Rapport spécialisé CRET série 100 Calcul Stefan Lips

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1 Plus de performance. Plus de valeur. Rapport spécialisé CRET série 100 Calcul Stefan Lips

2 Table des matières Champ d'application Conception structurelle Concept de calcul 2

3 Champ d'application Le principal domaine d'application concerne la transmission des forces transversales par les joints de dilatation. Les joints de dilatation permettent la déformation des éléments structuraux contigus par suite de Retraits Exemple pour une distance de 20 m entre deux joints: Δf mm = 10 mm Variations de température Exemple pour une distance de 20 m entre deux joints et une variation de température de 20 C: Δf mm 20 C C = 4 mm Autres facteurs de déformation: fluages, tassements différentiels, etc. Les goujons peuvent être soumis à des charges statiques et dynamiques (cyclique / fatigue). 3

4 Champ d'application 4

5 Champ d'application La transmission des forces transversales par les joints peut être nécessaire pour des raisons d'équilibre pour garantir la compatibilité de déformation entre les bords des joints Avantages de l'utilisation de goujons pour la transmission des forces transversales: Géométrie simple de la configuration des joints Configuration simple du coffrage Guidage simple de l'armature Gain de place grâce à l'absence de doubles colonnes ou de doubles parois Economies et gain de place lors de la réalisation par étapes des corps de bâtiments (avec intervalles plus ou moins longs entre la réalisation des différentes étapes) 5

6 Champ d'application Prise en compte des déplacements de la dalle Prise en compte du centre de déplacement fixé Type 1 Type 2 6

7 Conception structurelle CRET série 100 normal Fourreau Corps de répartition des charges Goujon Plaque à clous 7

8 Conception structurelle CRET série 100V déplaçable perpendiculairement Fourreau Corps de répartition des charges Goujon Plaque à clous 8

9 Conception structurelle 9 Catégorie de résistance à la corrosion indispensable KWK (établie à l'aide de l'autorisation DIBt Z30.3-6; SIA 2029; SIA 262) KWK Critères Exemples I II III IV secs, rarement humides, souvent humides; distance de la mer > 10 km; distance par rapport à une rue traitée au sel de déneigement > 0,1 km humides en permanence; zone industrielle; distance de la mer > 1 km; distance par rapport à une rue traitée au sel de déneigement > 0,01 km distance de la mer < 1 km; distance par rapport à une rue traitée au sel de déneigement < 0,01 km Autres Parties de bâtiments en général Parties de bâtiments en général Eléments structuraux en zone de projections de fines gouttelettes dues aux voies de circulation; éléments structuraux proches de la mer Eléments de ponts, plateformes de parkings, portiques exposés aux traitements au sel de déneigement, murs de soutènement exposés à des projections d'eau chlorée Pour les éléments structuraux non contrôlables, il est opportun de choisir une catégorie de résistance à la corrosion plus élevée.

10 Conception structurelle Elément structural Numéro de matériau Catégorie de résistance à la corrosion Goujon (acier duplex) Corps de répartition des charges (acier austénitique) ou (acier duplex) IV III Numéro de matériau et catégorie de résistance à la corrosion selon le cahier technique SIA 2029 et l'autorisation DIBt Z

11 Principes de calcul EN :2004, Eurocode 2: construction en béton EN , -1-8:2005, Eurocode 3: construction en acier EN :2004, Eurocode 4: construction mixte Annexes nationales à EC2, EC3 et EC4 Autorisation DIBt Z

12 Mécanismes de rupture Goujon Corps de répartition des charges Pression du béton sur le goujon Bielle de compression du béton au bord de la dalle Armature de suspension Résistance au cisaillement de la dalle 12

13 Goujon Limité par l'interaction M-V dans le goujon (EC 3, 6.2.8) d V pl,rd M V,Rd = (1-r) M pl,rd r = (2V d /V pl,rd -1) 2 V d M pl,rd V d V d M d V d e/2 M d,max M pl,rd = f yd d 3 /6 e/2 13

14 Corps de répartition des charges T Rd d Limité par la plaque: - Pression sur la paroi du trou - Résistance à la traction V d 14

15 Pression du béton q cd = f cd,sup d d Limité par la résistance du béton pour les chevilles (EC 4, ): f cd,sup = a 0 (f ck E cm ) 0.5 /g v V d 15

16 Bielle de compression du béton & armature de suspension Forces de compression dans le béton Forces de traction dans l'armature V 16

17 Résistance au cisaillement de la dalle Résistance au cisaillement de la dalle: v Rd > F d /a D -> Distance minimale entre les goujons 17

18 Paramètres importants pour la mesure Actions (sollicitation) Largeur des joints Epaisseur de la dalle Qualité du béton Distance entre les goujons 18

19 e = f + Δf Etat du montage f Δf Après déformation (état de la mesure) Δf 19

20 Armature de bord de dalle nécessaire 20

21 Le concept de mesure a été validé par 103 essais (avec plus de 200 goujons) École polytechnique fédérale de Lausanne EPFL Essais de rupture sur des bandes de dalles; liées par des goujons CRET série 100-1; EPFL - MCS d & MCS d Université de Stuttgart Rapport d'essai AS 155/01 04/20 du Rapport d'essai AS 155/02 04/21 du Rapport d'essai AS 155/03 05/20 du

22 Résultats des essais de l'epf Lausanne (-> grande capacité de déformation) 22

23 Résultats des essais de l'epf Lausanne 23

24 Tableau des charges (documentation) Hauteur Goujon Type de la dalle Béton Largeur de joint e [mm] a D,min [m] Nombre d'étriers nécessaires n erf [-] fck r = 0,2 r = 0,5 r = 1,0 d s = 8 d s = 10 d s = 12 d s = 16 d s = 20 h [mm] [N/mm2] % % % mm mm mm mm mm 122 N N N N N N N N N N N N N N

25 Tableau des charges (logiciel) Pour optimiser les étriers grâce au logiciel Goujon Type Hauteur de la dalle Béton Largeur de joint e [mm] fck [N/mm 2] Résistance de la dalle v Rd [kn/m] Résistance d'un étrier Z Rd,s [kn] par étrier Efficacité 'beta' [-] par étrier r = r = r = d s = 8 d s = 10 d s = 12 d s = 16 d s = 20 1 h [mm] 0,2 % 0,5 % 1,0 % mm mm mm mm mm étrier 122 N N N N N N N N N N N N N N étrier s 3 étrier s 4 étrier s 25

26 Application pour les poutres -> Détermination de l'armature de soutien à partir des champs de contrainte 26

27 Résumé Les principaux paramètres pour le calcul sont: Actions Largeur des joints Epaisseur de la dalle Qualité du béton Distance entre les goujons Le calcul des goujons CRET comporte toutes les justifications nécessaires: Goujon Corps de répartition des charges Pression du béton sur le goujon Bielle de compression du béton au bord de la dalle Armature de suspension Résistance au cisaillement de la dalle Il a été constaté que, pour certains produits concurrents, tous les paramètres ou tous les contrôles n'étaient pas pris en compte. Par conséquent, pour certains produits concurrents, il est indiqué pour une part des résistances ultimes qui ne peuvent absolument pas être transmises. Dans ces cas-là, l'ingénieur doit effectuer lui-même les contrôles manquants pour pouvoir déterminer la résistance ultime effective. 27 Aschwanden AG, Lyss, mars 2013