Concevoir, construire et gérer des structures durables en béton

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1 Concevoir, construire et gérer des structures durables en béton Approche performantielle et évolutions normatives Normes de dimensionnement : les Eurocodes «béton» Arnold BALLIERE 28 novembre 2013 CETE Méditerranée d Aix-en-Provence Au 1 er Janvier 2014, les 8 CETE, le Certu, le Cetmef et le Sétra fusionnent pour donner naissance au Cerema

2 Eurocodes et exigences EN 1990 Bases de calcul des structures EN 1991 Actions sur les structures EN 1992 Calcul des structures en béton EN 1997 Calcul géotechnique EN 1998 Calcul des structures pour leur résistance aux séismes 2

3 Eurocodes et exigences NF EN 1990 «Bases de calcul des structures» Niveau 1 Niveau 2 Niveau 3 Durée d utilisation de projet Niveau 1 Prise en compte spécifique dans l EC2 3

4 Section 4 : «Durabilité et enrobage des armatures» Conditions d environnement de la structure l environnement de l ouvrage est exprimé en terme de classes d expositions lien avec NF EN 206-1/CN (extrait du tableau) Approche par surface de parties d ouvrages : enrobages Approche par parties d ouvrages : choix des bétons 4

5 Section 4 : «Durabilité et enrobage des armatures» Détermination des enrobages Enrobage minimal vis-à-vis de la durabilité Fait directement intervenir la(les) classes d exposition de la surface considérée 5

6 Rappel : Etats-Limites de Service (ELS) - BAEL Contrainte de traction des armatures liée au «niveau» de fissuration retenue : - Peu préjudiciable - Préjudiciable - Très préjudiciable Exemple : en très préjudiciable, ss < 250 MPa à l ELS rare 6

7 Section 7 : «Etats-Limites de Service (ELS)» (EC2) Approche différente de celle du BAEL : Limitations des contraintes : - pas de lien direct entre les limites de contraintes à l ELS caractéristique et la durabilité niveaux de fissuration non repris dans l EC2 fyd=0,8x500=400 MPa à l ELS caractéristique contre 0,5x500=250 MPa à l ELS rare en fissuration très préjudiciable Maîtrise de la fissuration - prise en compte de la durabilité des structures : - à l ELS fréquent pour les ponts - à l ELS quasi-permanent pour les bâtiments 7

8 Section 7 : «Etats-Limites de Service (ELS)» (EC2) Maîtrise de la fissuration 1/ Détermination d une valeur limite Wmax de l ouverture des fissures en lien avec les classes d exposition 8

9 Section 7 : «Etats-Limites de Service (ELS)» Maîtrise de la fissuration 2/ Deux méthodes possibles pour les ponts Méthode directe (7.3.4) (calcul de l ouverture «réelle» des fissures) Méthode simplifiée (NF EN /NA 7.3.3(101)) (limitation de la contrainte des armatures et des espacements) Espacement : s < 5(c+ /2) Contrainte : ss < 1000xWmax (éléments fléchis) Exples : - XC3 Wmax=0,30 mm ss < 300 MPa à l ELS fréqt non dimensionnant, couvert par ELS caract. - XD2 Wmax=0,20 mm ss < 200 MPa à l ELS fréqt peut devenir dimensionnant 9

10 Annexe E : «Classes indicatives de résistance pour la durabilité» (Informative, mais rendue normative par l annexe nationale) Résistance minimale du béton en fonction de l environnement Peut conduire à une résistance plus élevée que celle exigée pour le dimensionnement de la structure 10

11 Bilan EC2 : Insistance accrue sur l expression de la Durabilité : Lien direct avec la NF EN 206-1/CN Formalisation dans l enrobage et la maîtrise de la fissuration Impact possible sur le dimensionnement des sections d armatures et même des coffrages Durabilité et résistance mécanique conditionnent le choix du béton Importance capitale d une bonne définition des classes d exposition lors de l élaboration du projet Plus grande responsabilité du concepteur : EC moins directifs que les règlements antérieurs ; plus de liberté dans les choix de paramètres et de méthodes 11

12 Merci de votre attention Au 1 er Janvier 2014, les 8 CETE, le Certu, le Cetmef et le Sétra fusionnent pour donner naissance au Cerema