Quel est leffet des diaphragmes dextrémité sur les forces / déformations des poutres précontraintes?

Jenferme les bouts de culée des poutres de pont en béton précontraint dans du béton avant le coulage du tablier. (Pour la stabilité latérale et pour empêcher le sol de déborder. )

Les discussions sur les diaphragmes intermédiaires pour les poutres précontraintes abondent, mais je nai pas trouvé dinformations sur le comportement structurel des diaphragmes dextrémité.

Pour les besoins dun ingénieur-conseil

Mon jugement instinctif / technique me dit que leffet est négligeable, mais je préfère comprendre ce qui se passe réellement avant faire des hypothèses simplificatrices.

Conceptuellement (par rapport à une poutre sans diaphragmes):

  1. Cela modifie-t-il les déformations pendant le coulage du tablier? Quen est-il des déformations à long terme?
  2. Cela modifie-t-il les moments de charge dynamique & / ou les cisaillements ?
  3. Y a-t-il une logique selon laquelle la longueur encapsulée devrait être af quelle est la profondeur de la poutre ou la longueur de la portée?

Jai mis un croquis ci-dessous car la terminologie et les configurations typiques des ponts varient à travers le monde.

Diaphragme

Réponse

Je nai aucune ressource à signaler à ce sujet, mais je suis assez certain que votre instinct est correct. En fait, des diaphragmes dextrémité existent dans les ponts principalement pour maintenir le sol à lapproche. Ils peuvent également être utiles pour la stabilité latérale temporaire des poutres, mais si cétait la seule raison, un contreventement métallique temporaire serait beaucoup plus facile et moins cher. Linstabilité latérale (flambage) de la structure finale nest généralement pas un facteur déterminant, surtout compte tenu du contreventement (partiel) de la dalle.

Les diaphragmes à mi-portée aident à la répartition de la charge transversale et empêchent les poutres primaires de « ouverture » avec la déviation de la dalle. Il en est de même dans une certaine mesure pour les diaphragmes dextrémité, mais dans une bien moindre mesure puisque la charge est transmise presque immédiatement aux roulements. Les roulements aident également à empêcher les poutres de «souvrir». Cest probablement la raison pour laquelle vous navez trouvé aucune ressource concernant les diaphragmes de fin: personne ne se soucie vraiment de trop y penser.

Maintenant, pour répondre à vos questions spécifiques:

  1. Cela changerait quelque peu les déflexions, puisque le diaphragme dextrémité va changer les distributions de charge de votre dalle à vos poutres. Ce sera plus pertinent si votre pont a une petite distance entre les diaphragmes (moins de deux fois la distance entre les poutres primaires, selon les méthodes de dalle classiques telles que Rüsch). Si les membranes sont plus étalées, elles nauront pratiquement aucune influence sur la répartition de la charge et ninfluenceront donc pas les flèches. Ceci sapplique également aux déformations à long terme.

    Les déformations à long terme sont, cependant, influencées par un facteur supplémentaire, à savoir les pertes différées de précontrainte. Au fil du temps, les poutres primaires vont essayer de rétrécissement. Ceci est dû non seulement au retrait naturel du béton, mais également au fluage compressif de la précontrainte. Si toutes les poutres étaient exactement identiques, le fluage et le retrait devraient progresser de la même manière le long d’eux. Dans ce cas, le diaphragme dextrémité naurait pas deffet puisque toutes les poutres le « tireraient » de la même quantité, ce qui implique une simple translation de corps rigide, sans aucune déformation sur le diaphragme.

    Cela serait cependant dans le monde parfait, et ce nest pas le nôtre. Le fluage et le rétrécissement sont mystérieux et instables, avec beaucoup de dispersion. Ainsi, même des poutres exactement similaires entraîneraient probablement des fluage et des rétrécissements différents, ce qui signifie que les diaphragmes dextrémité seraient déformés. Les déformations du diaphragme (qui apparaîtraient comme des forces de cisaillement horizontales sur le diaphragme) créeront des forces de traction dans les poutres primaires au fil du temps et ces forces de traction influenceront le comportement au fluage des poutres au fil du temps, conduisant à un effet récursif.

    De plus, les poutres ne seraient jamais exactement les mêmes car le chargement dans chaque poutre est différent (peut-être que les poutres centrales ont des charges similaires, mais elles ne seront certainement pas similaires à celles aux extrémités transversales du pont), ce qui est suffisant pour générer des comportements de fluage (légèrement) différents dans les poutres.

  2. Comme mentionné au début du point 1, cela modifiera les contraintes subies dans les poutres depuis la répartition des charges de la dalle aux poutres est modifiée par lexistence des diaphragmes dextrémité. Si les diaphragmes sont suffisamment éloignés, cependant, leffet est presque certainement négligeable.

  3. Ici, jai un peu moins à faire. Je peux dire, cependant, que dans lentreprise où je travaille, nous nintégrons généralement le faisceau primaire que de quelques centimètres (3 à 5 cm, généralement) dans les diaphragmes dextrémité. Cela permet au renfort anti-fissure des membranes dextrémité de passer sans trop de bruit.Les poutres primaires sont conçues avec tout leur renfort dépassant aux deux extrémités afin de sancrer dans les diaphragmes. Évidemment, si votre poutre est inhabituelle ou sil sagit dune poutre profonde, le comportement peut être différent.

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *