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Elément de construction en béton.
Demande de brevet déposée en Suisse le 13 octobre 1947.
Le béton armé, tel qu'il est ordinaire- ment réalisé, n'est pas particulièrement résistant tant à la flexion qu'à la traction. Afin d'augmenter la résistance à la traction et à la flexion d'éléments de construction en béton armé, en particulier de poutres et dalles en béton armé, on a proposé récemment de conférer une tension initiale à l'armature longitu- dinale et, en fait, de bons résultats ont été obtenus de cette façon. Pour la fabrication de tels éléments de construction en béton armé précontraint, il faut toutefois utiliser du béton d'excellente qualité et il faut tenir compte avec précision; dans la fabrication d'un certain nombre de facteurs, tels par exemple que
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la qualité de l'eau, la granulation du béton, la tem- pérature.
La fabrication d'éléments de construction en béton armé précontraint restait donc réservée à des ateliers spécialement outillés pour ce faire, qui disposaient aussi d'un personnel spécialement for- mé. Les éléments d'armature longitudinale de telles poutres et dalles en béton précontraint sont dispo- sés dans la section transversale suivant les règles de la construction en béton armé, afin de n'utiliser que le minimum de fer ou d'acier, c'est-à-dire qu'ils sont placés en totalité' ou en très grande partie dans la zone de traction de la section de l'élément de construction.
Ceci a pour résultat, en particulier dans le cas d'éléments de construction de très pe- tite section, qu'il se manifeste une courbure de l'élément de construction terminé, ce qui rend néces- saire, dans de nombreux cas, une couche d'aplanisse- ment particulière qui doit être appliquée après la pose de ces éléments de construction. On a déjà pro- posé de disposer l'armature longitudinale, soumise à une tension initiale, dans des parties longitudinales par- ticulières, analogues à des poutres, fabriquées à l'avance, en les répartissant uniformément de façon que ces parties longitudinales ne subissent aucune courbure. Ces parties longitudinale complètement rectilignes en soi, comportant l'armature sous tension initiale, sont ensuite incrustées par coulée dans les éléments de construction au cours de la fabrica- tion.
Ces éléments de construction reçoivent par conséquent une armature sous tension initiale ; ils peuvent être fabriqués sans crainte en béton de qualité ordinaire, à l'exception de leurs parties longitudinales contenant l'armature longitudinale et, au cours de la fabrication des parties longitudinales,
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les difficultés sont considérablement moindres du fait que les fers ou fils d'armature sont disposés dans leur section de façon qu'une courbure ne se produise pas. L'invention fait usage de cette cir- constance, mais permet en outre une économie très considérable de béton.
La présente invention a pour objet un élément de construction en béton qui est constitué par un arc en béton et une bande de traction en bé- ton armé précontraint maintenant sous tension ses sommiers et recevant les forces de poussée de l'arc.
Les poutres et dalles viennent en question comme éléments de construction, au sens de l'invention.
@ L'arc en béton, d'une part et, la bande de traction, d'autre part, forment ensemble un tout unitaire.
L'arc sous tension n'est sollicité uniquement qu'à la pression, tandis que la bande de traction, prévue avec une armature sous tension initiale, est solli- citée exclusivement à la traction. Ces deux parties sont remarquablement appropriée à ces fins. L'espace présentant la forme d'une voûte plate, ménagé entre l'arc et la bande de traction, demeure libre et de la matière de remplissage seulement est placée sur l'arc, dans les cas où cela est nécessaire, pour ob- tenir une surface plane. Ceci permet une économie de béton pouvant s'élever jusqu'à 40 %.
Une forme de réalisation de l'objet de l'invention, ainsi que des détails des diverses va- riantes d'exécution sont représentés schématiquement aux dessins annexés.
La fig.l est une élévation latérale d'un élément de construction, à savoir d'une poutre en béton.
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La fig.2 est une coupe suivant la ligne A-A de la fig.l.
Les fig. 3 à 6 sont des vues en perspective de détail de quatre variantes d'exécution.
La poutre représentée aux fig. 1 et 2 est constituée par un arc 1 en béton et une bande de trac- tion 2 en béton armé précontraint.3 est l'armature longitudinale sous tension initiale de la bande de traction 2. L'arc 1 est posé par bétonnage sur la bande de traction 2 qui est préalablement fabriquée complètement, puis ses sommiers l' sont reliés fixe- ment aux extrémités de la bande de traction 2, de telle manière que cette dernière reçoive les composantes horizontales des forces d'appui de l'arc 1, donc la poussée horizontale, ce à quoi elle est remarqua- blement appropriée en raison de la tension initiale de son armature longitudinale 3, mais autrement, elle n'est en aucune manière sollicitée.
lorsque cela est nécessaire, de la matière de remplissage 4 est appliquée sur l'arc 1 pour ob- tenir une surface horizontale à la hauteur du sommet @ 1" de l'arc 1. On utilise avantageusement pour cela une matière aussi légère que possible., à laquelle un liant peut être additionné si nécessaire. Mais le cas échéant, un faux plancher peut être posé au-dessus du sommet 1" des arcs 1.
La largeur de tels éléments de construction peut être de grandeur quelconque; donc, outre les poutres, on peut fabriquer également des dalles de cette manière.
En dehors de l'armature longitudinale sous tension initiale, la bande de traction 2 peut aussi présenter une armature transversale et l'arc 1 peut
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aussi, le cas échéant, être armé.
Une liaison rigide entre les sommiers de l'arc 1 et les extrémités de la bande de traction 2, qui assure une transmission parfaite des compo- santes horizontales des forces d'appui des sommiers 1' de l'arc 1 sur la bande de traction- 2, est d'im- portance primordiale. Dans la forme de réalisation suivant la fig. 3 , on fait dépasser en haut à cet effet, aux extrémités de la bande de traction, 2,des parties 5 de son armature transversale.
De même, dans la forme d'exécution suivant la fig. 4 une partie de l'armature transversale, à savoir un étrier 6, fait saillie vers le haut de la bande de traction 2 aux extrémités de cette derbière sur lesquelles sont bé- tonnés les sommiers l' de l'arc 1 et cet étrier 6 est encore étayé par un second étrier 7 relié l'armature transversale et longitudinale de la bande de traction 2. Les formes de réalisation suivant les fig. 3 à 4 conviennent à des éléments de construction de petites dimensions. Dans la forme d'exécution suivant la fig. 5, une niche ou ouverture 8 , ouverte en haut, est ménagée aux deux extrémités de la bande de traction 2, puis l'armature longitudinale 9 et l'ar- mature transversale 10 de la bande de traction 2 sont placées librement dans cette niche ou ouverture.
Des parties 11 de ces armatures longitudinale et transver- sale font saillie en haut des extrémités de la bande de traction 2. Lors du bétonnage de l'arc 1, ses som- miers l' remplissent la niche ou ouverture 8 et renfer- ment en eux-mêmes les parties 11 de l'armature longitu- dinale et transversale. Une liaison est ainsi formée entre les extrémités de la bande de traction 2 et les
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sommiers l' de l'arc 1, cette liaison étant suffi- sante également pour des éléments de construction de grandes dimensions. Enfin, la fig. 6 représente un exemple de réalisation, dans lequel on a prévu aux extrémités de la bande de traction 2, sur les- quelles les sommiers l' de l'arc 1 sont bétonnés, un appui étagé 12 dont une surface est perpendicu- laire au sens des forces des sommiers de l'arc 1.
Dans cette forme de réalisation également, des par- ties de l'armature longitudinale et de l'armature transversale de la bande de traction 2 font aussi saillie vers le haut, de sorte qu'elles sont incrus- tées dans le béton, lors du bétonnage des sommiers de l'arc 1 sur l'appui étage 12.
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