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Les essais de Convenances
Club Régional Ouvrages d’Art
14 juin 2005 à Vitré
14 juin 2005 - VitréClub Régional Ouvrage d’Art – Régions Bretagne et Pays de Loire
Epreuves préalables à l’exécution
Dossier d’études de béton complet pour confirmer les caractéristiques retenues sur le matériau
– Résistance de la matrice cimentaire– Résistance post fissuration
Essais de convenance pour qualifier la mise œuvre– Qualification du béton mis en œuvre en usine– Validation de la méthode coulage (facteur K)– Caractérisation du comportement des éléments minces
Présentation sommaire de l’ouvrage
14 juin 2005 - VitréClub Régional Ouvrage d’Art – Régions Bretagne et Pays de Loire
Caractéristiques générales
Portée : 19mBiais : 60 gradesLargeur de l’ouvrage : 12,6m entre garde corps
– chaussée de 7,6m – trottoir de 1,25m
– piste cyclable de 2,5m
Chaussée : – couche de GB3 d’épaisseur minimale de 9cm – couche de Béton Auto Compactée de 15cm – revêtement BBTM de 2,5cm
Appuis : culées fondées sur pieux
14 juin 2005 - VitréClub Régional Ouvrage d’Art – Régions Bretagne et Pays de Loire
Coupe transversale
Caractérisation du Ductal
Comportement en traction du matériau
14 juin 2005 - VitréClub Régional Ouvrage d’Art – Régions Bretagne et Pays de Loire
Contrainte de première fissuration
Essais de caractérisation de la contrainte critique : détermination de Ftj
Par des essais de flexion 4 points (6 éprouvettes 7x7x28 dans le cas St Pierre La Cour)Possibilité de caractériser la matrice cimentaire par traction directe
14 juin 2005 - VitréClub Régional Ouvrage d’Art – Régions Bretagne et Pays de Loire
Contrainte de première fissuration
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2flèche (mm)
cont
rain
te é
quiv
alen
te (
MPa
)
861-1861-2861-3862-1862-2862-3
��������
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14 juin 2005 - VitréClub Régional Ouvrage d’Art – Régions Bretagne et Pays de Loire
Résistance post-fissuration
Recalcul de l’ouverture de fissure initialisée à partir de la perte de linéarité identifiée précédemment.
Essais de flexion 3 points sur éprouvettes 7x7x28 entailléesAnalyse inverse de ces courbes : comportement moyen post fissuration des échantillons
14 juin 2005 - VitréClub Régional Ouvrage d’Art – Régions Bretagne et Pays de Loire
Résistance post-fissuration
0,0E+00
2,0E+05
4,0E+05
6,0E+05
8,0E+05
1,0E+06
1,2E+06
1,4E+06
1,6E+06
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5
ouverture de fissure (mm)
mom
ent (
N.m
m)
864-2 863-2 863-3
864-1 864-3
���������������� ���
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14 juin 2005 - VitréClub Régional Ouvrage d’Art – Régions Bretagne et Pays de Loire
Loi de comportement en traction
La loi de comportement caractéristique en traction linéarisée par segment obtenue par les essais
0
2
4
6
8
10
12
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4ouverture de fissure (mm)
tract
ion
(MPa
)
Cette loi de comportement intrinsèque du matériau sera corrigée par un facteur d’homothétie K issus des essais de convenances
Essais de mise œuvre
Poutre témoinEléments minces
14 juin 2005 - VitréClub Régional Ouvrage d’Art – Régions Bretagne et Pays de Loire
Essais sur élément de poutre
Fabrication d’un élément témoin de 3m en novembre chez CPC.
Torons remplacés par des barres d’acier :Essai non représentatifPour la précontrainte
Représentatif des conditions de bétonnage, il permetd’apprécier le facteur d’orientation K.
14 juin 2005 - VitréClub Régional Ouvrage d’Art – Régions Bretagne et Pays de Loire
Caractérisation du facteur K
Position des prélèvements sur l’élément témoin.
75 cm
Essais sur éprouvettes prélevées conduisent aux résultats suivants :
K = 1,34 pour le cisaillementK = 1,81 pour les justifications locale de diffusion de précontrainteK = 2,15 pour la flexion longitudinale (effets de bord au bétonnage)
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Essais sur éléments minces
Au stade des essais de convenance, l’ épaisseur optimisée des pré dalles est de 25mm.
– Essais avec des épaisseurs de 25 et 30mm menés de front pour ne pas ralentir l’avancement du projet
– Essais selon les recommandations AFGC et essais de charge réelle en usine.
14 juin 2005 - VitréClub Régional Ouvrage d’Art – Régions Bretagne et Pays de Loire
Essais de charges réelles sur une prédalle
BB capacité 1000kg rempli de sable à hauteur de 608 kg
BB capacité 1000kg rempli de sable à hauteur de 500kg
BB capacité 1000kg rempli de sable à hauteur de 500kg
BB capacité 1000kg rempli de sable à hauteur de 500kg
ELS
ELU
ELS rare :1108 Kg (f=7mm)
Déchargement (f=0)
ELU :1608Kg (f=18mm)
Charge à rupture
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Essais sur éprouvettes
Essais de flexion 4 points en laboratoire– Pour 25mm : σmoy=28,84Mpa– Pour 30mm : σmoy=29,34Mpa
Essais avec éprouvettes usine– Pour 25mm : σmoy=20,68Mpa– Pour 30mm : σmoy=22,79Mpa
Valeur minimale ELU (charge CTP plancher) pour 25mm σéqui=12MPaEpaisseur de 25mm retenue
Incidences des essais de convenances
Lois de comportement matériauxModifications directement apportées au projet
14 juin 2005 - VitréClub Régional Ouvrage d’Art – Régions Bretagne et Pays de Loire
Lois de dimensionnement retenues
Lois de comportement revues a partir de la loi du dossier d’étude et des coefficients K
Exemple ci-après– Loi ELU pour la flexion longitudinale– K = 2,15 suivant essais de convenance
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Lois de dimensionnement retenues
14 juin 2005 - VitréClub Régional Ouvrage d’Art – Régions Bretagne et Pays de Loire
Modifications suite aux essais
Préconisation de la méthode de bétonnage (extrémité)Gainage de la précontrainte au about sur une longueur de 2x1m en deux zones d’ancrage de la précontrainteRésistance minimale à la compression de 80MPa avant décoffragePrécontrainte (+2 torons) enrobage de 7cm vers le bas de la précontrainte portée à 4cm dans le talon