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DISPOSITIF DE FIXATION DE FAISCEAUX DE FILS METALLIQUES, EN PARTICULIER
POUR BETON PRECONTRAINT
Dans le cas de béton précontrainte dans lequel, comme il est connu, des tringles ou fils d'acier sont incorporés dans un corps en béton de telle manière que celui-ci présente, à l'état non chargé, une précontrainte de com- pression, il est connu de fixer les fils métalliques à leurs extrémités par une action de coin à des têtes de mise en tension, qui prennent appui contre le corps en bétono Mais, dans le cas de faisceaux de fils métalliques, il est difficile, lorsqu'on prévoit pour chaque fil métallique individuel une tête de mise en tension, de disposer ces têtes de mise en tension à coté l'une de l'autre,
car elles doivent recevoir des dimensions relativement grandes pour qu'on obtienne une adhérence suffisamment solide des fils métalliques.
La présente invention concerne un dispositif de fixation des fais- ceaux de fils métalliques présentant les plus petites dimensions des moyens de fixation, de sorte que les fils métalliques peuvent être disposés très près à coté 1-'un de l'autre. Ceci est obtenuconformément à l'invention, princi- palement par le fait que plusieurs fils métalliques sont fixés dans une tête commune de mise en tension de telle manière que des forces de frottement, pro- venant de deux faces opposées l'une à l'autre de la tête de mise en tension, agissent sur chaque fil métallique.
Ces forces d'adhérence peuvent être pro- duires par une déformation permanente de la 'tête de mise en tension, par exem- ple en faisant passer celle-ci à travers une matrice ou en la laminant, ou par application de parties élastiques de la tête de mise en tension par pres- sion contre les fils métalliqueso On peut par exemple insérer chaque fil mé- tallique dans un trou particulier de la tête de mise en tension ou ranger les fils métalliques l'un à coté de l'autre dans une rainure annulaire ou aussi dans plusieurs rainures annulaires concentriques de la tête de mise en tensiono Mais il est également possible, par exemple, d'insérer deux fils métalliques dans un trou commun de telle manière que?lors de la déformation de la tête de mise en tension,
la matière flue dans les évidements formés entre les deux fils
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métalliques. Il est en tout cas nécessaire que chaque fil métallique soit appliqué sous pression contre deux faces opposées l'une à l'autre de la tête de mise en tension, car il a été constaté que c'est alors seulement qu'on obtient une adhérence suffisante.
Lorsque jusqu'ici des faisceaux de fils métalliques étaient mon- tés chacun dans une tête de mise en tension, ces têtes de mise en tension étaient situées à l'extérieur du béton à soumettre à une précontrainte; elles étaient ordinairement enveloppées d'une couche de béton rapportée sur le corps en béton et qui restait alors toutefois sans précontrainte. Mais, dans le dis- positif de fixation des faisceaux de fils métalliques selon l'invention on ob- tient de si petites dimensions pour les têtes de mise en tension que celles-ci -comme cela est déjà connu pour des têtes de mise en tension pour des fils mé- talliques individuels- peuvent être insérées dans des canaux du béton à sou- mettre à une précontrainte.
A cet effet, la tête de mise en tension, serrant le faisceau de fils métalliques, est munie d'un prolongement permettant la liai- son avec l'appareil de traction et dont les dimensions en direction radiale sont égales ou inférieures aux dimensions de la tête de mise en tension en di- rection radiale,, ce prolongement pouvant de préférence être relié de manière amovible à la tête de mise en tensiono Le prolongement, qui de préférence fait saillie hors du canal recevant la tête de mise en tension, lorsque les fils mé- talliques ne sont pas tendus, et à l'extrémité duquel agit l'appareil de trac- tion, peut être muni d'un filetage, sur lequel est vissé l'écrou servant de butée pour la mise en tension.
La butée, montée sur le prolongement, peut éga- lement, lorsque ses dimensions extérieures sont égales ou inférieures aux di- mensions extérieures de la tête de mise en tension, être située, dans l'état non tendu du faisceau de fils métalliques, à l'intérieur du canal formé dans le béton.
Lors de la mise en tension du faisceau de fils métalliques, cette butée passe alors à travers une ouverture de dimensions appropriées de la bu- tée située dans le béton,butée contre laquelle la première prend ensuite ap- pui par l'intermédiaire d'une pièce de support insérée entre les deux butéeso Selon une forme de réalisation particulièrement avantageuse de l'objet de l'in- vention, le prolongement de la tête de mise en tension constitue en même temps le noyau autour duquel les fils métalliques sont disposés dans un évidement annulaire de la tête de mise en tension.
Les dessins ci-joints représentent plusieurs exemples de réalisa- tion de l'objet de l'invention
La figo 1 est une vue en coupe longitudinale à travers un disposi- tif de fixation d'un faisceau de fils'métalliques selon un premier exemple de réalisation, avant la déformation de la tête de mise en tension.
La figo 2 est une vue en coupe transversale suivant la ligne A-B sur la figure 1 ;
La figo 3 est une vue en coupe longitudinale à travers ce même dis- positif de fixation du faisceau de fils métalliques, après la déformation de la tête de mise en tension,
La figo 4 est la vue en coupe transversale suivant la ligne C-D sur la figure 3;
La figo 5 est une vue en coupe longitudinale à travers une tête de mise en tension selon le deuxième exemple de réalisation,
La fig. 6 représente la vue en coupe transversale suivant la ligne E-F sur la figure 5;
La fig. 7 est une vue en coupe longitudinale à travers un dispo- sitif de fixation d'un faisceau de fils métalliques selon le troisième exemple de réalisation, avant la déformation de la tête de mise en tension;
La figo 8 est la vue en coupe transversale suivant la ligne G-H sur la figure 7;
La figo 9 est une vue en coupe longitudinale à travers ce même dispositif de fixation d'un faisceau de fils métalliques, après la déformation de la tête de mise en tension,
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La figo 10 est la vue en coupe transversale suivant la ligne J-K sur la figure 9;
La figo 11 est une vue en coupe longitudinale à travers un dispo- sitif de fixation d'un faisceau de fils métalliques selon le quatrième exem- ple de réalisation,-
La figo .12 est la vue en coupe transversale suivant la ligne L-M sur la figure 11;
La figo 13 représente la disposition d'une paire de fils métalli- ques profilés dans le trou d'une tête de mise en tension;
Les figures suivantes représentent chacune, en une vue en coupe longitudinale à travers un canal, recevant la tête de mise en tension, du bé,- ton à soumettre à la précontrainte :
Les figso 14 et 15, un dispositif de fixation d'un faisceau de fils métalliques selon un exemple additionnel de réalisation, respectivement avant et après la mise en tension des fils métalliques;
Les figso 16 et 17, un dispositif de fixation d'un faisceau de fils métalliques selon un exemple additionnel de réalisation., respectivement avait et après la mise en tension des fils métalliques;
Les figso 18 et 19, un dispositif de fixation d'un faisceau de..fils métalliques selon un exemple additionnel de réalisation, respectivement avant et après la mise en tension des fils métalliques;
Les figso 20 et 21, un dispositif de fixation d'un faisceau de fils métalliques selon un exemple additionnel de réalisation, respectivement avant et après la mise en tension des fils métalliques, et
La figo 22un dispositif de fixation d'un faisceau de fils métal- liques analogue à celui de l'exemple de réalisation selon les figso 16 et 17, avec une disposition particulière dans le béton;
Les figso 23 et 25 représentent chacune une vue en coupe longitu- dinale axiale à travers un dispositif de fixation d'un faisceau de fils métal- liques selon deux exemples additionnels de réalisation, et
La figo 24 représente la coupe transversale suivant la ligne XI-XI sur la figure 23.
Dans l'exemple de réalisation selon les figs. 1 à 4, chaque filmé- tallique 1 est inséré dans un trou particulier de la tête de mise en tension 2. Les trous sont disposés de telle manière qu'un trou soit situé suivant l'axe de la tête et que les autres soient répartis autour du premier suivant des cer- cles concentriques,, La tête de mise en tension 2 présente, avant la déforma- tion (figso 1 et 2), une forme telle que la partie de la tête, recevant les ils métalliques, présente une surépaisseur et se raccorde par un cène élancé 3 à la partie portant le filetage 4 servant à la fixationo Après la mise en place des fils métalliques, on.fait passer la tête de mise en tension 2, par traction, à travers une matrice 5;
la matière de la tête de mise en tension flue de telle manière que la tête devient cylindrique (figo 3 et 4). La matiè- re entoure les fils métalliques de.tous les cotés avec une pression telle que l'adhérence solide nécessaire des fils métalliques dans la tête de mise en ten- sion est atteinteo
En.raison du fort fluage de,la matière, la face d'extrémité libre de la tête de mise en tension, qui jusque là était plane, prend.un profil con- cave;, comme le montre la figo 3.
Pour l'éviter, on peut donner d'avance à la face d'extrémité de la tête de mise en tension un profil courbe convexe (voir figo 5), de sorte qu'on obtient, par le fluage de la matière., une face d'extré- mité planer on évite ainsi que les fils métalliques sortent de la tête de mise en tension obliquement par rapport à l'axe de celle-ci.
La tête de mise en tension selon les figs. 5 et 6 comporte pour recevoir les fils métalliques, un évidement annulaire 6 formé par fraisage, dans lequel les fils métalliques sont rangés étroitement à c6té l'un de l'au-
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treo Dans le cas où une déformation du noyau n'est pas nécessaire pour obte- nir des faces de contact suffisantes avec les fils métalliques, il peut être avantageux de durcir le noyau 7 entouré par la rainure 60 On peut obtenir le chauffage nécessaire à ce durcissement en faisant passer un courant électrique à travers le noyau.
Dans l'exemple de réalisation selon les figso 7 à 10 on visse, pour obtenir une rainure annulaire, un goujon 8 comme moyau dans un trou 9, d'un diamètre approprié, de la tête de mise en tension 2. Ce goujon consis- te avantageusement en une matière particulière, ayant subi une amélioration,, Comme le montrent les figso 8 et 10, les fils métalliques 1 sont situés étroi- tement à coté l'un de l'autre dans la rainure annulaire et, après qu'on a fait passer la tête de mise en tension par traction à travers la matrice 5, chaque fil métallique est soumis à une pression agissant en direction radiale., qui est due aux faces, opposées l'une à l'autre, du goujon 8, d'une part, et de la paroi latérale extérieure de la tête de mise en tension 2.
La matière de la tête pénètre dans les évidements extérieurs entre les fils métalliques, de sorte qu'on obtient une forte adhérenceo On choisit avantageusement la longueur du noyau 8 de telle manière que son extrémité libreaprès l'étirage (figo 9), fasse encore un peu saillie par rapport à l'extrémité du corps de la tête de mise en tension.
Pour obtenir un frottement aussi élevé que possible,,on peut ména- ger, aussi bien sur la face intérieure du trou 9 que sur la surface du goujon 8, des saillies, par exemple des nervures,, des ondulations ou des parties ru- gueuseso Mais il est avantageux de laisser lisse la dernière partie d'extré- mité du trou 9 ou du goujon 8, pour éviter une déviation des fils métalliques à leur sortie de la tête de mise en tensiono
La tête de mise en tension 2 comporte avantageusement un trou axial 10, qui se prolonge à travers le goujon 8 et lui permet, après achèvement du coulage du béton et après production de la précontrainte., d'introduire une mas- se de ciment pour réaliser une liaison entre le faisceau de fils métalliques et le béton, ainsi qu'une protection contre la rouille.
Il est également avan- tageux de remplir au préalable de bitume ou analogue les trous ou rainures des- tinés à recevoir les fils métalliqueso
Les fils métalliques peuvent également avoir une section transver- sale autre que circulaire, par exemple une section transversale quadrangulaire, de sorte que lorsqu'on les dispose dans une rainure annulaire., ils s'appliquent d'avance chacun par une face contre le noyau et contre la paroi latérale de la tête de mise en tensiono
Il est également possible d'insérer chaque fois deux fils métalli- ques dans un trou;
la matière constituant la tête de mise en tension est alors, lorsqu'on fait passer cette tête par traction à travers la matrice;, refoulée dans les évidements formés entre les deux fils métalliqueso Dans ce cas -éga- lement sur chaque fil métallique agissent par conséquent des forées de frot- tement, qui sont dues à deux faces opposées l'une à l'autre de la tête de mise en tensiono On peut adapter d'avance le trou dalle;
la tête à la forme des fils métalliques juxtaposés l'un à l'autre, en donnant, au trou, au lieu d'un profil circulaires un profil allongée par exemple ovaleo Mais on peut également, en appliquant les deux fils métalliques l'un contre l'autre par une partie apla- tie (leur diamètre étant ainsi supérieur au rayon du trou), veiller à ce qu'ils remplissent d'avance une plus grande partie du volume du trou que lorsque les deux fils métalliques ne sont en contact entre eux que suivant une ligne (voir la fig. 13).
On peut également insérer des fils métalliques tordus ou des fils métalliques doubles torsadés dans le trou de la tête de mise en tensiono
Dans l'exemple de réalisation selon les figso 11 et 12, les forces d'adhérence maintenant les fils métalliques 1 sont produites, non pas par une déformation permanente de la tâte de mise en tension, mais par une compression de parties élastiques de cette tête
La tête de mise en tension consistedans cet exemple de réalisa- tion, en une tige 11, en un écrou à recouvrement 12 vissé sur celle-ci, et en pièces d'ancrage, serrées entre les deux premières et délimitant entre elles trois rainures annulaires concentriques, recevant les fils métalliques 10 Le
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noyau de la rainure annulaire intérieure est formépar un goujon 13,
qui est vissé par sa tête épaissie 14 dans un trou taradué de la tête 15 d'une deuil= le 16,qui entoure le goujon 13 à une certaine distance et qui comporte des fentes longitudinaleso La tête 15 de la douille 16 est de son coté vissée dans un trou taraudé de la tête 17 d'une douille 18, qui entoure la douille 16 à une certaine distance et comporte également des fentes longitudinales.
La douille 18 est de son coté entourée, à une certaine distance., par une douille fendue 19, qui prend appui dans le sens longitudinal contre la tête 17 de la douille 18 et repose par sa face extérieure contre la face intérieure de l'écrou à recouvremento Cette face extérieure, qui-est cylindrique et lis- se sur la plus grande partie de sa longueur, présente une forme conique vers l'extrémité libre de la tête de mise en tension.
En raison de cette face co- nique 20, par le serrage de l'écrou à recouvrement 12, les: douilles 16, 18 et 19, qui peuvent céder élastiquement en raison de leur division par les fentes longitudinales, sont comprimées vers l'intérieur en direction radiale, de sor- te que les fils métalliques 1, rangés l'un contre l'autre dans les rainures sont fortement serréso Les fentes des différentes douilles sont avantageuse- ment décalées l'une par rapport à l'autre,, Les faces Ses douilles 16, 18, 19 et du goujon 13, qui viennent en contact avec les fils métalliques,sont de pré- férence ondulées au moins partiellement., pour augmenter le frottemento Les douilles, ainsi que le goujon, sont avantageusement durcies.
Les fils métalliques 1 exercent., en raison de leur mise sous ten- sion, une action de traction sur le goujon 13 et les douilles 16, 18 et 19; -les forces de traction, agissant sur le goujon 13 et.les douilles 16 et 18, sont transmises, par l'intermédiaire des têtes 14, 15 et 17, à la douille ex- térieure 190 La partie conique de cette douille 19 est par conséquent près- sée avec une force accrue contre les faces coniques 20 de l'écrou à recouvre- ment 12, de sorte que la pression d'application, agissant en direction radia- le sur les fils métalliques, est accrue de façon correspondante.
La tension des fils métalliques agit ainsi dans le sens d'un accroissement des forces d'ad- hérenceo
Comme le:. montrent les figures suivantes, les têtes de mise en ten- sion 2, dont le diamètre n'est que légèrement supérieur au diamètre des fais- ceaux de fils métalliques, sont insérées avec un faible jeu seulement dans des canaux 21, qui constituent, dans le béton 22 à soumettre à une précontrainte., des prolongements des évidements recevant les faisceaux de fils métalliqueso
Dans l'exemple de réalisation selon les figso 14 et 15,la tête de mise en tension 2 comprend un prolongement 23, d'une seule pièce avec la tê- te et muni, sur toute sa longueur,
d'un filetage dont le diamètre extérieur est égal au diamètre de la tête de mise en tensiono Ce prolongement 23 est d'une longueur telle que, lorsque les fils métalliques 1 ne sont pas encore soumis à une tension, ce prolongement fait saillie hors du canal 21 (voir la fige 14). il passe par une ouverture ménagée dans une plaque d'ancrage 24, incorporée dans la face extérieure de la masse de béton 22.
Sur l'extrémité, faisant saillie hors du béton, du prolongement 23 de la tête de mise en ten= sion est vissé un-écrou 25 et, derrière celui-ci, 1. tête d'un organe de trac- tion 26, qui est relié à un appareil de traction, par exemple une presse hy- draulique
Pour la mise en tension des fils métalliques 1, on fait sortir le prolongement 23 hors du canal 21 dans la position représentée sur la fig.15;
la tête de mise en tension elle-même reste encore à l'intérieur du canal 210 On visse ensuite l'écrou 25 le long du prolongement 23 jusqu'à ce qu'il repo- se contre la plaque d'ancrage 24 et constitue ainsi une butée., qui maintient la tête de mise en tension 2 dans la position de tensiono L'écrou est pressé fortement contre la plaque d'ancrage 24 par la force de traction des fils mé- talliques tendus, ce qui produit la précontrainte du béton 22. La partie,, faisant saillie au-delà de l'écrou 25, du prolongement 23,est alors séparée., suivant la ligne indiquée en 27, par exemple à l'aide d'un chalumeau à couper.
Dans l'exemple de réalisation selon les figso 16 et 17, la tête de mise en tension 2 comprend un prolongement 28, dont le diamètre est plus petit que celui de la tête. Il peut être produit par tournage.,par forgeage
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ou par soudage d'une tige sur la tête de mise en tension. Le filetage ne s'étend pas sur toute la longueur du prolongement, celui-ci comporte au con- traire seulement à ses deux extrémités deux parties 29, 30 filetées de même; le diamètre de la partie lisse intermédiaire est au maximum égal au diamètre du noyau des parties filetées.
L'ouverture de passage dans la plaque d'an- crage 24 n'est que légèrement supérieure au diamètre extérieur des parties fi- letéeso Dans le cas de cet exemple de réalisation, on visse d'abord l'écrou sur la partie filetée 29, sur laquelle agit alors la tête de la tige de trac- tion, et après la mise en tension des fils métalliques, on visse l'écrou sur la partie filetée 30, faisant saillie sur la plaque d'ancrage 24, l'écrou 25 paît être amené sur cette partie filetée sans un vissage prolongea La partie du prolongement 28, faisant saillie au-delà de la partie filetée 30, est en- suite séparée,
Le prolongement peut également être relié de manière amovible à la tête de mise en tensions Dans l'exemple de réalisation selon les figso 18 et 19,
le prolongement consiste en une tige 31 vissée dans la tête de mise en tension 2. Lors de la mise en tension des fils métalliques 1, la partie d'ex- trémité filetée de la tête 2 passe alors à travers l'ouverture, de diamètre correspondant, de la plaque d'ancrage 24, et sur le filetage on visse l'écrou 25, prenant appui contre la plaque d'ancrage 24. On dévisse ensuite la tige 31 de la tête de mise en tensiono On évite ainsi la perte de matière, qui est due, dans les deux exemples précédemment décrits, à la séparation de la plus grande partie du prolongement de la tête de mise en tension.
Dans l'exemple de réalisation selon les figs. 20 et 21, l'écrou 25, servant de butée pour la mise en tension, se trouve, avant la mise en ten- sion des fils métalliques 1, à l'intérieur du canal 21. L'écrou est monté sur un goujon fileté 32, vissé dans la tête de mise en tension 2 et sur l'extré- mité libre duquel est vissée la tête d'une tige de traction 26, reliée à l'ap- pareil de traction et insérée dans le canal 21o Lors de la mise en tension des fils métalliques 1, l'écrou 25 passe par l'ouverture, ménagée dans la plaque d'ancrage 24 et dont le diamètre est un peu supérieur à la dimension maximum (entre les angles) de l'écrou et au diamètre de la tête de la tige de traction 26.
Entre l'écrou 25 et la plaque d'ancrage 24 on insère une pièce de support, par exemple une bague divisée en deux parties, 33, au moyen de la- quelle l'écrou prend appui contre la plaque d'ancrage 24. Pour empêcher que les deux parties de la bague 33 s'écartent en glissant sous l'écrou, ce qui aurait pour résultat que l'écrou serait à nouveau ramené par traction à l'in- térieur du canal 21, la plaque d'ancrage 24 comporte, sur sa face extérieure, une feuillure 34, dans laquelle les deux moitiés de la bague, lorsqu'elles sont juxtaposées l'une à l'autre, s'adaptent tout juste, de sorte qu'elles ne peu- vent pas s'écarter l'une de l'autre. Après la mise en tension des fils métal- liques, on dévisse du goujon 32 la tête de la tige de traction 26.
Dans les exemples de réalisation précédemment décrits, les pièces, qui servent, après la mise en tension des fils métalliques, à l'ancrage de la tête de mise en tension, sont situées extérieurement au béton é2. Mais on peut également l'éviter, comme le montre la fige 22, @@ reportant la plaque d'an- crage 24 d'une certaine distance à l'intérieur du béton 22. Le goujon fileté 35, monté sur la tête de mise en tension 2, et l'écrou 25, monté sur ce gou- jon, se trouvent alors, après la mise en tension des fils métalliques, encore à l'intérieur du canal 21 et sont, pour leur protection contre la corrosion, enrobés de mortier ou matière analogue, avec lequel on remplit la partie du ca- nal 21 qui les reçoit. Le béton 22 présente alors une surface extérieure lis- se sans partie saillante.
Dans cette forme de réalisation, la tête de mise en tension comporte initialement un long prolongement, par exemple conformément aux fig. 16, 17 ou 18,19, sur lequel agit l'appareil de traction. La partie, faisant saillie hors du béton, de ce prolongement de la tête est coupée après que la mise en tension est achevée Mais on peut également prévoir une cons- truction selon les figs. 20 et 21, dans laquelle on fait passer l'écrou 25 à travers une ouverture de diamètre approprié de la plaque d'ancrage et on insère ensuite par dessous une pièce de support en plusieurs partieso Pour permet= tre cette construction, le canal 21 devrait évidemment être élargi de façon appropriée dans sa partie extérieure.
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Dans 1-'exemple de réalisation selon les figs. 7 à 10, les fils mé- talliques du faisceau sont rangés 1'un à côté de J'autre dans un évidement de forme annulaire de la tête de mise en tension et le noyau de cet évidement an- nulaire est constitué par un goujon ancré dans la tête de mise en tension, G" goujon peut, conformément à une caractéristique additionnelle de l'invention, être constitué par le prolongement de la tête de mise en tensiono Les figso 23 et 24 représentent un exemple de réalisation de cette dispositiono Dans cet exemple,le prolongement 36, qui peut être constitué par une tige confor- mément aux figso 18 et 19 ou par un goujon fileté conformément aux figso 20 et 21,
est vissé dans la tête de mise en tension 20 La partie d'extrémité vis- sée de ce prolongement 36 porte un prolongement en forme de goujon 37, qui fait saillie, comme noyau, dans un trou cylindrique de la tête de mise en tension, de manière à former un évidement annulaire dans lequel sont insérés les fils 1. Cette construction garantit, avec des moyens extrêmement simples, que le goujon-noyau peut résister à la grande force de traction due aux fils métal- liques mis en tensiono
La figo 25 représente un exemple additionnel de réalisation par- ticulièrement simple. Dans celui-ci, le prolongement 36 est,, également dans la partie qui constitue le noyau de l'évidement annulaire, muni d'une partie filetée à savoir, de façon continue avec le même diamètre.
Cette partie fi- letée produit le même effet que la forme ondulée du noyau selon la figo 23, à savoir, l'obtension d'une adhérence meilleure des fils métalliques dans la tête de mise en tension;, Mais, pour éviter que les fils métalliques soient, sous l'influence du pas du filetage, repoussés hors de leur direction axiale la dernière partie 39 du noyau, qui fait saillie hors de la tête de mise en tension, est cylindrique et lisse.
REVENDICATIONS.
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DEVICE FOR FIXING METAL WIRE HARNESSES, IN PARTICULAR
FOR PRE-STRESSED CONCRETE
In the case of prestressed concrete in which, as is known, steel rods or wires are incorporated into a concrete body in such a way that the latter presents, in the unloaded state, a compressive prestressing , it is known to fix the metal wires at their ends by a wedge action to tensioning heads, which bear against the concrete body. But, in the case of bundles of metal wires, it is difficult, when a tensioning head is provided for each individual metal wire, to have these tensioning heads next to one another,
because they must receive relatively large dimensions so that a sufficiently strong adhesion of the metal wires is obtained.
The present invention relates to a device for fixing the bundles of metal wires having the smallest dimensions of the fixing means, so that the metal wires can be arranged very close to each other. This is achieved in accordance with the invention, principally by the fact that several metal wires are fixed in a common tensioning head in such a way that frictional forces, originating from two faces opposite to each other. other of the tensioning head, act on each metal wire.
These adhesion forces can be produced by a permanent deformation of the tensioning head, for example by passing it through a die or by rolling it, or by application of elastic parts of the tensioning head. tensioning head by pressing against the metal wires o For example, each metal wire can be inserted in a particular hole in the tensioning head or arranging the metal wires next to each other in a annular groove or also in several concentric annular grooves of the tensioning head o But it is also possible, for example, to insert two metal wires in a common hole in such a way that? when deformation of the tensioning head voltage,
the material flows into the recesses formed between the two threads
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metallic. It is in any case necessary that each metal wire is applied under pressure against two faces opposite to each other of the tensioning head, because it has been observed that it is only then that an adhesion is obtained. sufficient.
When hitherto bundles of metal wires were each mounted in a tensioning head, these tensioning heads were located outside the concrete to be subjected to prestressing; they were usually wrapped in a layer of concrete added to the concrete body and which then remained without prestressing. However, in the device for fixing the bundles of metal wires according to the invention, such small dimensions are obtained for the tensioning heads that they - as is already known for tensioning heads. for individual wire- can be inserted into channels of the concrete to be prestressed.
To this end, the tensioning head, clamping the bundle of metal wires, is provided with an extension allowing the connection with the traction device and whose dimensions in the radial direction are equal to or less than the dimensions of the tensioning head in radial direction, this extension preferably being able to be removably connected to the tensioning head o The extension, which preferably projects out of the channel receiving the tensioning head, when the The metal wires are not stretched, and at the end of which the traction device acts, may be provided with a thread, onto which the nut serving as a stop for tensioning is screwed.
The stop, mounted on the extension, can also, when its external dimensions are equal to or less than the external dimensions of the tensioning head, be located, in the unstretched state of the bundle of metal wires, at inside the channel formed in the concrete.
When the bundle of metal wires is put under tension, this stop then passes through an opening of suitable dimensions of the stop situated in the concrete, against which the first stop then rests by means of a support piece inserted between the two stops According to a particularly advantageous embodiment of the object of the invention, the extension of the tensioning head constitutes at the same time the core around which the metal wires are arranged in a annular recess of the tensioning head.
The accompanying drawings represent several embodiments of the object of the invention.
FIG. 1 is a view in longitudinal section through a device for fixing a bundle of metallic wires according to a first exemplary embodiment, before the deformation of the tensioning head.
Figure 2 is a cross-sectional view taken along line A-B in Figure 1;
Fig. 3 is a longitudinal sectional view through this same device for fixing the bundle of metal wires, after the deformation of the tensioning head,
Figure 4 is the cross-sectional view taken along line C-D in Figure 3;
Figo 5 is a longitudinal sectional view through a tensioning head according to the second embodiment,
Fig. 6 shows the cross-sectional view taken along the line E-F in FIG. 5;
Fig. 7 is a view in longitudinal section through a device for fixing a bundle of metal wires according to the third embodiment, before the deformation of the tensioning head;
Figure 8 is the cross-sectional view taken along line G-H in Figure 7;
Figo 9 is a view in longitudinal section through the same device for fixing a bundle of metal wires, after the deformation of the tensioning head,
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Figure 10 is the cross-sectional view taken along line J-K in Figure 9;
FIG. 11 is a view in longitudinal section through a device for fixing a bundle of metal wires according to the fourth exemplary embodiment, -
Fig. 12 is the cross-sectional view taken along the line L-M in Fig. 11;
Fig. 13 shows the arrangement of a pair of profiled metal wires in the hole of a tensioning head;
The following figures each represent, in a longitudinal sectional view through a channel, receiving the tensioning head, of the beam to be subjected to the prestressing:
Figs. 14 and 15, a device for fixing a bundle of metal wires according to an additional embodiment, respectively before and after the tensioning of the metal wires;
Figso 16 and 17, a device for fixing a bundle of metal wires according to an additional embodiment., Respectively had and after the tensioning of the metal wires;
Figso 18 and 19, a device for fixing a bundle of metal wires according to an additional embodiment, respectively before and after the tensioning of the metal wires;
Figs 20 and 21, a device for fixing a bundle of metal wires according to an additional embodiment, respectively before and after the tensioning of the metal wires, and
Figo 22a device for fixing a bundle of metal wires similar to that of the exemplary embodiment according to Figs 16 and 17, with a particular arrangement in the concrete;
Figures 23 and 25 each represent a view in axial longitudinal section through a device for fixing a bundle of metal wires according to two additional embodiments, and
Fig. 24 shows the cross section along the line XI-XI in Fig. 23.
In the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 4, each film 1 is inserted into a particular hole in the tensioning head 2. The holes are arranged in such a way that one hole is located along the axis of the head and the others are distributed around the first following concentric circles ,, The tensioning head 2 has, before the deformation (figs. 1 and 2), a shape such that the part of the head, receiving the metallic they, has an extra thickness and is connected by a slender cene 3 to the part carrying the thread 4 used for fixing. After the installation of the metal wires, one.fait pass the tensioning head 2, by traction, through a die 5;
the material of the tensioning head flows in such a way that the head becomes cylindrical (Figs 3 and 4). The material surrounds the metal wires on all sides with such pressure that the necessary solid adhesion of the metal wires in the tensioning head is achieved.
Due to the strong creep of the material, the free end face of the tensioning head, which until then was flat, takes on a concave profile, as shown in fig. 3.
To avoid this, the end face of the tensioning head can be given in advance a convex curved profile (see fig. 5), so that one obtains, by the flow of the material. planar end face this prevents the metal wires from coming out of the tensioning head obliquely with respect to the axis thereof.
The tensioning head according to figs. 5 and 6 comprises for receiving the metal wires, an annular recess 6 formed by milling, in which the metal wires are arranged closely next to one of the other.
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treo In the case where a deformation of the core is not necessary to obtain sufficient contact faces with the metal wires, it may be advantageous to harden the core 7 surrounded by the groove 60. The heating necessary for this can be obtained. hardening by passing an electric current through the core.
In the embodiment according to Figs. 7 to 10, to obtain an annular groove, a stud 8 is screwed as a hub in a hole 9, of an appropriate diameter, of the tensioning head 2. This stud consists of advantageously of a particular material, having undergone an improvement ,, As shown in Figs. 8 and 10, the metal wires 1 are located closely next to each other in the annular groove and, after has passed the tensioning head by pulling through the die 5, each metal wire is subjected to a pressure acting in the radial direction., which is due to the faces, opposite to each other, of the stud 8, on the one hand, and the outer side wall of the tensioning head 2.
The material of the head penetrates into the outer recesses between the metal wires, so that a strong adhesion is obtained. The length of the core 8 is advantageously chosen so that its end free after stretching (figo 9), still makes a little protrusion from the end of the body of the tensioning head.
In order to obtain as high a friction as possible, it is possible to provide, both on the inside face of the hole 9 and on the surface of the stud 8, protrusions, for example ribs, corrugations or rough parts. But it is advantageous to leave the last part of the end of the hole 9 or of the stud 8 smooth, to avoid a deflection of the metal wires as they exit the tensioning head.
The tensioning head 2 advantageously comprises an axial hole 10, which extends through the stud 8 and allows it, after the completion of the pouring of the concrete and after production of the prestressing, to introduce a mass of cement for make a connection between the bundle of metal wires and the concrete, as well as protection against rust.
It is also advantageous to fill the holes or grooves intended to receive the metal wires beforehand with bitumen or the like.
The metal wires can also have a cross section other than circular, for example a quadrangular cross section, so that when they are placed in an annular groove, they are each pressed in advance by one face against the core. and against the side wall of the tensioning head
It is also possible to insert two metallic threads each time in a hole;
the material constituting the tensioning head is then, when this head is passed by traction through the die ;, pushed back into the recesses formed between the two metal wires. In this case, also on each metal wire act by The result is friction bores, which are due to two faces of the tensioning head opposite to each other. The slab hole can be adapted in advance;
the head in the form of metallic threads juxtaposed to one another, giving the hole, instead of a circular profile, an elongated profile, for example ovaleo But it is also possible, by applying the two metallic threads one against the other by a flattened part (their diameter thus being greater than the radius of the hole), ensure that they fill in advance a greater part of the volume of the hole than when the two metal wires are not in contact between them only following a line (see fig. 13).
You can also insert twisted metal wires or double twisted metal wires into the hole of the tensioning head.
In the exemplary embodiment according to figs 11 and 12, the adhesion forces maintaining the metal wires 1 are produced, not by a permanent deformation of the tensioning head, but by a compression of the elastic parts of this head.
The tensioning head consists, in this exemplary embodiment, of a rod 11, of a covering nut 12 screwed onto it, and of anchoring pieces, clamped between the first two and delimiting between them three annular grooves. concentric, receiving the metal wires 10 The
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core of the inner annular groove is formed by a stud 13,
which is screwed by its thickened head 14 in a threaded hole of the head 15 of a mourning = the 16, which surrounds the stud 13 at a certain distance and which has longitudinal slots o The head 15 of the socket 16 is on its side screwed into a threaded hole in the head 17 of a socket 18, which surrounds the socket 16 at a certain distance and also has longitudinal slots.
The sleeve 18 is for its part surrounded, at a certain distance., By a split sleeve 19, which bears in the longitudinal direction against the head 17 of the sleeve 18 and rests by its outer face against the inner face of the nut with overlap This outer face, which is cylindrical and smooth over most of its length, has a conical shape towards the free end of the tensioning head.
Due to this conical face 20, by the tightening of the cover nut 12, the: bushes 16, 18 and 19, which can yield elastically due to their division by the longitudinal slots, are compressed inwards. in the radial direction, so that the metal wires 1, arranged one against the other in the grooves, are strongly tightened. The slots of the various bushes are advantageously offset with respect to each other, faces Its bushes 16, 18, 19 and of the stud 13, which come into contact with the metal wires, are preferably at least partially corrugated., to increase the friction. The sleeves, as well as the stud, are advantageously hardened.
The metal wires 1 exert., Because of their tensioning, a tensile action on the stud 13 and the sockets 16, 18 and 19; -the tensile forces, acting on the stud 13 and the bushings 16 and 18, are transmitted, by means of the heads 14, 15 and 17, to the external bush 190 The conical part of this bush 19 is by Consequently, it is pressed with increased force against the tapered faces 20 of the cover nut 12, so that the application pressure, acting radially on the wires, is correspondingly increased.
The tension of the metal wires thus acts in the direction of an increase in the adhesion forces.
As the:. show the following figures, the tensioning heads 2, the diameter of which is only slightly greater than the diameter of the bundles of metal wires, are inserted with a small clearance only in channels 21, which constitute, in the concrete 22 to be subjected to prestressing., extensions of the recesses receiving the bundles of metal wires
In the exemplary embodiment according to FIGS. 14 and 15, the tensioning head 2 comprises an extension 23, in one piece with the head and provided, over its entire length,
a thread whose outer diameter is equal to the diameter of the tensioning head This extension 23 is of a length such that, when the metal wires 1 are not yet subjected to tension, this extension projects out of the channel 21 (see fig 14). it passes through an opening made in an anchoring plate 24, incorporated in the outer face of the concrete mass 22.
On the end, projecting out of the concrete, of the extension 23 of the tensioning head is screwed a-nut 25 and, behind this one, 1. head of a traction member 26, which is connected to a traction device, for example a hydraulic press
For the tensioning of the metal wires 1, the extension 23 is made to exit from the channel 21 in the position shown in FIG. 15;
the tensioning head itself still remains inside the channel 210 The nut 25 is then screwed along the extension 23 until it rests against the anchor plate 24 and thus constitutes a stopper., which keeps the tensioning head 2 in the tension position o The nut is pressed strongly against the anchor plate 24 by the tensile force of the stretched metal wires, which produces the prestressing of the concrete 22. The part, projecting beyond the nut 25, of the extension 23, is then separated., Along the line indicated at 27, for example using a cutting torch.
In the exemplary embodiment according to Figs. 16 and 17, the tensioning head 2 comprises an extension 28, the diameter of which is smaller than that of the head. It can be produced by turning., By forging
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or by welding a rod to the tensioning head. The thread does not extend over the entire length of the extension, the latter has on the contrary only at its two ends two parts 29, 30 threaded in the same way; the diameter of the intermediate smooth part is at most equal to the diameter of the core of the threaded parts.
The passage opening in the anchor plate 24 is only slightly greater than the outside diameter of the threaded parts o In the case of this exemplary embodiment, the nut is first screwed onto the threaded part 29 , on which then acts the head of the traction rod, and after the tensioning of the metal wires, the nut is screwed on the threaded part 30, projecting on the anchor plate 24, the nut 25 can be brought onto this threaded part without prolonged screwing. The part of the extension 28, projecting beyond the threaded part 30, is then separated,
The extension can also be removably connected to the tensioning head In the embodiment according to Figs. 18 and 19,
the extension consists of a rod 31 screwed into the tensioning head 2. When tensioning the metal wires 1, the threaded end part of the head 2 then passes through the opening, of diameter of the anchor plate 24, and the nut 25 is screwed onto the thread, resting against the anchor plate 24. The rod 31 is then unscrewed from the tensioning head o This avoids the loss of material, which is due, in the two examples described above, to the separation of most of the extension of the tensioning head.
In the exemplary embodiment according to FIGS. 20 and 21, the nut 25, serving as a stop for the tensioning, is located, before the tensioning of the metal wires 1, inside the channel 21. The nut is mounted on a threaded stud 32, screwed into the tensioning head 2 and on the free end of which is screwed the head of a traction rod 26, connected to the traction device and inserted into the channel 21o. tensioning of the metal wires 1, the nut 25 passes through the opening made in the anchoring plate 24 and whose diameter is a little greater than the maximum dimension (between the angles) of the nut and the diameter of the draw rod head 26.
Between the nut 25 and the anchoring plate 24 is inserted a support piece, for example a ring divided into two parts, 33, by means of which the nut bears against the anchoring plate 24. For prevent the two parts of the ring 33 from sliding apart under the nut, which would result in the nut being again pulled back inside the channel 21, the anchor plate 24 has, on its outer face, a rebate 34, in which the two halves of the ring, when they are juxtaposed to each other, just fit together, so that they cannot be squeezed. 'move away from each other. After tensioning the metal wires, the head of the pull rod 26 is unscrewed from the stud 32.
In the embodiments described above, the parts which serve, after the metal wires have been placed in tension, to anchor the tensioning head, are located outside the concrete é2. But it can also be avoided, as shown in figure 22, by transferring the anchor plate 24 a certain distance inside the concrete 22. The threaded stud 35, mounted on the setting head. in tension 2, and the nut 25, mounted on this stud, are then, after the metal wires have been placed under tension, still inside the channel 21 and are, for their protection against corrosion, coated with mortar or similar material, with which the part of the channel 21 which receives them is filled. The concrete 22 then has a smooth outer surface without any protruding part.
In this embodiment, the tensioning head initially comprises a long extension, for example in accordance with FIGS. 16, 17 or 18,19, on which the traction device acts. The part, projecting out of the concrete, of this extension of the head is cut after the tensioning is completed. However, it is also possible to provide a construction according to FIGS. 20 and 21, in which the nut 25 is passed through an aperture of the appropriate diameter in the anchor plate and a multi-part support piece is then inserted from below. To enable this construction, the channel 21 should obviously be appropriately widened in its outer part.
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In 1-'example of embodiment according to Figs. 7 to 10, the metal wires of the bundle are arranged one beside the other in an annular-shaped recess of the tensioning head and the core of this annular recess is formed by an anchored stud. in the tensioning head, G "stud may, in accordance with an additional characteristic of the invention, be constituted by the extension of the tensioning head. Figs. 23 and 24 represent an example of embodiment of this arrangement. example, the extension 36, which can be constituted by a rod in accordance with figso 18 and 19 or by a threaded stud in accordance with figso 20 and 21,
is screwed into the tensioning head 20 The screwed end part of this extension 36 carries a stud-shaped extension 37, which protrudes, as a core, into a cylindrical hole of the tensioning head, so as to form an annular recess in which are inserted the wires 1. This construction guarantees, with extremely simple means, that the stud-core can withstand the great tensile force due to the metal wires under tension.
Fig. 25 represents an additional example of a particularly simple embodiment. In this, the extension 36 is, also in the part which constitutes the core of the annular recess, provided with a threaded part, namely, continuously with the same diameter.
This threaded part produces the same effect as the corrugated shape of the core according to fig. 23, namely, obtaining a better adhesion of the metal wires in the tensioning head ;, But, to prevent the wires metal are, under the influence of the thread pitch, pushed out of their axial direction, the last part 39 of the core, which projects out of the tensioning head, is cylindrical and smooth.
CLAIMS.