SAFI™ Pré-Tension

Spécifications techniques

• Choix de la norme de calcul CAN/CSA-S6-88 et CAN/CSA-S6-00.
• Utilisation des sections standard AASHTO, NEBT, NBPS et CPCI et de sections préfabriquées personnalisées.
• Configurations transversales des torons automatiques et personnalisées.
• Tracé rectiligne du câble de précontrainte avec un ou deux points de relevés.
• Enveloppe des charges du camion et/ou de la charge de voie pour des camions standards et charges mobiles personnalisées.
• Calcul des pertes de précontrainte selon la norme spécifiée ou selon une méthode pas à pas.
• Dimensionnement des poutres préfabriquées pour des ponts à travées multiples avec action composite de la dalle (construction non-étayée).
• Calcul des étriers le long de la poutre et de l'acier d'armature passive à l'appui.
• Prise en compte des effets thermiques.
• Prise en compte des secondaires du retrait et du fluage.
• Calcul de la flèche en fonction du temps.
• Les résultats obtenus pour la surcharge routière avec d'autres types de charges appliquées à la structure (poids propre, charges permanentes additionnelles et surcharges) afin d'obtenir une solution globale ainsi que les enveloppes correspondantes.

Paramètres du modèle

• Les modèles de sections préfabriquées personnalisées incluent les formes suivantes, soit l’aile supérieure étroite, l’aile supérieure large et l’aile inférieure arrondie.
• Configurations transversales des torons personnalisées pour chaque section standard ou personnalisée.
• Toutes les sections standards ont des configurations de torons par défaut qui peuvent être modifiées au besoin
• Des configurations de torons doivent être définies pour chaque section personnalisée.

• La configuration transversale des torons est définie pour le nombre maximal de torons dans la section
• Lorsque le nombre de torons utilisé est inférieur à celui de la configuration transversale, chaque rangée de torons de la configuration transversale est remplie au complet avant de remplir la rangée suivante.
• Lorsqu'une section standard est sélectionnée, la configuration par défaut est affichée de manière à simplifier les modifications.
• Notez qu'une configuration personnalisée n'écrase pas une configuration standard, cette dernière demeure toujours disponible.
• Le nombre maximal de torons droits et de torons inclinés sont prédéfinis pour les sections standards.

Paramètres pour définir une configuration transversale de torons

• Espacement des torons : la distance centre-centre des torons.
• Torons inclinés : le nombre de torons par rang, le nombre maximal de rangs de torons inclinés, la distance minimum du bord.
• Torons droits: la distance minimum du bord.
• Nombre de torons droits par rang : un maximum de 12 rangs de torons droits peuvent être définis.

Charges mobiles personnalisées

• Les charges mobiles standards et personnalisées sont: - CL-625 (S6-00) - CL-625-ONT (S6-00) - QS660 (Québec) - MTQ-340 (Québec) - CS600 (S6-88) - OHBDC (Ontario) - Charges égyptiennes - AASHTO (É.U.)
• Les facteurs d'essieux indiquent la portion de la charge mobile sollicitant la poutre analysée. L'assistant des facteurs d'essieux peut être utilisé pour calculer ces valeurs selon les recommandations de la norme S6-00.

Paramètres de la dalle

• La dalle de béton est coulée en place lors de la construction du pont.
• L'ajout d'acier d'armature dans la dalle et dans les poutres de rigidité aux appuis permet d'assurer une continuité aux l'appuis intérieurs pour les charges permanentes additionnelles ainsi que pour les surcharges.
• Les dimensions requises de la dalle de béton sont définis par l’utilisateur.

Paramètres des poutres de rigidité

• Les poutres de rigidité sont ajoutées entre les poutres longitudinales.
• Elles permettent d'assurer une meilleure distribution latérale des efforts.
• Ces poutres de rigidité ne sont pas calculées par le module de pré-tension, leurs dimensions sont requises uniquement pour la détermination de leur poids propre.
• Le nombre de poutres de rigidité entre les appuis peut varier d'une travée à l'autre.

Paramètres des étriers

• L’aire des étriers et la limite élastique du matériau des étriers sont définis.
• L’espacement des étriers pour résister à l'effort tranchant est calculé
• L’espacement des étriers calculé par le programme tient compte des zones d'ancrage.
• L'effort tranchant horizontal entre la poutre et la dalle sera repris par les étriers qui seront tous prolongés dans la dalle.

Paramètres du gradient thermique

• Les gradients thermiques doivent être considérés lors de la conception d'un pont à plusieurs travées s'il y a continuité aux appuis.
• Les gradients thermiques peuvent engendrer des efforts significatifs dans la structure.
• Gradient thermique: cette valeur indique la différence maximale de température entre la partie supérieure de la dalle et la partie inférieure des poutres.
• Le programme suppose une distribution linéaire du gradient thermique sur la profondeur de l'ensemble poutre-dalle (poutre composite).

Paramètres des pertes

• Le calcul des pertes de précontrainte est une partie importante du calcul des poutres précontraintes.
• Les pertes de précontrainte durant la vie utile du pont à partir du transfert de la précontrainte sur la poutre de béton peuvent atteindre plus de 20 % de la tension initiale des torons.
• Méthode de calcul: deux méthodes de calcul de ces pertes peuvent être utilisées dans le module de pré-tension. La première est celle proposée par la norme sélectionnée (CAN/CSA-S6-88 ou CAN/CSA-S6-00). La deuxième est une méthode pas-à-pas permettant d'obtenir les pertes en fonction du temps
• Humidité relative: l'humidité relative annuelle moyenne dans l'entourage du pont. Cette valeur a une influence sur le fluage et sur le retrait.
• Aire des armatures ordinaires (As): l'aire d'acier d'armature ordinaire a une influence sur les pertes dues au retrait du béton pour la méthode pas-à-pas. Lorsque l'aire As n'est pas nulle, la méthode pas-à-pas prédit des pertes causées par le retrait un peu plus faibles.
• Méthode de cure du béton: une cure normale du béton est effectuée à température ambiante. Une cure accélérée à la vapeur est un traitement thermique du béton lui permettant d'accélérer son cycle de durcissement.

Chronologie des événements

• La production de poutres préfabriquées s'effectue en plusieurs étapes. Le temps T4 est le temps de référence et est toujours égal à zéro. Ainsi, les temps T1 à T3 sont négatifs et les temps T5 à T7 sont positifs.
• Mise en tension de l'acier (T1): l'acier de précontrainte est mis en tension et est retenu par des vérins et d'autres mécanismes de retenue de l'acier. À cette étape, aucun béton n'est présent. Les pertes par relaxation de l'acier débutent au temps T1.
• Coulée des poutres (T2) : le béton est coulé en place et la cure du béton débute. Cette donnée est considérée dans le calcul de l'âge du béton pour le calcul des pertes dues au fluage.
• Fin de la cure - Début du retrait (T3) : lorsque la cure est arrêtée, la baisse de l'humidité ambiante provoque le début du retrait du béton. Le retrait se produisant entre les temps T3 et T4 n'engendre pas de perte de précontrainte.
• Transfert de la précontrainte (Temps de référence) (T4) : à cette étape, le béton est suffisamment résistant pour supporter les efforts de précontrainte. Les torons de précontrainte sont relâchés et transmettent les efforts à la poutre de béton. Due à la disposition des torons dans la poutre, la poutre tend à se cambrer vers le haut sous l'effet des efforts de précontrainte. À partir de ce temps, les pertes causées par fluage du béton et ce qui subsiste du retrait débutent.
• Coulée du tablier et des poutres de rigidité (T5) : À ce temps, les charges induites par le poids propre de la dalle et des poutres de rigidité sont soutenues par la poutre précontrainte seule. Une fois durcie, la dalle agit de façon composite avec la poutre pour soutenir les charges additionnelles ajoutées plus tard. Au moment où la dalle a durci, le module de pré-tension considère qu'il y a continuité aux appuis intérieurs, ce qui affecte l'effet des charges additionnelles.

• Charges perm. add. 1 (bordures, trottoirs et garde-fous) (T6) : le temps auquel sont appliquées les charges additionnelles a un effet sur les pertes de précontraintes. Les charges additionnelles sont définies pour chaque travée.
• Charges perm. add. 2 (asphalte) (T7) : le temps auquel sont appliquées les charges additionnelles a un effet sur les pertes de précontraintes. L'asphalte est considérée comme une charge permanente dont le facteur de pondération à l'ultime est supérieur à celui des autres charges permanentes. Elle est donc séparée des autres charges permanentes additionnelles. Les charges additionnelles sont définies pour chaque travée .

Données des travées

• Les données varient d'une travée à l'autre et sont définies par l’utilisateur. Les données suivantes sont définies : géométrie, charges, matériau des poutres, torons, appuis.

Rapports

• Le résumé des données d'entrée contient les tables suivantes: paramètres généraux, torons, charge mobile, dalle, poutre de rigidité, étriers, gradient thermique et pertes.
• Le résumé des résultats contient les tables suivantes: enveloppes non-pondérées, enveloppes pondérées, calcul des pertes, contraintes aux sections, résistances ultime en flexion, effets de la continuité, calcul des étriers et le calcul des flèches.