An experimental investigation of steel-free deck slabs.

The steel-free deck slab developed in Canada used straps as a confinement system and relied on the stiffness of this confinement system rather than its strength. In this paper, a new approach, using the strength of a confinement system comprising unbonded prestressed bars, was investigated. In addition, the effect of the concrete strength and the steel ratio of the confinement system was examined. Seven large-scale one-way steel-free deck slabs were built using normal- and high-strength concrete, prestressed to different levels, and statically tested up to failure. The overall behaviour of the slabs was similar to that of slabs confined by straps. Cracking strength was not considerably enhanced. The slabs failed in punching shear mode with high loads. The new approach was not able to overcome the problem of the longitudinal crack, which developed in the tested slabs and reportedly appeared in all the steel-free slabs built or tested previously in Canada. Prestressing had a definite effect, however, on delaying the occurrence of this longitudinal crack, thereby enhancing serviceability. The paper recommends that the serviceability limit state of the steel-free slabs would be better assessed by the occurrence of the longitudinal crack, even though the ultimate capacity of the slabs is high.Key words: arch action, cracking, external prestressing, high-strength concrete, punching shear, steel-free deck slab.Les tabliers de pont sans acier développés au Canada utilisaient des courroies métalliques de renfort comme système de confinement et comptaient sur la rigidité de ces courroies plutôt que sur leur résistance. Dans cet article, une nouvelle approche, utilisant la résistance d'un système de confinement de barres précontraintes non liées, a été étudiée. De plus, l'effet de la résistance du béton et le rapport d'acier du système de confinement a été examiné. Sept dalles sans acier de grande taille à une direction ont été construites en utilisant du béton à résistance normale et à haute résistance, soumises à différents niveaux de précontrainte, et testées statiquement jusqu'à la rupture. La réponse d'ensemble des dalles était similaire à celle des dalles confinées par des courroies. La résistance à la fissuration n'a pas été grandement améliorée. Les dalles ont cédé par poinçonnement sous de hautes charges. La nouvelle approche n'a pas été capable de surmonter le problème des fissures longitudinales qui se sont développées dans les dalles testées et qui ont été reportées pour toutes les dalles sans acier construites ou testées auparavant au Canada. Cependant, la précontrainte a eu un effet certain en retardant l'apparition de cette fissure longitudinale, ce qui signifie une meilleure vie de service. L'article a recommandé que l'état limite de service des dalles sans acier pourrait être mieux évalué avec l'apparition de fissures longitudinales, même si la capacité ultime des dalles est grande.Mots clés : action de cintrage, fissuration, précontrainte externe, béton à haute résistance, poinçonnement, tablier de pont sans acier.[Traduit par la Rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]