caractérisé par le fait que le corps d'ancrage comprend bvut à bout deux parties coaxiales traversées par l'armature, la partie externe par rapport à la structure recevant les moyens de blocage de ceLte armature et la partie interne formant calage, ces deux parties étant appuyées l'une contre l'autre par des surfaces d'appui coopérantes en forme générale d'au moins un hélicolde, le décalage axial entre les extrémités d'un même hélicoïde étant supérieur à la course de rentrée. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les surfaces d'appui comprennent une pluralité d'éléments d'hélicolde égaux et régulièrement espacés angulairement. 3.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la partie externe est pourvue de moyens de pré hension, pour un organe de traction. 4.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces de contact sont rugueuses. 5.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les surfaces hélicordes sont crantées pour former des éléments s'emboîtant l'un dans l'autre. 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les crans sont en forme de gradins ou de marches d'escalier comprenant chacune deux parties planes, l'une perpendiculaire à l'axe et l'autre passant par cet axe. 7.- Dispositif selon la revendication 5, caractéri é par le fait que les crans sont en dents de scie, formés de portions planes raccordées suivant des arêtes radiales. 8.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la partie interne comporte des moyens permettant l'action d'un outil pour assurer sa rotation. 9.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les deux parties du corps d'ancrage sont maintenues provisoirement assemblées par des éléments facilement destructibles. 10.- Agencement de mise en oeuvre d'un dispositif selon l'une des revendications précédentes, destiné à être associé à un vérin de mise en tension de l'armature, caractérisé par le fait que cet agencement comprend un élément enveloppant le corps d'ancrage, intercaié entre le vérin et la structure, cet élément comprenant intérieurement des moyens provisoires de retenue du corps d'ancrage contre la structure et des moyens de mise en rotation de la partie interne dudit corps 11.- Agencement selon la revendication 10, caractérisé par le fait que les moyens de retenue du corps d'ancrage sont des doigts radiaux escamotables. 12.- Agencement selon la revendication 10, caractérisé par le fait que les moyens de mise en rotation de la partie interne comprennent un manchon cylindrique monté rotativement dans l'élément enveloppant et emboîté sur ladite partie interne et au moins une ouverture d'accès dudit élément permettant la mise en rotation du manchon. 13.- Agencement selon la revendication 12, caractérisé par le fait que l'ouverture d'accès est une fente longitudinale de l'élément enveloppant dans laquelle coulisse un doigt engagé dans une rainure en hélice du manchon. 14.- Agencement selon les revendications 8 et 12, caractérisé par le fait que,la partie interne comportant pour sa rotation des ergots périphériques, le manchon est pourvu à sa base de segments de rainures axiales dans lesquels s'emboîtent lesdits ergots.