Connaissances de base 1. Notions de base Matériaux de construction Béton Béton Matériaux de construction Maçonnerie 1 2 1. Brique silico-calcaire pleine 2. Blocs pleins, également appelés briques ou briques de terre cuite 1 1. Blocs à perforations horizontales et à perforations verticales, souvent appelés blocs de treillis ou en nid d abeilles 2. Blocs silico-calcaires perforés, blocs silico-calcaires creux 1 2 1. Blocs pleins en béton léger, blocs pleins en argile espansive, par ex. "Liapor" 2. Béton cellulaire, par ex. "Ytong", "Hebel" Blocs creux en béton léger, par ex. pierre reconstituée ou argile expansive Matériaux de construction en panneaux 2 Le béton est un matériau de construction contenant du ciment, que l on peut classer en deux sous-catégories : le béton léger et le béton ordinaire. Le béton ordinaire contient du gravier, tandis que le béton léger comprend des additifs tels que la pierre reconstituée, l argile expansée ou le polystyrène, généralement avec une résistance à la compression réduite. Ainsi, le béton léger offre des conditions moins favorables à l ancrage des fixations. La capacité de charge d une cheville pour fixations lourdes dépend en grande partie de la résistance du béton. Cette résistance est indiquée par les chiffres figurant dans les désignations :, par exemple, la classe de béton la plus courante, indique une résistance à la compression de 25 N/mm² lorsqu un cube de 150 mm est testé dans une machine. La maçonnerie est un assemblage de matériaux et de mortier. La résistance à la compression des matériaux est généralement supérieure à celle du mortier, notamment dans les maçonneries anciennes. Par conséquent, l ancrage sera de préférence implanté dans le matériau. Les briques et les parpaings pleins à structure dense sont des matériaux de construction très résistants à la compression car ils ne présentent pas de cavités, ou ont une faible proportion de vides intérieurs (15 % maximum, comme un orifice de saisie). Ils conviennent parfaitement à la fixation de chevilles. Briques et parpaings creux à structure dense (briques perforées et cellulaires) Ils sont généralement fabriqués dans les mêmes matériaux résistants à la compression que les briques et les parpaings pleins, mais comportent des vides intérieurs. Si ces matériaux de construction sont destinés à recevoir des charges importantes, il est recommandé d utiliser des chevilles spéciales, par exemple, des chevilles qui traversent les cellules ou les remplissent. Les briques et parpaings à structure poreuse ont en général une résistance à la compression faible et de nombreuses perforations. Il est donc recommandé d utiliser des chevilles spéciales pour obtenir une fixation optimale, par exemple, des chevilles à grande surface d expansion ou des chevilles assurant un ancrage par verrouillage de formes. Les briques et les parpaings creux à structure poreuse (briques légères creuses) comportent de nombreux vides et des pores et présentent donc une faible résistance à la compression. Dans ce cas, il convient d être très vigilant dans le choix et la mise en œuvre des chevilles. Il faut par exemple utiliser des chevilles à zone d expansion longue ou à scellement par injection avec ancrage par verrouillage de formes (particulièrement pour les briques et les parpaings légers creux, dont les cavités peuvent être remplies de polystyrène). Matériaux de construction en panneaux Il s agit de matériaux de construction minces, présentant souvent une faible résistance (par exemple, les panneaux en carton-plâtre : «Rigips», «Knauf», «LaGyp», «Norgips», les plaques de fibro-plâtre «Fermacell» ou «Rigicell», ou les panneaux de particules, plaques synthétiques, plaques en fibres dures, en contreplaqué, etc. Pour obtenir une fixation optimale, il convient de choisir des chevilles spéciales : ces chevilles sont généralement désignées sous le nom de chevilles pour corps creux. Il s agit de chevilles en plastique ou en métal qui s expansent au verso de la plaque en assurant une tenue par verrouillage de formes, c.-à.-d. un ancrage direct au verso de la plaque. 380
Le matériau de construction est déterminant pour le forage : il existe quatre modes de perçage. Perçage en rotation : Perçage en rotation sans percussion pour les briques et les parpaings perforés, et les matériaux de construction à faible résistance pour éviter que le trou soit déformé et/ou que les parois entre les cellules se brisent. Perçage par percussion : Rotation, percussion rapide à faible intensité avec perceuse à percussion, pour les matériaux de construction pleins à structure dense. Perçage au marteau perforateur : Rotation, percussion lente à forte intensité avec marteau perforateur, également pour les matériaux de construction pleins à structure dense. Carottage ou perçage avec foret à pointe diamant : Principalement utilisés pour les trous de grand diamètre ou les matériaux renforcés. Foret en carbure standard Foret en carbure taillé Encore un conseil pour le perçage sans percussion : les forets au carbure percent plus vite s ils sont affûtés, comme les forets en acier. Des forets spéciaux pour maçonnerie sont également disponibles. Forage Perçage rotatif Perçage par percussion Perçage au marteau perforateur 381
Connaissances de base Installation Types d'installation goujon d'ancrage FAZ II cheville universelle FUR goujon d'ancrage FZA cheville pour béton cellulaire GB goujon d'ancrage FBN II Ancrage haute adhérence FHB II Lors de l installation, il convient généralement de tenir compte des aspects suivants : Il est impératif de respecter les prescriptions concernant les distances aux bords et les entraxes, ainsi que la largeur et l épaisseur du support, pour que la fixation résiste à la charge prévue. Dans le cas contraire, le matériau de construction peut éclater ou se fissurer. En règle générale, dans le cas des chevilles en plastique, la distance aux bords requise est de 2 x h ef (h ef = profondeur d ancrage effective) et l entraxe de 4 x h ef. Si le sens d expansion de la cheville est parallèle au matériau, la distance au bord peut être réduite à 1 x h ef. La profondeur de perçage doit (hormis quelques exceptions) être plus importante que la profondeur d ancrage : pour garantir une sécurité optimale, la pointe de la vis doit avoir la possibilité de dépasser de l extrémité de la cheville. Les profondeurs de perçage respectives sont indiquées pour tous nos produits dans les tableaux des pages suivantes. Le nettoyage du trou après le perçage, par aspiration ou soufflage, est indispensable. Un trou qui n est pas nettoyé réduira la capacité de charge. La poussière de forage ne permet pas une fixation correcte de la cheville dans le trou. On distingue trois méthodes d installation différentes : 1. Installation affleurante : dans ce cas, la cheville affleure généralement la surface du matériau. Les étapes de mise en œuvre sont les suivantes : Tracer l implantation de l objet à fixer sur le support, Percer, nettoyer les trous, poser la cheville et la visser sur l élément à fixer. 2. L installation traversante est particulièrement recommandée pour simplifier les montages en série ou pour fixer des éléments ayant plus de deux points d ancrage : Les trous dans l élément à fixer peuvent servir de gabarit de perçage, car leur diamètre est au moins aussi grand que le diamètre de perçage dans le matériau de construction. Cela simplifie le montage et permet d obtenir un positionnement précis des perçages. La cheville est introduite dans le forage au travers de l objet à fixer, puis expansée. Si vous voulez fixer des cadres et que vous utilisez une rondelle, la cheville est insérée à travers la rondelle jusqu à la collerette. 3. L installation déportée permet de fixer des éléments qui sont maintenus à une certaine distance de la surface d ancrage en offrant une bonne résistance à la compression et à la traction. On utilise pour cela des chevilles métalliques ou des douilles taraudées, avec des vis ou des tiges filetées et des contre-écrous. Epaisseur à fixer et profondeur d ancrage : outre le type d installation, il convient de prendre en compte l épaisseur à fixer et la profondeur d ancrage respectives pour l installation : L épaisseur à fixer t fix (épaisseur de serrage) de la cheville et/ou de la vis doit correspondre à l épaisseur de l élément à fixer. Pour les ancrages avec des chevilles taraudées, elle peut varier en fonction de la longueur de la cheville utilisée. Toutefois, dans les installations traversantes et les ancrages avec goujon, l épaisseur à fixer maximale est déterminée par la longueur de la cheville. Du fait de leurs deux profondeurs d ancrage différentes, les goujons fischer (par exemple, FBN II) offrent un large choix d épaisseur à fixer. Si le support est revêtu d un enduit ou d une isolation, il faudra choisir une épaisseur à fixer correspondant au moins à l épaisseur de l enduit plus celle de l élément à fixer. La profondeur d ancrage h ef correspond, pour les chevilles en nylon et en acier, à la distance entre la surface du support et la partie basse de l élément d expansion ou pour le scellement, la partie inférieure de la tige filetée. 382
Charges La charge intervenant lors de la mise en œuvre est aussi importante pour le choix des chevilles que le matériau de construction ou le type d installation : Quelle est son intensité? Quelle est sa direction? Quel est son point d application? Ces forces sont déterminées par : leur intensité, leur direction et leur point d application. Les forces sont indiquées en kn (kilonewton 1 kn 100 kg) et les moments de flexion en Nm (Newton mètre). Traction Les charges suivantes sont particulièrement significatives dans le choix d une fixation adaptée : Charges de rupture, à savoir, les charges qui conduisent à une rupture du support, ou bien à la rupture ou l arrachement de la cheville. Les valeurs moyennes résultent d au moins 5 tests distincts dans le béton non-fissuré. La charge caractéristique désigne les valeurs de rupture atteintes ou dépassées dans 95 % des cas (fractile 5 %). Les charges de service sont des charges déjà affectées d un coefficient de sécurité approprié (conformément aux décisions du Dibt, ou CSTB). Elles s appliquent uniquement si les conditions d homologation sont respectées. La charge recommandée ou charge de service inclut également un coefficient de sécurité. Le calcul de la charge maximale de service à partir de la charge de ruine et/ou la charge caractéristique consiste à diviser la charge de rupture respective par un coefficient de sécurité : Charge maximale de service = Charge de t (F) Coefficient de sécurité (ϒ) Coefficient de sécurité recommandé par rapport à la valeur de rupture moyenne : chevilles en acier et fixations scellées ϒ 4 chevilles en plastique ϒ 7 par rapport à la valeur de rupture caractéristique : chevilles en acier et fixations scellées ϒ 3 chevilles en plastique ϒ 5 Compression Effort de cisaillement Traction oblique Traction oblique à une distance e Exemple d une cheville présentant une valeur de rupture de 40 kn : FGebr. = 40 kn/4 = 10 kn Ces coefficients de sécurité sont des recommandations standard et ne doivent être utilisés pour les fixations que si aucune information contraire n est indiquée dans les tableaux de ce catalogue. Avec des fixations homologuées, le coefficient de sécurité peut être réduit à ϒ = 2,52, par le biais de nombreuses séries de tests : cela signifie que vous pouvez optimiser l installation en choisissant des fixations homologuées. Effort de cisaillement sur la distance e Types de charges statique dynamique oscillatoire choc sismique 383
Connaissances de base Principes de fonctionnement Il existe plusieurs mécanismes de charge qui transfèrent les forces agissant sur la fixation dans le support. Par friction : la partie expansive de la cheville est poussée contre la paroi du trou : les charges de traction extérieures sont appliquées par friction. Fixation traversante Cheville plastique Par verrouillage de formes : la géométrie de la cheville épouse la forme du support et/ou du trou de perçage. Cheville à dépouille arrière Fixation universelle UX fischer Par adhérence : la résine lie la cheville et le support. Ancrage par réaction R fischer Fers à béton 384
La surcharge des points d ancrage, une installation incorrecte ou un support avec une capacité de charge insuffisante peuvent conduire aux modes de défaillance suivants : Rupture du matériau du support, due à une charge «N» ou un effort de cisaillement «V» trop important une résistance insuffisante du matériau du support une profondeur de pose trop faible Fissure de l élément due à un support de dimensions trop réduites des distances au bord et entraxes non respectés un effort d expansion trop élevé Arrachement de la cheville une défaillance de la friction ou de l adhérence en raison d une charge trop élevée ou d un montage incorrect Rupture de l acier due à une résistance de la cheville en acier et/ou de la vis insuffisante pour la charge appliquée Le béton peut se fissurer à tout moment et en tout point. Cela peut être le résultat de charges permanentes, de charges de roulage ou dues au vent, du retrait et du fluage dans le béton, ou d autres influences extérieures comme un tremblement de terre ou des mouvements du sol, provoquant des contraintes, des déformations et la formation de fissures. Exemple : dans un pont, un mouvement de courbure se produit en raison des forces de compression appliquées au tablier du pont. Une zone de compression se crée dans la partie supérieure du tablier, tandis que des forces de traction et des contraintes se produisent dans la partie inférieure. Comme le béton n est pas en mesure d absorber ces efforts de traction, c est l armature en acier (fers à béton) qui s en charge. Les barres d armature supportent ces forces en s allongeant sans dommages. Le béton, qui ne peut s allonger dans les mêmes proportions, se fissure en d innombrables points presque invisibles à l oeil nu (largeur admissible jusqu à 0,4 mm). On parle alors de zone tendue fissurée. Fissures du béton Modes de ruine Druck Traction Fissure de flexion en V Zone de traction fissurée Zone de compression 385
Connaissances de base Fixations appropriées pour les fissures Avec les ancrages dans le béton, on suppose presque toujours que des fissures sont présentes dans la zone d ancrage, ce qui influe sur la capacité de charge des chevilles. Cependant, il est très complexe, voire impossible, de prouver que le béton est fissuré. Pour des raisons de sécurité, l utilisation de chevilles adaptées aux fissures est recommandée aux professionnels. Les fixations disposant de l homologation selon l ETAG 001 pour béton fissuré (voir Section 5) ont démontré leur efficacité dans les fissures, et peuvent ainsi être utilisées sans restriction dans les zones tendues et les zones comprimées du béton. Les chevilles adaptées aux fissures sont les suivantes : Les chevilles agissant par verrouillage mécanique, comme les ancrages ZYKON utilisés dans les trous à dépouille arrière. Ces ancrages disposent d une partie conique qui s ancre de manière optimale, même avec une fissure continue ou lorsqu ils sont soumis à un choc. Les chevilles à expansion, comme les goujons d ancrage ou les fixations chimiques, qui s adaptent automatiquement au trou, même élargi par une fissure. Le cône migre plus profondément dans l élément d expansion et s adapte au diamètre du forage. Ces chevilles peuvent également absorber les charges dues aux chocs. La première cheville en plastique homologuée pour le béton fissuré : la cheville rallongée SXS fischer représente un cas spécial. FZA FAZ II FHB II SXS 386
2. Protection contre l'incendie Mesures de protection contre l'incendie En Allemagne, les procédures en vigueur pour la construction et la protection incendie sont signalées par la norme de protection incendie DIN 4102, le Model Building Ordinance (MBO), les Regional Construction Ordinances (LBO) et différentes réglementations propres au secteur émanant d organisations professionnelles. Les règles suivantes s appliquent, conformément aux parties 1 et 2 de la norme DIN 4102 : Les matériaux de construction tels que le béton, le bois, la pierre, le métal, etc. sont classés en deux catégories selon leur comportement au feu : les matériaux de construction inflammables et les matériaux de construction non combustibles. A l opposé, les éléments de support qui sont constitués de différents matériaux de construction combustibles et non combustibles. Ils ne sont pas classés dans les mêmes catégories, mais évalués dans leur intégralité en fonction de leur durée de résistance au feu. La durée de résistance au feu R est indiquée en minutes et classée en deux catégories : D une part, les composants ignifuges, présentant une durée de résistance au feu R30 et R60. D autre part, les composants résistants au feu, qui ont tous une résistance au feu de R90, R0 et R180. Les systèmes testés, comme les systèmes de câbles, de ventilation ou de conduites, ne sont pas testés uniquement pour leur résistance au feu mais aussi pour leur capacité à fonctionner en cas d incendie (par exemple, conduites d alimentation en eau des systèmes fixes antiincendie). La durée de résistance au feu de ces systèmes est indiquée ; il s agit par exemple d une valeur comprise entre E30 et E0 pour les systèmes de câbles électriques, et/ou L30 à L0 pour les conduites de ventilation. Les chevilles utilisées pour fixer ces systèmes doivent au minimum présenter la même durée de résistance au feu. La courbe durée/température standard (ETK) de la norme ISO 834 s appuie sur une simulation de conditions réelles d incendie, et constitue dans le monde entier la base d évaluation de la durée de résistance au feu. Il existe également d autres courbes de température pour les risques spéciaux d incendie, comme la courbe des hydrocarbures pour les incendies provoqués par des liquides combustibles, ou bien les courbes tunnel RAB/ ZTV (Allemagne) et/ou Rijkswaterstaat (Pays-Bas) et/ou HCM (France), qui représentent les incendies se déclarant dans les tunnels. Température de la chambre de brûlage [C ] Durée de l incendie [min.] Courbes de température : (ETK) Courbe d'hydrocarbure RABT/ZTV - Courbe tunnel Rijkswaterstaat-Courbe tunnel 387
Connaissances de base L incendie et les technologies de fixations La technologie de fixation choisie est d une importance capitale dans la protection contre les incendies : par exemple, pour sécuriser le fonctionnement et la stabilité structurelle des garde-corps, des systèmes de conduites ou des éléments de plafond. L identification et la classification des ancrages et des fixations consistent à indiquer leurs durées de résistance au feu respectives (par exemple, F90). Avant l introduction de valeurs de charge caractéristique pour les chevilles par le DIBt ou le CSTB, la durée de résistance au feu n était pas réglementée par les autorités de construction, mais par les avis d experts en incendie basés sur des tests. Les concepts de sécurité mesurent la valeur de rupture dans le cas d un incendie en définissant un coefficient ϒ. Des concepts de sécurité très différents sont appliqués dans les agréments des autorités de construction et les avis des experts en incendie. De ce fait, il est possible que les valeurs de charge définies par des experts d après les tests soient plus importantes que les charges admissibles indiquées dans les agréments. Naturellement, dans ce cas, seules les charges maximales conformes à l agrément de l autorité de construction sont valables. Récemment, un nouveau document d évaluation émanant du DIBt (institut allemand des techniques de construction) a été utilisé pour déterminer les valeurs de charge caractéristiques, ainsi que la durée de résistance au feu. Ces nouveaux agréments de l autorité de construction servent de référence pour la construction. Tous les anciens agréments seront transposés dans cette nouvelle méthode dans un proche avenir. Les résultats des tests selon DIN 4102 ont démontré que, par ex., les fixations pour cadres en polyamide (nylon) avec des vis zinguées sont plus résistantes au feu pour les fixations de façade que la façade suspendue et le support lui-même : la zone d expansion de la douille de fixation en plastique, qui est fixée dans le matériau de construction, résiste au feu pendant au moins 90 minutes dans la fixation de façade. Pour plus d'informations sur la protection contre l'incendie dans les technologie de fixation contactez le siège de la société fischer. 388
2. Corrosion La corrosion est une réaction chimique qui décompose le métal. Moins le métal est noble («potentiel électrochimique»), plus les dommages sur le matériau sont importants. Dans ce processus, le matériau est écaillé par la rouille ou est complètement usé à certains endroits. Diverses formes d usure sont décrites dans le présent document. Les types les plus fréquents de corrosion sur les chevilles et les ancrages sont les suivants : La corrosion de surface : dans ce cas, le métal se corrode de façon relativement uniforme sur une partie ou la totalité de sa surface. C est par exemple le cas pour la rouille invisible due à la condensation, qui attaque une vis dans la zone transitoire entre la platine d ancrage et le trou. Résultat : la fixation, qui semble totalement intacte de l extérieur, lâche brutalement. Corrosion par contact : lorsque des métaux de noblesse différente entrent en contact l un avec l autre d une manière conductrice, le métal le moins noble (l anode) se corrode toujours. Pour cette raison, l acier inoxydable n est généralement pas menacé. Les rapports de surface des deux types de métal sont décisifs : plus la surface du métal le plus noble est grande par rapport au métal le moins noble, plus la corrosion est importante. Par exemple, si des tôles en acier inoxydable sont vissées avec des vis zinguées, les vis seront attaquées en très peu de temps. A l inverse, utiliser des vis en acier inoxydable pour les tôles zinguées ne pose pas de problème. Corrosion fissurante sous contrainte : si une tension interne ou externe survient, des déformations et de la corrosion peuvent apparaître sur le métal. Dans ce processus, une fissure se développe en raison des contraintes mécaniques, elle grandit sous les charges croissantes et prépare ainsi le terrain pour une corrosion progressive. Par exemple, cela apparaît avec l acier A4 dans une atmosphère riche en chlorure (piscines intérieures, etc.). Habituellement, la corrosion fissurante sous contrainte n est pas visible sur les fixations et entraîne généralement une défaillance soudaine de l ancrage. Développement de la corrosion En 1985, le plafond suspendu en béton d une piscine intérieure s est écroulé à Uster, en Suisse. Les fixations du plafond, en acier inoxydable, n ont montré aucun signe de défaillance quel qu il soit, bien qu elles soient entièrement détruites intérieurement, dans certains cas en raison de fissures de contrainte liées à la corrosion. Exemple de fissure de contrainte transcristalline liée à la corrosion sur de l acier inoxydable 1.4401 avec une concentration en chlorure élevée. Il existe différentes méthodes pour protéger les fixations contre la corrosion. Protection anti-corrosion Parmi les plus importantes, on trouve : Le zingage, protection anti-corrosion la plus fréquemment utilisée pour les fixations métalliques en acier faiblement zingué. Cette méthode consiste à appliquer un revêtement métallique d une épaisseur variant entre 5 μm et 10 μm. Le zingage est réalisée avec une passivation bleue qui donne à l ancrage une apparence argentée ou jaune (bichromatée). Etant donné que le zingage s efface par usure au fil du temps, il n offre une protection anti-corrosion adéquate que pour l utilisation en intérieur dans des endroits secs. Les chevilles en acier inoxydable (matériau n 1.4404 ou 1.4362), qui conviennent aux fixations dans des pièces humides, à l air libre, dans des atmosphères industrielles ou en bord de mer (mais pas directement dans l eau de mer). Ces aciers sont des alliages avec un contenu en chrome d au moins % qui forme une couche passive à la surface de l acier et le protège contre la corrosion. Les aciers inoxydables pouvant être utilisé dans ce cas sont soit de type austénitique soit austéno-ferritique. Les fixations fabriquées à partir d alliages spéciaux (par ex. acier, matériau n 1.4529), qui sont utilisées dans des environnements particulièrement agressifs comme les atmosphères riches en chlorure, les tunnels routiers ou en contact direct avec l eau de mer. Dans ces conditions, le contenu en chrome des aciers inoxydables normaux tombe en dessous de %. La couche passive de protection disparaît et l ancrage devient sensible à la corrosion. D un autre côté, les alliages spéciaux sont hautement résistants à la corrosion dans ces atmosphères très agressives, en raison de leur pourcentage relativement élevé en molybdène. Avec un pourcentage d alliage de 50 %, ils dépassent clairement les aciers usuels non alliés, faiblement alliés ou fortement alliés avec des pourcentages d alliage de 30 % maximum. Cela signifie que l acier 1.4529 allié avec du chrome, du molybdène et du nickel a un pourcentage d alliage de 58 %. Le reste est composé de fer et de carbone. En raison du pourcentage élevé de ces additifs d alliage coûteux, la fabrication de ces types d acier est relativement onéreuse. 389
Connaissances de base 4. Dynamique Dynamique Les agréments donnés par l institut allemand des techniques de construction (DIBt) de Berlin et les agréments techniques européens (ATE) sont généralement réservés à l ancrage de charges à dominante statique. Cependant, par opposition à ces agréments actuels, dans la pratique, un nombre d effets dynamiques interviennent, par ex. des tensions croissantes et alternantes sur les grues à pivot, les rails pour appareils de levage, les rails de guidage dans la construction d ascenseurs, les machines, les robots industriels et les souffleries dans la construction de tunnels. Cela comprend également les ancrages pour les composants sensibles aux vibrations comme les antennes et les mâts. Amplitude d ossilation harmonique periodique aléatoire pulsatoire contrainte oscillatoire de longue durée (capacité en cas de fatigue longue durée) Diagramme de Wöhler effets dynamiques period T period T D contrainte statique (capacité statique) sinusoïdal périodique non périodique faible durée d impact contrainte de fatigue (capacité de fatigue) nombres de cybles N. Action Mouvement de l oscillation Causes possibles machines d usinages Charge régulière (machines de frappe) trafic ferroviaire, routier Séismes N = 2 10 6 1 10 100 1.000 10.000 100.000 1.000.000 10.000.000 100.000.000 Impact, explosion L ancrage des composants avec plus de 10 000 cycles de charge doit être réalisé avec des fixations qui sont testées et homologuées pour cette utilisation. L ancrage et la fixation des éléments chargés dynamiquement ont toujours causé de gros problèmes aux ingénieurs, même avec les techniques récentes. Habituellement, les agréments pour les fixations ne s appliquent que pour l ancrage des charges à dominante statique. Le chemin à suivre pour obtenir les avis des spécialistes et les «agréments pour les cas particuliers» a été long et difficile. De plus, des coûts plus élevés que nécessaires ont souvent été générés, en raison de l incertitude générale concernant le planning, car les fixations étaient souvent trop grandes. Aujourd hui, tout est plus simple. Les ancrages scellés fischer Highbond FHB dynamiques et Upat UMV multicônes dynamiques ont reçu l agrément pour les charges dynamiques. Ces agréments s appliquent pour l ancrage de charges dynamiques avec un nombre illimité de cycles de charge, pour les efforts de traction et de cisaillement. De plus, le FHB dynamique est fabriqué en taille d ancrage M16 en acier à haute résistance à la corrosion, matériau n 1.4529. Les essais ont démontré que ce matériau, par rapport aux aciers inoxydables standard utilisés habituellement dans l industrie de la fixation (matériaux n 1.4401 et 1.4571), ne convient pas qu en environnement humide et à l extérieur, mais également pour soutenir des charges dynamiques. La charge de choc est un type particulier de contrainte dynamique. Les fixations fischer avec agrément pour charge de choc ont un marquage spécifique dans le catalogue. Pour plus d informations sur la dynamique et la détermination de l ancrage à utiliser, contactez le siège de la société fischer. 390
5. Agréments Base Juridique Les bases légales pour l homologation des produits de construction en Europe sont principalement déterminées par l Union européenne (UE). L objectif est de faire du marché commun européen une réalité pour tous les produits, y compris les produits de construction. Dans cette optique, la «Directive 89/106/CEE du Conseil pour l Alignement des Spécifications Juridiques et Administratives des Etats Membres relative aux Produits de Construction» (DPC) a été publiée. Cette directive est mise en œuvre avec la réglementation concernant la mise sur le marché et le libre échange des produits de construction. Les exigences importantes des constructions telles que les définit la DPC comprennent : 1. Résistance mécanique et stabilité 2. Protection contre l incendie 3. Hygiène, santé et protection environnementale 4. Sécurité d utilisation 5. Protection phonique 6. Economies d énergie et protection thermique En se basant sur la DPC, des documents de base définissant des normes et des lignes directrices ont été établis afin de réguler l homologation des produits de construction. Le tout premier document développé dans ce contexte est celui des «Guides pour l agrément technique européen (ETAG)» pour les «ancrages métalliques pour utilisation dans du béton», ETAG 001. Les normes européennes n ont pas d importance particulière concernant la DPC. Un produit de construction ne peut être mis sur le marché et échangé librement que s il est utile, c est-à-dire s il a montré sa conformité avec les exigences importantes et reçu la marque CE. L adéquation à l utilisation choisie et la conformité sont généralement démontrées par conformité avec des normes coordonnées et/ou reconnues. Si les normes correspondantes ne sont pas disponibles, le produit reçoit un agrément technique européen (ATE). L un des principaux avantages est que les produits dotés d un ATE et/ou d une homologation CE peuvent être librement échangés au sein de l Union européenne. 391
Connaissances de base Spécifications relatives à l'agrément pour les fixations Conception des fixations Actuellement, conformément à l ETAG 001, Sections 1 à 6, mentionné ci-dessus, les agréments pour les fixations métalliques dans le béton sont possibles pour : Les chevilles à vissage par couple contrôlé Les chevilles à verrouillage de formes Les chevilles à expansion par déformation contrôlée Les chevilles à scellement Les chevilles pour usage multiple destinés à des applications non structurelles Les agréments européens qui en résultent, ne contiennent pour autant que des valeurs caractéristiques pour le type de fixation concerné. détermine les performances du béton. En utilisant la méthode de dimensionnement du guide (ETAG 001, Annexe C) et les valeurs caractéristiques pour la capacité de charge du type de fixation concerné, il est possible de concevoir n importe quel ancrage. Trois méthodes de dimensionnement (A, B et C) sont disponibles, selon le type de fixation. L ETAG 001 divise les agréments des fixations métalliques en options (reportez-vous au tableau page ). Les options 1 à 6 concernent le béton fissuré et non fissuré, les options 7 à étant réservées au béton non fissuré. Les agréments selon l Option 1 offrent la plus grande flexibilité pour les fixations, ceux de l option sont les plus restreints. Cela signifie que les fixations avec agréments selon l option 1 ont la valeur la plus élevée et la valeur selon l option est la plus faible. Il est possible d utiliser de manière optimale les ancrages, en raison du type et de la méthode de dimensionnement, et de la division des agréments en différentes options. Selon l ETAG 001, les efforts pour le dimensionnement des ancrages des constructeurs et des utilisateurs de fixations sont relativement importants, car divers modes de défaillance ont été constatés. La méthode de conception de l ETAG 001 est basée sur la méthode CC du DIBt, datée de 1993. Elle est basée sur le concept des coefficients de sécurité partiels. Avec la méthode A mentionnée précédemment, les résistances caractéristiques dépendent de la direction de la charge et prennent en compte tous les modes de défaillance possibles (reportez-vous à la section «Principes de base des modes de défaillance»). Avec la méthode B, une résistance caractéristique est indépendante de la direction de la charge, et l influence de distances aux bords et d entraxes réduits est prise en compte par le biais de coefficients. Avec la méthode C, une résistance caractéristique est donnée. Cette résistance caractéristique est valide pour toutes les directions de charge, et pour des distances aux bords et des entraxes prédéterminés qu il est impossible de réduire. La méthode C correspond aux anciennes méthodes de conception pour les fixations en acier à expansion pour béton non fissuré. Pour une utilisation quotidienne et pour tester les fixations, fischer a développé un logiciel de conception simple, rapide et efficace : CC Compufix. Ce logiciel permet aux concepteurs et aux utilisateurs de calculer les connexions de fixation et la taille des fixations multiples en utilisant un outil de saisie pratique. Une ligne de statut facile à lire affiche en continu la capacité utilisée de la fixation, ce qui simplifie grandement la sélection du système de fixation approprié, d un point de vue technique et économique. 392
Les douze options du guide pour les agréments techniques européens concernant les «fixations métalliques pour un ancrage dans le béton», ETAG 001 option 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Béton Qualité du béton Capacité de charge Entraxe Distance aux bords Homologué pour le béton fissuré et non fissuré Homologué pour le béton non fissuré Les bétons de qualité supérieure permettent d augmenter la charge. Aucune augmentation de charge avec un béton de qualité supérieure à C 50/60 uniquement à C 50/60 uniquement à C 50/60 uniquement à C 50/60 Utilisation optimale en raison des différentes charges pour les efforts de traction et de cisaillement uniquement à C 50/60 uniquement à C 50/60 Une seule et même charge dans toutes les directions Réduction des entraxes possible Réduction des entraxes à base large possible1) (avec réduction simultanée de la charge) Entraxe fixe important Réduction possible des distances aux bords Réduction possible des distances aux bords2) (avec réduction simultanée de la charge) Distances aux bords fixes importantes A Méthodes de dimensionnement 1 ), B 2 ), C 2 ) 1) Entraxe de base 3 x profondeur d ancrage, distances aux bords de base 1,5 x profondeur d ancrage 2) Entraxe de base 4 x profondeur d ancrage, distances aux bords de base 2 x profondeur d ancrage A 1 ), B 2 ), C 2 ) B 2 ), C 2 ) B 2 ), C 2 ) C 2 ) C 2 ) A 1 ), B 2 ), C 2 ) A 1 ), B 2 ), C 2 ) uniquement B 2 ), C 2 ) B 2 ), C 2 ) C 2 ) C 2 ) 393
Connaissances de base Agréments, marquages et leur importance ESR-2948 See ICC-ES Evaluation Report at www.ic-es.org Inspection agency: IEA (AA-707) Agrément technique européen (ATE) publié par une autorité d agrément européenne (par ex. le DIBt) sur la base des guides des agréments techniques européens (ETAG) ATE : Agrément technique européen/options 1 CE : marque de conformité européenne, qui atteste que le produit de construction (par ex. la fixation) est conforme aux guides des Agréments techniques européens. Les produits portant la marque CE peuvent être librement échangés sur le marché économique européen. ICC (International Code Council) = Conseil de codification international responsable de la rédaction des codes de construction, formé par le BOCA, l ICBO et le SBCCI Le Service d évaluation de l ICC (ICC ES) publie des rapports d évaluation, ici pour l ancrage mentionné ci-dessus, basés sur le Code de construction uniforme (Uniform Building CodeTM) et les codes associés aux Etats-Unis. Vous trouverez ci-après des extraits d agréments actuellement émis en Europe avec leur symbole et l importance correspondante : Z-21.2-1734 Agrément des autorités générales de la construction Agrément allemand, publié par le DIBt, à Berlin pour les ancrages dans le béton à dimensionner selon la méthode A (méthode CC). Preuve de la conformité du produit de construction à l agrément des autorités générales de la construction. Conformité confirmée par des tests sur les matériaux. Agrément des autorités générales de la construction Agrément allemand, publié par le DIBt, à Berlin. Preuve de la conformité du produit de construction à l agrément des autorités générales de la construction. Conformité confirmée par des tests sur les matériaux. Certificat FM Reconnu dans l utilisation de systèmes de lutte contre l incendie à base d eau (Factory Mutual Research Corporation for Property Conservation, compagnie d assurance américaine) Fixation testée au feu La fixation a été soumise à un test de résistance au feu. Un «Rapport d évaluation concernant les essais de comportement de résistance au feu» (avec classe F) est disponible. Fixation de grande qualité, nylon résistant au vieillissement (polyamide) Référence au dimensionnement de la fixation La fixation peut être dimensionnée avec le logiciel de dimensionnement fischer Compufix basé sur la méthode CC. 394
Homologation de résistance aux chocs délivrée par l office fédéral pour la protection civile, Bonn Pour système de Sprinkler Répond aux exigences selon la réglementation VdS CEA 4001 Test de résistance à la flamme selon VDE Tests de résistance aux chocs/ homologation relative à la résistance aux chocs pour les fixations résistant aux chocs dans les ouvrages de la Protection civile (Ministère fédéral de la Protection civile, Bonn, Allemagne) Le matériau de fixation ne contient pas d halogène P-NDS04-137 Fixation pouvant résister à des charges dynamiques La fixation est utilisable et homologuée pour l ancrage de charges qui ne sont pas «à dominante statique» (charges dynamiques). Certificat de test des autorités générales de la construction Certificat VdS Produit reconnu pour utilisation dans des systèmes fixes de lutte contre l incendie, à base d eau (anciennement : Association des assureurs de patrimoine, aujourd hui : Prévention des dommages VdS) SANS HALOGENE 395