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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Justifications sous contraintes normales en section courante| Plan de la page |
I - La notion de sécurité
Définition de la sécurité
C’est une situation qui résulte de l’absence de danger.
A partir du XIX e siècle, la notion de sécurité est apparue dans les calculs avec le développement de la résistance des matériaux dans les constructions métalliques et en béton.
Les règlements de béton précontraint prennent en compte la sécurité des biens et des personnes grâce à des coefficients pondérateurs appliqués aux charges. C’est une méthode de calcul basée sur des probabilités.
Les directives à suivre sont contenues dans un texte de base sur lequel tout règlement de calcul doit s’appuyer, en l’occurrence le BPEL ou maintenant Eurocode 2.
L’objectif est qu’une construction ne devienne pas impropre à sa destination durant une période donnée.
Pérennité d’un ouvrage
Elle est obtenue :- en amont dans la conception de l’ouvrage : les calculs intègrent la sécurité ;
- dans sa phase de fabrication : la qualité des matériaux utilisés, la qualification et la compétence humaine ;
- dans sa maintenance : contrôle régulier, entretien normal.
II - Les actions
Définition de l’action
C’est un ensemble de forces, de moments ou de déformations imposés à une structure, dus aux charges permanentes, d’exploitation, climatiques, etc.
Les actions sont classées en trois catégories.
A - Les actions permanentes G
Ce sont les actions continues ou peu variables dans le temps. Elles conserveront toujours la même intensité.
On distingue :
- le poids propre de la structure G 0 (le poids propre du béton précontraint est identique au béton armé : 25 kN/m 3 ) ;
- le poids des superstructures ou équipements fixes (ex G 1 : acrotère, garde-corps) ;
- le...
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Règles de bases pour les calculs justificatifs du béton précontraint
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