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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Gamme des produits les plus employés| Plan de la page |
I - Justifications sous contraintes tangentes en section courante à l’ELS
A - But de la justification
Lorsqu’un élément est soumis à un moment fléchissant, à un effort normal et à un effort tranchant, le but de la justification est de montrer que le cumul de ces effets ne compromet pas la solidité de l’ouvrage, notamment par l’apparition de fissures dans l’âme inclinées par rapport à la fibre moyenne de la poutre.Effort de précontrainte incliné dans une poutre
Il se décompose en :
- un effort normal N P = P cos α ;
- un effort tranchant V P = P sin α ( cf. Fig. 1 )
Si l’inclinaison de l’effort est dirigée vers le bas, la valeur de l’effort tranchant résultant au droit des appuis vaut :
V réd = V O – P sin α
L’effort étant connu, on en déduit les contraintes qui seront bornées par une limite inférieure et une limite supérieure.
Vérification des contraintes
Elle s’effectue théoriquement en trois points caractéristiques de l’état de contrainte de la section :
- σ x = contrainte normale longitudinale ;
- τ = contrainte tangentielle ou de cisaillement ;
- σ t = contrainte normale transversale en cas de précontrainte transversale éventuelle.
Dans ce chapitre, nous n’étudierons que la contrainte de cisaillement, conséquence de la présence d’un effort tranchant.
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