Conception des dalles des tabliers de ponts
continus en béton armé renforcé de fibres
Introduction
Depuis 1998, cinq ponts incorporant des dalles en béton renforcé de fibres d’acier (BRFA) ont été construits au Québec. On a observé dans certains des ponts où seulement une portion de la dalle était en BRFA que les parties contenant uniquement des armatures conventionnelles étaient fortement fissurées alors que les portions contenant du BRFA ne l’étaient pas. Il a été conclu que l’origine de ces fissures étaient dues au retrait et autres variations volumétriques différentielles. Cet article décrit les critères et hypothèses utilisés pour la conception d’un tablier de pont où les armatures transversales et longitudinales ont été optimisées en prenant en considération la contribution structurale des fibres. L’article porte en particulier sur la comparaison du comportement en service d’une dalle renforcée de manière conventionnelle avec celui d’une dalle dans laquelle l’utilisation d’un BRFA à 80 kg/m3 a permis de réduire l’armature conventionnelle. Le comportement longitudinal d’un pont continu avec et sans la présence des fibres est présenté et illustré par la comparaison entre la prédiction des ouvertures de fissures et les observations en chantier. Le rôle des fibres pour limiter l’ouverture des fissures dans le cas de variations volumétriques différentielles est décrit. L’article termine par des recommandations visant à améliorer le comportement en service des ouvrages.
philosophie de conception:
Le rôle premier des ouvrages étant évidemment de résister aux charges leur étant appliquées, la plupart des règles intégrées dans les codes de conception ainsi que la majorité des efforts de recherche dans le domaine des structures sont tournées vers la résistance structurale. Cette approche a permis au cours du dernier siècle de concevoir des structures fiables et rencontrant les exigences globales de la société en terme de sécurité, sauf pour certaines régions en ce qui concerne la résistance aux séismes de forte amplitude. En contrepartie, on note que les codes de conception accordent peu de place aux aspects liés au comportement en service des ouvrages, et encore moins à leur durabilité. De fait, de nombreux ouvrages existants nécessitent aujourd’hui des réparations coûteuses et même, dans certains cas, un remplacement complet.
Heureusement, la durabilité des infrastructures en béton est devenue un sujet d’étude majeur depuis les vingt dernières années. Ainsi, d’importants efforts de recherche ont été dédiés à l’amélioration de la durabilité des bétons soumis à des environnements agressifs. Ces études ont mené, par exemple, à l’emploi de plus en plus fréquent d’armatures recouvertes d’époxy, galvanisées ou en FRP afin de réduire ou éliminer les problèmes liés à la corrosion. Malgré tout, le béton demeure un matériau perméable et sujet à la fissuration, ce qui rend inévitable sa détérioration à plus ou moins long terme. Cependant, de nombreux programmes de recherche ont montré que l’utilisation de bétons renforcés de fibres d’acier (BRFA) permet de mieux contrôler l’ouverture des fissures. Ce type de béton, lorsque utilisé en combinaison avec d’autres techniques de protection, contribue à améliorer de façon significative la durée de vie des infrastructures exposées à des conditions environnementales difficiles. Cet article illustre la contribution pouvant être apportée par le BRFA dans la conception de dalles de tablier de pont.
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Conception des dalles des tabliers de ponts
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