bpel91

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DTU rgles BPEL 91

avril 1992

Rgles BPEL 91

rgles techniques de conception et de calcul des ouvrages et constructions enbton prcontraint suivant la mthode des tats limites

Fascicule 62, titre 1er du CCTG - Travaux, section 2 : bton prcontraint

CSTB 1992

composition du groupe de travail BAEL-BPEL

- Prsident :

M. R. LACROIX, Professeur honoraire l'Ecole Nationale des Ponts et Chausses

- Membres :MM.

- P. ACKER, Chef de la Division MSOA au LCPC

- L. BERTRAND, Ingnieur du Gnie Rural des Eaux et Forts, reprsentant le Ministrede l'Agriculture

- A. BOILEAU, Ingnieur en Chef des Ponts et Chausses la DAEI

- C. BOIS, Ingnieur en Chef des Ponts et Chausses au LCPC

- J-C. BONY, Directeur UNIMETAL (USINOR-SACILOR), reprsentant le Bureau deNormalisation de la Sidrurgie (BNS)

- C. BOUSQUET, Ingnieur des Travaux Publics au Dpartement des Ouvrages d'Art de

la SNCF- J-P. BOUTIN, Ingnieur en Chef la SOCOTEC, reprsentant le COPREC

- G. CHARDIN, Directeur la SARET, Prsident du Syndicat des Procds Industrialissde Prcontrainte (SPIP)

- R. CHAUSSIN, Ingnieur en Chef des Ponts et Chausses au SETRA, Rapporteur

- A. COIN, Directeur Technique de la SAE

- J-L. COSTAZ, Chef de la Division Gnie Civil du SEPTEN (E.D.F.)

- G. DARPAS, Ingnieur en Chef des Ponts et Chausses l'Inspection Gnrale desOuvrages d'Art, Rapporteur

- J. de SAQUI de SANNES, Directeur Technique de BOUYGES Btiment Ile-de-France

- B. FOURE, Chef du Service d'Etudes des Structures du CEBTP

- A. FUENTES, Professeur l'Ecole Nationale des Ponts et Chausses

- C. HAROUIMI, Ingnieur-Conseil, reprsentant la Chambre des Ingnieurs-Conseils deFrance en Gnie Civil (CICF)

- W.JALIL, Ingnieur en Chef la SOCOTEC

- J. MATHEZ, reprsentant le CSTB

- H. MATHIEU, Ingnieur Gnral des Ponts et Chausses, Membre de la missiond'Inspection Gnrale des Ouvrages d'Art

- J. MATHIVAT, Directeur Technique du SNBATI, Ingnieur-Conseil

- J-P. MEROT (), Directeur Scientifique la SEEE

- J. PERCHAT, Ingnieur la Fdration Nationale du Btiment

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- L. PLISKIN, Professeur l'Ecole Centrale, Directeur Dlgu l'ATILH

- D. POINEAU, Ingnieur Divisionnaire des Travaux Publics de l'Etat au SETRA

- M. REGNIER, Lieutenant-Colonel, Chef du Groupe Gnie Civil au Ministre de la

Dfense

- J. SCHMOL, Conseiller Technique au SNBATI, Rapporteur

- H. THONIER, Directeur des Affaires Techniques la FNTP

- P. XERCAVINS, Grant de P.X. Consultants

- Secrtaire :

Mlle B. MAHUT, Ingnieur des Travaux Publics de l'Etat au SETRA

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Sommaire

avertissement

[introduction]circulaire du ministre de l'quipement, du logement, des transports et de l'espace

1 approbation des rgles BPEL 91

2 constitution du BPEL 91

3 modalits d'application

4 prcisions inclure dans les marchs

extraits du dcret n 92-72 du 16 janvier 1992 relatif la composition du cahier des clausestechniques gnrales applicables aux marchs publics de travaux et approuvant ou modifiant diversfascicules

article premier

art. 4

art. 5

art. 7

art. 8

annexe I liste des fascicules interministriels applicables aux marchs publics de travaux de gniecivil (C.C.T.G. et ancien C.P.C. travaux publics interministriel)

annexe II liste des fascicules interministriels (C.C.T.G) applicables aux marchs publics ettravaux de btiment

rapport de prsentation du BPEL

1 gnralits

2 principales modifications

chapitre 1 principes et dfinitionsarticle 1.1 domaine d'application

article 1.2 principes de justification

article 1.3 classes de vrification

chapitre 2 donnes pour le calcul concernant les matriaux

article 2.1 bton

2.1.1 caractres du bton prendre en compte pour le calcul

2.1.2 rsistance la compression

2.1.3 rsistance la traction

2.1.4 dformations longitudinales instantanes

2.1.5 dformations diffres

2.1.6 coefficient de poisson

2.1.7 coefficient de dilatation thermique

article 2.2 armatures de prcontrainte

2.2.1 caractres prendre en compte dans les calculs

2.2.2 relaxation

2.2.3 adhrence au bton


2.2.5 module de dformation longitudinale et diagramme efforts-dformations

article 2.3 armatures passives



2.3.3 aptitude de l'armature rester solidaire du bton qui l'entoure

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chapitre 3 prcontrainte

article 3.1 tension l'origine

article 3.2 valeur maximale de la tension l'origine

3.2.13.2.2

article 3.3 pertes de tension dans le cas de la prcontrainte par post-tension

3.3.1 pertes de tension instantanes

3.3.2 pertes de tension diffres

article 3.4 pertes de tension dans le cas de la prcontrainte par pr-tension

3.4.1 pertes de tension la mise en oeuvre


3.4.3 effet des dformations instantanes imposes postrieurement la mise en prcontrainte

article 3.5 valeur probable des forces de prcontrainte

chapitre 4 actions et sollicitationsarticle 4.1 actions

4.1.1 gnralits

4.1.2 valeurs reprsentatives des actions permanentes et variables

4.1.3 actions dues la prcontrainte

4.1.4 actions accidentelles

article 4.2 justifications

article 4.3 calcul des sollicitations

4.3.1 rgles gnrales

4.3.2 sollicitations dveloppes par la prcontrainte

4.3.3 simplifications admises

4.3.4 restrictions au modle lastique et linaire

4.3.5 ouvrages construits en plusieurs phases

article 4.4 sollicitations de calcul. Gnralits

article 4.5 sollicitations de calcul vis--vis des tats-limites ultimes de rsistance

4.5.1 combinaisons fondamentales

4.5.2 combinaisons accidentelles

article 4.6 sollicitations de calcul vis--vis des tats-limites de service

4.6.1 combinaisons rares

4.6.2 combinaisons frquentes

4.6.3 combinaisons quasi-permanentes

article 4.7 vrification de l'quilibre statique

article 4.8 vrification de la stabilit de forme

article 4.9 vrification la fatigue

article 4.10 modalits de prise en compte des valeurs caractristiques de la prcontrainte

4.10.1 sections soumises vrifications complmentaires

4.10.2 vrifications complmentaires

chapitre 5 dfinition des sections

5.1 sections brutes

5.2 sections de rfrence pour le calcul des contraintes

5.2.1 sections non fissures

5.2.2 sections fissures5.3 sections d'enrobage

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5.4 largeur participante des tables des poutres en T

5.4.1 dtermination des inconnues hyperstatiques de toute nature

5.4.2 justification des sections

5.5 changement de sectionchapitre 6 justification des pices prismatiques linaires sous sollicitations normales

article 6.1 tats-limites de service

6.1.1 hypothses de calcul

6.1.2 classes de vrification

6.1.3 rgles complmentaires relatives aux armatures passives

6.1.4 sections de joint ou de reprise

6.1.5 sections de couplage

article 6.2 calcul des dformations. Etats-limites de service vis--vis des dformations

6.2.1 objet

6.2.2 hypothses de calcul des dformations6.2.3 tats-limites de dformation

article 6.3 tats-limites ultimes

6.3.1 sollicitations de calcul

6.3.2 principe des justifications

6.3.3 calcul des sollicitations rsistantes ultimes

article 6.4 tat-limite de stabilit de forme

6.4.1 domaine d'application



6.4.4 hypothses de calcul dans le cas gnral

6.4.5 cas des pices peu lances

article 6.5 tat-limite de fatigue

6.5.1 gnralits



6.5.4 critres applicables dans les cas courants

chapitre 7 justification des pices prismatiques linaires vis--vis des sollicitations tangentes

article 7.1 principes de justification

7.1.1

7.1.2

7.1.3

article 7.2 justification des lments d'une poutre vis--vis des sollicitations tangentes l'tat-limitede service

7.2.1

7.2.2

7.2.3

7.2.4

article 7.3 justification des lments d'une poutre vis--vis des sollicitations tangentes l'tat-limiteultime

7.3.1

7.3.2 justification des armatures transversales7.3.3 justification du bton

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article 7.4 modalits particulires d'application des articles 7.2 et 7.3 aux zones d'appui simpled'about

article 7.5 justifications complmentaires des zones d'appui simple d'about

7.5.1 justification de la bielle d'about7.5.2 justification de l'quilibre du coin infrieur

article 7.6 torsion

7.6.1 gnralits

7.6.2 prise en compte de la torsion

7.6.3 section tubulaire efficace

7.6.4 justification de la poutre vis--vis de l'tat-limite de service

7.6.5 justification de la poutre vis--vis de l'tat-limite ultime

chapitre 8 rgles particulires relatives aux zones d'introduction des forces de prcontrainte

article 8.1 gnralits

article 8.2 caractre tridimensionnel de la diffusion des forces de prcontrainte

article 8.3 diffusion dans le cas de la post-tension

8.3.1 effets l'aval de SA : zone de rgularisation des contraintes

8.3.2 effets l'amont de SA : entranement

article 8.4 diffusion dans le cas de la pr-tension

8.4.1 effets l'aval de SA

8.4.2 effets l'amont de SA : entranement

article 8.5 principe des justifications

article 8.6 dispositions dans le cas de la post-tension

8.6.1 contraintes limites du bton

8.6.2 dtermination des armatures passives

8.6.3 dispositions constructives

article 8.7 dispositions dans le cas de la pr-tension

8.7.1 contraintes limites du bton

8.7.2 dtermination des armatures passives

8.7.3 dispositions constructives

chapitre 9 dalles

9.1 domaine d'application

article 9.2 calcul des sollicitations

9.2.1

9.2.2

9.2.3

9.2.4 talement, sur le plan moyen de la dalle, des charges appliques

9.2.5

9.2.6

9.2.7

article 9.3 moments flchissants gnraux et locaux

9.3.1

9.3.2 moments flchissants gnraux et locaux

article 9.4 justifications vis--vis des contraintes normales

9.4.1 justifications vis--vis des contraintes normales aux tats-limites de service

9.4.2 justifications vis--vis des contraintes normales aux tats-limites ultimes9.4.3 justifications vis--vis des contraintes normales l'tat-limite de fatigue

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9.5 rgles relatives aux armatures passives

9.6 justification vis--vis des efforts tranchants rduits

9.6.1 efforts tranchants rduits d'ensemble

9.6.2 efforts tranchants rduits de poinonnement9.6.3 dtermination des contraintes tangentes

9.6.4 justifications

chapitre 10 dispositions constructives

article 10.1 dimensionnement de dtail des pices

article 10.2 trac, position et enrobage des armatures de prcontrainte par post-tension

10.2.1 trac des armatures de prcontrainte

10.2.2 position et enrobage des armatures de prcontrainte

10.2.3 coupleurs

article 10.3 position et enrobage des armatures de prcontrainte par pr-tension

10.3.1 groupement des armatures de prcontrainte10.3.2 espacement des armatures de prcontrainte

10.3.3 distance des armatures de prcontrainte aux parements

article 10.4 faonnage et enrobage des armatures passives

10.4.1 faonnage des armatures passives

10.4.2 enrobage des armatures passives

article 10.5 pousses au vide

10.5.1

10.5.2

10.5.3

article 10.6 application d'efforts entranant la mise en tension transversale de l'me d'une poutre

article 10.7 pressions localises, frettages, articulations

annexe 1 dformations du bton

1 domaine d'application

2 dformation instantane

2.1 comportement sous contraintes de service

2.2 comportement du bton jusqu' rupture

3 retrait

3.1 gnralits

3.2 valuation du retrait

4 fluage

4.1 gnralits

4.2 fluage sous contrainte constante

4.3 succession d'accroissements de contraintes

4.4 diminution de contrainte. Retour de fluage

4.5 rechargement

4.6 valuation des effets structuraux

4.7 mthode du temps quivalent

annexe 2 comportement des aciers

1 diagrammes dformations-contraintes des armatures passives

2 diagrammes dformations-contraintes des armatures de prcontrainte

2.1fils trfils et torons2.2fils tremps et revenus et barres

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2.3

3 relaxation pure, volution dans le temps

4 comportement des aciers sous dformation variable

5 concomitance de la relaxation avec le retrait et le fluage du btonannexe 3 valeurs numriques des coefficients de frottement en post-tension

1 cbles intrieurs au bton logs dans des conduits en acier

2 torons gains-protgs

3 cbles extrieurs au bton

3.1

3.2

annexe 4 zones d'application de forces concentres

premire partie zones d'introduction de la prcontrainte

1 cas de la post-tension, lorsque SA est section d'about

2 post-tension, extension aux cas ou SA n'est pas section d'about3 zones d'introduction de la prcontrainte cas de la pr-tension

4 cumul des armatures transversales de diffusion avec les armatures d'effort tranchant et detorsion

deuxime partie zones d'appui simple d'about

1 gnralits

2 bielle d'about

3 quilibre du coin

annexe 5 ouvrages en bton de granulats lgers


2 caractres du bton lger introduire dans les calculs

3 masse volumique du bton

3.1 masse volumique sche

3.2 masse volumique de calcul

3.3 valuation de la quantit d'eau contenue dans le bton lger

4 rsistance la compression du bton lger

4.1 rsistance la compression 28 jours

4.2 rsistance la compression des ges diffrents de 28 jours

5 rsistance la traction du bton lger

6 dformations longitudinales instantanes

6.1

6.2

7 dformations diffres

7.1 retrait

7.2 fluage

annexe 6 les traitements thermiques des btons

1 gnralits


3 effets d'un traitement thermique respectant les conditions du paragraphe 2 sur les donnesrelatives au bton prendre en compte dans les calculs

3.2 rsistance la compression un ge diffrent de 28 jours

3.3 rsistance la traction3.4 module de dformation longitudinale

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3.5 dformations diffres du bton

3.6 coefficient de poisson ; coefficient de dilatation thermique

4 effets d'un traitement thermique sur l'estimation des pertes de prcontrainte

4.1 pertes par relaxation dans le cas d'un lment trait thermiquement et prcontraint par pr-tension

4.2 perte d'origine thermique dans le cas d'un lment trait thermiquement et prcontraint parpr-tension

annexe 7 prcontrainte extrieure au bton

1 gnralits

2 conception gnrale

2.1 remplacement des cbles

2.2 problmes vibratoires

2.3 problmes de scurit immdiate

3 justifications de calcul

3.1 tension l'origine

3.2 justifications vis--vis des contraintes normales

annexe 8 rgles transitoires relatives la dfinition des valeurs reprsentatives des actions et descombinaisons d'actions dans les cas courants

A valeurs reprsentatives des actions

1 actions permanentes

2 actions variables

3 actions accidentelles sur les appuis des ponts

B combinaisons d'actions

4 ponts-routes

5 btimentsannexe 9 dalles de btiment prcontraintes par post-tension


a

b

c

2 actions et combinaisons d'actions

2.1 valeurs reprsentatives des actions

2.2 combinaisons d'actions

3 calcul des sollicitations

3.1 cas des planchers dalles ou des planchers champignons (configuration a de l'article 1 )3.2 cas de dalles (simples ou nervures) sur appuis linaires (configurations b et c de l'article 1 )

3.3 prise en compte des charges localises

3.4 possibilit de ngliger les effets de portique

3.5 calcul des effets de la prcontrainte

4 justifications sous sollicitations normales

4.1 vrifications globales vis--vis des ELS

4.2 vrifications globales vis--vis des ELU

4.3 vrification locale vis--vis des ELU

5 justifications des sollicitations tangentes

5.1 justifications vis--vis des ELS

5.2 justifications vis--vis des ELU

6 ferraillage minimal

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6.1 armatures des zones tendues

6.2 rgle particulire sur appuis ponctuels

7 utilisation de prdalles

8 dispositions constructives8.1 nature des units de prcontrainte

8.2 position et enrobage des armatures de prcontrainte

8.3 trac des armatures de prcontrainte

8.4 zones d'ancrage des armatures de prcontrainte

8.5 armatures passives

annexe 10 effets du second ordre dus aux efforts de prcontrainte

1 prcontrainte classique lie au bton

1.1 dfinition de la longueur fictive

1.2 participation des aciers de prcontrainte la rsistance

2 prcontrainte extrieure au btonannexe 11 fatigue des structures en bton

1 gnralits sur la nature et les manifestations des phnomnes de fatigue

2 terminologie

2.1 cycle de contrainte

2.2 caractrisation de la rsistance la fatigue

3 donnes relatives au comportement des armatures

3.1 armatures de prcontrainte

3.2 armatures passives

4 processus de calcul

4.1 principes des justifications

4.2 modlisation du comportement la fatigue des armatures incorpores une structure

5 dispositions complmentaires

annexe 12 A complment aux commentaires du chapitre 9

1 directions mcaniques principales de quelques configurations de dalles courantes

2 dimensionnement des armatures passives horizontales pour l'quilibre mcanique des sections

2.1 dimensionnement des armatures passives horizontales de flexion simple

2.2 dimensionnement des armatures passives horizontales pour quilibrer le couple (M, N) dansn'importe quelle direction

annexe 12B hourdis, dalles en console

1 objet et domaine d'application de la prsente annexe

2 hourdis

2.1 dtermination des portes - notations - dfinitions

2.2 valuation approche des efforts de flexion

2.3 justification des hourdis - dispositions particulires

3 dalles en console

3.1 gnralits

3.2 valuation approche des efforts de flexion

3.3 justification des dalles-consoles - dispositions particulires

annexe 13 notations

1 principes

1.1 majuscules latines1.2 minuscules latines

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1.3 majuscules grecques

1.4 minuscules grecques

1.5 indices

1.6 l'apostrophe2 indices

2.1 majuscules latines

2.2 minuscules latines et abrviations

3 notations

3.1 notations en majuscules latines

3.2 notations en minuscules latines

3.3 notations en minuscules grecques

3.4 autres notations et symboles

annexe 14 modificatif n1 de fvrier 2000

1.1 domaine d'application2.1 Bton

2.1,2 Rsistance la compression

2.1,3 Rsistance la traction

2.1.4 Dformations longitudinales instantanes

2.1,43

5.1 Retrait

2.1,52 Fluage

3.3,21 Perte de tension due au retrait du bton

3.3,22 perte de tension due au fluage du bton

3.4,13 Perte la mise en prcontrainte de l'lment

5.2,13 Intervention des aciers passifs

5.2,2 Sections fissures

6.1,11 prcontrainte adhrente

6.3,1 Sollicitations de calcul

6.3,311 Distribution des dformations limites

6.3,312 Diagramme contraintes-dformations du bton

6.4,4 Hypothses de calcul dans le cas gnral

7.3,2 Justification des armatures transversales

7.3,21

7.3,22

7.3,23

7.3,24

7.3,3 Justification du bton

7.6,53 Justification du bton des bielles de compression

8.6,2 Dtermination des armatures passives

8.7,2 Dtermination des armatures passives

9.6,41 Justification des armatures d'effort tranchant

Modifications relatives l'ANNEXE 1 - Dformation du bton

1 Domaine d'application

2 Dformations Instantanes

3 retrait4 Fluage

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Modifications relatives l'ANNEXE 4 Zones d'application des forces concentres

premire partie zone d'introduction de la prcontrainte

deuxime partie zone d'appui simple d'about

Modifications relatives l'ANNEXE 5 Ouvrages en bton de granulats lgersModifications relatives l'ANNEXE 626/04/00 Les traitements thermiques des btons

3.1 Rsistance la compression 28 jours

3.1 Rsistance la traction

3.5 Dformations diffres du bton

Modifications relatives l'ANNEXE 9 Dalles de btiment prcontraintes par post-tension

3.4 Possibilit de ngliger les effets de portique

5.2.3 Justification des armatures d'effort tranchant

5.2.4 Justification du bton

6.1 Ferraillage minimal - armatures des zones tendues

6.2 Rgle particulire sur appuis ponctuels7 Utilisation de prdalles

Actualisation de certaines rfrences des documents cits

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avertissement

Dcision prise par la Commission Gnrale de Normalisation du Btiment-DTU lors de sarunion du 12 septembre 1991

La Commission Gnrale de Normalisation du Btiment-DTU (CGNorBt-DTU) adopte commeDocument Technique Unifi les prsentes Rgles de calcul sous le nom de Rgles BPEL 91 , quiconstituent la rvision des rgles techniques de conception et de calcul des ouvrages et constructionsen bton arm suivant la mthode des tats limites faisant l'objet du fascicule n 62, titre 1er, section IIdu Cahier des Clauses Techniques Gnrales (CCTG).

Ces Rgles BPEL 91 se substituent aux Rgles BPEL 83 .

circulaire du ministre de l'quipement, du logement, des transports et de l'espace

Relative aux mesures d'application aux ouvrages relevant du Ministre de l'Equipement, duLogement, des Transports et de l'Espace, du Fascicule 62, titre I, section II, Rgles techniques deconception et de calcul des ouvrages et constructions en bton prcontraint, suivant la mthode destats limites, dnommes Rgles BPEL 91, faisant partie du Cahier des clauses techniques gnralesapplicables aux marchs publics de travaux.

Rfrence :Dcret n 92-72 du 16 janvier 1992 relatif la composition du cahier des clauses techniquesgnrales applicables aux marchs publics de travaux et approuvant ou modifiant divers fascicules.

Texte abrog :

Circulaire du 8 octobre 1983 relative aux rgles techniques de conception et de calcul des ouvrages etconstructions en bton prcontraint, suivant la mthode des tats limites (BPEL 83).

Texte modifi :

Circulaire n 71-755 du 25 dcembre 1971 en ce qui concerne les chocs de bateaux.

Pices jointes :

- Extraits concernant les Rgles BPEL 91 du dcret n 92-72 du 16 janvier 1992.

- BPEL 91

- Liste des textes cits dans le BPEL 91

- Rapport de prsentation.

Le Ministre de l'Equipement, du Logement, des Transports et de l'Espace

1 approbation des rgles BPEL 91

Le dcret n 92-72 du 16 janvier 1992 a rendu obligatoire le nouveau fascicule 62 du CCTG, titre I,section II, Rgles dnommes BPEL 91, compter du 1erjuillet 1992.

Ce fascicule annule et remplace les rgles techniques de conception et de calcul des ouvrages etconstructions en bton arm, suivant la mthode des tats limites, dnommes Rgles BPEL 83.

Le rapport de prsentation du BPEL 91, joint la prsente circulaire, fournit des indications utilesconcernant les motivations de la rvision du BPEL 83, en prcisant les objectifs et la nature des

principaux changements apports au BPEL 83.

Ces modifications sont repres dans le BPEL 91 par un trait gris vertical en marge.

Il est souligner que le BPEL 91 est applicable aux marchs publics, aussi bien de btiment que degnie civil.

2 constitution du BPEL 91

Les Rgles BPEL 91 se composent d'une partie unique, applicable aussi bien aux btiments qu'auxouvrages de gnie civil, et d'annexes.

En ce qui concerne le btiment, une annexe, nouvelle par rapport au BAEL 83, a t introduite(annexe 9 ). Cette annexe rassemble les rgles spcifiques et prcise les simplifications admisespour la justification des dalles de btiments prcontraintes par post-tension.

Les annexes 1 9 sont des annexes au texte, les annexes 10 13 des annexes aux commentaires.

3 modalits d'application

3.1 compatibilit des rglements

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Les rglements BAEL 91 et BPEL 91 sont compatibles. Il est donc possible de les associer en vue dela justification des diffrentes parties d'un ouvrage.

Les rgles du fascicule 62, titre V (conception et calcul des fondations), en cours d'approbation, sont

homognes avec celles du BPEL 91.Le BAEL 91 est cohrent avec le fascicule 65 (excution des ouvrages et constructions en bton) et lefascicule 65A.

Les rgles indiques dans l'annexe 8 pour le choc des bateaux sont substituer aux rglesindiques dans le III Chocs des bateaux de la circulaire n 71.155 du 29 dcembre 1971.

Il est enfin rappel que le BPEL respecte les principes des Directives Communes 79, auxquelles ilconvient de se rfrer en tant que de besoin.

3.2 prise en compte du gradient thermique dans les ponts-routes

Dans tous les ouvrages hyperstatiques, quel que soit leur type, il sera tenu compte d'un gradientthermique introduire dans les sollicitations de calcul vis--vis des tats limites de service selon lesmodalits dfinies l'annexe 8, paragraphe 2.8.1 .A cet gard, les hypothses de calcul sont lessuivantes :

- l'extrados est toujours plus chaud que l'intrados,

- la variation de temprature est linaire sur la hauteur du tablier,

- le module d'lasticit considrer pour le bton est Ei ,

- la valeur caractristique de la diffrence de temprature entre fibres extrmes est 12 C.

Ce gradient thermique n'est pas considrer pour les justifications vis--vis des tats limites ultimes.

4 prcisions inclure dans les marchs

L'application du BPEL ncessite que certaines indications soient donnes dans le march.

Celui-ci doit en particulier prciser systmatiquement :

- les classes de vrification considrer pour les diffrents lments de structure, ainsi queles limitations plus svres qui peuvent s'imposer compte tenu du type de construction ou

des conditions de chantier ( cf. commentaires () et () de l'article 6.1.2.1 ; commentaire del'article 6.1.2.3 et 1er de l'article 6.1.2.4) ;

- les modalits d'valuation de la redistribution des efforts par fluage dans le cas de structureshyperstatiques construites par phases ;

- pour les ponts-routes, les conditions de prise en compte d'un gradient thermique (cf.paragraphe 3.2 de la prsente circulaire ) ;

Il lui appartient par ailleurs, le cas chant :

- de prciser les prcautions particulires prendre pour que la prcontrainte probable Pm soit

ralise dans l'ouvrage ainsi que les limitations plus svres qui peuvent s'imposer comptetenu de la sensibilit de la structure aux effets de la prcontrainte ( cf. commentaires del'article 4.10.1) ;

- de dfinir les tats limites de dformation respecter ;

- de prciser tous les lments ncessaires pour un calcul la fatigue ;

- de rendre contractuelles les annexes aux commentaires utiliser.

Les difficults d'application auxquelles les rgles BPEL 91 donneraient lieu seront signales sous letimbre de la Direction des Affaires Economiques et Internationales (Normalisation et Rglementation),pour tre transmises selon le cas au CSTB ou SETRA.

extraits du dcret n 92-72 du 16 janvier 1992 relatif la composition du cahier des clausestechniques gnrales applicables aux marchs publics de travaux et approuvant ou modifiantdivers fascicules

article premier

Sont approuvs, en tant que fascicules du cahier des clauses techniques gnrales applicables auxmarchs publics de travaux, les fascicules suivants :

Fascicules applicables au gnie civil et au btiment (annexes I et II )Fascicule 62 (titre premier, section II)

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Rgles techniques de conception et de calcul des ouvrages et constructions en bton prcontraintsuivant la mthode des tats limites (rgles BPEL 91).

art. 4Les fascicules applicables aux marchs publics de gnie civil dans leur version la date depublication du prsent dcret sont rcapituls l'annexe I ; ceux relevant du cahier des clausestechniques sont indiqus par le sigle C.C.T.G. et ceux relevant du cahier des prescriptions communesapplicables aux marchs de travaux publics passs au nom de l'Etat, maintenus en vigueur en vertude l'article 33 du dcret n 76-88 du 21 janvier 1976, sont indiqus par le sigle C.P.C.

art. 5

Les fascicules applicables aux marchs publics de travaux de btiment dans leur version la date depublication du prsent dcret sont rcapituls l'annexe II .

art. 7

Est abrog le dcret n 90-617 du 12 juillet 1990 relatif la composition du cahier des clausestechniques gnrales aux dates d'entre en vigueur du prsent dcret.

art. 8

Les dispositions du prsent dcret sont applicables aux marchs pour lesquels la consultation seraengage compter du premier jour du sixime mois suivant celui de sa publication, l'exception desfascicules D.T.U. qui entreront en vigueur compter du premier jour du deuxime mois suivant celuide la publication de ce dcret.

annexe I liste des fascicules interministriels applicables aux marchs publics de travaux degnie civil (C.C.T.G. et ancien C.P.C. travaux publics interministriel)

Nature : C.C.T.G.

Dnomination : Fascicule 62 (N), titre premier, section II, dit rgles B.P.E.L. 91 .

Titre : Rgles techniques de conception et de calcul des ouvrages et constructions en btonprcontraint suivant la mthode des tats limites.

Rfrence de publication : C.S.T.B. avril 1992, numro spcial 92-04 du B.O.M.E.L.T. et E.

annexe II liste des fascicules interministriels (C.C.T.G) applicables aux marchs publics ettravaux de btiment

Dnomination : Fascicule 62 (N), titre premier, section II, dit rgles B.P.E.L. 91 .Titre : Rgles techniques de conception et de calcul des ouvrages et constructions en btonprcontraint suivant la mthode des tats limites.

Rfrence de publication dans les cahiers du C.S.T.B. et autres : C.S.T.B. avril 1992.

rapport de prsentation du BPEL

1 gnralits

Publi en 1983 et devenu d'application obligatoire pour les marchs publics de travaux partir du31 dcembre 1985, le BPEL 83 a donn lieu suffisamment d'applications, dans le domaine desponts notamment, pour qu'il soit possible de dresser un premier bilan de son utilisation.

Son application systmatique ayant rvl quelques imperfections, le BAEL 83 devant lui-mme fairel'objet d'une mise jour pour des raisons analogues, il est apparu opportun d'engager une rvisionconjointe de ces deux rglements, qui tiendrait compte galement de l'volution de la technique, desmatriaux et de la connaissance de certains phnomnes physiques.

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Cependant, tant donne la parution prochaine de l'Eurocode 2, les modifications proposes devaientse limiter quelques points essentiels, sans remise en cause profonde des errements actuels, nicontradiction fondamentale avec les rgles prconises par l'EC 2.

Ainsi, les principaux changements apports au BPEL 83 visent :- adapter les rgles relatives au comportement du bton aux connaissances les plus

rcentes,

- simplifier les problmes lis la prise en compte de la fourchette de prcontrainte,

- corriger l'imperfection de certains critres dfinissant les classes de vrification aux ELS,

- amliorer certaines rgles relatives l'effort tranchant, juges trop librales,

- faciliter, enfin, l'application de ce rglement aux structures telles que les dalles debtiments.

2 principales modifications

chapitre 1 principes et dfinitions

article 1.1 domaine d'applicationLe domaine d'application du BPEL a t tendu aux btons de rsistance la compression au plusgale 60 MPa.


article 2.1 bton

La loi, indique en commentaire, permettant de dterminer fcj en fonction de fc28 a t modifie pour

tenir compte des rsultats exprimentaux les plus rcents.

La gamme des valeurs du retrait a t largie tous les climats, du plus humide au plus sec, au lieude se rfrer aux seules zones mtropolitaines.

chapitre 4 actions et sollicitations

article 4.10 modalits de prise en compte des valeurs caractristiques de la prcontrainte

Pour les justifications vis--vis des tats-limites de service et des tats-limites de fatigue, la seulergle retenue est la reprsentation de la prcontrainte, dans tous les cas, par la plus dfavorable desdeux valeurs caractristiques P1 et P2 .

Ceci n'implique cependant pas que les vrifications soient strictement effectues avec la fourchette deprcontrainte.

En effet, il est admis que les calculs soient mens avec Pm tant que des marges suffisantes,

parfaitement dfinies, entre les contraintes ainsi calcules et les contraintes limites rglementairessont respectes.

Ces marges peuvent d'ailleurs tre rduites, si des prcautions particulires sont prises tant au niveau

de la conception que du chantier.Enfin, dans les sections, o des vrifications complmentaires s'avrent nanmoins ncessaires, desprocdures de justification plus fines, mais n'imposant pas un recalcul complet de l'ouvrage avec P 1 ,

P2 , sont proposes.

chapitre 6 justification des pices prismatiques linaires sous sollicitations normales

article 6.1 tats-limites de service

La svrit de la classe I a t diminue en situation d'excution, en admettant des tractions limites 0,7 ftj .

Par contre, la svrit de la classe II a t augmente, en situation d'excution, en ramenant 0,7 tj(au lieu de ftj ) la contrainte de traction limite dans la section d'enrobage. En effet, la tolrance de

tractions gales ftj peut entraner un risque de prfissuration de l'ouvrage en construction, risque

d'autant plus rel que les charges d'excution sont des charges tout fait probables.En classe III, sous combinaisons rares, la tension limite dans les armatures est celle que l'on trouve

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dans le BAEL pour les justifications vis--vis des ELS lorsque la fissuration est considre comme

prjudiciable. Cette limite, fixe 150 , tait trop pnalisante pour les btons hautes performances.Elle a donc t remplace par 110 ftj , expression qui fait intervenir la rsistance la traction dubton.

En classe III, sous combinaisons frquentes, une double limitation sur la surtension des armatures deprcontrainte 100 MPa et sur la tension des aciers passifs 0,35 fe remplace la limitation de la

seule tension des aciers passifs 60 MPa. Cette double limitation permet de couvrir les risques defatigue des armatures, tant actives que passives, dans les cas courants.

article 6.3 calcul des sollicitations rsistantes ultimes

Dans le diagramme contraintes-dformations du bton, la limite de compression du bton 0,85 fcj /b at remplace par 0,85 fcj /b , variant de 1 0,85. L'introduction du coefficient permet de modulerla limite de l'impression du bton en fonction de la dure d'application de la charge.

article 6.4 tat-limite de stabilit de forme

Pour les justifications au flambement d'une ossature, l'inclinaison d'ensemble considrer a tramene une valeur plus raliste.

article 6.5 tat-limite de fatigue

Les critres de justification des sections la fatigue ont t rviss en fonction des rsultatsexprimentaux les plus rcents.

chapitre 7 justification des pices prismatiques linaires vis--vis des sollicitations tangentes

article 7.2 justification des lments d'une poutre vis--vis des sollicitations tangentes l'tat-limite de service

Les conditions de non-rupture du bton par fissuration et par compression cisaillement ont tremplaces par des critres mieux adapts aux rsultats exprimentaux :

- x t 0,4 ftj [ftj + 2/3 (x + t )]

- x t 2 ftj /fcj [0,6 fcj + x - t ] [ftj + 2/3 (x + t )]

article 7.3 justification des lments d'une poutre vis--vis des sollicitations tangentes l'tat-limite ultime

Le taux de travail des triers actifs, pour les justifications vis--vis de l'effort tranchant l'ELU, a tmodifi. Les nouvelles valeurs fixes, plus restrictives, tiennent compte des conditions d'adhrence deces triers.

article 7.6 torsion

Pour la justification du bton des sections pleines l'ELS, la limitation sur le cumul des contraintes detorsion et d'effort tranchant a t remplace par une loi quadratique moins svre, plus conforme l'exprience.

Pour la justification du bton des bielles de compression l'ELU, une condition analogue a tintroduite.

Par ailleurs, pour les justifications aux ELU, tant vis--vis de l'effort tranchant que de la torsion, les

formulations ont t modifies de faon faire apparatre explicitement les coefficients b , s et p , dufait qu'ils prennent des valeurs rduites dans les combinaisons accidentelles.

chapitre 10 dispositions constructives

article 10.4 faonnage et enrobage des armatures passives.

L'enrobage des armatures passives pour les ouvrages la mer a t port de 4 5 cm, saufprotection efficace des armatures ou du bton.

Pour les parois soumises des actions agressives, ou des intempries, ou des condensations, ouencore au contact d'un liquide, l'enrobage minimal a t port 3 cm. Cette valeur peut toutefois treramene 2 cm lorsque le bton prsente une rsistance suprieure 40 MPa.

annexes

annexe 3 valeurs numriques des coefficients de frottement en post-tension

Cette annexe a t complte pour les torons gains protgs et les cbles extrieurs au bton.

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annexe 9 rgles relatives aux dalles de btiments prcontraintes par post-tension

Cette annexe rassemble les rgles spcifiques et prcise les simplifications admises pour lajustification des dalles de btiments prcontraintes par post-tension.

chapitre 1 principes et dfinitionsarticle 1.1 domaine d'application

Les prsentes rgles de calcul, dites Rgles B.P.E.L. 91, sont applicables tous les ouvrages etconstructions en bton prcontraint soumis des tempratures s'cartant peu de celles qui rsultentdes seules influences climatiques

COMMENTAIRELes constructions soumises des effets thermiques importants doivent faire l'objet de rglescomplmentaires spcifiques. Il en est ainsi par exemple de certains ouvrages du gnie nuclaire oude certains ouvrages de stockage.

Il est rappel par ailleurs que les constructions susceptibles d'tre soumises au feu sont justifierselon les rgles de calcul DTU dites FB .

, et dont le bton constitutif prsente une rsistance caractristique au plus gale 60 MPaCOMMENTAIRELes rgles du prsent document ne s'appliquent pas toutes, sans adaptation, des btons dersistance mcanique suprieure 60 MPa.

.

La prcontrainte peut tre applique par pr-tension ou par post-tension. Elle est exerce par desarmatures intrieures ou ventuellement extrieures au bton

COMMENTAIRELes clauses spcifiques la prcontrainte extrieure sont donnes en annexe 7 .

.

Restent en dehors du domaine d'application stricte des prsentes rgles :

- la prcontrainte par des procds autres que la mise en tension d'armatures en acier ;

- les lments munis d'armatures rigides (profils lamins) et les structures mixtes acier-bton ;

- certaines pices prfabriques en grande srie en usine et justifies par des essais directs.

D'autre part, certains ouvrages peuvent faire l'objet de rgles particulires auxquelles il est alors faitrfrence

COMMENTAIRECes rgles particulires peuvent concerner certaines constructions non traditionnelles utilises dans lebtiment et dont les conditions de calcul sont fixes dans le cadre des procdures du Ministreconcern.

.

article 1.2 principes de justificationLes calculs justificatifs sont tablis suivant la mthode des tats-limites

COMMENTAIREL'expos de cette mthode ainsi que les dfinitions des termes utiliss se trouvent dans les Directives Communes relatives au calcul des constructions de 1979 (D.C. 1979).

.

Un tat-limite est celui dans lequel une condition requise d'une construction (ou d'un de seslments) est strictement satisfaite.

On distingue :

- les tats-limites ultimes qui correspondent la limite :

- soit de l'quilibre statique,

- soit de la rsistance,

- soit de la stabilit de forme ;

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- les tats-limites de fatigue ;

- les tats-limites de service qui sont dfinis en tenant compte des conditions d'exploitationet/ou de durabilit

COMMENTAIRECes tats-limites ainsi que les conditions respecter sont prciss dans les chapitres 6 et 7 .

Il s'agit essentiellement d'tats-limites de dformation et d'tats-limites lis la fissuration :

- tat-limite de dcompression caractris par l'atteinte d'une contrainte nulle sur la fibre lamoins comprime de la section ou partie de section justifier ;

- tat-limite de formation de fissures, caractris par l'atteinte dans le bton d'une contraintede traction gale ftj (les notations sont dfinies en annexe 12 ) ;

- tat-limite d'ouverture des fissures caractris par l'atteinte dans les aciers passifs d'unecertaine contrainte de traction, fonction de l'ouverture maximale admise pour les fissuresventuelles.

.article 1.3 classes de vrification

Pour les justifications des seules contraintes normales vis--vis des tats-limites de service, lesconstructions, lments de constructions, sections sont rattachs l'une des trois classes devrification

COMMENTAIRELe march fixe les conditions de rattachement aux diffrentes classes. Les classes correspondantessont des classes de vrification et non pas des classes de qualit. Les tats-limites qui leur sontassocis doivent tre considrs comme des repres plutt que comme des seuils prcis dechangement d'tat :

- En classe I, l'tat-limite de dcompression ne doit pas tre dpass sous l'effet descombinaisons rares.

- En classe II, dans la section d'enrobage (dfinie en 5.3 ), on ne doit dpasser ni l'tat-limitede formation des fissures sous l'effet des combinaisons rares, ni l'tat-limite dedcompression sous l'effet des combinaisons frquentes.

- En classe III (prcontrainte partielle), on ne doit dpasser ni un certain tat-limite d'ouverturedes fissures dfini pour l'ensemble de la section sous combinaisons rares, ni un autre tat-limite d'ouverture des fissures dfini sur la section d'enrobage sous combinaisons frquentes,ni enfin l'tat-limite de dcompression dans la section d'enrobage sous combinaison quasi-permanente.

Dans la mesure o le march le prcise, diffrentes classes peuvent tre appliques une mmestructure, selon la partie d'ouvrage ou la direction justifier. La notion de classe tant, par ailleurs, lie celle de situation, une partie d'ouvrage, dans une direction donne, peut, si le march le permet,

tre vrifie selon les modalits d'une classe particulire dans une certaine situation d'exploitation etd'une autre classe lorsque la situation d'exploitation au sens des D.C. 1979) vient changer.

Le choix d'une classe de vrification pour un ouvrage ou pour une partie d'ouvrage doit tre bas surla considration de nombreux facteurs techniques et conomiques parmi lesquels on peut citer :

- l'ambiance plus ou moins agressive dans laquelle est place la structure ;

- le type d'ouvrage, son mode de construction (excution fractionne ou non...), le mode defabrication de ses lments (prfabrication, pr- ou post-tension...) ;

- l'importance relative des sollicitations permanentes et variables ainsi que la distribution dansle temps de ces dernires ;

- l'exprience acquise compte tenu des ralisations antrieures.

Le recours la classe I est, en principe, exceptionnel. En sont justiciables, toutefois, les picessoumises traction simple : tirants, parois de rservoirs circulaires, surtout si ces derniers sontdestins stocker des fluides dangereux ; et galement les pices susceptibles d'tre trs sollicites

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la fatigue.

La classe II est particulirement destine aux lments exposs une ambiance agressive cas decertains btiments industriels) et ceux qui comportent de nombreux joints.

La classe III, enfin, intresse essentiellement les pices en atmosphre peu agressive lments debtiments courants par exemple) ; cette classe, toutefois, ne peut tre utilise pour la justification dessections de joint entre lments prfabriqus.

Enfin, la notion de classe, selon la stricte dfinition qui en est donne en 6.1.2 , peut prter interprtation pour l'application certains cas particuliers (silos, par exemple). Il appartient alors auxrdacteurs des rgles spcifiques affrentes ces types de construction d'amnager la notion enquestion en respectant la lettre des vrifications dfinies au chapitre 6 mais en les regroupant d'unefaon mieux adapte aux problmes particuliers qui se posent.

dfinies par les rgles de calcul nonces en 6.1.2 .

Une justification tablie dans une classe vaut justification pour les classes suivantes.

La classification prcdente ne s'applique pas aux sections et zones particulires (abouts, ancrages).

Des rgles spcifiques sont donnes par ailleurs en 6.1.4 pour les sections de joint ou de reprise eten 6.1.5 pour les sections de couplage.


article 2.1 bton

Les donnes figurant au prsent article sont conventionnelles

COMMENTAIRECes donnes conventionnelles sont distinguer des rgles appliquer pour leur contrle.

.

Elles ne s'appliquent pas toutes aux cas suivants :

- btons constitus de liants spciaux

COMMENTAIREPar exemple, ciments alumineux ou autres ciments vitesse de durcissement particulire.

;

- btons constitus de granulats lgers

COMMENTAIRECe cas fait l'objet de l'annexe 5 .

;

- btons traits thermiquement

COMMENTAIRECe cas fait l'objet de l'annexe 6 .

.

2.1.1 caractres du bton prendre en compte pour le calcul

COMMENTAIRELes valeurs de ces caractres se rfrent implicitement aux normes, ou, dfaut, aux modesopratoires du Laboratoire Central des Ponts et Chausses.

Le caractre de base est la rsistance la compression 28 jours, d'o sont dduites les valeurs descaractres suivants :

- les rsistances la compression aux ges de j jours, diffrents de 28 ;

- les rsistances la traction diffrents ges ;

- le module de dformation longitudinale du bton.

Les autres donnes ncessaires au calcul concernent les caractres suivants :- les dformations diffres ;

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- le coefficient de Poisson ;

- le coefficient de dilatation thermique.

2.1.2 rsistance la compression

Pour l'tablissement des projets, un bton est dfini par la valeur de sa rsistance la compression l'ge de 28 jours, dite rsistance caractristique requise ou spcifie

COMMENTAIRELes conditions satisfaire pour qu'un bton puisse tre considr comme atteignant la rsistancecaractristique requise figurent dans le Fascicule 65 du C.C.T.G.

. Celle-ci, note fc28 , est choisie a prioricompte tenu des possibilits locales

COMMENTAIRELa valeur choisie pour chaque bton, en fonction de la nature et de l'emplacement de l'lment construire, est fixe par le march de prfrence dans la srie suivante (en MPa) :

30, 35, 40, 50, 60.

Les rsistances fc28 suprieures 35 MPa sont rserves aux ouvrages pour lesquels le bton a fait

l'objet d'une justification ds le stade du projet, ou certaines fabrications industrielles.

Lorsque la fabrication du bton et la rgularit de ses composants sont contrles conformment auFascicule 65 les rsistances moyennes du bton peuvent n'tre suprieures aux valeurscaractristiques que de 10 % environ. Par contre, si le bton est moins rgulier et le chantier moinsbien contrl, la diffrence peut tre beaucoup plus grande ; en l'absence d'informations valables, onpeut alors estimer que la valeur moyenne doit atteindre fcm = 1,25 fc28 .

.

Pour les sollicitations qui s'exercent sur un bton g de moins de 28 jours, on se rfre larsistance caractristique fcj obtenue au jour considre.

COMMENTAIRE

On peut admettre que pour j 28, la rsistance fcj des btons non traits thermiquement suitapproximativement les lois suivantes :

si fc28 40 MPa

et

si fc28 > 40 MPa

Les btons hautes rsistances contenant des ultra-fines actives peuvent avoir une loi d'volution

intermdiaire entre les deux prcdentes. Pour les btons traits thermiquement, il convient de sereporter l'annexe 6 .

La rsistance la compression est conventionnellement maintenue constante partir de 28 jours.

COMMENTAIRECette rgle ne fait pas obstacle l'exigence d'une augmentation de la rsistance ni la spcificationventuelle d'une rsistance plus long terme (90 jours par exemple), suprieure fc28 .

Pour les btons non traits thermiquement dont le fc28 ne dpasse pas 40 MPa, il peut tre tenu

compte d'une telle augmentation de fcj au-del du 28 jours dans les justifications autres que celles

concernant les limitations de contraintes et les rsistances des sections, fcj est alors value par la

premire des formules donnes au commentaire prcdent et borne 1,10 fc28 .

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2.1.3 rsistance la traction

La rsistance caractristique la traction, l'ge de j jours, note ftj , est conventionnellement dfinie

par la formule :ftj = 0,6 + 0,06 fcj

dans laquelle ftj et fcj sont exprimes en MPa (ou N/mm).

2.1.4 dformations longitudinales instantanes

2.1.4.1

On peut considrer comme dformation instantane une dformation rsultant de l'application d'uneffort statique s'exerant pendant une dure infrieure 24 heures en ordre de grandeur.

Cette dformation instantane du bton n'est proportionnelle la charge applique que dans undomaine limit.

2.1.4.2

Dans les cas courants, aux tats-limites de service, on peut admettre pour la loi de comportement du

bton un modle linaire. A dfaut de rsultats exprimentaux probants, on adopte pour le module dedformation longitudinale instantane du bton not Eij , une valeur conventionnelle gale :

(fcj et Eij exprims en MPa ou N/mm).

Toutefois, lorsque l'valuation des dformations ncessite une meilleure prcision, et notamment pourle calcul des pertes de prcontrainte des pices minces fortement comprimes et le contrle de leurdformation la fabrication, on doit adopter une loi dformation-contrainte qui, dfaut de donnesexprimentales probantes, est celle donne l'annexe 1 .

2.1.4.3

Lorsqu'on a besoin d'une loi dformation-contrainte reprsentative du comportement du bton jusqu'

rupture, notamment dans les calculs aux tats-limites ultimes, il est ncessaire de recourir l'un desmodles suivants.

Dans les cas courants, lorsqu'on n'a pas besoin d'une valuation prcise des dformations, on peutadopter le diagramme parabole-rectangle reprsent ci-dessous .

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figure sans lgende dans: 2.1.4.3

Lorsqu'on a besoin d'une valuation plus prcise des dformations et dfaut de donnesexprimentales probantes

COMMENTAIRECe n'est le cas en pratique que pour la justification vis--vis des tats-limites ultimes de stabilit deforme des pices trs lances.

, il est ncessaire d'adopter un diagramme prenant en compte :

- la valeur du module tangent l'origine pour lequel on conserve la formule :

- la valeur de la dformation au maximum de contrainte, appel pic de contrainte, que l'on peutvaluer par la formule :

COMMENTAIRECette formule donne une valuation de la valeur probable de la dformation au pic de contrainte partir de la rsistance caractristique du bton.

- et la valeur de la rsistance la compression du bton fcj .


On peut alors se reporter l'annexe 1 .

2.1.5 dformations diffres

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Les dformations diffres du bton rsultent du retrait et du fluage

COMMENTAIRELes termes retrait et fluage, utiliss dans cet article, dsignent des raccourcissements relatifs. Des

dfinitions plus prcises figurent en annexe 1 ., qui sont considrs dans les calculs comme deux phnomnes indpendants dont les effetss'additionnent.

Ces dformations et leur volution dans le temps dpendent du rayon moyen de la pice rm .

Lorsqu'on envisage des effets globaux, dans les cas courants, on peut dfinir le rayon moyen de lapice par le rapport :

rm = B/u

o B est l'aire de la section droite de la pice et u son primtre extrieur

COMMENTAIRELe rayon moyen ainsi dfini correspond sensiblement au double de la moyenne des trajets que doitfaire l'eau lors de son vaporation pendant le durcissement du bton.

Lorsque l'on souhaite obtenir une valuation plus prcise, notamment pour valuer les effetsdiffrentiels, il est ncessaire de dcomposer la pice en lments peu prs homognes etd'valuer pour chacun le rayon moyen, en tenant compte du phnomne physique reprsenter.

Pour une poutre sous chausse, le rayon moyen du hourdis suprieur est son paisseur, du fait de laprsence de l'tanchit et des enrobs. Celui de l'me est sa demi paisseur. Celui du talon est lamoiti du rayon du plus grand cercle inscrit. Celui de la zone des goussets de raccordement entrel'me et le hourdis suprieur est le rayon du plus grand demi cercle inscrit.


Pour un caisson, le rayon moyen des mes est gal leur paisseur ainsi que celui du hourdisinfrieur.

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.

2.1.5.1 retrait

La valeur du retrait en fonction du temps peut tre exprime sous la forme :

r(t) = rr(t)

o :

r est le retrait final du bton

COMMENTAIRELe retrait final dpend de nombreux facteurs, notamment de l'humidit relative de l'atmosphre dulieu, de l'paisseur de la pice considre et des dosages en ciment et en eau.

,

et r(t) une fonction du temps variant de 0 1, quand le temps t varie de 0 l'infini partir dubtonnage.

A dfaut de rsultats exprimentaux le retrait final r est donn :

- soit, par les valeurs forfaitaires suivantes :

1,5 10-4 dans les climats humides,

2 10-4 en climat humide, ce qui est le cas en France, sauf en son quart sud-est,

3 10-4 en climat tempr sec, comme dans le quart sud-est de la France,4 10-4 en climat chaud et sec,

5 10-4 en climat trs sec ou dsertique,

- soit, si une plus grande prcision est recherche, par application de l'annexe 1 .

A dfaut de rsultats exprimentaux, la loi d'volution du retrait r(t) est donne par :

o t est l'ge du bton, en jours, compt partir du jour de fabrication, et rm le rayon moyen de la

pice, exprim en centimtres.

2.1.5.2 fluage

Dans les calculs relatifs aux tats-limites de service

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COMMENTAIREBien que le fluage cesse d'tre linaire partir d'une certaine valeur de la contrainte, on admetd'utiliser les formules du prsent article pour valuer l'effet du fluage dans les calculs aux tats-limitesultimes de stabilit de forme.

, la dformation de fluage l'instant t d'un bton soumis l'ge j = t1 - t0 une contrainte constante 1est exprime sous la forme :

tl = ic . Kfl (t1 - t0 ) . f(t - t1 )

t0 : date du btonnage,

t1 : date de mise en charge ;

o :

- ic est une dformation conventionnelle instantane sous l'effet de la contrainte 1 :

ic = 1 /Ei28- Kfl est le coefficient de fluage, qui dpend notamment de l'ge (t1 - t0 ) du bton au moment

o il subit la contrainte 1 ;- et f(t - t1 ) une fonction de la dure du chargement (t - t1 ), exprime en jours, qui varie de 0

1 quand cette dure varie de 0 l'infini.

On peut galement mettre fl sous la forme :

fl = i (t1 - t0 )f(t - t1 )

o :

- i est la dformation relle instantane : i = 1 /Eij ;

- = Kfl Eij /Ei28 le rapport entre la dformation finale du fluage et la dformation relleinstantane.

Lorsque l'valuation des dformations doit tre faite avec prcision, le calcul est men selon lesindications de l'annexe 1 .

Dans les cas courants, on peut prendre

COMMENTAIREOn peut donc dfinir en tant que moyen de calcul un module de dformation longitudinale du bton long terme incluant les dformations instantanes et diffres et not E vj utilisable sous l'effet des

charges permanentes ou de trs longue dure d'application et donn par la formule :

Pour un bton hautes performances, de rsistance caractristique fc28 suprieure 50 MPa, il est

possible d'adopter pour une valeur infrieure 2 sous rserve de la justifier par des essaisprobants.

:

, avec = 2.

La loi d'volution de fluage f(t - t1 ) est donne par la formule :

dans laquelle la dure de chargement (t - t1 ) est exprime en jours et le rayon moyen rm en

centimtres.

Lorsque le bton est soumis une succession de variations de contrainte il est admis de superposer

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des dformations de fluage dues chaque variation de contrainte, sauf si certaines de ces variationssont de fortes diminutions. Il faut alors se reporter l'annexe 1 .

2.1.6 coefficient de poisson

Le coefficient de Poisson du bton non fissur est pris gal 0,20COMMENTAIRECette valeur est galement admissible dans les phases de dformation plastique.

. En cas de fissuration, il est pris gal zro.


A dfaut de rsultats exprimentaux, le coefficient de dilatation thermique est pris gal 10 -5 pardegr C

COMMENTAIRELe coefficient de dilatation thermique varie approximativement de 8.10 6 pour les btons granulatsentirement calcaires 12.10 6 pour les btons granulats entirement siliceux.

.

article 2.2 armatures de prcontrainte

Les armatures de prcontrainte doivent satisfaire aux prescriptions du titre II (armatures en acier haute rsistance pour construction en bton prcontraint par pr- ou post-tension) du Fascicule 4(fourniture d'aciers et autres mtaux) du C.C.T.G..

Ces armatures doivent, soit tre agres par le Ministre concern, soit bnficier d'une autorisation defourniture ou d'une autorisation d'emploi

COMMENTAIREL'autorisation de fourniture peut tre accorde, pour une dure limite, par le Prsident de laCommission Interministrielle de la Prcontrainte, pour une qualit dtermine en voie d'agrment, un directeur d'usine productrice.

L'autorisation d'emploi peut tre accorde par le Prsident de la Commission Interministrielle de la

Prcontrainte, un matre d'ouvrage ou un matre d'oeuvre pour un ouvrage dtermin.Dans la suite du texte, le vocable dcision d'agrment indique qu'il s'agit d'une relle dcisiond'agrment ou d'une autorisation de fourniture ou d'emploi.

.

Dans le cas de la prcontrainte par post-tension, la catgorie (fils, barres ou torons) d'armatures utiliser est dfinie par l'arrt d'agrment du procd de prcontrainte.

Dans le cas de la prcontrainte par pr-tension, seuls peuvent tre utiliss les torons et les fils autresque les fils ronds et lisses.


Les caractres des armatures de prcontrainte prendre en compte dans les calculs sont :

- soit des caractres dont les valeurs spcifies sont fixes par le titre II du Fascicule 4 du

C.C.T.G. ou par la dcision d'agrment :- section nominale de l'armature ;

- valeurs garanties de la charge maximale Fprg rupture qui, rapporte l'unit de section

nominale, est dsigne par le symbole fprg

COMMENTAIRESi l'armature choisie a donn lieu la fixation de classes de rsistance par le titre II du Fascicule 4, cesont les valeurs garanties dfinies pour ces classes qui figurent dans les dcisions d'agrment et quisont donc prises en compte dans les calculs.

, et de la charge la limite conventionnelle d'lasticit 0,1 p. 100 Fpcg qui, rapporte l'unit de

section nominale, est dsigne par le symbole fpcg ,

- relaxation ;

- adhrence au bton ;

- soit des caractres non spcifis dont les valeurs forfaitaires sont fixes dans les

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paragraphes ci-dessous :

- coefficient de dilatation thermique ;

- module de dformation longitudinale et diagramme efforts-dformations.

2.2.2 relaxationLa dcision d'agrment fixe la valeur garantie de la perte par relaxation isotherme 1000 heures,

exprime en % de la tension initiale et note 1 000 , sous une tension initiale de 0,7 FprCOMMENTAIREFpr reprsente la charge maximale la rupture mesure sur l'prouvette contigu celle qui est

soumise l'essai de relaxation (cf. Norme NF A 03-715 et A 03-716).

Le Fascicule 4, titre II du C.C.T.G., dfinit au maximum 2 sous-classes de relaxation notes

respectivement TBR (trs basse relaxation ; 1 000 = 2,5 %) et RN (relaxation normale ; 1 000 = 8 %).Une dcision d'agrment peut galement retenir une valeur1 000 intermdiaire.

.

La valeur de la perte par relaxation (X), exprime en valeur absolue, est donne par la formule del'article 3.3.2.3 .

COMMENTAIREUne formule plus prcise figure en annexe 2 . Cette formule permet en outre de calculer la relaxation un temps intermdiaire t.

.

2.2.3 adhrence au bton

2.2.3.1 cas de la prcontrainte par pr-tension

La dcision d'agrment fixe, pour les fils et pour les torons, la longueur conventionnelle de scellementlcs obtenue par interprtation des essais pralables l'agrment

COMMENTAIRE

Les conditions conventionnelles d'excution des essais de longueur conventionnelle de scellementsont, notamment, une tension l'origine des armatures pi = 0,85 fprg et une rsistance lacompression du bton au moment de la dtension des armatures gale 40 MPa pour une premiresrie d'essais et 25 MPa environ pour une deuxime srie d'essais.

La dcision d'agrment peut assortir la valeur de lcs de conditions particulires d'excution (frettage

par exemple).

.

La longueur nominale de scellement lsn prendre en compte dans les calculs peut diffrer

sensiblement de lcs lorsque les conditions d'utilisation (tension initiale des armatures, rsistance la

compression du bton la dtension des armatures, notamment) s'cartent des conditions retenuespour l'excution des essais conventionnels.

A dfaut de rsultats probants dans les conditions envisages, on utilise la formule suivante, valablepour fcm 25 MPa

COMMENTAIREOn peut admettre que fcm = 1,25 fcj et il est fortement dconseill de sceller des armatures de

prcontrainte dans un bton dont fcj est infrieur 20 MPa.

:

COMMENTAIREEn pratique, pour les armatures de forme et de classe de rsistance existant au moment de lardaction du prsent fascicule, une valeur approche convenable de lcs est donne par KDn o Dn est

le diamtre nominal de l'armature et K un coefficient pris gal 100 pour les fils autres que ronds etlisses et les torons constitus de 3 fils et 75 pour les torons constitus de 7 fils.

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dans laquelle lsn et lcs sont exprimes en cm, = pR /fprg (pR tant la tension, en MPa, des armaturesavant relchement) et fcm est la valeur moyenne attendue pour la rsistance la compression du

bton au moment du relchement des armatures, exprime en MPa et plafonne 40.Les coefficients d'adhrence p et sp (coefficients de fissuration et de scellement sont fixs par ladcision d'agrment

COMMENTAIREEn pratique, les valeurs couramment utilises pour ces deux coefficients sont :

- 1,3 pour les torons (y compris les torons constitus de 3 fils) ;

- 1 pour les fils autres que ronds et lisses.

.

2.2.3.2 cas de la prcontrainte par post-tension

Les coefficients d'adhrence prendre en compte ventuellement sont dduits de rsultats

exprimentaux.2.2.4 coefficient de dilatation thermique

Le coefficient de dilatation thermique des armatures est pris gal 10 -5 par degr C.


En l'absence de rsultats exprimentaux sur les armatures concernes, on prend

COMMENTAIREDans certains cas les dcisions d'agrment des procds indiquent le module apparent des units deprcontrainte auquel on doit alors se rfrer.

:

Ep = 200 000 MPa pour les fils et les barres ;

Ep = 190 000 MPa pour les torons.

Les diagrammes efforts-dformations prendre en compte dans les calculs sont indiqus l'annexe 2.

article 2.3 armatures passives

Les armatures autres que les armatures de prcontrainte sont appeles armatures passives. Ellessont identiques celles utilises dans le bton arm.

Elles doivent satisfaire aux prescriptions du titre I aciers pour bton arm du Fascicule 4 fourniture d'aciers et autres mtaux du C.C.T.G.

Elles peuvent tre des ronds lisses, des armatures haute adhrence ou des treillis souds. Lesarmatures haute adhrence et les treillis souds doivent, soit tre agrs par le Ministre concern,soit bnficier d'une autorisation de fourniture ou d'une autorisation d'emploi

COMMENTAIRE

Se reporter au commentaire de l'article 2.2 .

.


Les caractres des armatures passives qui dpendent de leur processus de fabrication sont dfinispar le titre I du Fascicule 4. Parmi ces caractres, ceux qui sont prendre en compte dans les calculssont les suivants :

- section nominale de l'armature ;

- limite d'lasticit garantie, dsigne par feg ou fe

COMMENTAIRELa limite d'lasticit considre est une valeur conventionnelle obtenue en effectuant le quotient de lacharge la limite d'lasticit par la section nominale.

;

- module de dformation longitudinale et diagramme efforts-dformations ;

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- aptitude de l'armature rester solidaire du bton qui l'entoure.


Le module de dformation longitudinale de l'acier Es est pris gal 200 000 MPa. Les diagrammes

efforts-dformations sont donns l'annexe 2 .2.3.3 aptitude de l'armature rester solidaire du bton qui l'entoure

Elle est caractrise par les coefficients d'adhrence dits de fissuration et de scellement dsigns

respectivement par et s .

Les valeurs de ces coefficients prendre en compte pour les calculs sont :

- pour les ronds lisses : = s = 1 ;

- pour les armatures haute adhrence et les treillis souds les valeurs figurant dans lesdcisions d'agrment.

chapitre 3 prcontrainte

article 3.1 tension l'origine

Les forces de prcontrainte sont variables le long des armatures et dans le temps. Elles sont values partir de la valeur probable de la tension

COMMENTAIRELe mot tension dsigne ici une contrainte. La force de prcontrainte d'une armature s'obtient enmultipliant sa tension par la section nominale Ap de l'armature.

l'origine, note po , c'est--dire de la tension prvue dans le projet la sortie des organes de miseen tension, ct bton, au moment de cette mise en tension.

De faon gnrale, on dsigne sous le nom de pertes de prcontrainte les carts entre la tension l'origine et la tension qui s'exerce en un point donn d'une armature, un instant donn.

article 3.2 valeur maximale de la tension l'origine

3.2.1

La tension l'origine doit tre au plus gale aux valeurs limites autorises par :- l'arrt d'agrment des aciers utiliss ;

- l'arrt d'agrment du procd de prcontrainte, dans le cas de post-tension.

3.2.2

Elle ne doit pas non plus dpasser la plus faible des valeurs suivantes

COMMENTAIREPour les armatures de prcontrainte constitues par des fils non ronds ou non lisses, des barres, destorons ou des cbles toronns ou torsads, fprg et fpeg doivent tre remplacs respectivement par les

quotients de la charge de rupture garantie Fprg et de la charge la limite conventionnelle d'lasticit

0,1 % garantie Fpcg par leur section nominale.

:

- dans le cas de la post-tension :0,80 fprg (ou 0,80 Fprg /Ap )

0,90 fpeg (ou 0,90 Fpeg /Ap ),

sauf dans le cas des barres lamines o la tension est limite 0,70 fprg ;

- dans le cas de la pr-tension en rgle gnrale :

0,80 fprg (ou 0,80 Fprg /Ap )

0,90 fpeg (ou 0,90 Fpeg /Ap ),

ces valeurs pouvant tre portes respectivement 0,85 fprg et 0,95 fpeg dans le cas d'une

production industrialise justifiant d'une organisation de la qualit

COMMENTAIRE

Cette organisation vise notamment la fiabilit des ancrages et la scurit du personnel..

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article 3.3 pertes de tension dans le cas de la prcontrainte par post-tension

3.3.1 pertes de tension instantanes

Dans le cas de la post-tension, les armatures de prcontrainte subissent des pertes de tension

instantanes qui sont :- les pertes de tension par frottement ;

- les pertes de tension l'ancrage ;

- les pertes de tension par dformations instantanes du bton

COMMENTAIRECes pertes peuvent se produire diffrentes tapes de la construction.

.

La valeur totale de ces pertes de tension instantanes, dans une section d'abscisse x de l'armature,

est note pi (X).

La tension au point d'abscisse x, aprs pertes de tension instantanes, appele tension initiale, estnote :

pi (X) (ou simplement pi ) = po - pi (X)

3.3.1.1 perte de tension par frottement de l'armature

La tension po (X) d'une armature de prcontrainte, dans une section donne, lors de sa mise entension, s'obtient, compte tenu des frottements, partir de la tension po l'ancrage actif le plusproche, par la formule suivante :

dans laquelle :

x est la distance de la section considre celle des sorties des organes de mise en tension ;

e la base des logarithmes npriens ;

la dviation angulaire totaleCOMMENTAIREIl y a lieu de tenir compte du trac du cble dans l'espace. Toutefois il est loisible par simplification deprendre la somme des dviations angulaires dans deux plans perpendiculaires.

du cble sur la distance x ;

f le coefficient de frottement en courbe (rd-1 ) ;

le coefficient de perte de tension par unit de longueur (m --1 ).

Les valeurs des coefficients f et dans des conditions normales de mise en oeuvre sont fixes parl'annexe 3

COMMENTAIREL'attention est attire sur les conditions de validit de ces coefficients telles qu'elles sont stipules par

le Fascicule 65 et rappeles dans l'annexe 3 .

ou ventuellement par l'arrt d'agrment du procd de prcontrainte utilis

COMMENTAIRESi des valeurs diffrentes sont utilises dans certains cas particuliers, ces valeurs doivent se rfrer des rsultats exprimentaux et sont ventuellement indiques dans le march.

La perte de tension par frottement, dans la section considre, est gale : po - po (X).

3.3.1.2 perte de tension l'ancrage

La perte de tension, qui peut rsulter du glissement de l'armature par rapport son ancrage, du

tassement ou de la dformation de l'ancrage, appele perte par recul d'ancrage , est obtenue partir de la valeur fixe par l'arrt d'agrment du procd de prcontrainte utilis

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COMMENTAIREOn doit tre particulirement prudent dans le calcul des pertes de tension dues la rentre d'ancrage,pour des armatures de faible longueur (par exemple dans le cas d'triers tendus).

Il est alors recommand de considrer pour le calcul la plus forte des valeurs suivantes :- 1,5 fois la rentre d'ancrage fixe par l'arrt d'agrment du procd de prcontrainte utilis ;

- la rentre d'ancrage augmente de 2 mm.

.

3.3.1.3 perte de tension par dformations instantanes du bton

La perte de tension qui rsulte des dformations instantanes du bton dues l'action des armaturesde prcontrainte et aux autres actions permanentes peut tre assimile une perte moyenneaffectant chacune des armatures et gale dans une section donne :

bj dsignant la variation de contrainte

COMMENTAIREEn pratique, quand les variations de contrainte demeurent limites, une approximation suffisante de laperte par dformations instantanes du bton peut gnralement tre obtenue en la prenant gale :

6kb

b dsignant la contrainte finale du bton dfinie l'article 3.3.2.2 .

agissant au niveau du centre de gravit des armatures de prcontrainte dans la section considresous les diverses actions permanentes appliques au jour j.

et k un coefficient multiplicateur gal

1/2COMMENTAIREDans le cas de n armatures identiques tendues successivement, le coefficient k est en ralit gal .Il se rapproche d'autant plus de 1/2 que le nombre d'armatures est plus lev.

pour les variations de contrainte dues la prcontrainte relative la phase de mise en tension desarmatures considres et aux actions permanentes appliques simultanment.

1 pour les variations de contraintes dues aux actions permanentes appliques postrieurement cettephase de prcontrainte, y compris celles dues aux armatures actives mises en tension ultrieurement.


3.3.2.1 perte de tension due au retrait du btonLa perte finale de tension due au retrait

COMMENTAIREL'influence d'un traitement thermique du bton sur la perte de tension due au retrait fait l'objet del'annexe 6 .

du bton est gale :

r = r[1 - r(j)]Ep

r tant le retrait total du bton, tel qu'il est dfini l'article 2.1.5.1 .

j l'ge du bton au moment de sa mise en prcontrainte

et r(t) une fonction traduisant l'volution du retrait en fonction du temps, dfinie l'article 2.1.5.1 .

3.3.2.2 perte de tension due au fluage du bton

COMMENTAIRECet article comporte des rgles de calcul simplifies destines l'estimation des pertes de tension

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dues au fluage pour laquelle il serait illusoire de rechercher une plus grande prcision. L'influence d'untraitement thermique du bton sur la perte de tension due au fluage fait l'objet de l'annexe 6 .

Lorsqu'une pice est soumise, partir de sa mise en prcontrainte, des actions permanentessubissant des variations

COMMENTAIRECes variations peuvent concerner :

- la prcontrainte, qui est toujours variable dans le temps par suite de ses pertes diffres etqui, en outre, varie souvent du fait de mises en tension successives.

- les charges permanentes qui sont le plus souvent mises en jeu par phases successivespouvant comporter plusieurs oprations de btonnage, de mise en oeuvre d'lmentsprfabriqus et de pose de superstructures diverses.

On peut citer comme exemples certaines poutres prfabriques soumises des contraintes bj ,leves sous leur poids propre tandis que la contrainte dfinitive b est relativement faible. En cas dedure de stockage importante, les contraintes bj , provoquent alors des dformations de fluagepratiquement irrversibles.

dans le temps, la perte finale de tension due au fluage du bton est prise gale :

fl = (b + M ) Ep /Eij

b tant la contrainte finale et M la contrainte maximale, supportes par le bton dans la sectionconsidre, au niveau du centre de gravit des armatures de prcontrainte sous les actionsprcdentes, y compris celles dues la prcontrainte,

j l'ge du bton lors de sa mise en prcontrainte.

Si M 1,5 b , il est loisible, titre de simplification, d'valuer la perte finale de tension due au fluagedu bton :

fl = 2,5 b Ep /Eij3.3.2.3 perte de tension due la relaxation de l'acier

La perte finale de tension due la relaxation de l'acier est donne par :

0 tant un coefficient pris gal :

0,43 pour les armatures trs basse relaxation (TBR).

0,30 pour les armatures relaxation normale (RN).

0,35 pour les autres armatures.

3.3.2.4 valuation des pertes de tension diffres en fonction du tempsLa perte diffre finale est prise gale :

COMMENTAIRELa perte de tension par relaxation de l'acier diminue sous l'effet du retrait et du fluage du bton. Il en at tenu compte forfaitairement dans cette relation en minorant par 5/6 la valeur de la relaxation finalede l'acier.

Ce calcul forfaitaire pnalise les armatures soumises des pertes de tension par retrait et fluage dubton leves, pour lesquelles la perte de tension par relaxation est plus faible que celle donne ci-contre.

Lorsqu'il est ncessaire de tenir compte de l'volution des pertes de prcontrainte en fonction du

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temps, on peut admettre que la valeur totale des pertes diffres dj , value j jours aprs la miseen tension du groupe d'armatures considr, suit la loi suivante :

dj = r(j)d

la fonction r(j) tant identique la fonction r(t) dfinie l'article 2.1.5.1 .

article 3.4 pertes de tension dans le cas de la prcontrainte par pr-tension

3.4.1 pertes de tension la mise en oeuvre

Dans le cas de la pr-tension, les armatures de prcontrainte subissent des pertes de tension lamise en oeuvre qui se produisent :

- la mise en tension de l'armature,

- entre la mise en tension de l'armature et la mise en prcontrainte de l'lment,

- la mise en prcontrainte de l'lment.

La valeur totale de ces pertes de tension la mise en oeuvre, dans une section d'abscisse x de

l'armature, est note pi (X).

La tension au point d'abscisse x aprs pertes de tension la mise en oeuvre, appele tension initiale,est note :

pi (X) (ou simplement pi ) = po - pi (X)

3.4.1.1 pertes la mise en tension de l'armature

Il est tenu compte, le cas chant :

- de la perte de tension qui rsulte du glissement de l'armature par rapport son ancrage, surle banc ;

- de la perte de tension qui rsulte des frottements parasites ainsi que de l'emploi dedviateurs

COMMENTAIRECes pertes doivent alors faire l'objet d'une dtermination exprimentale.

.3.4.1.2 pertes entre la mise en tension de l'armature et la mise en prcontrainte de l'lment

Ces pertes de tension

COMMENTAIREPour certaines productions en srie relatives au btiment et faisant l'objet d'une procdure de contrleinterne approuve par un organisme officiel de contrle ou de vrification, il peut tre attribu cespertes des valeurs forfaitaires qui sont alors prcises dans la dcision correspondante.

rsultent :

- du retrait du bton,

- de la relaxation de l'acier,

- de la dformation diffrentielle de l'armature et du bton sous l'effet d'un ventuel traitement

thermique du bton.En l'absence de traitement thermique du bton, les pertes dues au retrait

COMMENTAIRELe retrait est prendre en compte ds son origine.

et la relaxation doivent tre values partir des prescriptions du chapitre 2

COMMENTAIRECompltes par les annexes 1 et 2 .

.

Dans le cas o le bton est soumis un traitement thermique, les deux pertes prcdentes sontmodifies et il faut y ajouter une perte spcifique appele perte thermique. L'valuation de cesdiffrentes pertes est alors effectue conformment aux indications de l'annexe 6 .

3.4.1.3 perte la mise en prcontrainte de l'lment

La perte de tension la mise en prcontrainte de l'lment rsulte de la dformation instantane du

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bton due l'action des armatures lors de leur relchement.

Cette perte est prise gale :

bj dsignant la contrainte agissant au niveau du centre de gravit des armatures de prcontraintesous les diverses actions permanentes appliques au jour j de la mise en prcontrainte.

ki tant dfini l'annexe 1 .


Les pertes de tension diffres doivent tre calcules phase par phase

COMMENTAIREDans le cas de la prcontrainte par pr-tension, s'agissant gnralement de fabrications industriellesde sries de produits dont la mise en oeuvre comporte par ailleurs peu de phases, il est justifi derecourir une valuation prcise des pertes de tension.

Toutefois, pour certaines productions relatives au btiment et faisant l'objet d'une procdure decontrle interne approuve par un organisme officiel de contrle ou de certification il peut tre attribu ces pertes des valeurs forfaitaires qui sont alors prcises dans la dcision correspondante ou sesdocuments annexes.

, en suivant les diffrentes tapes de la construction, c'est--dire de l'application des actionspermanentes. Chacun des termes dus au retrait et au fluage du bton ainsi qu' la relaxation desaciers est alors calcul dans l'intervalle de temps sparant deux dformations instantanes dont leseffets sont valus conformment l'article 3.4.3 .

Il est en outre tenu compte de la concomitance de la relaxation des aciers avec le retrait et le fluagedu bton par la formule donne au paragraphe 5 de l'annexe 2 .

Les pertes par retrait et fluage du bton, dans chaque phase, sont values partir des indications del'annexe 1

COMMENTAIRE

Notamment quand une phase est conscutive une diminution de la contrainte bj du bton, il y a lieude tenir compte d'un terme de retour du fluage valu partir des indications du paragraphe 4.4 del'annexe 1 .

, compltes en cas de traitement thermique par celles de l'annexe 6 .

La perte par relaxation des aciers, dans chaque phase, est value partir des indications del'annexe 2 , compltes en cas de traitement thermique par celles de l'annexe 6 .

3.4.3 effet des dformations instantanes imposes postrieurement la mise en prcontrainte

Certaines phases de la construction entranent une variation instantane bj de la contrainte dubton au niveau du centre de gravit des armatures de prcontrainte. La variation de la contraintedans ces armatures est alors prise gale :

Ep bj /Eij

Si bj correspond un accroissement de la compression du bton

COMMENTAIREDans ce cas, il peut ventuellement tre ncessaire de tenir compte de la part non recouvrable de ladformation instantane, en fonction du niveau de contrainte rsultante atteint, conformment auparagraphe 2.1 de l'annexe 1 .

, cette variation est une perte de prcontrainte.

Si bj correspond une diminution de la compression du bton, cette variation est une surtension del'armature de prcontrainte.

article 3.5 valeur probable des forces de prcontrainte

La valeur probable des forces de prcontrainte, au jour j et dans la section d'abscisse x, est calcule partir de la tension pmj (x) (ou simplement pm ) :

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pmj (x) = po - pj (x)

po dsignant la valeur probable de la tension l'origine dfinie l'article 3.1 .

pj (x) dsignant la perte de tension totale, c'est--dire la somme de toutes les pertes effectues aujour j et dans la section d'abscisse x.

chapitre 4 actions et sollicitations

Les actions et sollicitations sont values conformment aux articles qui suivent.

Le recours aux Directives communes s'impose pour les cas qui ne sont pas explicitement viss par leprsent texte.

article 4.1 actions

4.1.1 gnralits

Pour l'application de ce qui suit, on distingue :

- les actions permanentes, autres que la prcontrainte, notes G,

- l'action de la prcontrainte, note P,

- les actions variables, notes Q,- les actions accidentelles, notes A (ou FA ).

La nature et l'intensit des actions introduire dans les calculs sont fixes par le march, soit parrfrence des normes, codes ou rglements en vigueur

COMMENTAIREA la date de parution du prsent document, les normes, codes et rglements de rfrence principauxdfinissant certaines charges sont les suivants :

- NF P 06-001 : charges d'exploitation des btiments,

- DTU P 06-002 : rgles dfinissant les effets de la neige et du vent sur les constructions, sitesrgles NV 65, compltes par les rgles N 84 (DTU P 06-006)

- NF P 06-004 : charges permanentes et charges d'exploitation dues aux forces de

pesanteur,

- C.P.C., Fascicule 61, Titre II : programme de charges et preuves des ponts routes.

, soit par rfrence au prsent fascicule du C.C.T.G.

COMMENTAIREIl s'agit notamment des dispositions de l'annexe 8 .

, soit directement lorsqu'elles sont propres l'ouvrage.

4.1.2 valeurs reprsentatives des actions permanentes et variables

COMMENTAIREEn attendant la mise en cohrence de l'ensemble des textes avec les principes des Directivescommunes de 1979, l'annexe 8 dfinit ou prcise les diffrentes valeurs reprsentatives de l'intensit

des actions prendre en compte (partie A ).

Les diffrentes valeurs de l'intensit des actions, dites valeurs reprsentatives, sont :

- les valeurs caractristiques Fk

et, pour les actions variables :

- les valeurs de combinaison 0i Qik ,

- les valeurs frquentes 1i Qik ,

- les valeurs quasi-permanentes 2i Qik ,

Qik tant la valeur caractristique de l'action variable Q i .

Si possible, ces diffrentes valeurs reprsentatives sont values sur des bases statistiques. A dfaut,

elles sont le plus souvent remplaces par des valeurs dites nominalesCOMMENTAIRE

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La valeur caractristique Fk peut rarement tre dtermine scientifiquement.

Les valeurs nominales peuvent tre (cf. D.C. 79, commentaire 3.3) :

- soit des valeurs calcules partir des dessins du projet ;

- soit des valeurs fixes sur des bases non statistiques (actions bornes par exemple) ;

- soit des valeurs forfaitises, dans un but de simplification, aprs tude statistique ;

- soit des valeurs estimes de Fk ;

- soit des valeurs dpendant des activits humaines et que les utilisateurs ne doivent pasdpasser.

fixes comme il est dit en 4.1.1 ci-dessus .

4.1.3 actions dues la prcontrainte

La prcontrainte est reprsente par une valeur de calcul Pd qui est :

- la plus dfavorable de deux valeurs caractristiques P1 et P2 (dfinies en 4.1.3.1 ci-aprs )

pour les justifications vis--vis des tats limites de service,

- sa valeur probable Pm pour les justifications vis--vis des tats-limites-ultimes.

Lorsque Pd = P1 , P2 , il n'y a jamais lieu d'envisager le cas o des armatures de directions voisines

seraient tendues les unes leur valeur caractristique maximale, les autres leur valeurcaractristique minimale

COMMENTAIREPour une justification particulire, les armatures longitudinales d'une poutre sont ainsi supposestendues soit toutes P1 , soit toutes P2 .

.

Les modalits de prise en compte des valeurs caractristiques P1 et P2 sont prcises en 4.10 ci-

aprs .

4.1.3.1

Valeurs caractristiques de la prcontrainte dans le cas de la post-tension et en partie courante desarmatures dans le cas de la pr-tension.

Dans le cas gnral

COMMENTAIREPour les pices prfabriques faisant l'objet d'une procdure de contrle interne approuve par unorganisme officiel de contrle ou de certification, d'autres valeurs peuvent tre prcises dans ladcision correspondante.

, elles sont dfinies par :

P1 (x, t) = 1,02 P0 - 0,80 P (x, t)

P2 (x, t) = 0,98 P0 - 1,20 P (x, t)et sont centres sur la valeur probable

Pm (x, t) = P0 - P (x, t)

P0 reprsentant la prcontrainte l'origine , correspondant la tension p0 dfinie en 3.1 et P(x, t) la perte de prcontrainte au point d'abscisse x, l'instant t.

4.1.3.2

Valeurs caractristiques de la prcontrainte au voisinage des extrmits des armatures dans le cas dela pr-tension.

A partir de l'extrmit adhrente

COMMENTAIRE

L'extrmit adhrente de l'armature se situe soit l'about de la pice soit l'

bpel91

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