Brevet FR2516574A1 — publié le 19830520

La présente invention concerne un dispositif d'appui perfectionné d'une tete d'ancrage d'armature multibrin tendue contre une structure quelle contribue à précontraindre. Il est bien connu, pour assurer la précontrainte d'une structure en béton au moyen de plusieurs armatures tendues dans un meme conduit ménagé dans cette structure, de rendre ces armatures solidaires d'une tete, laquelle est appuyée contre la structure par l'intermédiaire d'un organe annulaire de répartition en acier épais. Ces armatures peuvent etre plusieurs fils ou barres d'acier ou plusieurs torons de fils (appelés dans la suite "brins"). Ces brins peuvent etre rendus solidaires de la tete d'ancrage au moyen de clavettes, de coins ou d'écrous les fixant individuellement dans des alvéoles de ladite tête ou contre celle-ci, ou bien au moyen de pièces de métal serties ou refoulées, ou encore directement refoulées par forgeage contre la face externe de la tete. Ces ancrages individuels de liaison de chaque brin à la tête peuvent être mis en oeuvre après la mise en tension ou avant celle-ci suivant que la tête est active ou passive, c'est-à-dire située du côté de la mise en tension des brins ou à l'extrémité opposée. L'organe de répartition peut être la collerette d'une trompette guidant les armatures vers le conduit de passage des brins ou une plaque annulaire éventuellement complétée par une trompette rapportée de guidage des brins. Dans tous les cas, en raison des imperfections de fabrication des surfaces appliquées l'une contre l'autre et de l'impossibilité d'obtenir une résultante des tensions des différents brins rigoureusement axiale par rapport à la tête et à l'organe de répartition après la mise en tension des brins, lors du report de cette tension à la structure précontrainte, la tête prend d'abord contact avec l'organe de répartition par une première surface réduite puis "s 'asseoit" sur cet organe en le touchant pratiquement en trois points ou plutôt trois zones de surface réduite. Il peut en résulter, outre un appui peu satisfaisant, une déformation inacceptable de la tete, voire de l'organe de répartition si celui-ci n'est pas suffisamment lié à la structure. L'invention remédie à ces inconvénients. Selon l'invention, dans un ancrage multibrin comportant une tête rendue solidaire de ces brins et un organe en couronne d'appui de la tête assurant la répartition de la tension de ces brins sur la structure précontrainte, l'une des deux surfaces coopérantes, destinée à être appliquée contre l'autre par cette tension, est pourvue de reliefs uniformément répartis et susceptibles d'être au moins partiellement déformés par la transmission de l'effort total de tension des brins. Les reliefs peuvent être rapportés, par exemple par soudure, sur les surfaces intéressées; de préférence, ils sont pris dans la masse de la matière de la pièce intéressée, par moulage, forgeage, ou usinage. Dans une forme avantageuse de réalisation de l'invention, ces reliefs sont des nervures concentriques centrées sur l'axe de l'armature multibrin. La section de ces nervures est avantageusement rétrécie de leur base vers leur sommet de façon que la déformation par écrouissage ou plastification de la matière des nervures exige un effort progressivement croissant, s'arrentant avant écrasement complet. En outre, pour que cette déformation soit régulière, c'est-à-dire n'entraine pas de déversement du sommet des reliefs, ce sommet est avantageusement arrondi. Pour obtenir l'application étroite des deux surfaces l'une contre l'autre, sans déformation de l'une ou l'autre pièce, il importe que les reliefs soient effectivement déformés sous l'effort de tension; à cette fin, leur section doit être telle qu'il y ait plastification avant l'application de l'effort total de tension, d'où la définition de la section maximale des reliefs. Une section optimale est obtenue pour une plastification s'arrêtant sensiblement à mi-hauteur- des reliefs. Afin d'accroitre la capacité d'adaptation des deux pièces l'une contre l'autre, il est avantageux d'interposer entre celles-ci un anneau plat de matière ductile, par exemple d'acier doux. Cet anneau plat peut être interposé à la manière d'un joint entre ces pièces ou bien il peut, lorsque l'organe de répartition est une plaque annulaire, être une collerette solidaire de la trompette rapportée qui complète cette plaque annulaire pour former l'entrée du conduit recevant les brins. La-mise en oeuvre d'un anneau d'acier doux associé à des reliefs en forme de nervures concentriques présente l'avantage de constituer un joint d'étanchéité entre les deux pièces. La description en regard du dessin annexé montrera comment l'invention peut être mise en oeuvre. Les figures 1 et 2 montrent, en coupe axiale, deux exemples d'ancrage perfectionnés. La figure 3 est une vue suivant III-III de la figure 1. La figure 4 est une coupe axiale agrandie d'une partie d'ancrage perfectionné. La figure 5 est, en coupe analogue, une représentation partielle de la mise en oeuvre d'un ancrage. Sur les figures 1 et 2, dans une structure en béton 1, est ménagé un conduit de passage d'une armature de précontrainte à entrée tronconique. Cette armature est formée de brins (des fils 2a ou des torons 2b) rendus solidaires d'une tête 3 par l'intermédiaire de clavettes 4. La tête 3 est appuyée contre le béton 1 par l'intermédiaire de la collerette 5a d'une trompette massive 5 (figure 1) ou par l'intermédiaire d'une plaque annulaire 6 (figure 2) complétée, pour former l'entrée du conduit, par une trompette de tête d'acier doux 7. L'organe d'appui de la tête est pourvu à sa périphérie de nervures circulaires 8 (voir figure 3) servant, soit directement de surface de repos pour la tête, soit d'appui pour une couronne de tôle d'acier doux 9 qui, en l'espèce, est la collerette de la trompette 7. La figure 4 montre une réalisation avantageuse des reliefs portés par l'un des organes en contact, sous la forme de la section des nervures 8. Cette section est en forme générale de triangle équilatéral terminé par un arrondi 8a. Pour une telle section triangulaire de nervures, la section moyenne, à mi-hauteur du triangle de sommet A, est la moitié de la section à la base. Ainsi, comme montré sur la figure 5, lorsque la tête 3 est appuyée sur les nervures 8, sous la pleine tension de l'armature de précontrainte, la déformation plastique moyenne de ces nervures affecte celles-ci sensiblement jusqu'à cette section moyenne; la déformation est évidemment plus grande d'un côté et plus petite de l'autre si la tête repose obliquement sur son appui. En cas d'interposition d'un anneau plat (9) entre la tête et l'organe d'ap pui, le matériau constituant cet anneau est généralement choisi ductile de sorte que sa plastification vienne participer également à l'adaptation plastique des surfaces en contact. De préférence les dimensions sont choisies pour que la part de déformation de l'anneau plat ne soit qu'une fraction de celle des nervures. L'invention s'applique à toutes les structures importantes en béton pré contraint ou en charpente métallique, ou à des structures mixtes qui comportent des armatures multibrins, chaque brin étant individuellement ancré dans une tête. Revendications 1.- Ancrage pour armature de précontrainte multibrin, chaque brin étant individuellement ancré dans une tête, laquelle est appuyée contre une pièce d'appui annulaire de répartition de la tension de l'armature sur la structure à précontraindre, caractérisé par le fait que l'une des deux surfaces coopérantes des deux parties (tête ou pièce) est pourvue sur sa périphérie de reliefs uniformément répartis susceptibles d'être au moins partiellement déformés plastiquement par la transmission de l'effort total de tension des brins. 2.- Ancrage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les surfaces coopérantes peuvent être soit planes, soit coniques et que les reliefs sont de même hauteur. 3.- Ancrage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les reliefs sont des nervures concentriques. 4.- Ancrage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la section des reliefs est décroissante de leur base vers leur sommet. 5.- Ancrage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le sommet des reliefs est arrondi. 6.- Ancrage selon les revendications 3, 4 et 5, caractérisé par le fait que la section radiale des nervures est en forme de triangle équilatéral dont le sommet est arrondi en arc de cercle raccordé tangentiellement aux côtés latéraux du triangle, sensiblement au niveau du milieu de la hauteur de celui-ci. 7.- Ancrage selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un anneau plat de matière ductile est interposé entre les surfaces coopérantes. 8.- Ancrage selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la pièce d'appui annulaire est une plaque tandis que l'anneau plat est la collerette d'une trompette rapportée dans la plaque annulaire.