BASYS. Renforts de cisaillement pour gaines techniques. Les gaines techniques, un problème de sécurité structurale souvent sous-estimé

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1 BASYS Renforts de cisaillement pour gaines techniques Les gaines techniques, un problème de sécurité structurale souvent sous-estimé B a u S y s t e m e pour un comportement au cisaillement sûr avec rétablissement de la sécurité statique au-delà des caractéristiques d origine de la dalle seule y compris pour plusieurs inserts tels que conduites électriques ou d aération Installation simple et sûre avec positionnement contrôlé BASYS AG, Bausysteme Industrie Neuhof 33 el Kirchberg Fax info@basys.ch

2 Exigences de sécurité Etat actuel Problématique/echnique Selon SIA 262 (2013) article les inserts, gaines techniques ou faisceaux de gaines sont pris en compte comme suit: Si < à d/6: non pris en compte A prendre en compte si la largeur ou la hauteur est > à d/6. Dans ce cas la hauteur statique effective dv est déterminée en diminuant la hauteur statique d de la plus grande des valeurs entre la hauteur et la largeur des inserts. Selon l article il est recommandé d inclure un ferraillage d effort tranchant, de dimension conséquente, de chaque côté des inserts, gaines ou faisceaux de gaines. Sécurité structurale Exemple Hypothèse: Epaisseur de dalle: h=260 mm, d=220 mm < d/6: non pris en compte Ø a (gaine) < 36 mm > d/6: a prendre en compte statiquement Ø a (gaine) 36 mm Recommandations: Pour plusieurs gaines: si, en fonction de la situation, la distance entr axes des gaines est inférieure à 3 4 Ø a alors il convient d assembler les gaines sans disposition particulière en un faisceau de section carrée ou rectangulaire. Diamètre extérieur maximal de gaine: Ø a (gaine) d/2 Sans renfort: test = 64% x R (SIA 262) Sans renfort: test = 49% x R (SIA 262) la solution pour un vrai problème erification Le système et a été développé pour répondre aux fortes atteintes à la sécurité structurale dûes aux inserts linéaires. La société BASYS SA a réalisé plusieurs séries de test à l école supérieure HSLU de Lucerne. En parallèle de ces tests, des modèles statiques permettant le dimensionnement des dispositions de renforcement ont été développés. Des calculs de comparaison entre EC2 et SIA 262 ont montré des résultats cohérents. et Nous avons recherché, non seulement un modèle statique clair, mais aussi des conditions de pose facilitées sur chantier. De plus, un positionnement correct en terme de statique des gaines techniques linéaires est d une importance primordiale. Le comportement statique et les formules de dimensionnement correspondantes ont été vérifiés par des experts indépendants. renforcé avec : test > 100% x R, Dalle sans inserts (SIA 262) Résultats et permettent la détermination de la résistance au cisaillement en présence d inserts linéaires importants. La résistance au cisaillement des éléments atteint, en fonction des dispositions, des valeurs nettement supérieures à 100% de la résistance de la dalle seule (sans inserts) Ce faisant, il est possible pour l ingénieur de trouver un système statique, malgré les inserts souvent inévitables, qui soit apte au service et conforme aux normes. plus de zones grises pour l ingénieur 2

3 / Sécurité structurale et aptitude au service Résistance au cisaillement de dalles en béton d épaisseur 16 cm à 35 cm, béton de classe C20/25 jusqu à C50/60 Dans le cas de plusieurs gaines et d exigences élevées en terme de résistance au cisaillement Rd, avec gaines et (e = 150) > 100% x Rd, Dalle sans gaines (SIA 262, Formule (35)) Dans le cas d une gaine unique et des exigences moindres en terme de résistance au cisaillement Rd, avec gaines et (e = 150) > 75% x Rd, Dalle sans gaines (SIA 262, Formule (35)) Notice constructive Sécurité structurale Rd selon SIA 262 (2013) , Formule (35) sachant que la classe de béton est limitée entre C20/25 jusqu à C50/60. Les normes SIA sont applicables, en particulier la norme SIA 262 (2013). En complément, référence est faite aux Eurocodes «EC2 pour l Allemagne» qui, dans leur version commentée, donnent des valeurs limite supplémentaires dans le cas d inserts tubulaires: Les tractions sont prises en compte avec cp < 0 alors que les effets favorables en compression à l endroit des inserts sont négligés. Quant à la résistance en flexion, il conviendra de démontrer aussi que la hauteur de la zone de compression est conservée. Il est recommandé de tenir compte des dispositions constructives des Eurocodes resp. des normes SIA, concernant les espacements maximaux entre armatures transversales, lors de la pose de et de limiter l espacement à la valeur de l épaisseur de dalle h resp. à 600 mm. Déformations Fondamentalement, les inserts tubulaires provoquent des modifications de la section des dalles. Par contre, les armatures en oblique des éléments et agissent comme des renforts des zones affaiblies. Les tests de contrainte réalisés symétriquement montrent des déformations en flexion quasi identiques entre une section avec inserts et et/ou et une section de béton pleine. Durabilité L enrobage minimal des barres d armatures n est ponctuellement pas satisfait car elles peuvent toucher directement la surface des gaines. Par conséquent, le matériau des gaines posées doit durablement empêcher le contact de l oxygène et de l eau (aussi sous forme de vapeur) avec l acier des armatures. Ceci peut être assuré par un choix de matériau adapté (par ex. PEHD) et une épaisseur de paroi correspondante. Dans le cas de gaines métalliques il faudra s assurer qu aucune corrosion électro-chimique dûe à un différentiel électro-chimique des métaux ne peut intervenir. Ferraillage Les éléments et sont dimensionnés pour un ferraillage tiers espacé longitudinalement et transversalement de e = 150 mm. Des espacements supérieurs peuvent aussi être considérés; pour des espacements inférieurs le ferraillage devra être adapté ponctuellement. Résistance au feu Les conséquences d un incendie sur la résistance à l effort tranchant doivent être fondamentalement analysées. L appréciation de l impact du feu sur les inserts tubulaires, tout de même complètement enrobées de béton, ne peut être généralisée (cf. SIA 262). 3

4 Renforcement avec Description du système Les systèmes, fabriqués avec de l acier S500, se composent de deux éléments de base reliés longi tudinalement (cf. Pied ). Afin de faciliter la pose de gaines électriques, d aération ou équivalent le système est en deux parties. Le pied, ouvert en partie supérieure, se pose en premier. Les gaines peuvent ainsi y être déposées sans problème. Le chapeau avec les ancrages obliques descendants vient reposer simplement sur le pied après pose des gaines. Il est fixé avec des attaches. Les fer respectivement soudés en haut et en bas définissent l espace utilisable verticalement et garantissent que les inserts soient maintenus au bon endroit. Les éléments de base assemblés longi tudinalement présentent deux espacements au choix: Espacement e = 150 mm: pour la pose des inserts en parallèle du ferraillage Espacement e = 212 mm: pour la pose des inserts en biais (45 ) par rapport au ferraillage (cf. page 6, disposition parallèle ou biaise) Dans le cas d un ferraillage avec espacement e = 150 mm, les éléments peuvent en principe être posés sans problème. Le cas échéant il faudra adapter un peu le ferraillage ponctuellement autour des gaines. F = Pied D = Chapeau G = Hauteur e = espacement Pied G-e-F Chapeau G-e-D G-e complet Pied G-e-F avec dépose de tuyaux G-e complet avec gaines techniques 4

5 Notice de montage Notice de montage Support de montage Poser le ferraillage inférieur Poser le pied G-e-F Déposer les gaines techniques Poser le chapeau G-e-D Poser le ferraillage supérieur Bétonner Fixation Support de montage MH- Les supports de montage MH- G-a sont rapportés préalablement sur les éléments. A noter que les fers qui sont parallèles aux barreaux de montage courts () se trouvent en partie supérieure. En fonction du ferraillage de dalle envisagé, le support de montage MH- G-a peut être choisi, de manière à assurer un positionnement en hauteur de l élément correct. Gamme de produits: a = Encartement bord inf. MH dessous de dalle: MH- G-19: a = 19 mm MH- G-29: a = 29 mm MH- G-44: a = 44 mm G = Hauteur Distanceurs en béton (Alternative, non fourni) Des distanceurs en béton préalablement fixés à l élément et assurant l enrobage peuvent aussi être utilisés alternativement. La hauteur des distanceurs est fonction du recouvrement béton choisi. La stabilité latérale est aussurée grâce à des fers de montage placés en zone basse. MH- G-a G-e-F avec MH- G-a Insertion de gaines Détail: 5

6 Dimensions Coupe ue un assemblage complet Espacement de ferraillage e = 150 mm, en option e = 212 mm Rd, avec inserts tubulaires et (e = 150) > 100% x Rd, Dalle sans gaines (SIA 262, Formule (35)) Note L espace maximal disponible est défini par le diamètre théorique maximal de la gaine (hachures grises) et peut être utilisé entièrement. Au-delà, toute insertion supplémentaire est prohibée. Disposition de plusieurs inserts parallèles Disposition parallèle et en biais Les assemblages sont, de base, dimensionnés pour une répartition du ferraillage tous les 150 mm. Il en découle un espacement des barres porteuses de de 150 mm (par ex ). Afin de faciliter la pose oblique, il existe l assemblage avec espacement de 212 mm (par ex ). Les supports de montage MH s adaptent aussi bien aux espacements de 150 mm que 212 mm. Dans le cas d espacement de ferraillage différent ou d utilisation des mêmes assemblages pour les directions obliques il faudra, le cas échéant, adapter le ferraillage. 2x, e = 150 mm, e = 212 mm, e = 150 mm 6

7 Assortiment Epaisseur Espace- Enrobage Hauteur dalle h ype ment e u et o G Indications du type Diamètre maximal gaine D : G-a Support de montage: MH- G-a Largeur B Epaisseur Espace- Enrobage Hauteur dalle h ype ment e u et o G Diamètre maximal gaine D Largeur B livrable rapidement livrable sous jours ouvrés Exemple de texte d appel d offre R 539 Armatures spéciales, fourniture et pose: Fournisseur: BASYS AG Industrie Neuhof Kirchberg el: Fax: R BASYUBE ölpel yp pcs. 20 R BASYUBE ölpel yp pcs. 10 R BASYUBE MH zu ölpel pcs. 30 7

8 Renforcement avec Description du système Les systèmes, fabriqués avec de l acier S500, se composent de deux éléments de base reliés longitudinalement (cf. Pied ). Afin de faciliter la pose de gaines électriques, d aération ou équivalent le système est en deux parties. Le pied, ouvert en partie supérieure, se pose en premier. Les gaines peuvent ainsi y être déposées sans problème. Le chapeau avec les ancrages obliques descendants vient reposer simplement sur le pied après pose des gaines. Il est fixé avec des attaches. Les fers respectivement soudés en haut et en bas définissent l espace utilisable verticalement et garantissent que les inserts soient maintenus au bon endroit. Les éléments de base assemblés longitudinalement présentent un espacement de e = 150 mm qui est adapté à la fois pour la pose parallèle au ferraillage mais aussi pour la pose en oblique. Dans le cas d un ferraillage avec espacement e = 150 mm, les éléments peuvent en principe être posés sans problème. Le cas échéant il faudra adapter un peu le ferraillage ponctuellement autour des gaines. F = Pied D = Chapeau G = Hauteur Pied G-150-F Chapeau G-150-D Système G-150 complet Pied G-150-F en phase de pose tuyaux G-150-F complet avec insert tubulaire : aussi pour les gaines électriques 8

9 Notice de montage Notice de pose Support de montage Poser le ferraillage inférieur Poser G-150-F avec support de montage MH- G-a Déposer les gaines techniques et les fixer Poser le chapeau G-150-D et fixer latéralement les inserts Fixation Support de montage MH- Les supports de montage MH- G-a sont rapportés préalablement sur les élements. A noter que les fers qui sont parallèles aux barreaux de montage courts () se trouvent en partie supérieure. En fonction du ferraillage de dalle envisagé, le support de montage MH- G-a peut être choisi, de manière à assurer un positionnement en hauteur de l élément correct. MH- G-a Compléter le ferraillage suprérieur Gamme de produits: a = Ecartement bord inf. MH dessous de dalle MH- G-19: MH- G-29: MH- G-44: Enfilage MH- G-a a = 19 mm a = 29 mm a = 44 mm Bétonner Détail: G-150-F avec MH- G-a Montage du support MH- sur G-150-F Pose du système G-150-F avec support de montage MH- G-a sur le ferraillage de telle manière à ce que les corbeilles s insèrent entre les lits de ferraillage. 9

10 Dimensions Coupe une corbeille complette, espacement typique e = 150 mm ue Rd, avec inserts tubulaires et (e = 150) > 75% x Rd, Dalle sans gaines (SIA 262, Formule (35)) Note: L espace maximal disponible est défini par le diamètre théorique maximal de la gaine (hachures grises) et peut être utilisé entièrement. Au-delà, toute insertion supplémentaire est prohibée. Disposition de plusieurs inserts parallèles Disposition en parallèle et en oblique Les assemblages sont, de base, dimensionnés pour une répartition du ferraillage tous les 150 mm. Il en découle un espacement des corbeilles porteuses en de 150 mm., e = 150 mm La géométrie aidant, il n est pas nécessaire dans le cas du système de prévoir un espacement différent pour des poses en obliques par rapport au ferraillage principal. 10

11 Assortiment Epaisseur Espace- Enrobage Hauteur dalle h ype ment e u et o G Diamètre maximal gaine D Largeur B Epaisseur Espace- Enrobage Hauteur dalle h ype ment e u et o G Diamètre maximal gaine D Largeur B livrable rapidement livrable sous jours ouvrés Indications du type : G-e Support de montage: MH- G-a Exemple de texte d appel d offre R 539 Armatures spéciales, fourniture et pose: Fournisseur: BASYS AG Industrie Neuhof Kirchberg el: Fax: R BASYUBE ölpel yp pcs. 20 R BASYUBE MH zu ölpel pcs

12 Liste de commande (Changements réservés) Commande directe auprès de: BASYS AG, Bausysteme, Industrie Neuhof 33, CH-3422 Kirchberg el , Fax , Renforts de cisaillements pour gaines techniques -ölpel -ölpel Support de montage MH No.: Plan No.: Date: Chantier/Elément de construction: Rue, No.: Bureau d ingénieur: Adresse de livraison: PLZ, Lieu: Personne responsable: Commande vérifiée le: Société de construction: Délai: Commission: Notes de livraison: Facturation: (Fournisseur de matériaux de construction) Chef de chantier: éléphone chantier: Pos. BASYUBE ype No. de pièces Pos. BASYUBE ype No. de pièces Pos. Support de montage ype No. de pièces MH- MH- MH- MH- MH- MH- MH- Pos. Support de montage ype No. de pièces MH- MH- MH- MH- MH- MH- MH- Indication de type : ( ou ) G-e Support de montage: MH-(ype ou ) G-a Remarques Commande reçue le : par : él. Poste Fax Enregistré par :