Présentation
INTRODUCTION
Le principe de précontrainte appliquée au béton consiste à installer un effort permanent dans une structure, de manière à y engendrer des contraintes permanentes. Ces contraintes se combinent aux efforts engendrés par la construction. Le béton doit être comprimé sans être tendu. Le domaine d’emploi le plus répandu est le franchissement de très longues portées, jusqu’à plusieurs centaines de mètres.
La précontrainte installée peut être de deux types. Quand elle est intérieure au béton, dans la méthode de prétension, les câbles sont mis en place avant le coulage du béton. Le relâchement des armatures s’effectue après durcissement du béton. L’adhérence acier/béton empêche la déformation de l’acier et assure l’effort permanent de précontrainte. Cette technique est employée essentiellement sur des produits préfabriqués, poutres, poteaux, dalles de planchers.
Dans la méthode de post-tension, les câbles sont insérés dans des gaines disposées dans le béton. Une fois le béton coulé et durci, les armatures sont tendues donc mises en traction et bloquées par l’intermédiaire d’ancrages. Ces dispositifs mécaniques jouent un rôle prépondérant dans le maintien de la contrainte.
Une précontrainte extérieure au béton est réservée à des ouvrages de très grande taille, principalement les tabliers de pont. Cette méthode présente l’avantage d’une maintenance plus facile qu’une précontrainte interne au béton.
Indépendamment de la méthode retenue, la mise sous tension doit faire l’objet de mesures très précises. C’est une opération dangereuse qui doit être assurée par du personnel qualifié. Les ruptures de câbles font partie des risques potentiels.
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Pertes de tension| Plan de la page |
I - Effets d’un câble de précontrainte
A - Équilibre d’une pièce précontrainte
Sur la figure 1 , l’ensemble béton et câble est en équilibre.
Par la loi action-réaction, la force développée par le câble (P) est équilibrée par la réaction du béton (Fb).
La précontrainte ne développe que des efforts internes.
B - Effets internes développés par la précontrainte
Équilibre du câble
On exerce une force P A sur le câble selon la figure 2 .
f correspond au frottement du câble sur la gaine.
La force P(x) dans la section S(x) équilibre :
- l’effort P A ;
- l’action radiale centrifuge du béton résultant de la courbure :
;
- l’action tangente de frottement du béton :
.
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Effets de la précontrainte sur une structure
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