Source: https://fr.scribd.com/document/139178551/CD1-Precontrainte-F
Timestamp: 2019-07-22 05:28:54+00:00
Document Index: 16769092

Matched Legal Cases: ['art. 3', 'art. 3', 'art. 3', 'art. 5', 'art. 5', 'art. 6']

CD1 Precontrainte F | Pont | Flexion (matériau)
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1.1 Informations pour ltude du projet
Dfinitions et terminologie Catgorie de cble Calcul de la force de prcontrainte Frettage Trac
1.2 Prcontrainte avec adhrence
Gnralits Dnomination Caractristiques
1.3 Ttes dancrage
Ancrages mobiles Ancrages fixes Coupleurs Ancrages et coupleurs EC
1.4 Dispositions constructives
Gaines Gaines plates Supports de cbles Niches Vrins
1.5 Prcontrainte sans adhrence
Gnralits Torons graisss/gains Prcontrainte extrieure
1.6 Prcontrainte pour usages spciaux
Prcontrainte courte par torons Structures circulaires Freyssibar
1.7 Haubans
Performances mcaniques Durabilit Units et ancrages Montage
1.8 Mise en uvre
09/2007-1 freyssinet sa | Sommaire
1.1.1 Dfinitions et terminologie 1.1.2 Choix de la catgorie de cble 1.1.3 Calcul de la force de prcontrainte 1.1.4 Dispositions constructives aux ancrages 1.1.5 Trac des cbles 1.1.6 Renseignements fournir au chantier
Le prsent chapitre a pour but de donner des informations pratiques et simples concernant le choix de la catgorie de cble approprie, le type des ancrages et les dispositions prendre lors de la mise en uvre dune force de prcontrainte ; elles sont destines faciliter le travail des bureaux dtudes, aider la rdaction des instructions donner au chantier, et faciliter la comprhension de ces instructions par les excutants et les surveillants. A lheure de lentre en vigueur des Normes Europennes, lensemble des Normes SIA est en cours dadaptation. La norme SIA 162 (dition 1989, rvision
1993) sappelle dornavant SIA 262 et devient applicable au 1er janvier 2003 pour une priode de transition dune anne, la fin de laquelle elle sera obligatoire. Cest dans ce contexte et en tenant compte des modifications survenues que nous avons remodel notre documentation. Nous avons donc pris le pari dtre trs rapidement jour avec ces nouvelles normes en acceptant le risque inhrent ce genre dexercice. Nous esprons que vous ferez de mme et trouverez avec cette documentation un outil de travail actuel et pratique.
09/2007-1
freyssinet sa | Informations pour ltude du projet
1.1.1 Dfinitions et terminologie
Les cbles de prcontrainte doivent tre conus de manire pouvoir remplir leur fonction pendant toute la dure dutilisation de louvrage. Les critres ci-aprs, prsident au choix de la catgorie de cble en fonction du degr de protection atteindre : Type dutilisation (pont route, pont rail ou pont pour trafic combin) Nature et intensit des agressions, par ex. sels de dverglaage, courants vagabonds, fatigue Proximit resp. exposition des cbles de prcontrainte aux actions agressives Disposition de protection de louvrage et des armatures. Par exemple prsence dune tanchit sur le tablier ou absence de protection (par ex. parois porteuses des ponts en auge) Exigence dun moyen de surveillance de ltanchit de lenveloppe des cbles par mesures de rsistances lectriques
Catgories de cbles
En fonction du degr de protection la norme SIA 262 larticle 3.4.2.2 dfinit les 3 catgories suivantes : Catgorie a : Cbles de prcontrainte avec gaine mtallique
Catgorie b : Cbles de prcontrainte avec gaine en matire synthtique
Catgorie c : Cbles de prcontrainte isols lectriquement, cest--dire avec gaine identique celle de la catgorie b et en plus des dispositions pour les ancrages et les coupleurs garantissant une isolation lectrique durable entre lacier de prcontrainte et larmature passive. A la diffrence des catgories a et b, lisolation lectrique permet de protger lacier de prcontrainte contre laction des courants vagabonds et de surveiller ltanchit de lenveloppe de protection.
freyssinet sa | Dfinitions et terminologie
1.1.2 Choix de la catgorie de cble
Par catgorie dfinie ci avant, les gaines suivantes peuvent tre mises en uvre : Catgorie a : gaines en acier Catgorie b : gaines en matires synthtiques Catgorie c : gaines en matires synthtiques Les caractristiques des gaines adaptes aux diffrentes units de cbles sont donnes aux chapitres 1.2.4 et 1.4.1. Le tableau A1/1 de la directive de lOFROU et des CFF SA Dispositions pour garantir la durabilit des cbles de prcontrainte dans les ouvrages dart , dition 2001, donne les indications ncessaires au choix de la catgorie du cble. Ce dernier est effectu en tenant compte de deux critres : Le niveau des actions : courants vagabonds, salage intensif, cycles dhumidit, zones daspersion, brouillards salins. La protection constructive : tanchit, enrobage etc. La combinaison de ces deux donnes apprcier chacune comme leve, moyenne ou rduite, permet de dterminer le type de protection approprie du cble. Etant entendu quun ouvrage soumis des agressions leves et offrant une protection constructive rduite exigera des cbles protection leve, cest--dire de la catgorie c et vice versa.
1.1.3 Calcul de la force de prcontrainte
La dtermination de la force de prcontrainte exerce en permanence par un cble doit tenir compte de deux phases successives :
Calcul des contraintes la mise en tension
Si on appelle 0 la tension lancrage et x la tension labscisse x, ces deux grandeurs sont relies par la loi de Cooley : x = 0e( +x) coefficient de frottement du cble sur sa gaine, somme des dviations angulaires du cble, en radians, entre lancrage le plus proche o agit le vrin et la section considre. Ces dviations sont composes gomtriquement sil y a lieu, k coefficient tenant compte des irrgularits du trac rel des gaines par rapport au trac thorique (dviations parasites). Cette formule peut scrire : x = 0e(x+x) = k = dviation parasite par unit de longueur.
Phase de la mise en tension :
Le calcul de la contrainte de traction de lacier du cble sur toute sa longueur permet de dterminer la valeur obtenir pour les allongements la mise en tension ; complt par la prise en compte des rentres de clavettes aux ancrages, il fournit la valeur initiale de la force de prcontrainte le long du cble.
Variation dans le temps de la tension dans le cble :
Le calcul de la valeur finale de cette tension doit tenir compte des raccourcissements diffrs du bton dus au retrait et au fluage ainsi que de la relaxation de lacier. Cette valeur est introduire dans les calculs de louvrage.
La valeur du coefficient de frottement varie en fonction du type dacier utilis (torons, fils, barres), et de la nature des gaines et de ltat de surface de chacun des matriaux. Elle dpend en outre de la qualit du trac des gaines, et, lorsque les tronons sont mal aligns les uns sur les autres, on peut avoir des frottements concentrs sur des points durs du trac des gaines, qui augmentent sensiblement le coefficient de frottement.
freyssinet sa | Choix de la catgorie de cble | Calcul de la force de prcontrainte
Leffort appliqu au vrin et la pression correspondante sont dtermins en tenant compte des pertes dans les quipements de mise en tension et dans les ttes dancrage (env. 4 %). Pour le coefficient de frottement et les dviations parasites on peut admettre comme valeurs moyennes : Gaines mtalliques : Gaines en matire synthtique : = 0,18 = 0,14 et et = 0,005/m = 0,007/m
Toutefois, pour des ouvrages sensibles dventuelles variations des forces de prcontrainte, il est recommand de vrifier linfluence quexercerait une variation de ces valeurs comme suit : Gaines mtalliques : min/max = 0,16 0.22 et min/max = 0,003 0,007 Gaines en matires synthtiques : min/max = 0,10 0.14 et min/max = 0,005 0,009
Calcul de lallongement du cble
Leffet du raccourcissement lastique du bton la mise en tension, est pratiquement ngligeable et nest pas pris en considration dans les calculs suivants. Lallongement du cble pendant la mise en tension est : l =
l = allongement total (somme des allongements aux deux extrmits), x = la tension au point dabscisse x du cble, Ep = le module dlasticit du cble. Quand la mise en tension se fait par les deux extrmits sur un cble symtrique par rapport la section mdiane de llment, la tension minimale se situe au milieu du cble (FIG. 1) ; quand la mise en tension se fait par une seule extrmit (FIG. 2), la tension minimale se situe lancrage passif. On peut souvent admettre que la tension, la mise en prcontrainte, varie de faon linaire le long du cble. Dans les cas des FIG. 1 et 2, on calculera donc lallongement partir de la tension moyenne m, qui est la moyenne entre la tension maximale lancrage et la tension minimale mini, cette dernire tant calcule par la formule de Cooley. Lallongement est alors :
l tant la longueur du cble entre points de fixation sur les vrins, respectivement entre point de fixation sur le vrin et ancrage passif.
freyssinet sa | Calcul de la force de prcontrainte
Pertes dallongement au blocage de lancrage
Fonctionnement dun ancrage clavettes
La mise en charge dun ancrage seffectue lors de la vidange du circuit de tension du vrin ; les clavettes, dj enfonces dans leur logement par laction du vrin, finissent dy tre entranes par la tension des torons, et bloquent alors ceux-ci. De lenfoncement, il rsulte une lgre perte dallongement et un abaissement corrlatif de la tension lextrmit du cble, qui est, le plus souvent, favorable la tenue de louvrage : efforts locaux plus modrs, moindre risque de fissuration prs des ancrages, rduction de la surtension de lacier momentanment exerce pour vaincre les frottements, mais inutile ensuite lextrmit des cbles. Il est toutefois possible dajuster la tension la valeur voulue en utilisant une bague de calage et en compensant totalement ou partiellement la rentre des clavettes. Lauteur du projet dcide de prconiser cette opration si labaissement de la tension lextrmit du cble a un effet sur les sections dterminantes de louvrage, par exemple dans le cas de cbles trs courts ou dangles de cadres. Les pertes dallongement au blocage sont de lordre de 4 6 mm.
Calcul de la tension aprs blocage
En raison de la perte dallongement qui se produit au blocage du cble sur lancrage, on a une perte de tension derrire lancrage o la tension passe de 0 la mise en tension 1 aprs le blocage. La tension nest pas modifie au-del dun point lr dordonne 2 (voir FIG. 3).
On a la relation : 1 = 2e(+lr)
On admet en gnral, la gomtrie du profil du cble restant la mme, que 0 - 2 = 2 - 1 et que les surfaces 0 2 lr = 2 1 lr sont symtriques lune de lautre ; en pratique, plus simplement, on supposera que 0 1 lr est un triangle isocle. Ep lr r tant le module du cble, la perte dallongement au blocage de lancrage (rentre de clavettes), = 0 - 1 la perte de tension au blocage,
lr est gal au raccourcissement du cble de longueur lr dont la contrainte lextrmit diminue de r : donc la contrainte moyenne diminue de 1/2 r. On peut calculer lr en supposant que la variation de tension le long du cble est linaire. Do S = 1/2 r lr = Ep lr o S nest autre que la surface du triangle isocle 0 1 lr. Par exemple, dans le cas dune rentre nette des clavettes de 4 mm, on obtient : r lr = 2 x 195 [kN/mm2] x 4 [mm] A toute valeur de r correspond une valeur de lr ; il suffit donc de dterminer la paire de valeurs dont le produit est gal celui du deuxime membre de lquation. Si la courbe des tensions est plate (faibles pertes par frottement) r est petit et lr grand. Dans le cas contraire (pente forte = pertes par frottement importantes) r est grand et lr petit.
Les abaques N 1 et 1bis permettent le calcul de et de x en fonction des coefficients et (resp. k) choisis, et des grandeurs et x mesures sur les plans. Labaque N 1bis est un agrandissement de labaque N 1 prs de lorigine. Ils sutilisent partir des valeurs de exprimes en degrs et de x en m. Connaissant ( + x), labaque N 2 permet de lire directement x en traant la droite joignant le point correspondant 0 au point correspondant ( + x) sur lchelle ( + kx). Lchelle m donne alors la valeur moyenne entre 0 et x.
Calcul de et kx - Abaque N 1
r ou s l p ue cu alliq l ca t e m r d es u n le i Va s ga le
e ain s gues e l ur tiq po h ul ynt alc es s c r e r d ati leu m Va en s
0,0007 k = 0, 0009
Calcul de et kx - Abaque N 1bis
0,0007 k = 0,0 009 0,001 1 0,001 3 0,00 15
Calcul de x et m en N/mm2 - Abaque N 2
Soit une poutre deux traves de 40 mtres de longueur totale et de 2 mtres de hauteur.
1 = 6 2 = 8 Le cble a le trac ci-dessus. Il est form de torons T13S tendus 137 kN chacun soit 1 370 N/mm2 ( 0,74 fpk). Le cble est tendu aux deux extrmits. Dans la section sur appui intermdiaire, les valeurs prendre en compte sont les suivantes : Dviation angulaire : = 1 + 2 2 = 22, Longueur : x = 20 m avec = 0,18 et k = 0,0009, ( = 0,005 0,18 = k) nous lisons sur labaque N 1bis : = 0,069
kx = 0,018 soit + kx = 0,087.
Sur labaque N 2, on trace la droite joignant le point dabscisse 1 370 sur laxe 0 et le point dordonne 0,0870 sur laxe ( + kx) et on lit sur laxe x la tension au point cherch, soit 1 258 N/mm2 et la tension moyenne, soit 1 314 N/mm2 sur laxe m. Lallongement du cble sur une longueur de 40 m sera alors : l = 1314 195 000 La rentre du cble aux ancrages est de lr = 4 mm. On trouve que la perte de tension correspondante intresse une longueur de lr = 11,80 m et quelle est gale 132 N/mm2. On vrifie que lon a bien : 195 000 4 10 3 1 2 780 779 132 11,80 x 40 = 0,270 m = 270 mm
Le diagramme de tension aprs blocage aux ancrages est alors celui de la FIG. 5
Rservoir circulaire
Soit un cble en demi-cercle dans un rservoir de 40 mtres de diamtre (FIG. 6). Longueur du cble : 65,5 m. Dviation du cble entre lextrmit et le milieu : 85.
20 ,20 = C bl R e m
Les cbles sont composs de torons T15S, tendus aux deux extrmits 1 330 N/mm2, et une perte dallongement de 6 mm se produit aux ancrages (rentre des clavettes). Nous lisons sur labaque N 1, avec = 0,18, = 85, k = 0,0009 et x = 32,75 m = 0,267, x = 0,029 et + x = 0,296. Nous traons ensuite la droite correspondante sur labaque N 2, et nous lisons : x = 986 N/mm2 m = 1 158 N/mm2, do lallongement : l = x 65,5 = 0,389 m = 389 mm. 195 000 Le calcul donne 10,56 m comme longueur dinfluence de la rentre lancrage, et 1 109 N/mm2 (1 108,5) comme contrainte lancrage la fin de lopration de mise en tension. On vrifie que lon a bien : Ep lr 1 2 soit 1 170 1 169,5 Le diagramme de tension aprs blocage aux ancrages est alors celui de la FIG. 7 1 2 195 000 0,006 221,5 10,56 r lr 1 158
Calcul de la force de prcontrainte finale
La tension dans le cble se rduit progressivement par les effets du retrait et du fluage du bton, ainsi que par la relaxation de lacier, jusqu une valeur finale prendre en compte dans le calcul de louvrage.
Le raccourcissement d au retrait du bton (cest--dire la dformation relative que lon aurait eue dans llment considr, en labsence de toute contrainte) peut tre calcul par la formule suivante tire de la norme SIA 262, art. 3.1.2.5.7 : cs (t) = cs, (tts). La perte de tension due au retrait sera donc au temps t : p, cs = Ep cs (t), Ep tant le module dlasticit de lacier de prcontrainte (195 kN/mm2 pour les torons).
Effet du fluage
La dformation due au fluage correspond un raccourcissement diffr du bton sous leffet des contraintes de compression. Elle peut tre dtermine par la formule suivante de la norme SIA 262, art. 3.1.2.5.2 : c cc (t) = (t, t0) c, el avec c, el = , c tant la contrainte Ec dans le bton au niveau des cbles sous leffet des charges permanentes. La perte de tension due au fluage sera donc, au temps t, p, cc = Ep cc (t).
Effet de la relaxation
Une armature tendue en permanence et maintenue, aprs mise en tension, une longueur constante, subit une perte de contrainte de traction dont la valeur finale peut tre dtermine au moyen des courbes de la norme SIA 262, art. 3.3.2.7. Tous les cbles Freyssinet livrs en Suisse sont constitus de torons relaxation rduite, les valeurs relles de relaxation tant infrieures celles indiques pour la classe 2 (cf. 1.2.3). Toutefois, dans le cas de vrification dun ouvrage ancien, il y a lieu, suivant la date de construction, dexaminer linfluence ventuelle dune relaxation plus importante (classe 1). Il faut en outre, pour les ouvrages soumis des tempratures leves dune manire constante, tenir compte de pertes par relaxation sensiblement plus importantes que celles rsultant des courbes prcites qui correspondent une temprature moyenne de 20 C. Par exemple pour une temprature habituelle moyenne de 50 C, les pertes sont approximativement doubles de celles observes une temprature de 20 C.
1.1.4 Dispositions constructives aux ancrages
La zone dancrage des cbles de prcontrainte doit tre spcialement conue pour que les forces de prcontrainte soient transmises louvrage en toute scurit, et pour que les mises en tension puissent se faire facilement. Les fiches sur les ancrages et les dispositions constructives contiennent les informations et recommandations valables pour chaque type et notamment : son encombrement, les distances minimales admissibles entre axes des ancrages et entre ces axes et le parement le plus proche, les dgagements prvoir derrire lancrage pour la mise en place du vrin de mise en tension, les frettes spirales de ferraillage primaire.
Rsistance du bton
Lingnieur-conseil doit toujours indiquer la rsistance minimale du bton requise pour procder aux mises en tension compte tenu, en particulier, des conditions denrobage, du groupement des ancrages, de la dimension des plaques dappui, et prescrire lordre dans lequel les cbles doivent tre tendus. Le choix de cet ordre est important et peut influencer la rsistance demander pour chaque phase dapplication de la prcontrainte. Cette rsistance est lie lespacement des ancrages entre eux, et les dimensions minimales sont donnes dans les tableaux du 1.3, en fonction de diffrentes classes de bton. Ces donnes ne concernent que les actions locales. Il appartient, dans tous les cas, lingnieur-conseil de prciser les exigences en tenant compte, en plus, de lquilibre gnral. La valeur de la rsistance relle est la moyenne dau moins trois rsultats dessais la compression sur cubes. Lors de la mise en tension 100 % (max. 0,75 fpk), le bton sous les plaques dancrage doit avoir une rsistance de 1.0 fck. Dans le cas de mises en prcontrainte des tensions partielles, les rsistances minimales du bton peuvent tre rduites : le cas chant, prire de nous consulter. De mme, si le planning du chantier lexige, la rsistance minimale du bton au moment de la mise en tension peut tre rduite, condition demployer des plaques spciales (le plus souvent rectangulaires) de surface S, plus grande que la surface S des plaques standard. Le cas chant, prire de nous consulter.
Enrobage latral et entraxes des ancrages
Pour viter des concentrations de contraintes trop fortes dans le bton, les ancrages doivent tre placs une distance minimale du bord le plus proche, et galement des distances minimales entre eux. Les valeurs minimales sont donnes dans les fiches techniques.
09/2007-1 freyssinet sa | Dispositions constructives aux ancrages 1.13
Principe de calcul du ferraillage
Gnralement, on considre quune distribution de contraintes conforme la loi de Navier nest tablie qu une distance des ancrages de lordre de la hauteur de llment en question. La zone qui stale entre les ancrages dune part et la section distribution de contraintes conforme Navier dautre part est couramment appele zone dancrage ou zone de diffusion de la prcontrainte. Vu les sollicitations leves qui y rgnent, surtout au cours des mises en tension des cbles, il convient de soigner tout particulirement cette partie de louvrage aussi bien en conception quen excution, notamment en ce qui concerne la disposition des ancrages, leurs enrobages et cartements, le ferraillage et la mise en uvre du bton autour des ancrages. Pour lanalyse de la zone de diffusion, on distingue de faon classique la zone de premire rgularisation des contraintes, et la zone dquilibrage gnral. On distingue galement deux types de ferraillage derrire les ancrages : le frettage primaire, destin reprendre les efforts dclatement qui se dveloppent immdiatement derrire les ancrages, dans la zone de premire rgularisation, le ferraillage dquilibre gnral, qui assure la transmission des efforts de prcontrainte depuis les ancrages jusqu la zone o les contraintes se rpartissent suivant la loi de Navier.
Frettage primaire
Un frettage primaire type est donn dans les fiches techniques pour chaque ancrage. Il est prvu sous la forme de frettes spirales. Elles sont justifies par des essais qui sont faits sur des blocs isols contenant un ancrage centr (sur lequel on exerce une force de compression) et une armature correspondant la zone de premire rgularisation. Les frettes dessines sur les fiches techniques correspondent donc des ancrages isols. Elles ne dispensent pas de disposer des aciers de liaison entre ancrages et peuvent crer des difficults de ferraillage et btonnage si elles sont trop serres (voir FIG. 8). Il est donc important de respecter les entraxes minimaux prescrits entre ancrages.
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Armatures dquilibre gnral
Les armatures ncessaires lquilibre gnral dpendent de la forme et des dimensions de llment dabout, de la rpartition des ancrages, de linclinaison des cbles par rapport la surface du bton, etc. Ltude des armatures ncessaires se fait par des calculs dquilibre interne dont nous donnons des exemples ci-aprs. Des mthodes plus dtailles de dtermination des armatures sont donnes dans la littrature.
Calcul des efforts dans la zone de rgularisation gnrale
On admet que la zone de rgularisation des contraintes est gale la hauteur de la poutre, ce qui signifie qu une distance des ancrages gale la hauteur de la poutre, les contraintes suivent la loi de Navier. Soit une section telle que B C dans cette zone de rgularisation (FIG. 9). Lquilibre du solide A B C D permet dcrire les efforts sur la section B C : Effort normal Effort tranchant Moment flchissant
O F-X F(y - d) - Xe
BC x = V CD x = X
Ces efforts varient avec lordonne y de la section choisie, et il faut donc trouver la section la plus dfavorable. On vrifiera, notamment, la section passant au niveau du cble, car il est bien connu que ce peut tre une section critique. Mais ce nest pas toujours le cas comme le montrent les exemples suivants :
09/2007-1 freyssinet sa | Dispositions constructives aux ancrages 1.15
Cas A (figure 10) : Section B C Effort tranchant X = - 0,30 F do V = F - 0,30 F = 0,70 F Moment dans la section B C : M = - 0,30 F 0,30/2 = - 0,045 F Section E F Effort tranchant dans la section E F (axe de symtrie de la pice) : V = 0 Moment dans la section E F : M = F (0,70 - 0,50) = 0,20 F La section B C est la plus sollicite leffort tranchant, et la section E F la plus sollicite en flexion. Cas B (FIG. 11) : Section B C Effort tranchant : X = - 0,80 F do V = F - 0,80 F = 0,20 F Moment M = - 0,80 F 0,40 = - 0,32 F Section E F Effort tranchant : V = 0 Moment M = 0,20 F - 0,50 F = - 0,30 F La section B C est alors la plus sollicite en flexion et en effort tranchant.
Cas C des cbles inclins sur laxe de la poutre (FIG. 12) : On admet encore que la longueur de la zone de rgularisation des contraintes est gale la hauteur de la pice. Toutefois, il faut maintenant tenir compte des efforts de cisaillement qui existent lextrmit de la pice.
Nous avons sur la section B C : Effort normal : N = Effort tranchant : V = Moment flchissant : M = Fy Y Fx X a Fx (y d) Xe (Fy + Y) 2
Leffort normal peut tre une compression, ou une traction, suivant la position de la section BC. Les efforts maximaux peuvent tre trouvs sur des plans inclins. Les plans passant par les axes des cbles sont vrifier tout spcialement puisquils sont un point privilgi de fissuration. CDx = X CDy = Y BCx = V
Armatures ncessaires dans la zone de rgularisation
Les efforts dfinis ci-dessus, majors selon les prescriptions des normes SIA 261 resp. 262, doivent tre repris par des armatures passives. Suivant le sens du moment, les aciers trouvs sont rpartis sur une longueur gale a/4, sils doivent tre placs prs des ancrages, et sur une longueur gale a/2, dans le cas contraire. Dans les deux cas tudis prcdemment, les ferraillages sont disposer conformment aux schmas ci-dessous : FIG. 13 pour le cas A, FIG. 14 pour le cas B. Aprs avoir dtermin les armatures ncessaires la flexion, on vrifie globalement la rsistance leffort tranchant par la rgle des coutures : si les aciers de flexion sont suffisants pour reprendre leffort tranchant, il ny a pas dacier ajouter, si les aciers de flexion sont insuffisants pour reprendre leffort tranchant, il y a lieu dajouter des aciers pour que la section totale puisse reprendre globalement leffort tranchant.
Dautres mthodes sappliquent pour valuer la diffusion des efforts dans la zone de rgularisation. Lobservation des sinuosits des trajectoires des contraintes principales permet de visualiser les zones soumises la traction (trajectoires convexes) et les zones soumises la compression (trajectoires concaves). Une mthode simple, permettant dobtenir lintensit et la position des forces de traction transversales, consiste modliser la zone concerne par un systme de bielles et de tirants (analogie du treillis) remplissant les conditions dquilibre. Quelle que soit la mthode utilise, il ne faut jamais perdre de vue laspect tridimensionnel de la diffusion qui sopre derrire la zone dintroduction de leffort.
Autres types de frettage
Ancrages noys dans le bton
Lorsquun ancrage passif est noy dans le bton, il se dveloppe, la mise en tension, des dformations sous lancrage par compression et des contraintes de traction derrire lancrage. Pour viter la fissuration, il est ncessaire de prvoir des aciers parallles aux cbles pour coudre le bton (FIG. 15). Pour viter tout dsordre, il faut que ces aciers puissent reprendre 20 30 % environ de leffort lancrage.
Ancrages en bordure de pices
Il est ncessaire de fretter spcialement les ancrages au voisinage des bords du bton par des aciers accrochant lancrage au corps de la pice (FIG. 16).
Ancrages dans des paississements dmes
Un tel ancrage provoque les efforts suivants : un effort de traction dans la partie de lme situe derrire lancrage. Il sagit du mme effort que pour lancrage noy dans le bton, des moments dans lme dus lexcentricit du cble, un cisaillement entre lme et lpaississement. Il faut, pour reprendre ces efforts, prvoir des aciers longitudinaux de renfort dans lme, et des aciers de couture devant lancrage, pour viter le fendage de lme au droit de lpaississement (FIG. 17).
Enfin, dans la zone courbe du cble, il faut rsister aux pousses au vide du cble. Ces pousses sont reprises par des triers qui dbordent largement la zone de courbure dfinie par lpure en raison des imprcisions du chantier qui peuvent modifier sensiblement la position de la zone de courbure.
Armatures de surface
Ces armatures ont pour objet dviter lcaillement des bords du bton ou lamorce de fissures partant des angles entrants ou des encoches. Elles sont de prfrence situes lenrobage minimal derrire lancrage, cest--dire 3 - 5 cm. Elles font le plus souvent partie du ferraillage gnral de llment en question.
Synthse des armatures ncessaires au voisinage des ancrages
Les indications donnes ci-dessus permettent dtudier les armatures ncessaires dans la zone dquilibre gnral combiner avec les armatures de frettage primaire. Il faut tenir compte galement des armatures de surface et pour effets spciaux (excentrement, trous, etc.) sil y a lieu. Toutes les armatures prvoir dans les zones dancrage doivent figurer sur les plans dexcution de louvrage.
Dgagement devant lancrage
Pour chaque ancrage un dgagement doit tre rserv en dehors du bton pour permettre la bonne mise en place des mors, la mise en uvre du vrin de tension, et permettre ensuite lenrobage de protection des extrmits des cbles aprs mise en tension et le montage du capot. Voir 1.4.4 et 1.4.5.
1.1.5 Trac des cbles
Choix du trac
Le trac des cbles doit rpondre aux indications du calcul et aux exigences dune bonne excution. Il faut viter des variations brusques de courbures, ainsi que des rayons de courbure trop faibles. Le trac doit tre tudi dans lespace. Il ne suffit pas de considrer le profil en long obtenu par la projection du trac sur le plan mdian de la pice. Pour le calcul des frottements, il faut prendre en compte aussi bien les courbures dans le sens transversal que celles dans le sens longitudinal. Les fiches des dispositions constructives contiennent des prcisions sur les rayons de courbure minimaux admissibles en fonction du type de gaine. Voir 1.2.4 et 1.4.1. On peut admettre des rayons plus faibles sous certaines conditions (nous consulter). Il en est ainsi, par exemple, dans les cbles boucls en U ; la mise en tension doit alors tre faite simultanment par les deux extrmits du cble. Les gaines doivent comporter une partie rectiligne partir de lancrage. La longueur recommande est indique dans les dispositions constructives.
Il est important de maintenir la gaine sur des supports intervalles suffisamment rapprochs pour que le trac reste rgulier malgr les sollicitations exerces sur la gaine par le btonnage. Lespacement maximum recommand entre support de gaine est compris entre 0,50 m et 1,00 m. Il ne devrait jamais dpasser 1 m. Des exemples de supports sont donns dans les dispositions constructives.
Enrobage et intervalles entre gaines
Les gaines doivent tre disposes de manire permettre un btonnage facile et correct, et assurer un enrobage suffisant pour la protection contre la corrosion. La norme SIA 262 dfinit art. 5.2.2 les enrobages minimaux. Larticle 5.2.2.2 prescrit : Lenrobage des gaines de cbles de prcontrainte sera suprieur la moiti de leur diamtre. Le tableau 15 de la norme indique les valeurs denrobages cnom en fonction des classes dexposition. Il sera dau moins 30 mm dans le cas de structures ou dlments douvrage situs de manire durable labri des intempries, des variations de temprature et dhumidit ainsi que dautres effets nuisibles (classe XC1). Dans tous les autres cas, lenrobage des cbles de prcontrainte sera dau moins 45 mm et larticle 5.2.2.7 prcise : On accordera une attention particulire lenrobage de larmature proche de surfaces de bton apparent . Par ailleurs, lart. 5.2.3.2 fixe lintervalle minimum entre deux gaines de prcontrainte au diamtre maximal du granulat respectivement de larmature la plus proche mais au minimum 20 mm.
Pousses au vide
Certains tracs de cbles de prcontrainte peuvent entraner une pousse au vide. Ils doivent tre, si possible, vits. Sinon des armatures complmentaires sont ncessaires pour empcher un clatement du bton.
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1.1.6 Renseignements fournir au chantier pour la mise en uvre de la prcontrainte
Ces documents sont essentiellement, en plus des plans dexcution : une description des phases de construction de louvrage, le programme de mise en tension des cbles, comportant lui-mme : lordre de mise en tension, le calcul des allongements correspondants. lordre dinjection des cbles.
Ds linstant quun ouvrage nest pas entirement coul en place sur cintre gnral, lingnieur-conseil prcise lentrepreneur, de faon dtaille, les diffrentes phases de construction de faon quil ny ait pas dambigut sur le chantier. Cette description comprend, de faon imprative, les phases qui ont une rpercussion sur la stabilit de louvrage, soit en cours de construction, soit en service. Il nest pas toujours indispensable de dfinir celles qui correspondent des squences de btonnage, de coffrage, de mise en tension qui, lintrieur dune mme phase, sont indiffrentes vis--vis du calcul. Il faut faire particulirement attention aux bridages et dbridages des appuis et encastrements provisoires.
Programme de mise en tension des cbles
Force de mise en tension
Un cble de prcontrainte est mis en tension en exerant, laide dun vrin spcial, une force donne, chaque extrmit (deux ancrages actifs) ou une extrmit seulement (un ancrage actif et un ancrage passif). Cette force est, en gnral, choisie gale au maximum admissible en fonction des prescriptions de la norme SIA 262 et de la qualit et de la section de lacier. Lapplication de cette force provoque un allongement du cble, fonction des contraintes de traction ralises tout au long de celui-ci. La valeur de cette force peut tre mesure directement au moyen dun quipement spcial ; elle est, en pratique, garantie par la concordance des indications du manomtre de pression dhuile du vrin et de la mesure des allongements.
Ordre de mise en tension
Lordre de mise en tension des cbles fait partie intgrante de ltude. Il doit tre mis au point aprs vrification des phases provisoires de construction. Une attention particulire sera porte aux rsistances de bton ncessaires, en fonction des sections les plus sollicites de louvrage et des zones dancrage des cbles. Lors de la mise en tension 100 %, le bton sous les plaques dancrage doit avoir une rsistance min. de 1.0 fck. Lorsque louvrage est simple, cet ordre de mise en tension figure sur le plan de cblage de louvrage. Dans le cas douvrages importants comportant plusieurs plans de cblage, ou douvrages construits en plusieurs phases, cet ordre de mise en tension est intgr dans la description des phases de construction.
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Les valeurs de lallongement obtenir pour chaque cble, en fonction de la pression manomtrique la mise en tension, constituent une donne fondamentale pour le contrle de lefficacit de la prcontrainte. Le calcul de lallongement doit tenir compte des frottements tout le long du cble et du module dlasticit. La mesure de lallongement constitue un contrle qui permet de vrifier aux diffrents paliers de pression que le cble se comporte normalement. Les variations (tolrances) sur le module Ep et sur la section effective font que sa prcision nexcde pas 15 % par cble isolment resp. 5 % en moyenne. Ds lors, dans la plupart des cas pratiques, cette mesure ne peut pas constituer un moyen dajuster la force dans le cble. Seule la pression dhuile et la section du vrin sont assez fiables pour cet ajustage. Lexprience acquise sur les cbles de grande longueur prsentant des frottements faibles, voire nuls (cbles verticaux), comme sur les bancs dessais, montre que les allongements sont plus fidlement obtenus par la considration de modules moyens constants qu partir des courbes de laboratoire, obtenues sur de petites prouvettes non reprsentatives lchelle des cbles. Le calcul des allongements se fait donc avec le module suivant : cbles torons : Ep = 195 kN/mm2 Ce nest quen cas exceptionnel dessais prcis faits sur chantier, quon peut, sil y a lieu, corriger cette valeur. Une dtermination globale de la transmission de la prcontrainte peut tre faite partir des mesures de pression dans un vrin actif et un vrin passif ou une cellule de mesure placs aux deux extrmits du cble.
La protection dun cble de prcontrainte est normalement ralise par une injection au coulis de ciment. Celle-ci se fait partir de tubes ou vents dont la position est choisie en fonction de la gomtrie et de la longueur du cble. Dans les cas courants, il y a un vent chaque ancrage et chaque point haut du cble, ces derniers ayant aussi pour fonction de permettre lvacuation de lair repouss par le coulis dinjection. Dans les ouvrages construits en plusieurs phases, et o le cblage est un peu compliqu, ou lorsque les mises en tension risquent de schelonner sur plusieurs mois, il y a lieu de prvoir un ordre dinjection des cbles. Il peut tre tabli partir des considrations suivantes : dans des ouvrages simples o les cbles peuvent tre tendus en deux ou trois phases deux ou trois semaines dintervalle, tous les cbles sont injects en une seule fois, aussitt aprs la fin des mises en tension, dans les ouvrages couls en phases multiples schelonnant dans le temps, les injections doivent tre prvues en fonction des dlais maxima admissibles entre la mise en tension et linjection. Les dlais admissibles entre mise en tension et injection peuvent tre allongs si lon prend soin de protger les cbles provisoirement, par exemple par huilage. LOFROU se base sur le projet de norme CEN concernant lexcution des structures en bton et exige un traitement anticorrosion lorsque les dlais suivants (art. 6.3.2. SIA 262) ne peuvent pas tre respects. Cbles de prcontrainte fabriqus en usine jusqu 12 semaines entre la fabrication du cble de prcontrainte et linjection dont 4 semaines au maximum en coffrage pralablement au btonnage et jusqu environ 2 semaines ltat prcontraint final. Cbles de prcontrainte fabriqus sur chantier jusqu 6 semaines entre la mise en place de lacier dans louvrage et linjection dont un maximum de 2 semaines ltat prcontraint final. La technique de linjection sous vide consiste, comme son nom lindique, faire le vide dair lintrieur de la gaine puis injecter le coulis qui va naturellement venir occuper le volume par aspiration. Ce procd dinjection permet dobtenir dexcellents rsultats tout en rduisant considrablement le nombre dvents. Nous contacter pour de plus amples renseignements sur les possibilits et les modalits dapplication de cette technique.
freyssinet sa | Injections
1.2.1 Gnralits 1.2.2 Dnomination et choix des cbles et des ancrages 1.2.3 Caractristiques des torons 1.2.4 Cbles torons T15S
freyssinet sa |
1.2.1 Gnralits
Ce chapitre contient toutes les donnes relatives aux cbles de prcontrainte disposs dans des gaines profil annel, noyes dans louvrage et qui, une fois les oprations de mises en tension termines, sont injects au coulis de ciment. Ce mode de faire assure la protection des cbles contre la corrosion ainsi que leur solidarisation complte la structure prcontrainte ce qui permet, dans les calculs de la scurit la rupture, de prendre en compte la diffrence entre la rsistance la rupture du toron et la contrainte effective rsultant de la mise en tension. Lexposition, resp. la proximit des cbles aux actions agressives, le type de protections constructives, limportance des sollicitations dynamiques ainsi que lexigence dun moyen de surveillance sont autant de paramtres considrer dans le choix du type de gaine (mtallique ou en polythylne) et par l-mme, dune catgorie de cble (a, b, c) selon les indications du chapitre 1.1 et 1.2.
freyssinet sa | Gnralits
1.2.2 Dnomination et choix des cbles et des ancrages
Les cbles Freyssinet sont dfinis comme suit : 1. un chiffre qui indique le nombre de torons qui constituent le cble, 2. la lettre T signifiant quil sagit dun cble torons, 3. un deuxime chiffre dfinissant le type de torons : T15S dsigne un toron de diamtre 15,7 mm et de section 150 mm2, Exemple : 25T15S dsigne un cble de 25 torons de 15,7 mm, Les ttes dancrage Freyssinet sont dfinies, en Suisse, comme suit : 1. une lettre qui caractrise le type de lancrage, 2. un chiffre qui indique le nombre maximum de torons que lancrage peut recevoir, 3. un chiffre indiquant le type de toron : 15 pour T15S. Exemples : C7/15 dsigne un ancrage mobile pour max. 7 torons T15S, U12/15 dsigne un ancrage fixe pour max. 12 torons T15S. Pour des raisons dconomie, il faut si possible choisir les types de cbles qui correspondent la pleine utilisation des ttes dancrage. Ce sont les cbles constitus de lun des nombres de torons suivants : 3 - 4 - 7 - 13 - 19 - 25 - 31 torons T15S - ancrages type C.
freyssinet sa | Dnomination et choix des cbles et des ancrages
1.2.3 Caractristiques des torons 1.2.3.1 Torons T15S / Ap = 150 mm2 / fpk = 1 860 N/mm2 (Y1860S7-15,7)
Les torons utiliss correspondent en tout point aux exigences de la norme SIA 262 (2003). Les principales caractristiques en sont rappeles ci-dessous. Type de torons Diamtre Section Ap Rsistance la traction fpk Limite dcoulement fp0.1k Allongement sous charge maximale uk Striction Module dlasticit Ep Tnacit Rsistance la fatigue Relaxation [kN/mm2] Essai de pliage (fil central) Essai de traction dvie 0 = 0,7 fpk [mm] [mm2] [N/mm2] [N/mm2] [%] T15S 15,7 150 1860 1600 3,5 [%] 30 195 n4 k1 0,72
,. = 200 N/mm2 2 106 alternances 2,5 %
1 000 heures, 20 C, 0,7 fpk
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1.2.4 Cbles torons T15S, fpk = 1860 N/mm2 1.2.4.1 Gaines mtalliques
Cbles de la catgorie a selon 1.1 Cble
Type [nT15S] * 1T15S 2T15S * * * 3T15S 4T15S 5T15S 6T15S * 7T15S 8T15S 9T15S 10T15S 11T15S 12T15S * 13T15S 14T15S 15T15S 16T15S 17T15S 18T15S * 19T15S 20T15S 21T15S 22T15S 23T15S 24T15S * 25T15S 26T15S 27T15S 28T15S 29T15S 30T15S * 31T15S Section [mm2] 150 300 450 600 750 900 1 050 1 200 1 350 1 500 1 650 1 800 1 950 2 100 2 250 2 400 2 550 2 700 2 850 3 000 3 150 3 300 3 450 3 600 3 750 3 900 4 050 4 200 4 350 4 500 4 650 Poids [kg/m] 1,18 2,36 3,5 4,7 5,9 7,1 8,2 9,4 10,6 11,8 13,0 14,1 15,3 16,5 17,7 18,8 20,0 21,2 22,4 23,6 24,7 25,9 27,1 28,3 29,4 30,6 31,8 33,0 34,1 35,3 36,5
Gaine mtallique
int / ext [mm] 23 / 28 35 / 42 40 / 47 45 / 52 45 / 52 50 / 57 55 / 62 60 / 67 65 / 72 65 / 72 70 / 77 75 / 82 75 / 82 80 / 87 80 / 87 85 / 92 85 / 92 85 / 92 90 / 97 90 / 97 95 / 102 95 / 102 100 / 107 100 / 107 105 / 112 105 / 112 105 / 112 110 / 117 110 / 117 115 / 122 115 / 122
Force p = 0,70 fpk
[kN] 195 391 586 781 977 1172 1367 1562 1758 1953 2148 2344 2539 2734 2930 3125 3320 3515 3711 3906 4101 4297 4492 4687 4883 5078 5273 5468 5664 5859 6054
p = 0,75 fpk
[kN] 209 419 628 837 1046 1256 1465 1674 1883 2093 2302 2511 2720 2930 3139 3348 3557 3767 3976 4185 4394 4604 4813 5022 5231 5441 5650 5859 6068 6487 6487
Pour les cbles enfils aprs btonnage, on choisit le diamtre indiqu pour l'unit du cble immdiatement suprieur celui dfini ci-dessus. Cbles de plus grande capacit : nous consulter Autres donnes concernant les gaines : voir 1.4.1 1.4.2 * Ttes dancrage pleinement utilises : voir 1.2.2
freyssinet sa | Cbles torons T15S, fpk = 1 770 N/mm2
1.2.4 Cbles torons T15S, fpk = 1860 N/mm2 1.2.4.2 Gaines en matires synthtiques
Cbles de la catgorie b et c selon 1.1 Cble
int / ext [mm] 40 / 53 40 / 53 40 / 53 45 / 58 45 / 58 50 / 63 55 / 68 60 / 73 65 / 78 65 / 78 70 / 83 75 / 88 75 / 88 80 / 93 80 / 93 85 / 98 85 / 98 85 / 98 90 / 103 90 /103 95 / 108 95 / 108 100 / 113 100 / 113 105 / 118 105 / 118 105 / 118 110 / 123 110 / 123 120 / 133 120 / 133
int / ext [mm] 59 / 73 59 / 73 59 / 73 59 / 73 59 / 73 59 / 73 59 / 73 59 / 73 76 / 91 76 / 91 76 / 91 76 / 91 76 / 91 100 / 116 100 / 116 100 / 116 100 / 116 100 / 116 100 / 116 100 / 116 100 / 116 100 / 116 100 / 116 100 / 116 130 / 146 130 / 146 130 / 146 130 / 146 130 / 146 130 / 146 130 / 146
[kN] 195 391 586 781 977 1172 1367 1562 1758 1953 2148 2344 2539 2734 2930 3125 3320 3515 3711 3906 4101 4297 4492 4687 4883 5078 5273 5468 5664 5859 6054 p = 0,75 fpk [kN] 209 419 628 837 1046 1256 1465 1674 1883 2093 2302 2511 2720 2930 3139 3348 3557 3767 3976 4185 4394 4604 4813 5022 5231 5441 5650 5859 6068 6278 6487
1.3.1 Ancrages mobiles 1.3.2 Ancrages fixes 1.3.3 Coupleurs 1.3.4 Ancrages et coupleurs EC
*EC = lectriquement contrlables
1.3.1 Ancrages mobiles
Les ttes dancrage mobiles permettent la mise en tension et lancrage du cble. Les ttes Freyssinet comportent les composants suivants : un bloc perc de trous coniques, les mors forms de 3 clavettes assembles par un jonc, le dispositif dappui sur le bton constitu dune plaque + une trompette ou dune tromplaque assurant la diffusion des efforts dans le bton et le guidage des torons de la gaine vers lancrage, de la frette spirale destine reprendre les efforts dclatement dans la zone de premire rgularisation. Habituellement, les clavettes constituant les mors sont usines sparment partir dune barre dacier par des oprations successives de tournage, de sciage et de finitions. Lassemblage final des clavettes, prleves de faon alatoire dans un lot de fabrication conduit un cumul des tolrances. Les variations dimensionnelles qui en rsultent entranent une grande dispersion des conditions dancrage dun mors lautre. Freyssinet International a brevet une mthode originale de fabrication qui permet lusinage de lensemble du mors partir dune seule et mme barre dacier, sans jamais sparer les clavettes. Les caractristiques gomtriques finales du produit ne dpendent plus que des tolrances de tournage, toujours trs faibles et bien matrises, et ne sont plus lies la qualit du sciage. Rgularit et fiabilit du serrage du cble sont ainsi assures. Toutes les ttes mobiles Freyssinet peuvent tre utilises comme ttes fixes prbloques, noyes ou non dans le bton.
freyssinet sa | Ancrages mobiles
Ancrages mobiles Type C
(pour T15S)
Type C pour cbles de 2 31T15S
Bton C25/30 Type C3/15 C4/15 C7/15 C13/15 C19/15 C25/15 C31/15 Cble 2-3T15S 4T15S 5-7T15S 8-13T15S 14-19T15S 20-25T15S 26-31T15S axb 150/110 150/120 180/150 250/210 300/250 360/300 385/320 c 85 95 110 160 185 230 230 d 50 50 55 70 80 95 105 e 150 150 190 250 260 350 350 g 8 10 14 16 16 18 20 h 50 50 50 50 50 60 60 l 250 300 300 300 300 420 420 f 190 230 300 400 460 520 620 E* 210 250 320 420 520 600 660
C30/37 f 160 180 240 320 400 450 500 E* 180 200 260 365 440 510 560
*E : entraxe min. entre les ttes. Recouvrement min. = E/2 + enrobage prescrit. Dimensions en mm.
Ancrages mobiles Type D
Type D pour cbles de 1 5 T15S
Ancrage Type D1/15 D3/15 D4/15 D5/15 Cble 1T15S 3T15S 4T15S 5T15S axb 130/70 190/85 230/90 270/95
Gaine m/n 21,5/28 58/21 75/21 90/21 e 64 163 163 163 g 8 8 10 10 h 50 60 60 60 l 150 240 240 240 v/w/z 160 / 110 180 / 120 / 250 260 / 145 / 340 290 / 145 / 380
Bton C25/30 E* 180 280 380 420
C30/37 E* 160 260 360 400
1.3.2 Ancrages fixes
Outre la possibilit, mentionne sous 1.3.1, dutiliser les ttes dancrage mobiles comme ttes fixes prbloques, noyes ou non dans le bton, le systme Freyssinet propose trois types dancrage fixes noys dans le bton.
freyssinet sa | Ancrages fixes
1.3.2.1 Ancrages fixes cbles torons T15S Type U
Ancrage fixe Type U Il sagit dun ancrage par adhrence. Pour assurer la bonne tenue du fil central, lextrmit de chaque toron est faonne en forme de bulbe ovode.
Type U1/15 U3/15 U4/15 U7/15 U13/15 U19/15 U25/15 U31/15
Cble 1T15S 2-3T15S 4T15S 5-7T15S 8-13T15S 14-19T15S 20-25T15S 26-31T15S
Forme carre axb A B 100/100 140 200/200 240 200/200 240 230/240 270 360/360 400 430/460 470 490/520 530 490/580 530 140 240 240 280 400 500 560 620
Forme rectangulaire axb A B 440 440 500 470 700 790 850
c 1 000 1 000 1 000 1 300 1 300 1 300 1 600 1 600
g 14 14 14 16 18
l 360 360 420 420 420
f 200 260 310 360 400
100/400 140 100/400 140 100/460 240 240/430 300 240/570 350 260/750 400 260/810 440
Autres excutions, par ex. section forme allonge, possibles sur demande. Bton : classe C30/37 ou suprieure. A : entraxe min. dans la direction a. B : entraxe min. dans la direction b
Ancrage fixe Type V
Ancrage fixe Type V Il sagit dun ancrage boucl comportant un treillis semi-cylindrique lintrieur de la boucle qui est prforme en atelier. Ce type ne permet donc pas la mise en place du cble par poussage des torons dans la gaine sur chantier.
Type V4/15 V7/15 V13/15 V19/15
Cble 4T15S 7T15S 13T15S 19T15S
a 252 252 252 252
b 140 250 420 650
c 600 700 700 900
A 280 300 330 330
B 180 290 480 700
g 12 12 14 14
e 80 100 120 120
f 160 220 260 260
h 40 50 60 60
l 200 250 360 360
Bton : classe C30/37 ou suprieure. A : entraxe min. dans la direction a. B : entraxe min. dans la direction b
Ancrage fixe Type S
Ancrage fixe Type S Il sagit dun ancrage fixe compact. Lextrmit de chaque toron est munie dun manchon fil. Les manchons prennent appui sur une plaque en forme de calotte sphrique. Lexcution prsente ci-aprs est rectangulaire. Lancrage peut cependant tre excut dans dautres dimensions sur demande (carre ou autre).
Type S3/15 S4/15 S7/15 S13/15 S19/15 S25/15 S31/15
Cble 2-3T15S 4T15S 5-7T15S 8-13R15S 14-19T15S 20-25T15S 26-31T15S
axb 290/90 290/90 260/160 260/240 260/400 260/560 260/640
A 340 340 320 390 390 390 390
B 240 240 320 390 440 600 680
c 400 400 400 600 600 900 900
e 70 70 80 100 120 120 120
f 200 200 280 350 350 350 350
g 12 12 14 14 16 18 18
h 50 50 50 50 60 60 60
l 250 250 300 350 420 420 420
Bton : classe C30/37 ou suprieure. A : entraxe min. dans la direction a. B : entraxe min. dans la direction b. Dimensions en mm.
1.3.3 Coupleurs 1.3.3.1 Coupleurs fixes
Le coupleur fixe est un cas particulier de tte fixe qui au lieu de prendre appui sur le bton est relie la tte dancrage mobile dun cble dj mis en tension et, de ce fait, assure la prolongation de ce dernier.
freyssinet sa | Coupleurs fixes
Coupleurs fixes Type R
Coupleur fixe Type R Le type R permet la prolongation dun cble de 2 31 T15S quip dune couronne crnele (partie B) dispose entre la tte mobile type C (partie A) et sa tromplaque. Lextrmit de chaque toron constituant le deuxime cble est munie dun manchon fil qui prend appui sur la couronne crnele.
Bton C25/30 Type R3/15 R4/15 R7/15 R13/15 R19/15 R25/15 R31/15 Cble 2-3T15S 4T15S 5-7T15S 8-13T15S 14-19T15S 20-25T15S 26-31T15S axb 180/180 194/194 205/205 270/270 330/330 380/380 420/420 l 250 300 300 300 300 420 420 f 190 230 300 400 460 520 620 E* 210 250 320 420 480 540 640
Bton C30/37 f 160 180 240 320 400 450 500 E* 180 200 260 340 420 470 520 m 174 184 200 250 280 320 360 n 740 775 795 1 040 1 100 1 100 1 100
E* : entraxe min. entre les ttes. Recouvrement min. = E/2 + enrobage prescrit. Dimensions en mm.
Coupleurs fixes Type G
(pour T15S) Coupleur fixe Type G Le type G permet la prolongation dun cble de 2 5 T15S laide dautant de coupleurs monotorons dont la gomtrie ainsi que la disposition sont spcialement tudies pour rduire lencombrement au minimum.
Gaine Type G1/15 G3/15 G4/15 G5/15 Cble 1T15S 3T15S 4T15S 5T15S exf 21,5/28 58/21 75/21 90/21
Fourreau axb 35 100/100 100/110 100/140 l 500 750 1 000 1 000 x1 250 250 250 250 500 500 750 500 750 x2 x3 A/B
Bton C25/30 C30/37 E* 180 280 380 420 E* 160 260 360 400
150/110 250/120 340/145 380/145
1.3.3.2 Coupleurs mobiles
Le coupleur mobile est un simple prolongateur de cble. Il permet de relier, par exemple la jonction de deux tapes de btonnage, un cble un autre cble pos dans ltape prcdente mais pas mis en tension. Le coupleur mobile constitue une solution onreuse et encombrante, viter dans tous les cas o il est possible denvisager, dans la premire tape, la pose dune gaine vide renforce et lenfilage ultrieur du cble complet lors de lexcution de ltape suivante. Nos coupleurs mobiles restent disponibles mais, devant la faible demande, nous avons pris loption den supprimer la documentation. En cas de besoin prire de nous consulter.
freyssinet sa | Coupleurs mobiles
1.3.4 Ancrages et coupleurs EC (lectriquement contrlables)
La mise en uvre de cbles de la catgorie c, cest--dire isols lectriquement et dsigns par EC pour lectriquement contrlables, implique une srie de mesures dans la zone des ttes dancrage et des coupleurs.
Les dispositions suivantes sont prises pour assurer lisolation lectrique : La trompette raccordant la gaine lancrage est en PEHD ou en PP et est soude la gaine de la partie courante du cble (soudure au miroir). La trompette comporte une collerette qui vient sengraver dans une rainure de la plaque intermdiaire prvue cet effet. Une plaque isolante est intercale entre la plaque dancrage et la plaque intermdiaire. Un capot PEHD ou PP recouvre la tte dancrage, la plaque intermdiaire et la plaque isolante. Les entraxes entre ancrages et les recouvrements minima restent dtermins par les dimensions des frettes spirales et la classe de bton.
freyssinet sa | Ancrages et coupleurs EC
Ancrages mobiles EC Type C
Type C EC pour cbles de 2 31T15S
Bton C25/30 Type C3/15 EC C4/15 EC C7/15 EC C13/15 EC C19/15 EC C25/15 EC C31/15 EC Cble 2-3T15S 4T15S 5-7T15S 8-13T15S 14-19T15S 20-25T15S 26-31T15S a/b 150/110 150/120 180/150 250/210 300/250 360/300 385/320 h 118 128 154 215 238 286 286 h 108 108 119 138 170 189 189 e 153 158 224 383 320 477 419 g 106 116 140 191 226 276 276 t 20 20 25 30 40 40 40 f 190 230 300 400 460 520 620 E* 210 250 320 420 520 600 660
freyssinet sa | Ancrages mobiles EC
Ancrages fixes EC
Les ancrages fixes type U, V et S ne permettent pas dassurer lisolation lectrique du cble. Ils ne peuvent donc pas tre utiliss pour la ralisation de cbles lectriquement contrlables. Il faut alors avoir recours des ttes mobiles prbloques dexcution identique aux ancrages mobiles dfinis ci-dessus.
Coupleurs fixes EC
Le type R permet la prolongation dun cble de 2 31 T15S quip dune couronne crnele (partie B) dispose entre la tte mobile type C EC (partie A) et sa tromplaque. Lextrmit de chaque toron constituant le deuxime cble est munie dun manchon fil qui prend appui sur la couronne crnele. Le fourreau et la trompette enrobant la deuxime partie du coupleur sont en PEHD ou en PP.
Coupleur fixe Type R3/15 EC R4/15 EC R7/15 EC R13/15 EC R19/15 EC R25/15 EC R31/15 EC
Cble Type 2-3T15S 4T15S 5-7T15S 8-13T15S 14-19T15S 20-25T15S 26-31T15S
* * 268 290 362 404 404
b * * 190 210 200 375 375
l * * 620 700 1000 1085 1085
1.4.1 Gaines de cbles torons T15S 1.4.2 Gaines plates 1.4.3 Supports de cbles 1.4.4 Niches pour ttes dancrage mobiles 1.4.5 Encombrement des vrins
1.4.1.1 Gaines mtalliques pour cbles torons T15S
Cble type [n] 1T15S 2T15S 3T15S 4T15S 5T15S 6T15S 7T15S 8T15S 9T15S 10T15S 11T15S 12T15S 13T15S 14T15S 15T15S 16T15S 17T15S 18T15S 19T15S 20T15S 21T15S 22T15S 23T15S 24T15S 25T15S 26T15S 27T15S 28T15S 29T15S 30T15S 31T15S
d [mm] 23/28 35/42 40/47 45/52 45/52 50/57 55/62 60/67 65/72 65/72 70/77 75/82 75/82 80/87 80/87 85/92 85/92 85/92 90/97 90/97 95/102 95/102 100/107 100/107 105/112 105/112 105/112 110/117 110/117 120/127 120/127
x [mm] 3 5 5 5 3 4 4 7 8 7 9 11 9 11 9 11 9 8 10 8 10 8 11 10 13 11 10 15 13 18 16
Rmin. [m] 3,0 3,0 3,0 3,0 4,0 4,0 4,0 4,5 5,0 5,0 5,0 5,0 5,5 5,5 6,0 6,0 6,5 6,5 6,5 7,0 7,0 7,5 7,5 7,5 8,0 8,0 8,0 8,5 8,5 9,0 9,0
Lmin. [m] 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
Pour les cbles enfils aprs btonnage, on choisit le diamtre immdiatement suprieur celui dfini ci-dessus. Enrobage min. des gaines : d/2.
freyssinet sa | Gaines de cbles torons
1.4.1.2 Gaines en matires synthtiques pour cbles torons T15S
PLYDUCT Cble type [n] 1T15S 2T15S 3T15S 4T15S 5T15S 6T15S 7T15S 8T15S 9T15S 10T15S 11T15S 12T15S 13T15S 14T15S 15T15S 16T15S 17T15S 18T15S 19T15S 20T15S 21T15S 22T15S 23T15S 24T15S 25T15S 26T15S 27T15S 28T15S 29T15S 30T15S 31T15S d [mm] 40/53 40/53 40/53 45/58 45/58 50/63 55/68 60/73 65/78 65/78 70/83 75/88 75/88 80/93 80/93 85/98 85/98 85/98 90/103 90/103 95/108 95/108 100/113 100/113 105/118 105/118 105/118 110/123 110/123 120/133 120/133 x [mm] 5 5 3 4 4 7 8 7 9 11 9 11 9 11 9 8 10 8 10 8 11 10 13 11 10 15 13 18 16 Rmin. [m] 3,5 3,5 3,5 4,0 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,0 6,0 6,5 6,5 7,0 7,0 7,5 7,5 7,5 8,0 8,0 8,5 8,5 9,0 9,0 9,5 9,5 9,5 10,0 10,0 11,0 11,0 d [mm] 21/35 21/35 21/35 21/35 59/73 59/73 59/73 76/91 76/91 76/91 76/91 76/91 76/91 100/116 100/116 100/116 100/116 100/116 100/116 100/116 100/116 100/116 130/146 130/146 130/146 130/146 130/146 130/146 130/146 130/146 130/146
PT+ x [mm] 13 11 9 18 16 15 13 12 11 24 23 22 20 19 18 17 16 15 30 30 29 28 28 27 27 26 25 Rmin. [m] 2,5/6,0 2,5/6,0 2,5/6,0 2,5/6,0 4,0 4,0 4,0 4,5 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,5 6,0 6,0 6,5 6,5 6,5 7,0 7,0 7,5 7,5 7,5 8,0 8,0 8,0 8,5 8,5 9,0 9,0 Lmin. [m] 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
1.4.2 Gaines plates
Pour la prcontrainte de dalles plates (btiments, tabliers de ponts) par cbles injects, il peut tre intressant pour augmenter lexcentricit des cbles par rapport laxe neutre de la section de bton, dutiliser des gaines plates, de section 78 x 26 mm. Cellesci peuvent gainer des cbles jusqu 4T15S. Les rayons de courbure min. sont de 3 m, paralllement au petit ct de la gaine, respectivement de 10 m. Une trompette spciale assure la transition entre la gaine plate et la tte dancrage. (cf. 1.3.1) Des gaines plates de plus grande capacit peuvent savrer intressantes pour obtenir des forces de dviations maximums dans des dalles ou sommiers. Le souci dapporter des solutions adaptes aux problmes poss par des circonstances particulires (encombrement, paisseur limite, etc.) ont conduit Freyssinet SA mettre au point des cbles de 5 7 T15S mis en uvre dans des gaines plates de 106 x 26 mm. Cette technique ne nous parat dailleurs pas tre limite cette force : il est, au vu du savoir-faire accumul, tout fait envisageable, au besoin, daugmenter encore cette capacit.
7T15S
4T15S
Nous contacter pour des cbles de plus grande capacit en gaines plates.
freyssinet sa | Gaines plates
1.4.3 Supports de cbles
Les supports de cbles doivent tre dfinis avec une grande prcision de faon obtenir le trac des cbles prvu dans le projet. Ils doivent tre stables soit par eux-mmes soit en liaison avec les armatures de louvrage et dimensionns pour tre en mesure de supporter le poids des cbles sans se dformer. Les dessins ci-aprs montrent quelques exemples de solutions. Pour poutres ou entretoises
Ecartement recommand entre supports : E = ~ 1,0 m
Ecartement recommand entre supports : E = 60 90 cm
H = cote mesure du dessus du coffrage jusque sous le cble. Les barres supportant les cbles doivent tre constitues dacier rond S235.
freyssinet sa | Supports de cbles
1.4.4 Niches pour ttes dancrage mobiles
Les entraxes minima entre ttes dancrage sont indiqus dans les tableaux du chapitre 1.3 relatifs aux ttes dancrage. Ils dpendent de la classe de bton. Les recouvrements minima des plaques dancrage sobtiennent en additionnant lenrobage prescrit la moiti de lentraxe min. prcit. Les donnes ci-dessous concernent des ancrages isols. Lorsque plusieurs ttes sont disposes cte cte, il y a lieu de prvoir une seule grande niche en respectant les entraxes et recouvrements minimaux. Extrmit de poutre ou de dalle Sortie en extrados
Type D1/15 D3/15 D4/15 D5/15 C3/15 C4/15 C7/15 C13/15 C19/15 C25/15 C31/15 C3/15 EC C4/15 EC C7/15 EC C13/15 EC C19/15 EC C25/15 EC C31/15 EC
Cble 1T15S 2-3T15S 4T15S 5T15S 2-3T15S 4T15S 5-7T15S 8-13T15S 14-19T15S 20-25T15S 26-31T15S 26-31T15S 26-31T15S 26-31T15S 26-31T15S 26-31T15S 26-31T15S 26-31T15S
a 130 x 70 190 x 85 230 x 90 270 x 95 160 160 180 270 350 420 450 185 210 210 285 350 370 395
b 80 80 80 80 140 140 145 160 170 185 195 160 160 170 180 210 230 230
c 30 60 85 100 65 65 75 100 110 120 130 65 65 75 100 110 120 130
d 180 250 300 350 220 220 260 380 500 570 600 245 275 290 395 500 520 545
Dimensions en mm. Les dimensions des niches tiennent compte dun enrobage du capot de protection de 60 mm.
freyssinet sa | Niches pour ttes dancrage mobiles
1.4.5 Encombrement des vrins Vrins multitorons
Lors de ltablissement des plans dexcution, il faut prvoir derrire chaque tte dancrage mobile, la place ncessaire aux manipulations des vrins de mise en tension Celle-ci dpend des dimensions du vrin, de sa course et du mode de mise en place.
Vrin C60 C110 C350 C1000 K100 K200 K350 K700
Cble 2-3T15S 4T15S 5-13T15S 14-31T15S 2-4T15S 5-7T15S 8-13T15S 14-25T15S
Ancrage C3/15 C4/15 C7-13/15 C19-25-31/15 C4/15 C7/15 C13/15 C19-25/15
a 120 150 240 370 200 210 280 365
b 1 400 1 400 2 300 2 600 1 400 1 800 1 800 2 000
c 600 600 1 050 1 260 540 820 760 850
d 200 260 355 582 290 380 440 610
e 200 180 250 300 200 180 250 250
f 70 80 150 240 130 -
g 60 60 600 740 230 -
freyssinet sa | Encombrement des vrins
Vrins monotorons
Vrin trou central
1.5.1 Gnralits 1.5.2 Torons graisss/gains 1.5.3 Prcontrainte extrieure
1.5.1 Gnralits
Pendant de longues annes, la prcontrainte sest dveloppe presque exclusivement sous la forme des cbles injects au coulis de ciment, linjection offrant le double avantage dune protection anticorrosive efficace et bon march ainsi que de ladhrence cblebton. Puis, lapparition sur le march de torons graisss/ gains en usine a permis un important dveloppement de la prcontrainte sans adhrence en particulier dans le secteur du btiment industriel et commercial pour la ralisation de dalles plates ainsi que dautres structures minces. Plus rcemment, un nouveau champ dapplication sest offert avec la prcontrainte extrieure, tout dabord dans le domaine des renforcements de structure, puis pour des constructions nouvelles, notamment de grands ponts, dans le but de sassurer de meilleurs moyens de contrle et la matrise de la durabilit. La prcontrainte sans adhrence offre tous les avantages essentiels de la prcontrainte classique : hauteur de poutres ou paisseur de dalle gale, porte plus grande do suppression dappuis et, porte gale, hauteur respectivement paisseur plus faible, libert de conception plus grande, dformabilit beaucoup plus faible, la prcontrainte compensant les dformations dues au poids propre, meilleur comportement vis-vis du poinonnement, monolithisme de la structure, rduction des charges permanentes, durabilit du bton exempt de fissuration, tanchit du bton, et, sur un point dimportance variable en fonction des dviations angulaires du trac des cbles ainsi que des matriaux constitutifs de ces derniers, la prcontrainte sans adhrence prsente lintrt de coefficients de frottement sensiblement plus bas. Dans la prcontrainte classique, avec des gaines mtalliques, le coefficient moyen de frottement acier sur acier slve 0,18. Dans la prcontrainte sans adhrence, avec des gaines PEHD, le coefficient de frottement sabaisse 0,14, voire, dans le cas des torons graisss, 0,06. En outre, la prcontrainte extrieure constitue de cbles protgs avec un produit souple (graisse, cire etc) offre lavantage dtre en tout temps contrlable. En cas de besoin, les cbles de prcontrainte extrieure sont facilement dmontables et remplaables. De plus, labsence de cbles lintrieur de la structure conduit des sections plus minces tout en amliorant les conditions de btonnage. Seule ombre au tableau, outre pour ce qui est de la prcontrainte extrieure son prix un peu plus lev que celui de la prcontrainte injecte au coulis de ciment, la prcontrainte sans adhrence ne permet pas de mobiliser la rserve de rsistance de lacier entre la tension de service et la tension de rupture et cette rserve ne peut donc pas tre prise en considration dans le calcul de la scurit la rupture. Mais les quantits minimales darmatures passives prescrites par les normes sont en gnral telles que cette sujtion reste sans consquence. Freyssinet a son actif plusieurs ralisations de renforcement de structures laide de prcontrainte extrieure comme par exemple les ponts de la Lutrive pour ne citer que ceux-l et a acquis un savoir-faire incontestable dans ce domaine.
1.5.2 Torons graisss/gains systme CMM
Les torons ainsi dnomms sont protgs ds la fabrication en usine par un enrobage de graisse et une gaine ralise par extrusion. On connat les monotorons graisss/gains que proposent toutes les usines fabriquant des torons pour la prcontrainte. La ncessit dans la plupart des projets de regrouper un certain nombre de monotorons et les sujtions pratiques et conomiques qui en dcoulent, ont incit dvelopper le systme CMM (Compact-Multi-Mono). Mieux quune longue description, les dessins ci-aprs dfinissent ce nouveau produit qui a dores et dj subi tous les tests et essais requis et obtenu, notamment, le trs svre agrment allemand dlivr par lInstitut fr Bautechnik de Berlin. Coefficients de frottement = 0,06, = 0,009.
Rayon min. [m] Cble type M1T15S CMM2T15S CMM3T15S CMM4T15S Section [mm2] 150 300 450 600 Poids acier [kg/m] 1.18 2.35 3.5 4.7 rx 2.6 2.6 2.6 2.6 ry 2.6 10.0 10.0 10.0
Effort [kN] 0.7 ftk 186 372 558 743 0.75 ftk 199 398 597 797
Transition cble - ancrage
freyssinet sa | Torons graisss/gains systme CMM
Ttes dancrage systme CMM
Type M 1/15
Type CM 2/15
Type CM 3/15
Type CM 4/15
Coupleurs fixes systme CMM
Type KM 1/15
Type KM 4/15
Dimension des frettes spirales, entraxes et recouvrements min. des ttes dancrage
Type M 1/15, Bton C25/30
f : diamtre frette spirale
Ancrage type CM2/15 CM3/15 CM4/15
Frette spirale acier longueur 10 12 12 250 300 300 f 160 200 220
Bton C25/30 A 220 300 340 B 200 240 260 C 130 170 190 D 120 140 150 f 140 160 180
Bton C30/37 A 200 280 300 B 180 200 220 C 120 160 170 D 110 120 130
Montage des ttes dancrage (Type CM 4/15)
Encombrement des vrins CMM
Vrin CMM200 CMM400 CMM600 CMM800
Cble 1T15S 2T15S 3T15S 4T15S
a 80 110 110 120
b 1 200 1 200 1 200 10
c 540 600 600 600
d 107 145 145 180
e 180 200 200 200
f 70 90 90 100
g 110 110 110 110
1.5.3 Prcontrainte extrieure
Disposer les cbles de prcontrainte lextrieur du bton des ouvrages nest pas une ide nouvelle : de nombreuses applications effectues au cours des trente dernires annes dans diffrents pays du monde reposent sur cette ide. Lutilisation de la prcontrainte extrieure sest avre notamment trs intressante pour le renforcement douvrages, que ce soit en vue de les adapter de nouveaux systmes de surcharges rglementaires, ou pour les rendre conformes aux nouveaux rglements de calcul et restaurer intgralement leur aptitude rsister aux sollicitations extrieures. Toutefois, cest en France ds le dbut de la dcennie 80 que la prcontrainte extrieure a t place la pointe des techniques modernes de ralisation des ouvrages neufs. Dans ce contexte, Freyssinet International a mis au point et dvelopp deux systmes de cbles de prcontrainte extrieure tout en adaptant aux exigences de ces systmes la gamme des ttes dancrage des types F et C dfinies dans le 1.3.1. Cette adaptation consiste, notamment, dans ladjonction dune trompette PEHD continuant la gaine lintrieur de la trompette standard ainsi que dun capot de protection de la tte.
Systme I : Cble torons ordinaires
Le cble est constitu de torons ordinaires enfils de faon classique dans une gaine paisse en polythylne de haute densit (PEHD). Le conduit, qui est continu dun ancrage lautre, traverse librement les entretoises intermdiaires en bton grce des fourreaux, gnralement mtalliques, mis en place lors du btonnage de louvrage. Ces fourreaux peuvent faire office de dviateurs. Mise en tension au moyen de vrins ordinaires (cf. 1.4.5) et injection laide dun coulis de ciment sont ensuite effectues de faon traditionnelle. Cette solution prsente de nombreux avantages : le conduit tant extrieur louvrage, la qualit de la ralisation du gainage et en particulier son tanchit, peuvent tre vrifies tout instant, les coefficients de frottement cble/gaine sont faibles ( = 0,14) et le coefficient de transmission lev amne une amlioration importante de lefficacit de la prcontrainte. le systme est parfaitement dmontable et permet donc le remplacement du cble en cas de ncessit.
Systme 2 : Cbles torons graisss/gains
Le cble est constitu de torons graisss et gains individuellement par une couche de polythylne de haute densit extrud chaud, regroups dans une gaine paisse en PEHD. Celle-ci, qui est continue dun ancrage lautre, traverse les entretoises dviatrices dont elle est solidaire. Loriginalit de cette solution brevete et propose par Freyssinet International rside dans le fait que la gaine est injecte au coulis de ciment pralablement la mise en tension : ceci permet dempcher toute interaction des torons lors de la mise en tension et dviter dendommager leur protection individuelle (graisse + gaine). Coefficients de frottement trs faibles et scurit vis--vis de la corrosion sont ainsi garantis. La mise en tension est ensuite effectue toron par toron par paliers laide dun vrin monotoron (cf. 1.4.5), ou de faon traditionnelle laide dun vrin multitorons. Les avantages de cette solution sont multiples : Les coefficients de frottement toron/gaine sont extrmement faibles ( = 0,06) et la valeur leve du coefficient de transmission du cble assure une trs grande efficacit la prcontrainte. La mise en tension toron par toron permet dutiliser un matriel de tension plus lger et donc plus maniable : la taille du vrin ne constitue plus un obstacle la mise en uvre de grosses units.
freyssinet sa | Prcontrainte extrieure
Lemploi du vrin monotoron - moins encombrant quun vrin multitorons - permet de rapprocher laxe du cble de la paroi, ce qui est particulirement intressant dans le cas de sorties de cble sur bossages intrieurs (couls en place ou rapports). Quatre barrires de protection (gaine PEHD, coulis de ciment, gaine polythylne et graisse) garantissent un trs haut niveau de scurit vis--vis de la corrosion. Un rglage ultrieur de la prcontrainte, au cours de la vie de louvrage, est toujours possible (pour autant que les surlongueurs de torons permettant la prise du vrin aient t conserves aprs la premire mise en tension).
Choix des cbles et des ancrages
Le choix des cbles et des ttes dancrage peut tre effectu en se reportant aux tableaux des paragraphes 1.2.4 (cbles torons T15S) et 1.3.1 (ancrages mobiles). Les donnes qui y figurent demeurent valables sauf celles qui concernent les gaines ainsi que le dtail de leur raccordement la tte dancrage.
Dimensions des gaines PEHD
Cbles 4T15S 7T15S 12T15S 19T15S 27T15S Systme 1 [mm] 55,4/63,0 66,0/75,0 79,2/90,0 96,8/110,0 110,2/125,0 Systme 2 [mm] 69,2/75,0 83,0/90,0 101,6/110,0 115,4/125,0 129,2/140,0
Rayons de courbure minimaux
Le trac dun cble de prcontrainte extrieure tant constitu de segments rectilignes raccords par des rayons au droit des dviateurs, il importe de connatre les rayons minimaux applicables afin de limiter les dimensions de ces dviateurs. Le tableau ci-aprs donne les valeurs indicatives pour les units courantes.
Cble 4T15S 7T15S 12T15S 19T15S 27T15S
Rmin [m] 2,00 2,00 2,50 3,00 3,50
Pour de plus amples renseignements : nous consulter.
1.6.1 Prcontrainte courte par torons systme Turnfast 1.6.2 Prcontrainte de structures circulaires 1.6.3 Freyssibar
1.6.1 Prcontrainte courte par torons La prcontrainte par cbles courts : un problme classique.
Tous les systmes traditionnels permettant dancrer par coincement les cbles de prcontrainte reposent sur le principe suivant : le corps dancrage est perc dun ou plusieurs trous coniques dans lesquels chaque toron est ancr laide dun mors constitu de deux ou trois clavettes. Le transfert de leffort du cble au corps de lancrage saccompagne dun mouvement densemble des mors et des torons, ce qui, compte tenu de la conicit des trous, permet le serrage transversal et provoque le coincement. Ce mouvement des mors, communment appel rentre dancrage , entrane un raccourcissement du cble et donc une perte locale de prcontrainte. Sans importance dans les cas habituels, cette perte - dailleurs prise en compte dans les calculs de structure - exclut en pratique lemploi des ancrages classiques coincement pour la prcontrainte par cbles courts, compte tenu de son faible rendement.
Afin de rsoudre le problme pos par la rentre dancrage dans le cas de la prcontrainte par cble court, Freyssinet International a mis au point et propose une solution originale : le systme Turnfast. Dans ce systme, le corps dancrage est constitu de deux pices mtalliques coaxiales disposes bout bout et appuyes lune sur lautre par lintermdiaire de surfaces hlicodales conjugues. Les deux pices sont traverses par le toron de prcontrainte. La partie arrire est perce dun trou conique et reoit le mors dancrage. La partie avant est perce dun trou cylindrique et assure le transfert de leffort du toron la structure. Aprs la mise en tension qui sopre de faon classique, la rotation de la partie avant de lancrage, par rapport la partie arrire, permet de compenser leffet de rentre dancrage et donc dviter la perte de tension locale dans le toron.
freyssinet sa | Prcontrainte courte par torons
Lancrage Turnfast
Lancrage lTF15 est utilis avec des cbles monotorons de 15 mm.
[mm] Type 1TF15 Cble 1T15S F [kN] 186 a 80 b 30 c 40 e 7
F effort utile correspondant la tension p0 = 0,7 ftk, e valeur maximale thorique de la compensation de la rentre dancrage. Leffort rsiduel instantan dans le toron, aprs compensation de la rentre dancrage, varie en fonction de sa longueur et de son trac ainsi que du tassement des pices dancrage. Il peut tre calcul par dfaut en prenant en compte une valeur forfaitaire de ce tassement gale 1 mm.
Lquipement de tension
Lquipement de mise en tension est un vrin multifonctions, entirement automatique, capable dexcuter successivement toutes les oprations ncessaires y compris la compensation de la rentre dancrage.
[mm] Type 1TF15 D 130 d 80 L 400 l 60 masse [kg] 25
La squence des oprations de mise en uvre est la suivante : mise en tension du toron leffort nominal rglementaire laide du vrin spcial, blocage hydraulique du mors et transfert de leffort du toron lancrage - cest au cours de cette opration que se produit la rentre dancrage, reprise de la tension dans le toron jusqu exercer un effort gal la tension nominale initiale. Cette opration est effectue par traction sur la partie arrire de lancrage qui est muni cet effet de deux oreilles latrales, mise en place dfinitive de la partie arrire de lancrage dans sa nouvelle position grce la rotation de la partie avant.
prcontrainte des zones de diffusion defforts (appuis de tablier douvrage dart sur piles, entretoises dabout), prcontrainte transversale des tabliers, prcontrainte verticale par triers tendus dans les mes des ponts caissons, assemblages temporaires ou dfinitifs de pices rapportes (bossages pour ancrages de cbles de prcontrainte extrieure additionnelle, selles de dviation de cbles de prcontrainte, sabots provisoires pour vrinage), assemblage dlments de construction prfabriqus, tirants dancrages dans le sol. Turnfast est un systme brevet par Freyssinet International.
1.6.2 Prcontrainte de structures circulaires au moyen de lancrage X
Lancrage X Freyssinet est le moyen idal pour ancrer des armatures de prcontrainte formes en cerces, que celles-ci soient extrieures ou noyes dans la structure. En rgle gnrale, lancrage X est employ avec des torons graisss/gains, aussi bien pour la rparation ou le renforcement douvrages existants par la prcontrainte additionnelle que pour des ouvrages neufs avec une prcontrainte intrieure au bton. Le domaine dapplication prfrentiel de lancrage X est celui des structures cylindriques ou symtrie de rvolution. Des dispositions simples de mise en uvre permettent dassurer la dmontabilit de la prcontrainte si cette dernire doit tre seulement temporaire. Une protection renforce de ce systme de prcontrainte peut tre obtenue en logeant le toron gain/graiss dans un conduit en polythylne haute densit et en injectant le vide annulaire au moyen dun coulis de ciment avant la mise en tension pour amliorer la portance du toron sur la structure. Une caractristique remarquable de lancrage X est la protection double du mors dancrage entirement confin dans le bloc inject de graisse et isol au moyen de deux capots de fermeture garantissant ainsi une parfaite tanchit.
freyssinet sa | Prcontrainte de structures circulaires au moyen de lancrage X
Donnes gomtriques
Les ancrages 1X15 (195 kN) et 2MX15 (390 kN) sont utiliss avec des cbles monotorons de 15 mm. Leffort au droit de lancrage, aprs blocage, sobtient en prenant en compte une rentre de clavettes de 6 mm. Au voisinage de lancrage X, le trac du toron doit prsenter un rayon de courbure dau moins 2,0 m. La mise en tension se fait au moyen du vrin monotoron trou central (cf. 1.4.5).
1.6.3 Freyssibar
Outre la solution dcrite dans le paragraphe 1.6.1 (prcontrainte courte par toron), Freyssinet a dvelopp un systme de prcontrainte par barre destin raliser des assemblages provisoires ou dfinitifs. Lacier est du type 1 030/815, limitie lastique fp0.1k = 835 N/mm2 et contrainte de rupture fpk = 1 030 N/mm2 Lensemble comprend : des barres filetes de diffrents diamtres, des ancrages crou avec une rotule autorisant un manque de perpendicularit de max, 3, des vrins de mise en tension permettant de contrler et de rgler leffort rsiduel dans la barre aprs transfert de ce dernier sur lcrou.
Caractristiques des barres et dimensions des ancrages
Barre [mm] 26.5 32 36 40 50 Section [mm2] 552 804 1018 1257 1964 V [kN] 398 580 734 906 1416 Plaque [mm] axa 110x110 125x125 140x140 150x150 185x185 b 30 35 40 40 45 Ecrou [mm] h 45 51 56 60 71 s 50 56 62 65 90
V : effort de service la tension 0,7 fpk
Pour plus de renseignements, prire de vous adresser notre service technique ou www.freyssibar.com
09/2007-1 freyssinet sa | Prcontrainte par barres 1.69
1.7.1 Performances mcaniques 1.7.2 Durabilit 1.7.3 Units et ancrages 1.7.4 Montage
Au cours des 20 dernires annes, lvolution rapide des structures haubannes, en particulier des ponts haubans, a reflt lintrt grandissant que prsente ce mode de construction. La mise en service en 1995 du pont de Normandie avec sa trave centrale de 856 mtres a montr que cette technique pouvait sappliquer un domaine jusque l rserv aux ponts suspendus. Les structures haubans modernes ncessitent une technologie et des matriaux de grande qualit. A ce point de vue, les haubans sont probablement le composant le plus important. Freyssinet a particip activement au dveloppement de la technologie moderne des haubans depuis le dbut des annes soixante, lorsque lintrt pour ce type de structure sest rveill. Les principales qualits requises pour un hauban sont : rsistance mcanique rsistance la fatigue durabilit Le dveloppement des haubans Freyssinet sest poursuivi en respectant ces impratifs. La technologie des haubans Freyssinet est fonde sur lindpendance totale de chaque toron, elle prsente les caractristiques suivantes : ancrages individuels possibilit de montage et de mise en tension individuels possibilit de remplacements individuels protection individuelle contre la corrosion La simplicit et la rapidit de remplacement sans perturber le schma statique de louvrage, le contrle et le rglage de la force dans chaque toron laide de la mthode disotension sont autant davantages dun systme aujourdhui prouv.
freyssinet sa | Haubans
1.7.1 Performances mcaniques Rsistance mcanique
La gamme usuelle de capacit des haubans stend de 1434 kN (12 torons) 15173 kN (127 torons) bien que des haubans plus puissants aient t mis en uvre (205 torons / 24490 kN pour la tour de Collserola Barcelone en Espagne). Llment rsistant des haubans Freyssinet consiste en un faisceau de torons de 7 fils de 15,7 mm de diamtre haute rsistance, parallles et protgs individuellement appels Monostrands. Chaque toron est ancr individuellement dans une tte dancrage afin que la rsistance globale du faisceau ne soit pas diminue. Les caractristiques du toron sont les suivantes : Section nominale dacier : 150 Rsistance nominale la traction : 1770 Module dlasticit : 195 Masse nominale : 1,17 Charge de rupture caractristique spcifie : 265 Allongement sous charge maximale : min. 3,5
mm2 N/mm2 kN/mm2 kg/m3 kN %
La rigidit du cble se caractrise par le produit A x E de laire A de la section transversale du cble par le module dlasticit efficace E ; elle sexprime en kN. Le module dlasticit efficace E des haubans Freyssinet est donn par la figure ci-aprs : elle indique le rseau de courbes reprsentatives du rapport E/Eo en fonction de la longueur de la projection horizontale du hauban, pour diffrentes valeurs de contrainte de traction. Les courbes se dduisent de la formule dErnst : 1 E = Eo 2 l 2 Eo 1+ 10-12 12 3 dans laquelle E est le module dlasticit efficace, en kN/mm2 E0 est le module dlasticit du cble droit gal 195 kN/mm2 est le poids volumique du cble ramen au volume dacier, 87000 N/m3 l est la projection horizontale du hauban, en m est la contrainte du toron, en N/mm2
freyssinet sa | Performances mcaniques
1.7.1 Performances mcaniques Rsistance dynamique
Contrairement aux cbles de prcontrainte dun pont en bton, les haubans subissent des variations de contraintes qui peuvent atteindre 100 150 N/mm2 suivant le rapport de la charge utile au poidspropre de louvrage. De plus, les charges dynamiques induisent, spcialement pour les ponts de grande porte, non seulement des variations de contrainte de traction axiale, mais galement des contraintes de flexion prs des ancrages. Tous ces aspects ont t analyss exhaustivement et essays : il en est rsult un hauban de grande rsistance la fatigue, jusqu deux millions de cycles sous une variation de contrainte (p, fat.) de 210 N/mm2 (cble) et 280 N/mm2 (toron seul) avec une contrainte suprieure gale 0,45 fois celle de rupture. Des dispositifs spciaux sont utiliss afin dliminer leffet de groupe : par rapport la fatigue, le comportement du hauban est ainsi le mme que celui dun toron. La rsistance rsiduelle est la force maximale laquelle peut tre soumis le hauban aprs action des sollicitations de fatigue sans provoquer de dommages un quelconque de ces composants. Les tests ont montr que le hauban Freyssinet dveloppe une rsistance rsiduelle suprieure ou gale 95 % de la charge la rupture caractristique garantie du faisceau de torons.
1.7.2 Durabilit
Une protection efficace contre la corrosion est la condition de sa durabilit. Tous les composants mtalliques du hauban Freyssinet sont protgs par au moins trois barrires efficaces contre la corrosion. De plus, le concept moderne des haubans Freyssinet inclut les dispositifs ncessaires pour pratiquer une surveillance long terme de tous les composants et la possibilit dun dmontage ais pour contrler ou rparer en cas de dgt accidentel. On a gnralis lemploi de produits de protection contre la corrosion rsistant la fissuration. Le hauban Freyssinet est constitu dun faisceau de torons appels Monostrands
Faisceau de torons
1re barrire : les torons sont galvaniss (voire galfaniss) chaud avant leur dernier trfilage, les rcents dveloppements montrent quun galfanisage (95 % zinc 5 % aluminium) augmente encore considrablement la durabilit de la protection par rapport au galvanisage (100 % zinc). Le poids du revtement atteint dans les 2 cas au moins 180 g/m2. 2e barrire : les torons sont injects avec une cire raison dau moins 12 g/m3 3e barrire : chaque toron est gain individuellement par une gaine PEHD La mise en place dans une gaine gnrale ou dans un conduit constitu de 2 demi-coquilles constitue encore une barrire supplmentaire contre les infiltrations deau. Les zones dancrage sont conues avec le mme soin particulier pour la protection contre la corrosion. Les indications concernant les dimensions des gaines de raccordement et des capots de protection figurent au chapitre suivant.
freyssinet sa | Durabilit
1.7.3 Units et ancrages Units de cbles
Le tableau suivant rsume les principales caractristiques des haubans de tailles les plus courantes pour les ponts. Leffort de rupture est donn pour des torons de rsistance fpk = 1 770 N/mm2. Notre brochure Stay Cables contient les donnes techniques dtailles et des rfrences. Elle vous sera envoye sur demande.
Type [-] 4T15S 7T15S 12T15S 19T15S 27T15S 31T15S 37T15S 55T15S 61T15S 73T15S 75T15S 91T15S 109T15S 127T15S Section [mm2] [mm2] 600 1050 1800 2850 4050 4650 5550 8250 9150 10950 11250 13650 16350 19050 Effort de rupture 1,0 fpk [kN] 1060 1855 3186 5044 7168 8230 9824 14602 16195 19381 19912 24160 28939 33718 Effort service 0,45 fpk [kN] 477 835 1434 2270 3226 3704 4421 6571 7288 8722 8961 10872 13023 15173 Gaine en partie courante ext / eparoi [mm] 90/6 110/6 125 / 6 140 / 6 160 / 6 160 / 6 180 / 6 200 / 6 225 / 7 250 / 8 250 / 8 280 / 9 315 / 10 315 / 10
Dans le cas douvrages en bton prcontraint, on peut placer les ancrages suffisamment loin des zones critiques de sorte que, grce ladhrence produite par linjection, ils ne subissent que relativement peu de variations de contrainte. Sagissant dun pont haubann, les cbles jouent le rle dappuis verticaux et reprennent donc directement et intgralement lensemble des charges (permanentes et variables) qui agissent sur la structure. Cest la raison essentielle pour laquelle on limite les contraintes dans lacier ltat de service un taux notablement plus bas que dans la prcontrainte traditionnelle (ser = 0.45 fpk)
freyssinet sa | Units et ancrages
Lancrage peut tre utilis en tant quancrage actif ou passif. Lancrage fixe de base est dsign par n HD 2 000 F Si leffort du hauban doit tre ajust sans dmonter un seul lment de la tte dancrage on peut utiliser un ancrage rglable : le rglage est ralis par lajustement dun crou sur un tube filet. Cet ancrage est dsign par n HD 2 000 R. La longueur de rglage est adapte en fonction des spcifications du projet. Il est recommand dutiliser la combinaison dancrage suivante pour les haubans de ponts : n HD 2 000 F une extrmit et n HD 2 000 R lautre extrmit. Les deux types dancrage peuvent tre placs dans le pylne ou sur le tablier en fonction des considrations pratiques du projet. La mise en tension initiale du cble peut tre effectue partir de lun ou lautre des ancrages. Les dtails des dimensions extrieures du hauban Freyssinet standard donns ci-aprs correspondent aux ancrages des structures en bton. Elles sont prvues pour un bton C30/37 (35 N/mm2 28 jours) et ont les dimensions horizontales minimums requises pour linstallation et la mise en tension.
Ancrage fixe n HD 2 000 F
Type [n] 4 7 12 19 27 31 37 55 61 73 75 91 109 127
Plaque dappui a/b/e [mm] 210 / 40 / 115 220 / 40 / 115 275 / 50 / 151 340 / 50 / 186 400 / 60 / 212 420 / 60 / 221 460/ 70 / 239 550 / 80 / 285 600 / 90 / 318 640 / 100 / 342 640 / 100 / 342 720 / 110 / 374 770 / 120 / 386 810 / 130 / 424
Capot dinjection m/n [mm] 108 / 119 108 / 119 200 / 275 240 / 275 280 / 285 280 / 290 300 / 305 360 / 320 395 / 330 423 / 340 423 / 340 470 / 360 490 / 380 535 / 400
Tube coffrant if/hf [mm] 133 / 63 146 / 63 178 / 6 219 / 6 245 / 6 273 / 6 324 / 6 356 / 8 368 / 9 368 / 9 368 / 9 419 / 10 432 / 10 457 / 10
Bride c [mm] 180 180 210 250 280 290 320 370 405 433 433 480 500 545
Longueur Lmin [mm] 800 1000 1 200 1 400 1 750 1 750 1 900 2 200 2 400 2 500 2 850 3 100 3 250 3 700
Gaine ig/hg [mm] 90 / 6 110 / 6 125 / 6 140 / 6 160 / 6 160 / 6 180 / 6 200 / 6 225 / 7 250 / 8 250 / 8 280 / 9 315 / 10 315 / 10
Ancrage rglable n HD 2 000 R
Plaque dappui a/b/e [mm] 210 / 40 / 124 210 / 40 / 143 300 / 50 / 192 350 / 50 / 230 420 / 60 / 260 440 / 60 / 270 470/ 70 / 290 570 / 80 / 350 610 / 90 / 375 670 / 100 / 405 670 / 100 / 405 750 / 110 / 450 815 / 120 / 480 850 / 130 / 525
Capot dinjection m/n [mm] 108 / 250 127 / 255 160 / 346 194 / 356 222 / 376 233 / 386 252 / 411 304 / 446 336 / 466 368 / 481 368 / 481 410 / 524 435 / 560 478 / 600
Tube coffrant if/hf [mm] 140 / 63 159 / 63 219 / 6 245 / 6 299 / 8 299 / 8 324 / 8 368 / 8 406 / 9 445 / 10 445 / 10 483 / 11 530 / 13 559 / 13
Ecrou c [mm] 130 200 235 284 336 346 368 438 460 506 506 546 600 640
Longueur Lmin [mm] 800 1 000 1 200 1 400 1 750 1 750 1 900 2 200 2 400 2 500 2 850 3 100 3 250 3 700
Gaine ig/hg [mm] 125 / 6 140 / 6 160 / 6 180 / 6 200 / 6 200 / 6 225 / 7 250 / 8 280 / 9 315 / 10 315 / 10 355 / 11 400 / 12 400 / 12
Dans le cas des structures mtalliques ou dautres conditions de support, les dimensions en plan doivent tre respectes et lpaisseur doit tre calcule en consquence.
1.7.4 Montage
Le concept du hauban Freyssinet, fond sur lindpendance des torons les uns par rapport aux autres, conduit une mthode de mise en uvre la fois simple et facile : les haubans sont monts sur le site toron par toron. Cette opration ne ncessite quun matriel lger. oprations de mise en tension toron par toron puisque la distance entre les ancrages varie galement durant ce processus. Pour garantir luniformit des forces dans lensemble des torons dun hauban lissue de lopration de mise en tension, Freyssinet a mis au point une mthode brevete, appele Isotension. La figure ci-dessous montre schmatiquement le principe de lisotension, le premier toron tant quip dun dispositif de mesure de force.
Du fait de la souplesse de la structure, la tension individuelle des torons dun hauban varie durant les
force totale : n x Fn
freyssinet sa | Montage
1.7.4 Montage Remplacement du cble
Comme il est impossible dexclure un accident d au trafic, chaque hauban doit tre facilement remplaable, sans sollicitation excessive de la structure, ni interruption de trafic. Lancrage de hauban Freyssinet permet le remplacement individuel des torons et donc un entretien facile du hauban.
Rglage de la tension et vrification
Le rglage de la force de traction des haubans peut, si ncessaire, seffectuer toron par toron de la mme manire que lors de la phase de mise en tension initiale, au moyen dun vrin monotoron. Sur les ancrages rglables, cette opration peut galement tre mene bien globalement laide de vrins faible course spcialement conus et fabriqus par Freyssinet pour des rglages fins ou des ajustements ultrieurs durant lexploitation de louvrage.
Protection anti-corrosion et finitions
Les dernires oprations entreprendre aprs le rglage de la tension concernent la finition des zones dancrage et de transition et la protection permanente des lments exposs la corrosion. Les haubans constitus de torons individuellement protgs ne ncessitent que des oprations de finition simples.
Amortisseurs de vibrations internes
Lorsque des vibrations de hauban sont susceptibles de se produire avec une grande amplitude, il est sage de prvoir linstallation damortisseurs. Freyssinet a dvelopp une srie de dviateurs avec amortisseurs intgrs (DGD) qui peuvent tre adapts au tube coffrant. Au contraire des manchons usuels en noprne qui ne servent qu filtrer les contraintes de flexion, les DGD sont des amortisseurs visqueux placs une distance suffisante de lancrage pour permettre des mouvements transversaux et dissiper de lnergie.
Veuillez nous consulter pour plus de dtails sur nos haubans.
Ds les tout premiers dveloppements de son invention, Eugne Freyssinet a toujours mis laccent sur un systme et des solutions aussi simples que possible et de ce fait, adaptes aux multiples et diverses conditions de mise en uvre que la pratique de la construction en bton prcontraint impose. La grande souplesse dutilisation quoffre le systme Freyssinet de prcontrainte par torons aussi bien au stade de la fabrication que de la pose et de la mise en tension en tmoigne. Les pratiques locales ont aussi incit Freyssinet SA dvelopper des techniques de mise uvre adaptes et rpondant aux besoins des concepteurs et des entreprises.
Fabrication des cbles
Le systme Freyssinet permet, soit de fabriquer les cbles en usine, soit de livrer sparment sur le chantier les gaines, les torons et les ttes dancrage. Dans le premier cas, les cbles sont gains et enrouls dans notre usine sur bobines ou dans des cadres (paniers) pour faciliter la manutention le stockage et la pose. Dans le deuxime cas, les composants sont livrs sparment sur le chantier : la gaine est mise en place dans le coffrage en mme temps que le ferraillage, les cbles sont enfils avant ou aprs le btonnage. Le montage des blocs dancrage constitue la dernire opration avant la mise en tension.
Dchargement et stockage sur chantier
Quelle que soit la mthode de pose retenue, les lments constitutifs des cbles doivent tre dchargs et stocks avec le plus grand soin et protgs contre toute agression (contact direct avec le sol, intempries, condensation). Lentrepreneur responsable du chantier doit respecter rigoureusement les instructions crites remises en dbut de chantier.
Vu la grande prcision de pose des cbles exige ( 5 mm), il est impratif que les supports soient faonns et souds aux cotes exactes dans un atelier quip cet effet. Freyssinet SA possde un tel atelier rserv cette activit, avec une table de soudure des supports et offre cette prestation. Pour la prcontrainte de dalle on a gnralement recours aux paniers de supports standard (cf. 1.4.3 : Supports de cbles). Dans certains cas particulier, Freyssinet SA offre aussi ltablissement des listes de paniers de supports. La mise en place des supports, gnralement par le ferrailleur, doit galement respecter les mmes exigences de prcision.
Pose des cbles
La mthode de pose, partir de bobines ou par enfilage, est choisie dentente avec le chef de chantier en fonction du genre et des dimensions de louvrage, du nombre dtapes, du type et de la localisation des cbles, des tapes de btonnage, du programme des travaux, des engins de levage disponibles, etc. Dans la plupart des cas, la mise en place des cbles par poussage des torons dans les gaines pralablement poses vides savre plus intressante tant au point de vue conomique que pratique. En effet, le ferrailleur pose les gaines en mme temps que les armatures passives et le coffreur peut, lexception de laccs aux extrmits des cbles, terminer son travail. Il en rsulte des gains de temps qui, dans le cas de longues tapes de construction, peuvent tre importants. Si lenfilage a lieu avant le btonnage,
freyssinet sa | Mise en uvre
on a recours des gaines de dimensions standard (cf. 1.4.1), dans lautre cas, cest--dire aprs btonnage, des gaines du diamtre immdiatement suprieur celui de la gaine standard et, sil sagit de gaines mtalliques, des gaines renforces (feuillard de 0,4 mm). La pose de cbles prpars en usine et livrs sur bobines exige que louvrage soit partiellement coffr et ferraill et que la place soit alors laisse la pose des cbles. Ce nest quensuite quon pourra terminer le ferraillage et fermer les coffrages. Cette mthode est intressante dans le cas de chantiers exigus tandis quailleurs elle est source dinterfrences et de pertes de temps. Lors de la pose des cbles, il y a lieu de disposer des vents aux points hauts des gaines.
Le systme Freyssinet permet la mise en tension des cbles en une ou plusieurs tapes selon le programme tabli par lingnieur du bureau dtudes. (cf. 1.1) : Informations pour ltude du projet). A chaque tape, les mises en tension sont effectues par paliers avec, chaque palier, mesure des allongements obtenus. Ceux-ci sont compars aux allongements thoriques calculs. Les paramtres dterminants pour le contrle de la force de prcontrainte applique restent cependant la section du vrin et la pression hydraulique. La mesure des allongements constitue une vrification et ne saurait tre un indicateur prcis et fiable de la force de prcontrainte. La pratique ayant montr que les allongements effectifs peuvent fluctuer autour de la valeur thorique ( 15% pris isolment et 5 % pour la moyenne). Les efforts appliqus et les allongements mesurs sont protocols et le document correspondant transmis lingnieur responsable. Les surlongueurs de cbles (permettant leur fixation sur le vrin) ne sont coupes que lorsque les rsultats obtenus ont t vrifis et reconnus en ordre. Les vrins enclenchement latral avec leur piston central ainsi que les vrins trou central grce leur systme de ressorts permettent un enfoncement actif des clavettes ce qui a pour effet de rduire et de mieux matriser le phnomne de rentre des clavettes (cf. 1.1.3). Le fonctionnement des vrins et les diverses oprations effectues lors dune mise en tension sont dcrits en dtail dans les pages suivantes.
Une fois les mises en tension de tous les cbles termines et les procs-verbaux correspondants vrifis, les surlongueurs des cbles sont coupes, les ttes dancrage pourvues dun tube dinjection et cachetes. Si ce nest dj fait, on procde alors aux essais de composition de coulis de ciment en contrlant que le mlange prvu, et en particulier la fourchette des valeurs du rapport E : C, permet de satisfaire aux critres prescrits. Ensuite, on effectue linjection des cbles en commenant lextrmit la plus basse et en poussant le coulis, au moyen dune pompe spciale. Avant de fermer les vents on contrle la fluidit du coulis la sortie. Les oprations dinjection font lobjet dun procs-verbal contenant toutes les donnes importantes : composition du coulis, matriel utilis, rsultats des contrles et mesures. Conformment aux directives pour la protection anticorrosion temporaire des cbles de prcontrainte dictes par lOFROU (28 septembre 2001) les cbles dont la mise en uvre ne respecte pas les dlais dfinis sous 1.1.6 Injection, sont imprgns dune solution huile-eau (par exemple Rostschutz 310).
Comme son nom lindique, la technique consiste faire le vide dair lintrieur de la gaine pour y injecter le coulis qui va naturellement occuper le volume par aspiration. Pour viter quelle-mme ne se remplisse de coulis de ciment, la pompe vide est quipe dun dispositif appel pige coulis. Ce mode dinjection permet dobtenir dexcellents rendements tout en rduisant considrablement le nombre des vents.
A la fin du chantier, un rapport final atteste que tous les matriaux utiliss et les interventions de mise en uvre ont satisfait aux exigences contractuelles ainsi quaux prescriptions du plan dassurance qualit (dclaration de conformit).
Fonctionnement des vrins trou central 1. Mise en place
Ordre de mise en place du vrin et de ses accessoires : a) Tte dancrage avec clavettes b) Ressorts c) Couronne de blocage d) Corps du vrin e) Bloc arrire avec clavettes auxiliaires
2. Prparation pour mise en tension
Fixation des torons sur le bloc arrire du vrin au moyen de clavettes auxiliaires
3. Mise en tension
Mise en pression de la chambre du vrin (f) la pression correspondante leffort dsir dans le cble. En rgle gnrale, la mise en pression se fait par paliers auxquels on mesure lallongement du cble. Les ressorts assurent un blocage uniforme des clavettes et limitent leur rentre. Lorsque lallongement du cble dpasse la course (g) du vrin, il faut procder une ou plusieurs reprises. Soit : blocage provisoire des torons sur la tte dancrage (a) fermeture du vrin par vidange de lhuile de la chambre principale (f) reprise des torons sur le bloc arrire du vrin (e) reprise de la mise en tension
4. Vidange et dmontage du vrin
Vidange de lhuile de la chambre et dmontage du vrin et de ses accessoires.
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