chapitre 2 béton P

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Chapitre 2 Matériaux du Béton Précontraint: Béton et armatures de précontrainte Module Béton Précontraint -3AGC Karim Miled, ENIT 2010-2011

description

La présence d’une valeur élevée de la déflexion indique généralement une très faible portance de la structure, c’est-à-dire qu’au fur et à mesure que la valeur de la déflexion augmente, la chaussée se comporte mal.

Transcript of chapitre 2 béton P

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    2

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    328

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    MPa

    fE

    Et

    EE

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    .1.

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    ct

    rist

    iqu

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    om

    tr

    iqu

    es

    Form

    e:Il existe 3 form

    es:

    1-Fils: diamtre

    12,2

    12,2

    12,2

    12,2 m

    m (exem

    ples: f5, f7mm).

    Deu

    x types de fils existent: des ronds lisses utiliss uniquem

    ent en

    post-

    tension et des ronds nervurs ou crants utiliss gn

    ralemen

    t en

    pr-

    tension.

    2-Barres:

    12,5 m

    m (exem

    ples:

    26, 32); Longueu

    r 12m. Les

    barres peu

    ven

    t tre lisses en

    partie courante et filetes leu

    rs

    barres peu

    ven

    t tre lisses en

    partie courante et filetes leu

    rs

    extrm

    its

    ou filetes sur toute leu

    r longueu

    r ou encore nervures au

    laminage. Les barres sontutilises gn

    ralemen

    t en

    post-ten

    sion.

    3-Torons: un ensemble de fils de mm

    e diamtre enrouls

    en hlice autour dun fil cen

    tral (lme du toron) selon

    des sen

    s inverss dune couch

    e lautre pour viter que

    le toron se droule. Ils sontutiliss en

    pr et post-ten

    sion.

    Re

    ma

    rqu

    e: Les cblessont constitus de torons parallles. Ils sont utiliss

    seulemen

    t en

    post-ten

    sion, en

    fils dans des gaines (ex: 1 cble 12T13)

    Toro

    n T

    9

  • fils

    de

    nombre

    :n

    ;1 =

    =n i

    ipp

    AA

    Caractristiques gomtriques des torons

    Un toron est caractris par son diamtre nominal D; cest le diamtre du cercle en

    tourant

    de l extrieu

    r les fils. Il est dsign par T D

    (exem

    ple: T 9.3mm).

    La section nominale dun toron est gale la somme des sections des fils constitutifs:

    Il existe trois types de torons: n=3, 7 ou 13 fils

    -Toron ou torsade 3 fils utilis uniquem

    ent en

    pr-ten

    sion (exem

    ple: T5,2mm est form

    de 3 fils de diamtre 2,4 m

    m)

    -Toron 7 fils (1 seu

    le couch

    e de 6 fils en

    tourant l me): utilis en pr et post tension

    (exem

    ple: T12,5mm est form

    de 7 fils de diamtre 4mm).

    (exem

    ple: T12,5mm est form

    de 7 fils de diamtre 4mm).

    -Toron 13 fils (2 couch

    e de 6 fils ch

    acu

    ne en

    tourant l me): utilis uniquem

    ent en

    post

    tension

    C

    ara

    ct

    rist

    iqu

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    g

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    ss:

    Toro

    n(3

    *f2

    ,4m

    m)

    (7*

    f3m

    m)

    st

    an

    da

    rd

    (7*

    f4m

    m)

    st

    an

    da

    rd

    (7*

    f5m

    m)

    st

    an

    da

    rd

    (7*

    f4m

    m)

    su

    pe

    r

    (7*

    f5m

    m)

    su

    pe

    r

    Dia

    m

    tre

    D (

    mm

    )5

    ,29

    ,31

    2,5

    15

    ,21

    2,9

    15

    ,7

    Se

    ctio

    n A

    p(m

    m2)

    13

    ,65

    1,3

    93

    13

    91

    00

    15

    0

    No

    m c

    om

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    rcia

    lT5

    T9T1

    3T1

    5T1

    3S

    T15

    S

    Po

    st-t

    en

    sio

    n

  • II.2

    .1.

    Dia

    gra

    mm

    e c

    on

    tra

    inte

    sd

    fo

    rma

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    tra

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    n s

    imp

    le

    II.2. Caractristiques m

    caniques

    E

    p:moduledlasticit;

    -Pourlesfilset

    barres:Ep=200GPa

    -Pourlestorons:Ep=190GPa

    f e:Lim

    iteconventionnelledlasticitcorrespondantunedform

    ationplastique

    de1

    f r:Contraintederupture

    ouRsistance

    latractioncorrespondantladform

    ation

    larupture r.Engnral, r35

    =

    >Grandeductilitdes

    aciersdeprcontrainte

    Lacier de prcontrainte ne prsente pas de palier dcoulement, la courbe contrainte-

    dform

    ation sinflchit progressivem

    ent => comportem

    ent lasto-plastique avec

    crouissage.

  • Rem

    arques:

    1-En pratique, ce sont bien les forces qui intressent directement le projeteur et le

    constructeur. Cest pourquoi les valeurs spcifies pour une armature sont non pas f ret

    f emais les forces correspondantes:

    Fr: charge rupture

    ( Fr =f r*Ap )

    Fe: charge la lim

    ite conventionnelle dlasticit ( F

    e=f e*Ap ) :

    2-Les valeurs garanties, notes F

    prget F

    peg

    en force et fprget fpegen contrainte, sont

    dfinies par la double condition:

    dun fractiledordre

    5%

    ;

    dune borne infrieure de 98% pour Frget de 95% pour Feg.

    3-Il existe des classes de rsistances homologues (selon le fascicule 4, titre II du

    CCTG) :

    Cla

    sse

    (MP

    a)

    1960 1

    860

    1770 1670

    1570 1230 1

    030

    Arm

    atu

    res

    To

    ron

    s

    fils

    Barr

    es

    Natu

    reC

    lasse

    A

    Fprg

    Fpeg

    0,8Fprg

    0,9Fpeg

    0,6Fprg

    (MP

    a)

    (mm

    )(m

    m2

    )(k

    N)

    (kN

    )(k

    N)

    (kN

    )(k

    N)

    T13

    1860

    12,5

    93

    173

    154

    138,4

    138,6

    103,8

    T13S

    1860

    12,9

    100

    186

    166

    148,8

    149,4

    111,6

    T15

    1770

    15,2

    139

    246

    220

    196,8

    198,0

    147,6

    T15S

    1770

    15,7

    150

    265

    236

    212,0

    212,4

    159,0

    Ca

    rac

    tri

    sti

    qu

    es

    de

    s a

    rma

    ture

    s u

    tili

    s

    es

    en

    po

    st-

    ten

    sio

    n

  • D

    fin

    itio

    n:Lacier fortem

    ent tendu sous longueur constantevoit sa tension dcrotre

    progressivem

    ent. Ce phnomne diffr est appel relaxation.

    La perte relative de tensiondune armature tendue initialement

    iet tem

    prature

    constante, est fonction du tem

    ps t et de

    i:

    i

    t

    )(

    =

    La relaxation dpend trs sensiblement de:

    -la tem

    prature;

    -la tension initiale;

    En gnral:

    = 0

    ,7 f

    ie

    K

    '

    =(K

    et

    dpendent de type dacier utilis)

    II.2

    .2.

    Re

    laxa

    tio

    n d

    e l

    aci

    er

    de

    pr

    con

    tra

    inte

    Evolution de la relaxation en fonction du tem

    ps:

    log()= k1 +k2 log(t) pour t t(k1 et k2 dpendent de type dacier

    utilis)

    Rgles BPEL supposent que t = 500.000 heures (57 ans environ)

    Kt

    =(K

    et dpendent de type dacier utilis)

    En gnral:

    i= 0

    ,7 f

    prg

    dans un essai de relaxation norm

    alis, ce qui correspond la

    tension initiale m

    oyenne dune armature de prcontrainte.

    eK

    '

    =

  • Pour caractriser un acierde prcontrainte,on m

    esure la relaxation

    isotherm

    e 20

    oC 1C

    dune prouvette tendue initialement 0,7Fraprs

    1000h =>

    La perte relative de tension observe dans ces conditions et note

    1000sert de base aux calculs de relaxation.

    Pour les fils et les torons, ilexiste deuxsous-classes de relaxation dfinies par:

    1000=8% en ce qui concerne la sous-classe Relaxation norm

    ale (RN)

    1000=2,5

    % en ce qui concerne la sous-classe Trs Basse Relaxation (TBR)

    Aujourdhui, on utilise principalement les arm

    atures TBR pour rduire

    les pertes de tension par relaxation

    les pertes de tension par relaxation

    Form

    ulation sim

    plifie des rgles BPEL:

    RN

    pour

    3,0

    et

    TBR

    pour

    43

    ,0

    avec

    )

    (6

    )(

    00

    01000

    ==

    =

    =

    prgi

    ft