Brevet FR2519673A1 — publié le 19830718

La présente invention concerne des éléments allongés, en général prismatiques ou cylindriques,réalisés en béton précontraint et, éventuellement, assemblables bout à bout, au prix d'un aménagement simple. On sait que la réalisation en série d'éléments allon- gés en béton précontraint, surtout ceux dont la section est relativement faible, est avantageusement obtenue avec des armatures adhérentes; à cette fin,les armatures sont initialement tendues et le béton est coulé dans des coffra- ges traversés par ces armatures tendues; après prise du béton, les liaisons des armatures avec les organes de mise en tension sont libérées, ce qui, par adhérence, transfère la force de tension des armatures d'acier au béton On opère en général sur des "longs bancs" qui, pour fixer les idées, ont des longueurs de l'ordre de/l niemàigsdesquela sont disposés des séries de moules traversés en file par les armatures tendues à partir des extrémités du banc. Après prise et durcissement du bétonles armatures sont sectionnées entre les moules au droit de leur pénétration dans les pièces moulées. Il est difficile et délicat d'assembler bout à bout deux éléments de béton ainsi réalisés sans perdre, de part et d'autre de l'assemblage, l'efficacité de la précontrain- te En effeton sait que la pleine tension de la ou des armatures ne se rétablit, après section de celles-ci au droit d'une face de l'élément, qu'à une certaine profondeur ( 80 à l O Ocm pour fixer les idées) à l'intérieur de cet élément L'extrémité de l'élément n'est donc pas précon- trainte De plus après sectionnement,l'ancrage des arma- tures résulte seulement, à ces extrémités, du scellement droit qui provient de la combinaison de l'effet de POISSON et de la mobilisation de bielles radiales liées à la forme de l'armature active. Cette faiblesse des extrémités n'est pas favorable à l'assemblage bout à bout des éléments par exemple des tron- çons de pieux. Ugepaealatif coxnu de ces inconvénients consiste à mgnir/les extrémités de tels éléments, cesplaques étant traversées, à la fabrication, par les armatures tendues et comportant, vers ltintérieur de l'élémentdes tronçons d'armatures ordinaires soudées sur elles. Ces armatures complémentaires renforcent les ex- trémités non précontraintes de l'élément, tandis que les plaques peuvent faciliter un assemblage bout à bout des éléments. L'invention apporte une solution perfectionnée à ce problème. Selon l'invention, les deux extrémités des tronçons d'armatures adhérentes correspondant à un même élément allongé sont rendues solidaires de deux châssis dont le contour correspond à la section de cet élément, ch&ssis qui, après mise en tension des armatures par l'intermédiaire de ceux-ci puis bétonnage de l'élément, sont incorporés à demeure dans les extrémités de cet élément. De préférence les châssis ont la forme de bottiers constituant les extrémités de l'élément terminé; et les fixations des armatures sont intérieures à ces bottiers; ainsi le béton intérieur aux bottiers est à la fois com- primé par la tension des armatures et fretté par la péri- phérie de ces bottiers. Pour faciliter la solidarisation des armatures et des châssis, ces armatures, coupées à longueur exacte, sont pourvues à leurs extrémités (par forgeage, soudure, sertis- sage, etc) d'un bouton robuste et le ch&ssis comporte des encoches de largeur juste égale au diamètre des armatures qui, en conséquence, retiennent les boutons. Afin de rendre plus aisée la mise en tension des ar- matures et aussi l'assemblage éventuel de deux éléments bout à bout, les châssis comportent extérieurement des or- ganes d'assemblage en attente, par exemple des oreilles capables de recevoir des moyens de fixation tels que brides, boulons, crochets etc. Dans une forme avantageuse de réalisation qui présente l'avantage de ne pas accroître localement la section de deux éléments assemblés, les bottiers d'extrémités compor- tent des prolongements en forme de champignons à tête plate qui,appliqués l'un contre lautre,peuvent être assemblés par un collier De préférence, les bords rentrants de ces chapeaux de champignons sont inclinés de façon que, par effet de coin, le serrage du collier applique fortement les tètes plates l'une contre l'autre. Le dessin annexé montre comment l'invention peut être mise en oeuvre. La fig 1 est une coupe médiane d'une extrémité d'élé- ment montrant également le raccordement de deux éléments. La fig -2 est la coupe suivant II-II de la fig 1. La fig 3 montre partiellement un pieu comportant deux éléments assemblés. La fig 4 schématise,à l'une de ses extrémitésun dispositif de fabrication d'éléments selon l'invention. L'extrémité d'élément A, montrée sur les figures 1 et 2, est précontraintepar les armatures adhérentes 1 qui sont pourvues, à leurs extrémitésde têtes serties 2. Cette extrémité est coiffée par un bottier 3 pourvu d'un bord rentrant 3 a dans lequel sont ménagées des enco- ches 4 de largeur égale au diamètre des armatures l,de sorte qu'elles retiennent les têtes 2 après mise en place des armatures; des nervures 3 b, venues de moulage avec le bottier et encadrant chacune des encoches, renforcent la résistance du bord 3 a appelé à supporter la tension des armatures. Le dessin représente une réalisation de bottier 3 permettant l'assemblage bout à bout de deux éléments par des moyens qui ne débordent pas la section des éléments assemblée, comme c'est le Cas par exemple pour des pieux formés d'éléments successifs. Dans l'exemple représenté, le bottier est prolongé par une tête 3 c en forme générale de champignon dont la face externe est plate, de façon à pouvoir être appliquée étroi- tement contre la face analogue d'un élément tel que B destiné à être assemblé avec l'élément A; le centre de la tête comporte un évidement 3 e pour la mise en place d'un pion 4 qui centre les têtes l'une par rapport à l'autre. Le bord interne 3 f de la tête est oblique par rapport à la face plate 3 d et, de plus, la tête 3 d a, vue en plan (fig 2), une forme octogonale proche du carré Ainsi,deux tètes accolées peuvent être assemblées par un collier en forme de cadre 7 formé de quatre parties 5 assemblées par des boulons 6 engagés dans les oreilles 5 a qui terminent les parties des cadres 7 Chacune des parties 5 comporte deux faces obliques 5 b et 5 c en regardqui enserrent les races 3 f des tètes accolées; de plus,la forme en angle obtus des parties 5,adaptée à la forme en plan des angles de la têteassure un double effet de serrage sur les têtes 3 c par glissement radial et longitudinal des faces de serrage b et 5 c contre les faces correspondantes 3 f, lors du ser- rage des boulons 6. Finalementle béton de chaque élément, extérieur au bottier, est précontraint par les armatures 1; celui qui se trouve dans le bottier est fretté par ce bottier (et aussi partiellement précontraint par la déformation élas- tique du bottier lors de la mise en tension des armatures); les faces plates 3 d des têtes assurent la transmission, d'un élément à l'autre, des efforts de compression; le cadre 7 supporte les efforts de traction entre éléments et aussi, en raison de sa forme, les efforts de torsion; enfin le pion 4 résiste aux éventuels efforts de cisaillement entre éléments. Comme le montre la fig 3, la réalisation montrée par les fige 1 et 2 se prête particulièrement à la réalisation de pieux de grande longueur formés d'éléments tels que A et B leur assemblage ne comportant aucune saillie latérale susceptible de gêner le fonçage du pieu L'invention permet aussi de réaliser, à partir d'éléments précontraints par armatures adhérentes,des poutres continues; dans ce cas le bottier peut être terminé directement par une face plate pourvue d'un rebord analogue à celui de la tête 3 c, car dans ce cas le débordement des moyens d'assemblage peut être sans inconvénient. De tels rebords (ceux d'une tête ou ceux d'un bord de bottier) permettent, comme montré à la fig 4, la mise en tension des armatures 1 lors de la fabrication d'un élément. Un chevêtre 8,pourvu de crochets 9 adaptés à la forme des rebords, est sollicité par les vérins 10 prenant appui sur une structure rigide 14 qui peut être le mpule de l'é- lément lui-même A l'autre extrémité,le bottier 3 peut être immobilisé par des moyens passifs Après tension des armatures, le béton est coulé dans le moule jusqu'au dur- cissement qui permet la libération des moyens de mise en tension Bien entendu, le chev 8 tre 8 peut être associé à une pluralité de moules accolés latéralement,ce qui permet la fabrication simultanée d'un grand nombre d'éléments. L'invention s'applique tant aux éléments séparés (poutres, pieux, traverses de chemins de fer) comportant des armatures adhérentes qu'aux structures complexes formées d'éléments de ce genre, assemblés. REVENDICATIONS 1 Elément allongé en béton précontraint par des armatures tendues adhérant à ce bétoncaractérisé par le fait que les extrémités des dites armatures sont rendues solidaires,respectivement,de deux châssis intégrés aux extrémités de cet élément et pourvus de moyens permettant, par leur intermédiaire, la mise en tension des armatures. 2 Elément selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les châssis sont en forme de bottier enfer- mant les extrémités en béton du dit élément. 3 Elément selon les revendications 1 et 2, caracté- risé par le fait que chaque bottier comporte un rebord extérieur permettant en outre l'assemblage de deux bottiers par un collier enveloppant. 4 Blément selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le bottier comporte un autre rebord tourné vers l'intérieur, rebord comportant des encoches pour l'ac- crochage des armatures munies de boutons terminaux. Elément selon la revendication 4, caractérisé par le fait que des nervures, intercalées entre les encoches, relient le second rebord à la face interne du bottier. 6 Elément selon les revendication 52 et 3, caracté- risé par le fait que chaque bottier comporte une face ex- terne plate perpendiculaire à l'-axe de l'élément suscepti- ble d'être appliquée contre la face analogue du bottier appartenant à un autre élément assemblé avec celui-ci. 7 Elément selon la revendication 6, caractérisé par le fait que chaque face plate comporte au moins une cavité permettant le logement d'un pion de liaison entre cavités en regard. 8 Elément selon la revendication 2, caractérisé par le fait que chaque bottier est prolongé par une tête en forme de champignon dont le contour est intérieur au con- tour de l'extrémité de l'élément. 9 Elément selon les revendications 3 et 8, caracté- risé par le fait que la tête du champignon est plate et de contour polygonal dont les côtés consécutifs forment des angles obtus, les bords des faces internes des dites têtes étant obliques tandis que le collier est formé par des parties angulaires correspondant chacune à deux c 8 tés consécutifs du contour polygonal, parties qui s'embottent chacune sur les faces obliques des bords de deux têtes ac- colées et qui sont reliées par des moyens de serrage. Pieux formés d'éléments identiques selon l'une des revendications précédentes,comportant des moyens d'assemblage dont le contour est intérieur à la section des dits éléments.