Article

1 - PRÉSENTATION GÉNÉRALE

2 - MATÉRIAUX UTILISÉS

3 - CALCUL DE LA TENSION D’UN CÂBLE EN POST-TENSION

4 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : C2360 v2

Béton précontraint - Généralités – Matériaux – Pertes de précontrainte

Auteur(s) : Emmanuel BOUCHON

Date de publication : 10 févr. 2017

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NOTE DE L'ÉDITEUR

La norme NF EN 1991-1-4/NA de mars 2008 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN 1991-1-4/NA/A3 (P06-114-1/NA/A3) "Eurocode 1 : Actions sur les structures - Parties 1-4 : actions générales - Actions du vent - Annexe nationale à la NF EN 1991-1-4:2005 - Actions générales - Actions du vent" (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1903 (mars 2019).

20/05/2019

RÉSUMÉ

L’invention du béton précontraint par Eugène Freyssinet a révolutionné l’art de construire au XXème siècle en ouvrant aux structures en béton des domaines jusqu’alors inaccessibles. La précontrainte est réalisée par des armatures d’acier à haute résistance tendues, soit avant bétonnage, c’est la pré-tension, soit sur le béton durci, on parle alors de post-tension. Cet article expose les principes du béton précontraint et les bases des règles de calcul des structures en béton selon les normes les plus récentes (Eurocodes). Il s’attache ensuite aux propriétés des matériaux utilisés, puis présente les matériels et techniques de mise en œuvre. Il détaille enfin les différents phénomènes provoquant des pertes de tension dans les armatures de précontrainte et donne un exemple de calcul.

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ABSTRACT

Prestressed concrete General – Materials – Prestressing losses

The invention of prestressed concrete by Eugène Freyssinet revolutionized the art of construction in the 20th century by opening up previously inaccessible areas to concrete structures. The prestressing is carried out by high-strength tendons that are tensioned, either before concreting (pre-tension), or on the set concrete (post-tension). This article outlines the principles of prestressed concrete and the basics of concrete structure design according to the latest standards (Eurocodes). It goes on to consider the properties of the materials used, before presenting components and installation techniques. Finally, it details the various phenomena causing tension losses in the tendons, and gives an example of calculation.

Auteur(s)

  • Emmanuel BOUCHON : Ingénieur général des Ponts, des eaux et des forêts - Ministère de l’Environnement, de l’Énergie et de la Mer - Professeur de béton précontraint à l’École nationale des ponts et chaussées et au Centre des hautes études de la construction

INTRODUCTION

Alors que les origines de nombreuses techniques sont souvent incertaines et controversées, l’invention du béton précontraint est connue sans ambiguïté puisqu’un seul homme, Eugène Freyssinet, peut légitimement la revendiquer. C’est lui qui conçut et réalisa, dès 1908, le tirant de l’arche d’essai du Veurdre, ancêtre incontestable de tous les ouvrages en béton précontraint, perdu pendant la Première Guerre mondiale puis retrouvé par hasard en 1991 dans un jardin particulier des environs de Moulins. C’est lui qui, en 1928, déposa les premiers brevets sur l’ancrage par adhérence, à l’origine de la précontrainte par prétension puis qui, au sein de la société forclum, développa toutes les techniques permettant sa mise en œuvre effective (structure des moules, pré-étirage des fils, essorage et étuvage des bétons…) pour la réalisation de poteaux électriques. C’est lui encore qui inventa le premier système opérationnel d’ancrage par post-tension et le vérin associé (brevets de 1939)…

Si Eugène Freyssinet fut un constructeur remarquable, un pionnier à l’imagination débordante, un expérimentateur et un observateur remarquable, un travailleur acharné et exigeant, il ne consacra jamais beaucoup de temps à publier sur ses idées ni, surtout, à les vulgariser en les structurant et en les détaillant de façon à en faciliter l’appropriation par le plus grand nombre. C’est à quelques-uns de ses proches collaborateurs, parmi lesquels on peut citer Yves Guyon et Pierre Lebelle, que revient le mérite d’avoir rendu accessible à la communauté des ingénieurs-constructeurs l’ensemble de ces concepts nouveaux, d’en avoir fondé une théorie cohérente et d’en avoir dégagé des règles simples de prédimensionnement.

Le présent article et l'article [C 2 377] s’inscrivent modestement dans cette lignée. Leur objet se limite à la précontrainte par câbles de structures en béton essentiellement constituées de poutres. Il se concentre sur le dimensionnement et les dispositions constructives de ces ouvrages. Des informations sur les méthodes et techniques de mise en œuvre sont données dans la mesure où elles sont utiles au calcul et à la conception de détail.

Depuis les travaux de Guyon et Lebelle, les principes et les méthodes de dimensionnement n’ont pas changé. Par contre, les matériaux, aussi bien acier que béton, ont largement progressé, comme en attestent les normes françaises et européennes qui les concernent. Les règles de calcul et de justification ont aussi connu des modifications notables, les règles françaises laissant la place aux Eurocodes. Le présent article intègre les dernières évolutions de ces normes, et en particulier de l’Eurocode 2, consacré aux règles de calcul et dispositions constructives des constructions en béton.

Le présent article, après avoir montré comment réaliser la précontrainte d’une structure puis comment évaluer ses effets (§ 1), développe un certain nombre de notions incontournables sur les matériaux et les matériels utilisés (§ 2) ainsi que sur l’estimation de la tension dans les armatures actives (§ 3). À ce sujet, le lecteur pourra se reporter à l’article [C 2 372] qui traite des techniques de mise en œuvre du béton précontraint.

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KEYWORDS

Concrete   |   civil engineering   |   building materials

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-c2360


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - CHAUSSIN (R.), FUENTES (A.), LACROIX (R.), PERCHAT (J.) -   La Précontrainte.  -  Presses des Ponts (1992).

  • (2) - FAVRE (R.), JACCOUD (J.-P.), BURDET (O.), CHARIF (H.) -   Dimensionnement des structures en béton : aptitude au service et éléments de structures. Traité de génie civil volume 8.  -  Presses Polytechniques et Universitaires Romandes (1996).

  • (3) - GODART (B.) -   AFGC. La pérennité du béton précontraint.  -  Presses des Ponts (2014).

1 Sites Internet

HAUT DE PAGE

2 Normes et standards

NF EN 1990 AFNOR - 2003 - AFNOR Eurocodes. Bases de calcul des structures.

NF EN 1990/A1 - AFNOR 2006 - AFNOR Eurocodes. Bases de calcul des structures, amendement A1.

NF EN 1990/AN AFNOR - 2011 - AFNOR Eurocodes. Bases de calcul des structures. Annexe nationale à la NF EN 1990 :2003.

NF EN 1990/A1/AN AFNOR - 2007 - AFNOR Eurocodes. Bases de calcul des structures. Annexe nationale à la NF EN 1990/A1 :2006.

NF EN 1992-1-1 AFNOR - 2005 - AFNOR Eurocode 2. Calcul...

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