Béton Précontraint

Le cours Béton Précontraint (BPC4201, semestre 4, UE2, 3 crédits) présente le principe, les technologies et le calcul des éléments en béton précontraint. La précontrainte consiste à comprimer le béton, au moyen d’armatures actives tendues, avant l’application des charges, afin qu’il ne soit pas (ou peu) tendu en service. Elle permet de franchir de plus grandes portées avec des sections plus minces : poutres de ponts (ouvrages sur le fleuve Niger, sur les koris et les routes nationales), dalles de grandes portées, poutrelles et prédalles préfabriquées, réservoirs. Le cours suit les Règles BPEL 91 modifiées 99, cohérentes avec le BAEL 91 et encore utilisées dans de nombreux dossiers d’ouvrages d’art en Afrique de l’Ouest, et signale systématiquement les équivalences de l’Eurocode 2 (section 5.10 et chapitres 6 et 7).

Objectifs d’apprentissage

• Expliquer le principe de la précontrainte et distinguer pré-tension et post-tension.
• Connaître les matériaux (béton, torons T15S, ancrages, gaines) et les tensions initiales réglementaires.
• Calculer les pertes de précontrainte instantanées et différées.
• Calculer les contraintes normales dans une section précontrainte et dimensionner la force et l’excentricité de précontrainte (sections sous-critique et surcritique).
• Vérifier une poutre précontrainte à l’ELU de flexion et à l’effort tranchant.
• Faire le lien entre BPEL 91 et Eurocode 2.

Prérequis

Résistance des matériaux (contraintes de flexion composée, caractéristiques géométriques des sections), Béton Armé 1 et 2 (matériaux, ELU/ELS, flexion simple, effort tranchant).

Plan du cours

1. Leçon 1 — Principe de la précontrainte, procédés et matériaux
2. Leçon 2 — Pertes de précontrainte instantanées et différées
3. Leçon 3 — Contraintes normales et dimensionnement de la précontrainte en flexion
4. Leçon 4 — Vérifications à l’ELU de flexion et à l’effort tranchant

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 18 h de CM, 8 h de TD, 6 h de TP (visite d’une aire de préfabrication ou d’un chantier d’ouvrage d’art, étude d’un dossier d’exécution, calcul sur tableur) et 28 h de travail personnel. Évaluation : contrôle continu (quiz, devoirs de TD, rapport de TP) et examen final écrit ; pondération selon le règlement des études d’EPI-NIGER.

Bibliographie

• Règles BPEL 91 révisées 99 — Règles techniques de conception et de calcul des ouvrages et constructions en béton précontraint suivant la méthode des états limites, CSTB / Eyrolles.
• Y. Guyon — Béton précontraint : étude théorique et expérimentale, Eyrolles.
• R. Chaussin et al. — La précontrainte, Presses de l’École nationale des Ponts et Chaussées.
• NF EN 1992-1-1 (Eurocode 2) et NF EN 1992-2 (ponts en béton), AFNOR.
• J. Fauchart — Initiation au calcul des ponts en maçonnerie, en béton armé et en béton précontraint, Eyrolles.