Augmentation a posteriori de la résistance au poinçonnement testée à l EMPA et maintes fois vérifiée dans la pratique

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1 Aschwanden Quality Novembre 2015 RINO Exo: Têtes en acier précontraintes pour le renforcement des structures porteuses en béton Augmentation a posteriori de la résistance au poinçonnement testée à l EMPA et maintes fois vérifiée dans la pratique

2 La modification des exigences réclame des solutions innovantes: RINO Exo 4 essais du système RINO Exo à échelle réelle à l EMPA Les renforcements au poinçonnement Aschwanden ont été étudiés et testés scientifiquement au total à 19 reprises. Aujourd hui de nombreux planchers-dalles doivent être renforcés dans la zone de poinçonnement des colonnes du fait que la sécurité n est plus suffisamment garantie dans des conditions défavorables. Le système RINO d Aschwanden testé à l EMPA apporte des avantages importants en rénovation en matière de conservation et de renforcement des structures porteuses en béton. Avec RINO Exo, une tête en acier précontrainte appliquée de l extérieur assure une augmentation a posteriori de la résistance au poinçonnement. Le système RINO Exo a déjà été utilisé plus de 320 fois et il a fait ses preuves dans la pratique. Essais à échelle réelle à l EMPA Le comportement sous charge avantageux du système RINO Exo a été testé à l EMPA lors de quatre essais à échelle réelle sur des éléments de dalles partiellement pré-endommagés (rapport d essai EMPA n a). Le dispositif de renforcement a presque doublé la résistance au poinçonnement des dalles non renforcées (informations complètes sur le sujet à retrouver dans l expertise RINO). Une dalle en béton armé et RINO Exo forment un système porteur hybride qui transmet la charge à la colonne de manière variable selon la situation. Le mode de transmission de la charge dépend du rapport de rigidité entre le plancher-dalle et la tête ainsi que du degré de précontrainte de la tête. En particulier, il faut considérer que dans la plupart des cas de renforcement, la dalle est déjà pré-endommagée par des fissures et présente donc une rigidité réduite. Ce fait est efficacement pris en considération par la précontrainte de la tête. 2

3 Têtes en acier RINO Exo pour charges faibles ou importantes La précontrainte de la tête La tête en acier RINO Exo précontrainte décharge activement le plancher-dalle existant grâce à la précontrainte. C est-à-dire que des déformations supplémentaires de la dalle, et par conséquent des ouvertures dues aux fissures de cisaillement, ne sont pas nécessaires pour l activation du renforcement comme ce serait le cas pour un dispositif de renforcement non précontraint. La tête en acier RINO Exo précontrainte réduit les moments tangentiels au niveau de la colonne, ce qui entraîne une meilleure tenue à la déformation pour le plancherdalle. La résistance de la tête engendrée peut en même temps s ajouter à la résistance de la dalle dans la section de contrôle intérieure (u). Par conséquent, la résistance V Rd et la déformation à la rupture augmentent nettement. Effet d une tête mise en place précontrainte Réduction de la déformation due à RINO Exo Avec RINO Exo Sans tête V Rd Résistance béton et tête Augmentation de la résistance due à RINO Exo Résistance du béton à la section de contrôle de la colonne d V Rd Résistance ultime: Avec RINO Exo Sans tête Type de précontrainte A: La tête RINO Exo est précontrainte et pressée au plafond à l aide d une presse à plat. Type de précontrainte B: La précontrainte est réalisée ici au moyen de vis. 3

4 Les trois options pour la mise en place de RINO Exo Option 1: Retrait de la tête de colonne La dalle à renforcer s appuie sur des étais. La tête de colonne est séparée, puis retirée. La tête RINO Exo est mise en place, puis précontrainte au moyen d une presse à plat ou de vis. Pour finir la collerette de la tête est fermée et les étais sont retirés. Option 2: Retrait de la colonne La dalle à renforcer s appuie sur des étais. L ensemble de la tête de colonne est séparée, puis retirée. Elle est remplacée par une colonne ORSO-V à tête RINO Exo plus mince et résistante au feu. Ensuite la colonne est fixée et précontrainte au moyen de vis. Les étais sont retirés. Option 3: Maintien de la colonne L étayage de la dalle n est pas nécessaire. Une tête RINO Exo ouverte d un côté peut être achevée sur le sol. Ensuite la tête sera levée et fixée au plafond. Les supports latéraux sont mis en place et protégés contre la déformation. La précontrainte est réalisée avec des vis. 4

5 Réalisation selon l option de mise en place 1: Retrait de la tête de colonne. La tête de colonne est séparée et la tête RINO Exo est montée sur la tête de colonne. La précontrainte est réalisée au moyen d une presse à plat. Le dispositif a été mis en œuvre avec un coefficient de renforcement de 1,9. C est-à-dire que la capacité de charge V Rd a pu passer de 1080 kn à 2053 kn. 5

6 Réalisation selon l option de mise en place 3: Maintien de la colonne et complément par une tête de sol. La tête de sol RINO Exo agit ici comme renforcement au poinçonnement du radier. Une colonne décalée de l étage supérieur est soutenue latéralement. Dans le cas présent, le coefficient de renforcement est de 1,8. C est-à-dire que la capacité de charge V Rd a pu passer de 3889 kn à 7000 kn. 6

7 Aschwanden assume ses responsabilités dans le renforcement des planchers-dalles Planification et exécution Avec le logiciel RINO Check, l ingénieur civil chargé du projet effectue le relevé et l évaluation de l état ainsi que la collecte des données nécessaires au dispositif de renforcement RINO Exo. Avec les données appropriées, le logiciel l aide à juger assez rapidement et avec une vision d ensemble la situation de l ouvrage existant et à décider si un renforcement est nécessaire. Ces données sont collectées en deux phases, chacune au moyen d une fiche de données, et transmises à Aschwanden. Dans l avant-projet, les services Engineering de Aschwanden prédimensionnent le renforcement en se basant sur les «données FA avant-projet» de l ingénieur. Au cours de cette phase, Aschwanden conseille l ingénieur et l assiste avec des textes de soumission standard et des estimations de coûts. Dans le projet d exécution, le dispositif de renforcement (dimensions de la tête, degré de précontrainte, protection incendie) est planifié à partir des «données FE exécution» en étroite collaboration avec l ingénieur, et dimensionné à sa demande. Le système RINO Exo de Aschwanden est livré sur le chantier, directement à l entrepreneur ayant passé commande. L entrepreneur en bâtiment et, le cas échéant, des entreprises spécialisées le montent et le mettent en précontrainte. Le modèle de phase de Aschwanden définit les responsabilités au sein de la collaboration. Il respecte la norme SIA 103 (2014) concernant les prestations et les honoraires des ingénieurs civils. Une matrice (voir ci-dessous) définit les prestations et les responsabilités des différents partenaires de l ouvrage. Protection incendie La protection incendie de RINO Exo est garantie par un encloisonnement en plaques de plâtre. RINO Exo peut également être protégé avec des peintures coupe-feu intumescentes ou avec un enduit projeté. En cas d appui latéral de RINO Exo, le complément de colonne doit également être protégé contre le feu. Modèle des phases d après la progression de l ouvrage selon SIA 103 (2014) Phases de l ouvrage Études préliminaires Avant-projet FA Projet de l ouvrage PO Appel d offres AO Projet d exécution FE Exécution EX Base des données dans les phases de l ouvrage Fourniture des données de l ouvrage par l ingénieur Limites de la responsabilité de Aschwanden Données FA avant-projet Données FA avant-projet L ingénieur est seul responsable de l intégralité et l exactitude des «données FA de l avant-projet» Validité des CG de Aschwanden et convention d utilisation du logiciel de calcul Aschwanden Données FE exécution Données FE exécution L ingénieur est seul responsable de l intégralité et l exactitude des «données FE du projet d exécution» Aschwanden assume en outre la garantie des résistances ultimes pour le système RINO sur la base des Données FE exécution Abréviations et définitions: Données FA avant-projet: données avant-projet fournies par l ingénieur pour le prédimensionnement par Aschwanden > grandeurs indicatives Données FE exécution: avec ces données, Aschwanden dimensionne le système RINO et fournit à l ingénieur des résistances ultimes exactes pour l exécution. 7

8 RINO Exo Votre avantage client en un coup d œil Conservation efficace des structures porteuses en béton grâce au renforcement de la zone de poinçonnement des planchers-dalles Activation du dispositif de renforcement induit par la précontrainte (efficacité du système) Mise en place sans intervention sur la dalle existante; pas d endommagement supplémentaire L accès à la face supérieure de la dalle n est pas nécessaire pour réaliser un renforcement avec RINO Exo Déchargement efficace de la dalle pré-endommagée; la majeure partie de la charge est transmise par le périmètre extérieur (bord de la tête) Concordance optimale entre la capacité portante de la dalle en béton et RINO Exo Modèles de dimensionnement validés par des essais à échelle réelle à l EMPA (19 essais) Logiciel «RINO Check» pour une première mise au clair de la nécessité d un renforcement au poinçonnement Systèmes de protection incendie en fonction du projet Connaissez-vous RINO Check? Vous avez enregistré les données concernant la construction de votre plancher-dalle menacé de poinçonnement et vous désirez obtenir une réponse rapide sur la nécessité ou non d un renforcement. Une première étude préalable sur la nécessité d un renforcement au poinçonnement peut être réalisée avec le logiciel Aschwanden RINO Check. Informations complètes concernant RINO Documentation produits Document d expertise Textes de soumission Tutoriel vidéo (avec les trois options de mise en place) Logiciel RINO check Vous trouverez les documents sur notre site Internet à la page: > RINO > Généralités. Problème décelé... renforcé passivement... précontrainte activée... problème résolu! Télécharger maintenant gratuitement l app Aschwanden à partir de l App Store d Apple ou via Google Play F.J. Aschwanden SA Grenzstrasse 24 CH-3250 Lyss Switzerland T +41 (0) F +41 (0) info@aschwanden.com Plus en performance. Plus en valeur. RINO Silent ORSO DURA CRET RIBA ARBO