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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR PRODUCING A STRUCTURAL ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/025699
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing structural elements (10, 20), comprising: - a step of tensioning at least one first pre-tensioner (101) and at least one second pre-tensioner (201) in a prefabricating bench (500), - a step of positioning an interface (300) in the prefabricating bench so that it defines first and second moulding spaces, a step of casting, in the first and second moulding spaces, a material in the fluid state, - a preliminary step of drying said material which, upon hardening, forms first and second elongated bodies (100, 200) which respectively have first and second medium fibres (F100, F200), and - the two elongated bodies being held in abutment against said interface (300, 310, 320), a step of releasing the first and second pre-tensioners so that they exert longitudinal compressive stresses on the first and second elongated bodies respectively along the first and second compression axes (A100, A200), separate from the first and second middle fibres, and the bending stresses on the first and second elongated bodies in opposite directions.

Inventors:
SABBAH ALAIN (AE)
Application Number:
PCT/FR2018/051872
Publication Date:
February 07, 2019
Filing Date:
July 20, 2018
Export Citation:
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Assignee:
SABBAH ALAIN (AE)
International Classes:
E04C3/26; B28B23/06; B28B23/18
Domestic Patent References:
WO2016016536A12016-02-04
Foreign References:
JP2001277232A2001-10-09
US4102618A1978-07-25
FR978606A1951-04-16
BE492711A1949-12-31
US3999913A1976-12-28
DE19907781A12000-08-31
JP2000064616A2000-02-29
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
ORSINI, Fabienne et al. (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1 , Procédé de fabrication d'éléments de structure (10, 20), comportant :

- une étape de mise en tension d'au moins un premier tendeur de précontrainte (101 ) et d'au moins un second tendeur de précontrainte (201 ) dans un banc de préfabrication (5(30),

- une étape de positionnement d'une interface (300, 310, 320) dans le banc de préfabrication (500) de telle façon qu'elle délimite, complètement ou partiellement, des premier et second espaces de moulage dans lesquels sont respectivement situés chaque premier tendeur de précontrainte (101 ) et chaque second tendeur de précontrainte (201 ),

une étape de coulage, dans les premier et second espaces de moulage, d'un matériau à l'état fluide,

- une étape de séchage préalable dudit matériau qui, en durcissant, forme des premier et second corps allongés (100, 1 10, 120, 200, 210, 220) qui sont respectivement situés dans les premier et second espaces de moulage et qui présentent respectivement des première et seconde fibres moyennes (F100, F200), et

- les deux corps allongés (100, 1 10, 120, 200, 210, 220) étant maintenus en appui contre ladite interface (300, 310, 320) par des moyens de fixation provisoire, une étape de libération des premier et second tendeurs de précontrainte (101 , 201 ) de façon à ce qu'ils exercent :

des contraintes de compression longitudinale sur les premier et second corps allongés (100, 1 10, 120, 200, 210, 220), respectivement selon des premier et second axes de compression (A100, A200), distincts des première et seconde fibres moyennes (FI 00, F200), et

des contraintes de flexion sur les premier et second corps allongés (100, 1 10, 120, 200, 210, 220) selon des directions opposées.

2. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, dans lequel les premier et second tendeurs de précontrainte (101 , 201 ) sont positionnés par rapport aux deux corps allongés (100, 1 10, 120, 200, 210, 220) de telle manière que les premier et second axes de compression (A100, A200) s'étendent parailèiemenf aux première et seconde fibres moyennes (FI 00, F200) et à ladite interface (300, 310, 320).

3. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, dans lequel les premier et second tendeurs de précontrainte (101 , 201 ) sont positionnés par rapport aux deux corps allongés (100, 1 10, 120, 200, 210, 220) de telle manière que les premier et second axes de compression (A100, A200) s'étendent dans un même plan que les première et seconde fibres moyennes (F100, F200), préférentiellement entre les première et seconde fibres moyennes (F100, F200).

4. Procédé de fabrication selon l'une des deux revendications précédentes, dans lequel les premier et second tendeurs de précontrainte sont positionnés et tendus dans le banc de préfabrication de façon à ce que, avant l'étape de libération :

- le produit de l'intensité de l'effort global exercé par ledit au moins un premier tendeur de précontrainte (101 ) sur le banc de préfabrication par la distance séparant ladite interface (300, 310, 320) du premier axe de compression (A100), et

- le produit de l'intensité de l'effort global exercé par ledit au moins un second tendeur de précontrainte (201 ) sur le banc de préfabrication par la distance séparant ladite interface (300, 310, 320) du second axe de compression (A200),

sont sensiblement égaux, à 50% près, et de préférence à 10 % près. 5, Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'étape de positionnement et l'étape de coulage sont réalisées de façon concomitante, ladite interface étant positionnée lorsque le premier espace de moulage est rempli par ledit matériau et que le second espace de moulage est encore vide.

6. Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, à l'étape de mise en tension, on utilise des déviateurs (800) pour forcer chacun desdits tendeurs de précontrainte (101 , 201 ) à s'étendre selon une ligne brisée.

7. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel les moyens de fixation provisoire comprennent des étriers qui enserrent les deux corps allongés (100, 120, 200, 220) et/ou des tenseurs (400) qui traversent une partie au moins des deux corps allongés (10(3, 120, 200, 220) et qui s'y accrochent.

8. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel, à l'étape de positionnement, ladite interface (310) est positionnée de façon à délimiter partiellement les premier et second espaces de moulage en ménageant au moins un passage (410) entre les premier et second espaces de moulage, et, à l'étape de séchage préalable, le matériau situé dans chaque passage (410) forme une partie au moins des moyens de fixation provisoire.

9. Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, dans lequel il est prévu, après l'étape de libération, une étape de démoulage simultané des éléments de structure (10, 20) et de ladite interface (300 , 310, 320) hors du banc de préfabrication, puis une étape de séchage supplémentaire des éléments de structure (10, 20) dans un lieu de stockage distant du banc de préfabrication (500).

10. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, dans lequel, après l'étape de séchage supplémentaire, il est prévu une étape de décharge au cours de laquelle les moyens de fixation provisoire sont désactivés.

1 1 . Procédé de fabrication selon les revendications 7 et 10, dans lequel les moyens de fixation provisoire sont désactivés en retirant les étriers et/ou en libérant les tenseurs (40(3) des corps allongés (100, 120, 200, 220).

12. Procédé de fabrication selon les revendications 8 et 10, dans lequel les moyens de fixation provisoire sont désactivés en brisant le matériau situé dans chaque passage (410).

13. Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite interface (300, 310, 320) comporte une paroi plane et/ou une couche de matériau flexible et/ou une couche de produit retardateur ou inhibiteur de prise, adaptée à freiner ou empêcher le durcissement du matériau.

14. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 13, dans lequel, au cours de l'étape de séchage préalable, les deux corps allongés (100, 1 10, 120, 200, 210, 220) sont maintenus l'un au-dessus de l'autre.

15. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 1 3, dans lequel, au cours de l'étape de séchage préalable, les deux corps allongés (100, 1 10, 120, 200, 210, 220) sont maintenus l'un à côté de l'autre.

Description:
PROCÈDE DE FABRICATION D'UN ÉLÉMENT DE STRUCTURE

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale la fabrication d'infrastructures telles que des bâtiments, des ponts, des barrages ou toute autre sorte d'ouvrages.

Elle concerne plus particulièrement un procédé de fabrication d'un élément de structure tel qu'une poutre précontrainte ou une dalle précontrainte.

ARR! ERE-PLAN TECHNOLOGIQUE

il est courant, lors de la construction d'un bâtiment, d'un ouvrage routier ou de tout type d'infrastructure, d'utiliser des poutres et des dalles en béton.

Un problème bien connu du béton est que, s'il résiste bien aux efforts de compression, il se fissure vite lorsqu'il est soumis à des efforts de traction, même de faibles intensités.

il est alors connu de renforcer le béton par des armatures métalliques.

On parle de « béton armé ».

Si le béton armé présente certains avantages, son utilisation devient contreproductive lorsque les contraintes exercées sur les poutres deviennent importantes, du fait de l'alourdissement de la section de béton armé.

La solution alors envisagée est d'utiliser du béton dit « précontraint », c'est-à-dire du béton traversé par une armature métallique qui comprime le béton.

L'idée est alors de s'assurer que le béton travaille toujours en compression et jamais (ou peu) en traction. Pour cela, on exerce une traction initiale sur l'armature métallique de telle sorte qu'une fois installée dans l'infrastructure, la poutre en béton soit comprimée par cette armature métallique.

De cette manière, lorsque le béton subit des efforts de traction, il se décomprime mais ne travaille jamais en traction, ce qui évite l'apparition de fissures.

L'armature métallique utilisée est généralement formée de câbles ou de barres en acier. Lorsque la poutre est destinée à être installée horizontalement sur un ouvrage, les câbles sont généralement disposés dans la partie inférieure de la section de la poutre. De cette façon, l'armature métallique a tendance à faire fléchir la poutre vers le haut (on parle de « contre-flèche »), ce qui lui permet de supporter de plus fortes charges. L'un des procédés de fabrication de poutres en béton précontraint, dit de « pré-tension », consiste à appliquer une tension à l'armature métallique, à couler le béton autour de l'armature métallique, puis à attendre que le béton sèche . L'armature est ensuite libérée, mettant ainsi le béton en compression par simple effet d'adhérence. A ce moment, la poutre fléchit vers le haut, ce qui génère des efforts de traction dans le béton, notamment au centre de la face supérieure de la poutre.

On comprend alors qu'il n'est pas possible de tendre l'armature métallique au-delà d'un certain seuil.

En outre, avant de décoffrer (c'est-à-dire de démouler) la poutre en béton, il est nécessaire d'attendre que le béton ait suffisamment durci afin que ses propriétés mécaniques soient suffisante pour résister à ces efforts de traction ou de compression. Ce temps d'attente, au cours duquel le banc utilisé pour fabriquer la poutre reste indisponible et ne permet donc pas de fabriquer de nouvelles poutres, est relativement long.

OBJET DE L'INVENTION

Afin de remédier aux inconvénients précités de l'état de la technique, la présente invention propose un procédé de fabrication d'éléments de structure, comportant :

- une étape de mise en tension d'au moins un premier tendeur de précontrainte et d'au moins un second tendeur de précontrainte dans un banc de préfabrication,

- une étape de positionnement d'une interface dans le banc de préfabrication de telle façon qu'elle délimite, complètement ou partiellement, des premier et second espaces de moulage dans lesquels sont respectivement situés chaque premier tendeur de précontrainte et chaque second tendeur de précontrainte,

une étape de coulage, dans les premier et second espaces de moulage, d'un matériau à l'état fluide,

- une étape de séchage préalable dudit matériau qui, en durcissant, forme des premier et second corps allongés qui sont respectivement situés dans les premier et second espaces de moulage et qui présentent respectivement des première et seconde fibres moyennes, et

- les deux corps allongés étant maintenus en appui contre ladite interface par des moyens de fixation provisoire, une étape de libération des premier et second tendeurs de précontrainte de façon à ce qu'ils exercent :

des contraintes de compression longitudinale sur les premier et second corps allongés, respectivement selon des premier et second axes de compression, distincts des première et seconde fibres moyennes, et

des contraintes de flexion sur les premier et second corps allongés selon des directions opposées (auxquelles s'opposent lesdits moyens de fixation provisoire).

Du fait de la tension dans les tendeurs de précontrainte, les deux corps allongés sont comprimés longitudina!ement et ont tendance à fléchir dans des directions opposés. Grâce aux moyens de fixation provisoire qui maintiennent les deux corps allongés en appui l'un contre l'autre sur toute la surface de l'interfa ce, les contraintes de flexion qui s'opposent se compensent.

Les deux corps allongés se comportent alors comme un ensemble monolithique à l'intérieur duquel les contraintes de flexion se compensent.

Cet ensemble monolithique a alors uniquement tendance à subir des contraintes en compression. Or, le béton est un matériau qui résiste très bien à ces contraintes de compression, même lorsqu'il n'est pas complètement sec. Il est ainsi possible de libérer le banc de préfabrication après un temps très court, de façon à ce que ce dernier puisse être réutilisé rapidement.

Une fois sorti du banc de préfabrication, l'ensemble monolithique doit être manipulé d'une seule pièce tant que le séchage n'est pas complet, en attendant que le béton ait atteint ses propriétés mécaniques de résistance nominale.

Par ailleurs, grâce à l'invention, il est alors possible d'augmenter la force de précontrainte en prolongeant en conséquence le temps de séchage hors du banc de préfabrication.

D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du procédé de fabrication conforme à l'invention sont les suivantes :

- les premier et second tendeurs de précontrainte sont positionnés par rapport aux deux corps allongés de telle manière que les premier et second axes de compression s'étendent parallèlement aux première et seconde fibres moyennes et à ladite interface ;

- les premier et second tendeurs de précontrainte sont positionnés par rapport aux deux corps allongés de telle manière que les premier et second axes de compression s'étendent dans un même pian que les première et seconde fibres moyennes ;

- les premier et second tendeurs de précontrainte sont positionnés par rapport aux deux corps allongés de telle manière que les premier et second axes de compression s'étendent entre les première et seconde fibres moyennes ;

- les premier et second tendeurs de précontrainte sont positionnés et tendus dans le banc de préfabrication de façon à ce que, avant l'étape de libération, le produit de l'intensité de l'effort global exercé par ledit au moins un premier tendeur de précontrainte sur le banc de préfabrication par la distance séparant ladite interface du premier axe de compression, et le produit de l'intensité de l'effort global exercé par ledit au moins un second tendeur de précontrainte sur le banc de préfabrication par la distance séparant ladite interface du second axe de compression, sont sensiblement égaux, à 50% près, et de préférence à 10 % près ;

- à l'étape de mise en tension, on utilise des déviateurs pour forcer les premier et second tendeurs de précontrainte à s'étendre selon une ligne brisée (préférentiellement de façon symétrique par rapport à l'interface) ;

- l'étape de positionnement et l'étape de coulage sont réalisées de façon concomitante, ladite interface étant positionnée lorsque le premier espace de moulage est rempli par ledit matériau et que le second espace de moulage est encore vide ;

les moyens de fixation provisoire comprennent des étriers qui enserrent les deux corps allongés et/ou des tenseurs qui traversent une partie au moins des deux corps allongés et qui s'y accrochent ;

- à l'étape de positionnement, ladite interface est positionnée de façon à délimiter partiellement les premier et second espaces de moulage en ménageant au moins un passage entre les premier et second espaces de moulage, et, à l'étape de séchage préalable, le matériau situé dans chaque passage forme une partie au moins des moyens de fixation provisoire ;

- il est prévu, après l'étape de libération, une étape de démoulage simultané des éléments de structure et de ladite interface hors du banc de préfabrication, puis une étape de séchage supplémentaire des éléments de structure dans un lieu de stockage distant du banc de préfabrication ; - après l'étape de séchage supplémentaire, il est prévu une étape de décharge au cours de laquelle les moyens de fixation provisoire sont désactivés ;

- les moyens de fixation provisoire sont désactivés en retirant les étriers et/ou en libérant les tenseurs des corps allongés ;

- les moyens de fixation provisoire sont désactivés en brisant le matériau situé dans chaque passage ;

ladite interface comporte une paroi plane et/ou une couche de matériau flexible et/ou une couche de produit retardateur ou inhibiteur de prise, adaptée à freiner ou empêcher le durcissement du matériau ;

- au cours de l'étape de séchage préalable, les deux corps allongés sont maintenus l'un au-dessus de l'autre ;

- au cours de l'étape de séchage préalable, les deux corps allongés son t maintenus l'un à côté de l'autre.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UN EXEMPLE DE RÉALISATION La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.

Sur les dessins annexés :

- la figure 1 A est une vue schématique de côté de deux poutres fabriquées selon un premier mode de réalisation de l'invention ;

- la figure 1 B est une vue en coupe, selon le pian A-A, de la figure 1 A ;

- la figure 2A est une vue schématique de dessus de deux poutres fabriquées selon un second mode de réalisation de l'invention ;

- la figure 2B est une vue en coupe, selon le plan B-B, de la figure 2A ; - la figure 3A est une vue schématique de côté de deux poutres fabriquées selon un troisième mode de réalisation de l'invention ;

- la figure 3B est une vue en coupe, selon le pian C~C, de la figure 3A ;

- la figure 4A est une vue schématique de côté de deux poutres fabriquées selon un quatrième mode de réalisation de l'invention ;

- la figure 4B est une vue en coupe, selon le pian D-D, de la figure 4A ;

- la figure 5 est une vue schématique de côté des deux poutres de la figure 1 A, après désactivation des moyens de fixation provisoire ;

- les figures 6A à 6D sont des schémas illustrant les moments fléchissant s'exerçant dans une des poutres de la figure 1 A ; - les figures 7A à 7D sont des schémas illustrant les moments fléchissant s'exerçant dans les deux poutres de la figure 1 A ;

- la figure 8A est une vue schématique de côté de deux poutres fabriquées selon un cinquième mode de réalisation de l'invention ;

- les figures 8B et 8C sont des vues en coupe, selon les plans E-E et F-

F, de la figure 8A.

En préliminaire on notera que les éléments identiques ou similaires des différentes variantes et des différents modes de réalisation de l'invention représentés sur les différentes figures seront, dans la mesure du possible, référencés par les mêmes signes de référence et ne seront pas décrits à chaque fois.

On notera également que l'expression « élément de structure » pourra désigner tout élément utilisé dans un ouvrage pour composer et/ou rigidifier la structure de cet ouvrage (cet ouvrage pouvant être de tout type : bâtiment, pont, canal...)-

L'élément de structure pourra présenter tout type de forme, et avoir des fonctions diverses. Il pourra par exemple s'agir d'une dalle, d'un conduit ou d'un hourdi. Dans la suite de la description, l'élément de structure considéré sera une poutre.

La poutre considérée sera préférentiellement profilée et elle pourra présenter tout type de section transversale (carrée, en S, en T, ....).

Comme le montrent par exemple les figures 1A et 1 B, on considérera ici que chaque poutre 10, 20 présente une section rectangulaire.

Chaque poutre 10, 20 est qualifiée de « précontrainte » en ce sens qu'elle comporte un corps 100, 200 allongé, réalisé de préférence en béton, ainsi que des tendeurs de précontrainte 101 , 201 destinés à comprimer le corps 100, 200. Ces tendeurs de précontrainte 101 , 201 sont ici formés par des barres métalliques mais ils pourraient se présenter sous d'autres formes (câbles métalliques, câbles en fibres de carbone...).

On définira la « fibre neutre F100, F200 » du corps 100, 200 de chaque poutre 10, 20 comme la ligne géométrique passant par les centres de gravité des sections transversales de ce corps, ici, les sections transversales de chaque poutre 10, 20 étant rectangulaires, les centres géométriques et les centres de gravité des sections transversales sont confondus. On utilisera par ailleurs les termes « inférieur » et « supérieur » par rapport à la poutre, en considérant la poutre telle qu'elle est positionnée dans son banc de préfabrication 500. La partie inférieure d'un élément désignera alors la partie de cet élément qui est tournée du côté du sol et la partie supérieure désignera la partie de cet élément qui est tournée vers le ciel.

Le banc de préfabrication 5(30 est ici un moule qui permet de recevoir du béton liquide, de laisser le béton sécher de façon à former les poutres, et de démouler le béton une fois que ce dernier a durci.

il est ici configuré de façon à permettre de mouler simultanément une paire de deux poutres 10, 20, par exemple en position superposée l'une au- dessus de l'autre. Bien entendu, il pourra éventuellement permettre de simultanément mouler une pluralité de paires de poutres (les différentes paires de poutre étant, dans l'exemple mentionné supra, situées côte-à-côte).

Ce banc de préfabrication 500 est prévu pour permettre de recevoir des tendeurs de précontraintes et de les mettre en tension, par exemple au moyen de vérins, le temps que le béton sèche.

Une fois fabriquée, lorsqu'une poutre est installée dans une infrastructure et qu'elle est maintenue par ses extrémités, elle va avoir naturellement tendance à fléchir vers le bas, du fait de son poids propre et du poids des charges qu'elle devra supporter.

Cette flexion risque alors d'engendrer des contraintes internes de traction au niveau du centre de la face inférieure de la poutre. Pour éviter l'apparition de fissures, il est prévu de précontraindre le corps 100, 200 de la poutre au moyen des tendeurs de précontrainte.

Ces tendeurs sont généralement situés sous la fibre neutre de la poutre de façon à forcer cette dernière à fléchir vers le haut (on parle de « contre- flèche ») tant qu'aucun charge n'est installée sur celle-ci, ce qui lui permet de supporter ensuite de grosses charges.

On comprend qu'au moment de la fabrication de la poutre (lorsque la poutre n'est pas encore chargée), il est risqué de tendre exagérément les tendeurs permanents 120, 220, sauf à risquer de voir la poutre trop fléchir et de voir apparaître des fissures au centre de la face supérieure de la poutre.

L'invention porte alors sur une solution permettant d'éviter de faire fléchir trop intensément la poutre au moment de sa fabrication, tout en permettant de tendre au mieux les tendeurs de précontrainte et de réduire au maximum la durée de fabrication de la poutre.

Cette solution consiste en un procédé de fabrication d'une paire de poutres 10, 20, qui comprend les différentes étapes ci-dessus. Ce procédé sera ici décrit en référence aux figures 1 A et 1 B.

Au cours d'une première étape, les tendeurs de précontrainte 101 , 102 sont installés dans le banc de préfabrication 500.

Au cours d'une seconde étape, les tendeurs de précontrainte 101 , 102 sont tendus au moyen de vérins fixés au banc de préfabrication 500. Les tendeurs de précontrainte 101 , 102 ont alors tendance à naturellement s'allonger, par déformation élastique.

Au cours d'une troisième étape, pouvant suivre ou précéder légèrement ou être concomitante avec la seconde étape, un matériau durcissable et à l'état liquide est coulé dans le banc de préfabrication 500.

Ce matériau est de préférence du béton. Il pourra s'agir d'un béton standard dont la résistance à la compression fc28 est inférieure à 40 MPa. De façon préférentielle, il s'agira plutôt d'un béton à hautes performances (avec une résistance à la compression fc28 supérieure à 50 Pa), ou d'un béton à très hautes performances (avec une résistance à la compression fc28 supérieure à 70MPa), ou encore d'un béton à ultra hautes performance (avec une résistance à la compression fc28 supérieure à 150MPa).

Au cours de cette troisième étape, le béton est coulé dans un unique moule, dont seront issues les deux poutres 10, 20.

Afin de permettre de séparer les deux poutres 10, 20 après durcissement du béton, il est prévu, au cours de cette troisième étape, ou avant celle-ci, de positionner une interface 300 dans le moule de telle façon qu'elle délimite des premier et second espaces de moulage.

Ces premier et second espaces de moulage présentent des formes qui correspondront, en négatif, aux formes des poutres 10, 20.

Dans le mode de réalisation permettant d'obtenir des poutres 10, 20 telles que celles illustrées sur les figures 1 A et 1 B, les premier et second espaces de moulage sont situés l'un au-dessus de l'autre.

Dans ce mode, on pourra alors prévoir de couler le béton en deux fois :

- tout d'abord dans l'espace de moulage du bas, ce qui permet ensuite de rapporter l'interface 300 sur la surface supérieure du béton ainsi coulé,

- puis dans l'espace de moulage du haut.

L'interface 300 pourra se présenter sous des formes très diverses.

il pourra s'agir d'une ou de plusieurs tôle(s), d'une ou de plusieurs planche(s) de bois, d'un film en plastique ou en néoprène, d'une couche de produit retardateur de prise (adapté à freiner le durcissement du béton au niveau de l'interface), d'une couche de produit inhibiteur de prise (adapté à empêcher le durcissement du béton au niveau de l'interface)... Elle s'étendra de préférence selon un plan, correspondant ici à un pian de symétrie pour les premier et second espaces de moulage.

il est ensuite prévu une quatrième étape de séchage préalable au cours de laquelle on laisse le béton durcir. La durée de cette étape est très inférieure à celle nécessitée par le béton pour atteindre ses propriétés mécaniques nominales (telles que définies par la norme fc28). En l'espèce, la durée de cette étape est inférieure à 3 jours. Elle est de préférence de l'ordre de 24 heures.

En durcissant, le béton forme les corps allongés 100, 200 des deux poutres 10, 20.

Au cours de cette quatrième étape, le béton a naturellement tendance à adhérer aux tendeurs de précontrainte 101 , 201 . Alors, une fois qu'ils seront relâchés, ces tendeurs de précontrainte 101 , 201 auront tendance à vouloir reprendre leurs formes initiales, ce qui leur permettra de comprimer les corps allongés 100, 200 des poutres 10, 20.

Les tendeurs de précontrainte 101 situés dans le corps allongé 100 de la poutre supérieure 10 comprimeront celui-ci selon un axe moyen, ci-après appelé axes de compression A100. Les tendeurs de précontrainte 201 situés dans le corps allongé 200 de la poutre inférieure 20 comprimeront celui-ci selon un axe moyen, ci-après appelé axes de compression A200.

La position relative de chaque axe de compression A100, A200 par rapport à la fibre neutre F100, F200 du corps allongé 100, 200 correspondant est importante puisque c'est elle qui permettra de générer une contre-flèche dans la poutre 10, 20. Au cours de la première étape précitée, le positionnement des tendeurs de précontrainte 101 , 201 dans le banc de préfabrication 50(3 devra donc respecter des consignes.

Pour bien comprendre cet aspect, on pourra préciser ia position des tendeurs de précontrainte 101 dans la poutre supérieure 10 et la position des tendeurs de précontrainte 201 dans la poutre inférieure 20 à l'issue de la quatrième étape de séchage.

Comme le montrent les figures 1A et 1 B, ces tendeurs sont positionnés par rapport aux corps allongés 100, 1 10 des deux poutres 10, 20 de telle manière que les axes de compression A100, A200 s'étendent à distance des fibres moyennes F100, F200 des corps allongés 100, 200, parallèlement à ces fibres moyennes F100, F200 et au plan de l'interface 300, et dans un même pian que ces fibres moyennes F100, F200.

De cette façon, les tendeurs de précontrainte 1 (31 , 201 pourront exercer sur les deux corps allongés 100, 200 des contraintes de compression dans une même direction et des contraintes de flexion ayant tendance à faire fléchir les deux poutres 10, 20 dans des directions opposées (voir figure 5).

Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 A et 1 B, ces tendeurs sont positionnés par rapport aux corps allongés 100, 1 10 des deux poutres 10, 20 de telle manière que les axes de compression A100, A200 s'étendent entre les fibres moyennes F100, F200. De cette manière, les poutre supérieure 10 a tendance à fléchir vers le haut et la poutre inférieure 20 a tendance à fléchir vers le bas (voir figure 5).

Comme le montrent les figures 1 A et 1 B, on considérera ici que les deux poutres 10, 20 sont identiques et positionnées de façon symétrique par rapport au pian de l'interface 300.

Ainsi :

- le produit (l 10 x d- i0 ) de l'intensité i 10 de l'effort de compression global exercé par les tendeurs de précontrainte 1 (31 du corps allongé 100 de la poutre supérieure 10 sur le banc de préfabrication 500 par la distance d io séparant l'interface 300 de l'axe de compression A100 de ces tendeurs de précontrainte 101 , est sensiblement égal (à 50% près, et même ici à 10 % près)

- au produit (i 2 o d 2 o) de l'intensité ! 2 Q de l'effort de compression global exercé par les tendeurs de précontrainte 201 du corps allongé 200 de la poutre inférieure 20 sur le banc de préfabrication 500 par la distance d 20 séparant l'interface 300 de l'axe de compression A200 de ces tendeurs de précontrainte 201 .

Une fois la quatrième étape de séchage préalable achevée, on considère que le béton est suffisamment dur pour résister aux contraintes de compression que les tendeurs de précontraintes 101 , 201 sont susceptibles d'exercer sur lui.

On considère en revanche qu'il n'est pas suffisamment dur pour résister aux contraintes de traction qui seraient susceptibles de s'exercer sur lui, du fait de la flexion des poutres. Autrement formulé, si la tension exercée par les vérins sur les tendeurs de précontrainte 101 , 201 était relâchée, les poutres fléchiraient jusqu'à se fissurer.

L'invention propose alors, non pas d'attendre le séchage complet du béton avant de relâcher cette tension, mais plutôt de relâcher cette tension tout en maintenant les corps allongés 100, 20(3 en position non fléchie (en appui contre l'interface 300), le temps du séchage complet du béton. On utilise à cet effet des moyens de fixation provisoire.

Ces moyens de fixation provisoire peuvent se présenter sous différentes formes, ils sont de préférence mis en place dans le banc de préfabrication 500 avant le coulage du béton.

Dans le mode de réalisation illustré par les figures 1 A et 1 B, ces moyens de fixation provisoire comprennent au moins un tenseur 400 qui traverse les deux corps allongés 100, 200 et qui s'y accroche.

il est de préférence prévu au moins deux tenseurs 400 respectivement positionnés à proximité des deux extrémités des poutres 10, 20.

En pratique, il est ici prévu trois tenseurs 400 dont l'un est situé à mi- longueur des poutres 10, 20. Les deux autres tenseurs sont ici positionnés à moins d'un mètre des extrémités des poutres (ici à environ 70 centimètres de ces extrémités).

Ces tenseurs 400 s'étendent orthogonaiement aux fibres moyennes

F100, F200 des poutres 10, 20.

ils sont réalisés ici par des tiges filetés et gainées, qui dépassent de part et d'autre des deux poutres 1 (3, 20 et qui sont équipées à leurs extrémités d'écrous prenant respectivement appui sur la face supérieure de la poutre 10 du haut et sur la face inférieure de la poutre 20 du bas.

En variante, ces tenseurs pourraient se présenter sous d'autres formes (câbles...). Encore variante, on aurait pu employer, à la place des tenseurs, des étriers qui enserreraient les deux corps allongés.

A l'issue de la quatrième étape de séchage préalable, il est alors prévu une cinquième étape de libération des tendeurs de précontrainte 101 , 201 de façon à ce que ces derniers compriment les corps allongés 100, 200 selon les axes de compression A100, A200 par simple adhérence du béton sur eux (on parle de « transfert de la précontrainte »).

On comprend alors que les tendeurs de précontrainte 101 , 201 exercent sur les corps allongés 100, 200 des contraintes de compression longitudinale selon les axes de compression A100, A200.

Parce que ces axes de compression sont situés à distance des fibres neutres F100, F200, les tendeurs de précontrainte 101 , 201 exercent en outre sur les corps allongés 100, 200 des contraintes de flexion dirigées selon des directions opposées, ce qui a tendance à faire fléchir les poutres 10, 20 de la façon qui est illustrée sur la figure 5. Les tenseurs 400 permettent alors d'empêcher (ou au moins de restreindre fortement) cette flexion, ce qui évite que des contraintes de traction n'apparaissent dans le béton et créent des fissures.

Plus précisément, du fait de la répartition des tendeurs de précontrainte

101 , 201 de part et d'autre de l'interface 300, entre les deux fibres moyennes F100, F200, les contraintes de flexion qui s'exercent dans l'une des poutres 10, 20 s'opposent aux contraintes de flexion qui s'exercent dans l'autre des poutres, si bien qu'elles s'annulent.

Pour bien comprendre ce phénomène, on peut s'intéresser aux schémas illustrés sur les figures 6A à 8D.

Sur ces figures, on a représenté la poutre 10 du haut par un simple segment.

On considère par ailleurs le cas idéal où les deux tenseurs 400 situés aux extrémités des poutres 10, 20 permettent de maintenir à eux seuls les deux poutres 10, 20 parfaitement droites (le tenseur central 400 n'a donc aucun influence dans ce cas idéal).

Sur la figure 6A, on a représenté la courbe C1 du moment fléchissant exercé par le tenseur 400 situé le plus à gauche sur la poutre 1 (3 (ce moment fléchissant est le moment qui a tendance à faire pivoter les différentes sections transversales de la poutre 10 les unes par rapport aux autres ; il est relatif aux contraintes de flexion précitées). On observe qu'il est nui à gauche de la poutre 10, qu'il augmente linéairement sur une longueur de 70 centimètres (correspondant à la position du tenseur de gauche), puis qu'il diminue linéairement jusqu'à l'extrémité droite de la poutre.

Sur la figure 6B, on a représenté la courbe C2 du moment fléchissant exercé par le tenseur situé le plus à droite sur la poutre 10. On observe qu'il est nui à droite de ia poutre 10, qu'il augmente linéairement sur une longueur de 70 centimètres, puis qu'il diminue linéairement jusqu'à l'extrémité gauche de la poutre.

Sur la figure 6C, on a représenté une courbe C3 illustrant la somme de ces deux moments fléchissant (C3 = C1 + C2),

Enfin, sur ia figure 6D, on a représenté la courbe C4 du moment fléchissant généré par la tension qu'exercent les tendeurs de précontrainte 101 sur ia poutre 10.

Ce moment fléchissant est sensiblement constant sur ia majeure partie de la poutre 10, et il se réduit progressivement dans des « zones d'extrémité » de la poutre 10 (ce qui est dû au fait que les tendeurs de précontraintes 101 adhèrent progressivement au béton et lui délivrent progressivement des efforts).

On a observé que chaque zone d'extrémité s'étend sur une longueur d'environ 70 centimètres à partir de l'extrémité correspondante de la poutre 10. C'est la raison pour laquelle les tenseurs 400 ont été placés à 70 centimètres environ de ces extrémités. Ainsi, ia courbe C4 correspond à l'inverse de la courbe C3, si bien que les moments fléchissant qui s'exercent sur la poutre 10 s'annulent.

Sur les figures 7A à 7D, on a représenté les poutres 10, 20 par de simples segments, et on a représenté :

- sur la figure 7A, les courbes C10, C1 1 des moments fléchissant exercés par le tenseur situé le plus à gauche sur chacune des deux poutres,

- sur la figure 7B, les courbes C20, C21 des moments fléchissant exercés par le tenseur situé le plus à droite sur chacune des deux poutres,

- sur la figure 7C, les courbes C30, C31 correspondant à la somme des moments fléchissant précités (ce que l'on peut écrire ainsi : C30 = 010 + C20 et C31 = C1 1 + C21 ), et

- sur ia figure 7D, les courbes C40, C41 des moments fléchissant induits par les tendeurs de précontrainte 101 , 201 sur les deux poutres 10, 20.

En résumé, grâce aux tenseurs 40(3, les deux poutres 10, 20 forment un ensemble monolithique dans lequel s'exercent uniquement des contraintes de compression. Ces deux poutres 10, 20 peuvent alors être démoulées ensemble, avec les tenseurs 400, de façon à libérer le banc de préfabrication 500 afin que ce dernier puisse être rapidement réutilisé.

Les deux poutres 10, 20 sont alors placées dans un espace de stockage, de façon à ce que leur séchage puisse se prolonger sur une durée de plusieurs jours (jusqu'à ce que les propriétés mécaniques du béton atteignent des valeurs proches des valeurs nominales pour lesquelles le béton a été conçu).

Enfin, une fois que le béton est considéré suffisamment sec et suffisamment solide, il est prévu une étape de décharge au cours de laquelle on libère les tenseurs 400.

Cette étape a lieu de préférence dans l'espace de stockage ou à proximité (avant le transport des poutres sur le chantier).

Elle consiste ici à dévisser les écrous situés aux extrémités des tiges filetées des tenseurs 400, et à retirer ces tiges filetées de leurs gaines.

Lors de cette étape, les deux poutres 10, 20 se séparent naturellement et fléchissent de la façon illustrée sur la figure 5. Le béton étant suffisamment sec, les contraintes de traction issues de la flexion des poutres ne créent aucune fissure dans le béton.

Pour son transport, la poutre 10 du haut est transportée dans sa position illustrée sur la figure 5, en étant supportée par ses deux extrémités.

Pour son transport, la poutre 20 du bas est tout d'abord retournée avant d'être transportée en étant supportée par ses deux extrémités.

D'autres modes de réalisation du précédé de fabrication des poutres 10, 20 sont envisageables.

Ainsi, dans un second mode de réalisation de l'invention illustré sur les figures 2A (en vue de dessus) et 2B, les deux poutres 10, 20 pourront être fabriquées en position juxtaposée l'une à côté de l'autre, et non pas en position superposée l'une au dessus de l'autre.

Dans ce mode, l'interface 3(30 sera de préférence mise en place avant le coulage du béton, et le béton sera de préférence coulé simultanément dans les deux espaces de moulage.

Dans un troisième mode de réalisation de l'invention illustré sur les figures 3A et 3B, les deux poutres sont fabriquées sensiblement de la même façon que les poutres 10, 20 illustrées sur les figures 1A et 1 B. Toutefois, dans ce mode, on n'utilise aucun tenseur et aucun étrier pour maintenir les corps 1 10, 210 des deux poutres en appui contre l'interface 310 , le temps du séchage complet du béton.

Au contraire, les corps 1 10, 210 des deux poutres sont maintenus en appui contre l'interface 310 par adhérence au travers de l'interface 310.

Pour cela, l'interface 310 est interrompue et ne sépare pas complètement les espaces de moulage des deux poutres. Elle délimite ainsi au moins un passage 410 entre ces deux espaces de moulage. H délimite ici deux passages 410 situés aux deux extrémités des poutres et qui s'étendent chacun sur par exemple 70 centimètres de longueur.

Lors de l'étape de coulage, du béton se place ainsi dans ces passages 410. Lors de l'étape de séchage préalable, ce béton sèche et forme des moyens de fixation provisoire du corps 1 10 au corps 210.

A l'issue du séchage complet du béton, ces moyens de fixation provisoire sont désactivés en coupant le béton situé dans chaque passage 410 (au moyen par exemple d'une scie diamantée).

Dans un quatrième mode de réalisation de l'invention illustré sur les figures 4A et 4B, les deux poutres sont fabriquées sensiblement de la même façon que les poutres 10, 20 illustrées sur les figures 1A et 1 B.

Toutefois, dans ce mode, les tendeurs de précontrainte 101 , 201 sont situés, non pas entre les fibres moyennes des corps allongés 120, 220 des deux poutres, mais de part et d'autre de celles-ci.

Par conséquent, lorsque la tension dans les tendeurs de précontrainte est relâchée, ces tendeurs ont tendance à faire fléchir les deux poutres dans des directions opposées, l'une vers l'autre.

il est alors inutile de prévoir, dans ce mode, un tenseur qui passerait au centre des deux poutres.

Dans ce mode, l'interface 320 prévue entre les deux poutres comprend alors deux tasseaux 321 situés à proximité du centre des poutres, de part et d'autre de ce centre. Il comporte en outre une couche 322 de produit retardateur de prise. Ce produit assure, lorsque la tension est relâchée et que les deux poutres fléchissent très légèrement (du fait de l'élasticité de tenseurs 40(3), une bonne séparation des deux corps 120, 220.

Dans un cinquième mode de réalisation de l'invention illustré sur les figures 8A, 8B et 8C, les deux poutres sont fabriquées sensiblement de la même façon que les poutres 10, 20 illustrées sur les figures 1Â et 1 B.

Toutefois, dans ce mode, chacun des tendeurs de précontrainte 101 , 201 s'étend, non pas de façon rectiiigne, mais en ligne brisée (en une succession de segments inclinés les uns par rapport aux autres).

Plus précisément, les tendeurs de précontrainte 101 , 201 sont disposés de façon à s'étendre :

- de manière rectiiigne et parallèlement à l'interface 330 sur leurs parties centrales,

- de manière rectiiigne et inclinée par rapport à l'interface 330 sur leurs extrémités.

On utilise pour cela deux déviateurs 600 qui sont par exemple situés à plus de 2 mètres l'une de l'autre, et qui entourent chacun les tendeurs de précontrainte 101 , 201 de façon à les maintenir parallèles à l'interface 330 sur leurs parties centrales, entre les deux fibres moyennes.

Ces déviateurs 600 peuvent par exemple être formés par des anneaux métalliques.

Les extrémités des tendeurs de précontrainte 101 de la poutre du haut sont en revanche situées à proximité de la face supérieure de cette poutre, tandis que les extrémités des tendeurs de précontrainte 201 de la poutre du bas sont situées à proximité de la face inférieure de cette poutre.

Les tendeurs de précontrainte 101 et les tendeurs de précontrainte 201 s'étendent ainsi de façon symétrique par rapport à l'interface 330.

Grâce à ces déviateurs 600, les efforts tranchant exercés par les tendeurs de précontrainte 101 , 201 aux extrémités des poutres se trouvent très réduits. Ainsi, lorsqu'elles fléchissent, les poutres présentent des formes de chapeau de gendarme.

Dans ce mode de réalisation, un seul tenseur 400 situé à mi longueur des poutres suffit à maintenir les deux poutres en appui contre l'interface 330.