Béton précontraint : cours et exercices (PDF)

Béton précontraintePDF📅 avril 28, 2021

Description

Ce cours de béton précontraint avec exercices est un support pédagogique destiné aux étudiants de dernière année de génie civil. Il va à l’essentiel de la précontrainte, sans calculs inutiles, et l’illustre par de nombreuses applications.

Chaque chapitre se termine par des exercices qui aident à assimiler les notions et à s’entraîner aux calculs.

Contenu du cours

Généralités sur la précontrainte : principe, précontrainte par pré-tension et par post-tension, comparaison des deux procédés, avantages, systèmes, domaines d’application et règlements ;
Caractéristiques des matériaux : béton et aciers de précontrainte ;
Sollicitations et sections de calcul ;
Pertes de précontrainte instantanées et différées ;
Dimensionnement de la précontrainte ;
Justification des sections courantes.

À qui s’adresse ce document ?

Aux étudiants en génie civil qui suivent un module de béton précontraint et aux ingénieurs qui veulent revoir les bases avant un projet d’ouvrage d’art ou de bâtiment.

Les notions clés du béton précontraint

Le principe. Le béton résiste bien en compression mais mal en traction. En le comprimant à l’avance à l’aide de câbles tendus, on crée un état de contrainte qui compense les tractions dues aux charges : la section reste entièrement (ou presque) comprimée, ce qui limite la fissuration et permet de franchir de plus grandes portées.

Procédé	Mise en œuvre	Usage courant
Pré-tension	Armatures tendues avant le coulage, relâchées après durcissement ; transmission par adhérence	Éléments préfabriqués en usine : poutrelles, prédalles, poutres
Post-tension	Câbles placés dans des gaines, tendus sur le béton durci puis ancrés ; gaines injectées	Ouvrages coulés en place : ponts, dalles, réservoirs

Les pertes de précontrainte. La force réellement disponible est inférieure à la force appliquée au vérin. Pertes instantanées : frottement des câbles dans les gaines, recul à l’ancrage, raccourcissement élastique du béton. Pertes différées : retrait et fluage du béton, relaxation des aciers. Au total, elles représentent couramment 20 à 30 % de la tension initiale.

Questions fréquentes

Quelle différence avec le béton armé ?

En béton armé, les aciers ne travaillent qu’après fissuration du béton tendu ; en précontraint, ils sont actifs dès la mise en tension et préviennent la fissuration.