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Précontrainte

Option V de STATIK

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Le module Précontrainte de STATIK permet la modélisation et le calcul des structures précontraintes, par fils adhérents ou par post-tension, de géométrie quelconque. Il convient aussi bien au dimensionnement des très grands ponts qu'à l'étude d'un cadre plan précontraint. La mise en tension précise peut comporter plusieurs phases et suivre les étapes de construction. L'ingénieur peut contrôler l'effet de la précontrainte calculé sur la base de la géométrie et du programme de mise en tension.

 

Modélisation des unités de précontrainte

Géométrie

  • La géométrie des unités de précontrainte est définie graphiquement de façon interactive, relativement au tracé directeur – une courbe dans l'espace qui correspond p.ex. à l'axe de la chaussée d'un pont – et relativement aux sections transversales placées le long du tracé directeur
  • Les sections peuvent comporter des lignes directrices qui permettent de placer automatiquement les unités de précontrainte dans ces sections en fonction du tracé vertical
  • La saisie du tracé vertical des unités de précontrainte s'effectue graphiquement dans l'élévation développée le long du tracé directeur
  • Possibilité de spécifier des segments devant respecter un rayon minimal ou une certaine tangente
  • Possibilité aussi de définir explicitement des courbes paraboliques paramétrées pour le tracé en élévation des unités de précontrainte
  • Possibilité d'importer des unités de précontrainte depuis des fichiers de type texte (standard STATIK-3)
  • Possibilité de définir une précontrainte externe

Matériaux

  • Qualité de l'acier
  • Avec ou sans injection
  • Coefficient de frotteemnt, déviations involontaires, rentrée de clavettes
  • Surface et nombre de torons
  • Rayon de courbure minimal

Mise en tension

L'évolution de la force de précontrainte d'une unité de précontrainte peut être introduite de manière explicite (couples distance–force). Elle est cependant normalement définie en déterminant les étapes de mise en tension aux têtes d'ancrage. Ces différentes étapes peuvent être répétées plusieurs fois, dans l'ordre désiré :

  • Mise en tension à l'ancrage mobile, avec une force définie comme Facteur · ftk
  • Relâchement à l'ancrage mobile jusqu'à mesurer une force définie comme Facteur · ftk
  • Relâchement à la force maximale, où la force de relâchement à l'ancrage est déterminée de manière à ce que la première valeur maximale de la force de précontrainte au voisinage de l'ancrage atteigne une valeur maximale prédéfinie
  • À la dernière opération sur un ancrage, un blocage est automatiquement effectué lorsqu'un glissement des clavettes non nul a été spécifié

Groupes d'unités de précontrainte et étapes de contruction

La disposition des unités de précontrainte en groupe offre les avantages suivants :

  • Meilleure vue d'ensemble dans les projets complexes
  • Les efforts résultant de toutes les unités de précontrainte d'un groupe sont réunis en un chargement dont l'effet peut être soit combiné soit analysé séparément
  • Un groupe de précontrainte peut être activé avec une étape de construction

Une unité de précontrainte peut être tendue dans une étape, puis retendue dans une étape ultérieure.

Résultats

L'effet de la précontrainte sur la structure est modélisé sous forme de chargements équivalents, en tant qu'état de contrainte propre. Dans les résultats, il est possible de choisir la part désirée lors de la sortie des efforts intérieurs et des résultats aux sections :

  • Seule la part des efforts intérieurs due aux effets d'hyperstaticité
  • Seule la part des efforts intérieurs due à l'unité de précontrainte
  • La part d'effort intérieur de la section de béton, correspondant à la somme des deux précédentes, c. à d. précontrainte considérée en tant qu'action extérieure
  • Même en présence de précontrainte, l'armature passive peut être dimensionnée automatiquement