Evolution du fascicule 74 du CCTG travaux et cohérence avec les eurocodes

Transcription

1 Evolution du fascicule 74 du CCTG travaux et cohérence avec les eurocodes Minh N Guyen, directeur des études de Sade, représentant le GCEE, pilote du groupe de travail calcul du CCTG 74 Mokhtar Daoudi, de Ceten-Apave International, représentant COPREC, membre du groupe de travail du fascicule CCTG 74

2 Les Rendez-vous de l eau POLLUTEC 2014 à Lyon 04/12/ h45-11h15 Construction des réservoirs Evolution du fascicule 74 Cohérence avec les Eurocodes Minh-Tuan NGUYEN Directeur des Etudes SADE Pilote de la commission Conception & Calcul du F74 Mokhtar DAOUDI Consultant Senior APAVE Membre de la commission Conception & Calcul du F74 nguyen.minh@sade-cgth.fr

3 Évolution du fascicule Recommandations Professionnelles 1998 [BAEL 92] Construction des réservoirs en béton 2016 Construction des réservoirs en béton & Réhabilitation des réservoirs en béton ou en maçonnerie 1983 [BAEL 80] Construction des réservoirs et châteaux d eau en BA, BP & maçonnerie

4 Thèmes de la révision du Fascicule 74 Comité de Pilotage du domaine Eau- Assainissement du projet Référentiel Génie Civil Président COPIL : Jean-Paul LEGROUX Adéquation de l ouvrage à son usage et à son environnement Pilote : Philippe ANCELIN (VIGIER GCEE / UIE) Frédéric MAUREL (HYDRATEC SYNTEC) Président Commission Fascicule 74 : Denis MINOT Etanchéité & Réhabilitation des ouvrages Pilote : Gérard LECA (RESINA GCEE / UIE) Conception & Calcul Pilote : Minh-Tuan NGUYEN (SADE GCEE / UIE) Mokhtar DAOUDI (APAVE COPREC)

5 Références essentielles Eurocodes en général et particulièrement : NF EN , NF EN , NF EN et NF EN Fascicule 65 (révisé) (Intégration de la norme NF EN 13670/CN) RGC (version du 10 octobre 2012) dit fascicule 0 (Guide d harmonisation des clauses techniques contractuelles ) Gestion de la qualité et respect de l environnement Normes européennes caractérisant les Revêtements (imperméabilisation et étanchéité)

6 Données d entrée essentielles Une meilleure mise en évidence : Des types de liquide concernés (figés par le CCTG) De l intéraction liquide Réservoir Classes d exposition (NF EN 206/CN) Autres données particulières (température, abrasion ) De l intéraction milieu extérieur Réservoir Classes d exposition (NF EN 206/CN) Autres données particulières (hydrogéologie, inondabilté ) Des conditions d exploitation

7 Données d entrée essentielles Durée d utilisation : 50 ans par défaut Environnement géotechnique : (Intégration de la norme NF EN 13670/CN) RGC (version du 10 octobre 2012) dit fascicule 0 Enchainement des missions géotechniques en conformité à la NF P (révisée) Actions : Conformes aux eurocodes Autres prescriptions particulières (CCTP)

8 Futur F74 : Typologie des ouvrages 1/3 La typologie de l ouvrage est prescrite par le maitre d ouvrage à partir de deux paramètres : 1 - Classe de la paroi béton (tableau NF EN ) 2 - Type de revêtement choisi de la paroi A : sans revêtement B : revêtement d imperméabilisation C : revêtement d étanchéité

9 Futur F74 : Typologie des ouvrages 2/3 Type A : Ouvrages en béton non revêtus «Le Type A1 est recommandé pour les ouvrages en béton seul non revêtu tant que le béton est compatible avec l'agressivité du liquide contenu. En outre, il est recommandé de réaliser les ouvrages de Type A1 en béton armé plutôt qu'en béton précontraint.»

10 Futur F74 : Typologie des ouvrages 3/3 Type B : Ouvrages en béton avec revêtement d imperméabilisation Type C : Ouvrages en béton avec revêtement d étanchéité

11 Action I.1 ANALYSE DE LA TRACTION PURE

12 Objet de l étude sur la traction pure Comparer le dimensionnement de réservoirs cylindriques, dont la principale sollicitation est la traction pure, suivant le fascicule 74 et l eurocode 2. Définir les données nécessaires au dimensionnement Emettre des recommandations sur l emploi de l eurocode 2. Traction (kn/m) Diamètre (m) Hauteur d eau (m) Epaisseur paroi (m) Paramètres d étude m 2.50 m 0.20 m m 3.00 m 0.20 m m 4.00 m 0.25 m m 5.00 m 0.25 m m 6.00 m 0.30 m m 7.00 m 0.30 m m 8.00 m 0.30 m 1. Béton C30/37 - Acier B500B 2. Fascicule 74 : calcul suivant milieu normal (bêta=30) et milieu agressif (bêta=0) 3. Eurocode 2 : calcul pour classe d étanchéité 1 (wk1 = 0.15 mm) et classe d étanchéité 2 (wk1 = 0.10 mm)

13 Calcul suivant le fascicule 74 (rappel) Ouvrages classés selon leur étanchéité Limitation de la contrainte de traction dans les armatures

14 Calcul suivant le fascicule 74 (résultats) 1 er cas : Paroi en contact permanent avec l eau ou atmosphère saturée ( = 30) FASCICULE 74 - Traction pure - Milieu normal ( =30) Traction (kn/m) Epaisseur paroi (m) Enrobage (cm) Amini (cm2/m) As (cm2/m) s (MPa) HA (mm) Espt (cm) A/B (%) m 4.5 cm (214) % m 4.5 cm (214) % m 4.5 cm % m 4.5 cm % m 4.5 cm % m 4.5 cm % m 4.5 cm %

15 Calcul suivant le fascicule 74 (résultats) 2 ème cas : Ouvrages à moins de 5 km de la mer ou parties enterrées d ouvrage lorsque l eau est saumâtre ou agressive ( = 0) FASCICULE 74 - Traction pure - Milieu agressif ( =0) Traction (kn/m) Epaisseur paroi (m) Enrobage (cm) Amini (cm2/m) As (cm2/m) s (MPa) HA (mm) Espt (cm) A/B (%) m 5.5 cm % m 5.5 cm % m 5.5 cm % m 5.5 cm % m 5.5 cm % m 5.5 cm % m 5.5 cm %

16 Calcul suivant l eurocode 2 : Durabilité et enrobage des armatures Conditions d environnement Eurocode 2 Partie Exigences de durabilité Eurocode 2 Partie

17 Calcul suivant l eurocode 2 : Durabilité et enrobage des armatures Classes structurales Eurocode 2 Partie 1.1 AN Classe courante : S4 Enrobage minimal Cmin,dur Eurocode 2 Partie Enrobage minimal Cmin Eurocode 2 Partie Cmin = f [Cmin,dur ; adhérence ; acier inox ; protection supplémentaire] Enrobage nominal Cnom Eurocode 2 Partie Cnom = Cmin + Tolérance d exécution [AQ;mesures]

18 Calcul suivant l eurocode 2 : Maîtrise de la fissuration Classes d étanchéité Eurocode 2 Partie Ouverture de fissure admissible wk1 Eurocode 2 Partie 3 AN (111) Fissuration non traversante Eurocode 2 Partie (112) Xmin = min ( 50mm ; 0,2 h )

19 Calcul suivant l eurocode 2 : Maîtrise de la fissuration sans calcul direct (7.3.3) Section minimale d armatures Eurocode 2 Partie Eurocode 2 Partie 1.1 AN (2) As,min. s = kc. k. fct,eff. Act où s est donnée par 7.103N ou 7.104N Calcul non-direct avec 7.103N wk et s espt Calcul non-direct avec 7.104N wk et espt s

20 Calcul suivant l EC2 : Maîtrise de la fissuration sans calcul direct (7.3.3) 1 er cas : Classe d étanchéité 1 avec wk1 = 0.15 mm EC2 - Traction pure Classe d étanchéité 1 (wk1 = 0.15 mm) Sans calcul direct (7.3.3) Traction (kn/m) Epaisseur paroi (m) Enrobage (cm) Amini (cm2/m) As (cm2/m) s (MPa) c (MPa) HA (mm) Espt (cm) A/B (%) m 4.5 cm % m 4.5 cm % m 4.5 cm % m 4.5 cm % m 4.5 cm % m 4.5 cm % m 4.5 cm %

21 Calcul suivant l EC2 : Maîtrise de la fissuration sans calcul direct (7.3.3) 2 ème cas : Classe d étanchéité 2 avec wk1 = 0.10 mm EC2 - Traction pure Classe d étanchéité 2 (wk1 = 0.10 mm) Sans calcul direct (7.3.3) Traction (kn/m) Epaisseur paroi (m) Enrobage (cm) Amini (cm2/m) As (cm2/m) s (MPa) c (MPa) HA (mm) Espt (cm) A/B (%) m 5.5 cm % m 5.5 cm % m 5.5 cm % m 5.5 cm % m 5.5 cm % m 5.5 cm % m 5.5 cm %

22 Calcul suivant l eurocode 2 : Calcul direct de l ouverture des fissures (7.3.4) Section minimale d armatures Eurocode 2 Partie As,min. s = kc. k. fct,eff. Act où s = fyk Calcul direct de l ouverture de fissure wk (wk < wk1) Eurocode 2 Partie

23 Calcul suivant l EC2 : Calcul direct de l ouverture de fissure (7.3.4) 1 er cas : Classe d étanchéité 1 avec wk1 = 0.15 mm EC2 - Traction pure Classe d étanchéité 1 (wk1 = 0.15 mm) Calcul direct (7.3.4) Traction (kn/m) Epaisseur paroi (m) Enrobage (cm) Amini (cm2/m) As (cm2/m) s (MPa) c (MPa) HA (mm) Espt (cm) A/B (%) m 4.5 cm % m 4.5 cm % m 4.5 cm % m 4.5 cm % m 4.5 cm % m 4.5 cm % m 4.5 cm %

24 Calcul suivant l EC2 : Calcul direct de l ouverture de fissure (7.3.4) 2 ème cas : Classe d étanchéité 2 avec wk1 = 0.10 mm EC2 - Traction pure Classe d étanchéité 2 (wk1 = 0.10 mm) Calcul direct (7.3.4) Traction (kn/m) Epaisseur paroi (m) Enrobage (cm) Amini (cm2/m) As (cm2/m) s (MPa) c (MPa) HA (mm) Espt (cm) A/B (%) m 5.5 cm % m 5.5 cm % m 5.5 cm % m 5.5 cm % m 5.5 cm % m 5.5 cm % m 5.5 cm %

25 Comparaison des résultats Fascicule 74 / Eurocode 2 Section d armatures As (cm2/m) Effort de Traction N (kn/m)

26 Comparaison des résultats Fascicule 74 / Eurocode 2 Rapport de section d armatures / F74 bêta 30 Effort de Traction N (kn/m)

27 Action I.2 ANALYSE DE LA TRACTION LORSQUE LA SECTION N EST PAS FISSUREE

28 Evolution possible de l EC2 (horizon 2020) Dans le cadre d une future révision de l EC2. Un «amendement Cortade» propose de supprimer le terme minorant de l inéquation (7.9) du calcul direct de l ouverture de fissure (7.3.4), lorsque la contrainte homogénéisée de traction maximale du béton c est inférieure à f ctk0.05 = 0,7 f ctm

29 Evolution possible de l EC2 (suite) Simulation de l amendement Cortade en traction pure Section d armatures As (cm2/m) Effort de Traction N (kn/m)

30 Evolution possible de l EC2 (suite) Simulation de l amendement Cortade en traction pure Rapport de section d armatures / F74 bêta 30 Effort de Traction N (kn/m)

31 Méthode complémentaire retenue L «amendement Cortade» propose de calculer une ouverture de fissure alors que la contrainte homogénéisée de traction maximale du béton c est inférieure à f ctk0.05 = 0,7 f ctm Le groupe B propose, lorsque c < f ctk0.05 / 1.20, de calculer la section d amatures en limitant la contrainte de traction dans les aciers à une contrainte de traction proche de la contrainte retenue dans le fascicule 74 actuel.

32 Futur F74 : Dispositions constructives IV b. Dispositions et écartement des armatures Remplacer le sous-article par : (...) Le diamètre des armatures est au plus égal à h0/10 (h0 épaisseur de la paroi) et au moins égal à 7 mm (...) L espacement est limité, pour les parois au contact du liquide, à la plus petite des deux valeurs 1,5h0 et 250 mm (...) Cependant, dans le cas d utilisation de panneaux de treillis soudés, les fils de répartition peuvent être de diamètre 5,5 mm, sous réserve qu ils soient placés dans le lit le plus éloigné du liquide IV d. Enrobage des armatures Remplacer le sous-article par : L enrobage minimum des armatures est choisi conformément à la norme NF EN et à son annexe nationale

33 Document Modificatif du Fascicule 74 En réponse à la situation du marché de construction des réservoirs : - L actuel fascicule n est plus conforme au code des marchés publics (version consolidée du 01/05/2010). - Le calcul suivant l Eurocode 2 Partie 3 avec l annexe nationale Française conduit à une surconsommation importante des matériaux (béton, acier) vis-à-vis des actions directes (poussée hydrostatique...). - Il faut répondre à un besoin urgent en prescription de la maitrise d oeuvre dans le domaine des réservoirs En attendant la publication du futur fascicule 74, prévue en 2016, la commission chargée de sa rédaction va proposer au Comité de Pilotage du domaine eauassainissement du projet Référentiel Génie Civil : Un document modificatif à intégrer en addenda au Fascicule 74 actuel. Il sera présenté au GEM-OTM, début 2015, afin d être validé et être rapidement introduit dans les pièces écrites des marchés.

34 Calendrier DEC 2014 JUIN 2015 DEC 2015 Publication Fascicule 74 en 2016 Proposition au COPIL du document provisoire Modificatif du Fascicule 74 Disparition du document provisoire Modificatif du Fascicule 74 Intégration à la commission FR de l Eurocode 2 Révision de l AN FR de l Eurocode 2 Partie 3 Pour les calculs, le futur Fascicule 74 fera référence à l EC2 partie 3 AN révisé Rédaction du futur Fascicule 74 : - reprenant le document Modificatif du F74 - expurgeant la méthode de calcul - intégrant le volet Etanchéité & Réhabilitation - Intégrant les dispositions au séisme

35 MERCI POUR VOTRE ATTENTION