Analyse complémentaire et synthèse des résultats des poutres préfléchies à talon BTHP
STAQUET ; TOUTLEMONDE
Type de document
RAPPORT DE RECHERCHE
Langue
français
Auteur
STAQUET ; TOUTLEMONDE
Résumé / Abstract
La technique des poutres préfléchies, qui consiste à enrober de béton le talon inférieur d'une poutrelle métallique préalablement fléchie, puis à la relâcher une fois le béton durci, a été inventée en Belgique dans les années 50. Réputée chère, et nécessitant une mise à jour de sa validation par le calcul car il faut tenir compte précisément du comportement différé du béton, elle est cependant imbattable pour obtenir des structures très rigides de faible hauteur. La recherche entreprise étend la technique aux bétons à très hautes performances en validant la prise en compte scientifique du fluage. La faisabilité de cette extension a été démontrée grâce à deux poutres de 13 m réalisées à partir de profilés fabriqués en usine, et en utilisant un béton auto-plaçant spécialement formulé pour cette recherche. Les poutres ont été soumises à 2 mois d'âge à des charges permanentes (4 tonnes de plomb par poutre pour représenter la charge du hourdis supérieur, des superstructures et du ballast) puis au bout de 4 mois à des charges variables représentatives du trafic ferroviaire (1000 cycles correspondant à l'effet de convois susceptibles de passer une fois l'an, puis 1 ou 2 millions de cycles correspondant aux convois lourds plus courants). Pendant plus de 8 mois, on a suivi la flèche et réalisé de nombreuses mesures de déformation complémentaires, et des essais de caractérisation mécanique, module, fluage et de retrait, afin de justifier le comportement de ces éléments en tenant compte du fonctionnement " mixte " de l'acier et du béton à très hautes performances, choisi pour ses faibles déformations différées. Les poutres ont enfin été chargées jusqu'à rupture pour vérifier la marge de sécurité du domaine de fonctionnement et la qualité de la prévision par calcul. L'analyse des données (plus de 140 voies de mesure) confirme la possibilité d'optimiser le dimensionnement de ces éléments à l'aide de béton THP, et le bon fonctionnement de ce type de structures en fatigue. Les points critiques du dimensionnement (limitation des contraintes de compression au jeune âge, limitation des tractions en service ce qui nécessite une détermination précise des déformations différées) ont été confirmés, les méthodes de calcul scientifique ont été testées grâce aux nombreuses données de caractérisations du comportement différé du matériau, et la marge de sécurité a pu être validée vis-à-vis de l'état-limite ultime., RAPPORT DE CONTRAT
