post-tension

La post-tension est une méthode de précontrainte du béton dans laquelle des armatures en acier à haute résistance, généralement des torons ou des barres, sont enfilées dans des gaines coulées dans le béton. Une fois que le béton a atteint une résistance suffisante, généralement après 3 à 7 jours, des vérins hydrauliques tirent ces armatures jusqu'à une charge prédéterminée, puis les bloquent en place avec des ancrages. Cela crée une force de compression permanente dans le béton qui résiste aux contraintes de traction dues aux charges et aux changements de température.

Le processus diffère fondamentalement de la pré-tension, où l'acier est mis en tension avant le coulage du béton. La post-tension convient bien aux poutres, dalles et structures de grande portée où la flexibilité de l'agencement est importante. Les dispositions courantes des armatures comprennent des tracés droits dans les poutres, des profils courbes dans les dalles qui suivent le diagramme des moments fléchissants, et des tracés en harpe avec plusieurs points d'ancrage. Les torons à sept fils sont les armatures les plus courantes, généralement de 0,5 pouce ou 0,6 pouce de diamètre, tendus à 70 à 80 pour cent de leur résistance à la traction ultime.

Les gaines sont généralement des tubes en plastique ondulé ou des tuyaux en acier encastrés dans le coffrage avant le coulage. Après la post-tension, les gaines sont injectées avec un matériau cimentaire pour prévenir la corrosion de l'acier et lier plus complètement les torons au béton. L'injection transfère également les forces de cisaillement le long de l'armature, ce qui est important pour la conception de la zone d'ancrage et les calculs de résistance ultime.

Problèmes courants et détails de conception

L'injection incomplète est un problème persistant et peut laisser des vides où la corrosion commence. Des pertes par frottement des armatures se produisent lorsque les torons se plient à l'intérieur des gaines; les concepteurs en tiennent compte en utilisant des formules de perte par frottement et par courbure. Les ancrages doivent être dimensionnés pour développer la pleine contrainte des armatures sans écailler le béton. Les armatures non adhérentes, qui ne sont pas injectées, sont plus rapides à installer mais limitent la capacité structurelle et sont restreintes dans certaines zones sismiques. La post-tension crée également des contraintes de compression concentrées aux points d'ancrage qui nécessitent des plaques d'appui et souvent un renforcement local.

Le nom reflète l'ordre des opérations: le béton d'abord, puis la tension appliquée. La post-tension est courante dans les tabliers de ponts, les structures de stationnement et les dalles de bâtiments où les rapports portée/hauteur et les exigences de charge favorisent cette méthode. Elle coûte plus cher que le béton armé en raison de l'équipement et de la main-d'œuvre, mais réduit le volume de béton, la déflexion et la fissuration, ce qui justifie souvent la dépense dans les applications à grande portée ou fortement chargées.