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Rapport spécialisé CRET série 100

Calcul

Stefan Lips

19.03.2014

Plus de performance. Plus de valeur.

Table des matières

• Champ d'application

• Conception structurelle

• Concept de calcul

F.J. Aschwanden AG, mars 2014 2

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 ≅ 20000 mm ∙0.0005 = 10 mm

• Variations de température

Exemple pour une distance de 20 m entre deux joints et une variation de

température de 20 °C:

Δ𝑓 ≅ 20000 mm ∙ 20°C ∙ 0.000011 °C = 4 mm

• Autres facteurs de déformation: fluages, tassements différentiels, etc.

• Les goujons peuvent être soumis à des charges statiques et

dynamiques (cyclique / fatigue).


Champ d'application


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)


Prise en compte des déplacements de la dalle

Prise en compte du centre de déplacement

Champ d'application


fixé Type 1

Type 2

Conception structurelle


Goujon

Fourreau

Corps de répartition des

charges

Plaque à clous

CRET série 100 normal



Goujon

Fourreau

Corps de répartition des

charges

Plaque à clous

CRET série 100V déplaçable perpendiculairement


• 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

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

Parties de bâtiments en général

II

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

Parties de bâtiments en général

III distance de la mer < 1 km; distance par rapport à une rue traitée au sel de déneigement < 0,01 km

Eléments structuraux en zone de projections de fines gouttelettes dues aux voies de circulation; éléments structuraux proches de la mer

IV Autres

Eléments de ponts, plateformes de par-kings, 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.



Elément structural Numéro de matériau Catégorie de résistance à la corrosion

Goujon 1.4462 (acier duplex)

IV

Corps de répartition des charges

1.4404 (acier austénitique) ou 1.4362 (acier duplex)

III

Numéro de matériau et catégorie de résistance à la corrosion selon le cahier technique SIA 2029 et l'autorisation DIBt Z30.3-6

Concept de calcul

• Principes de calcul

• EN 1992-1-1:2004, Eurocode 2: construction en béton

• EN 1993-1-1, -1-8:2005, Eurocode 3: construction en acier

• EN 1994-1-1:2004, Eurocode 4: construction mixte

• Annexes nationales à EC2, EC3 et EC4

• Autorisation DIBt Z-15.7-253


Concept de calcul

• 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


Concept de calcul

• Goujon


Vd

Vd

Md

Vd

Md,max Mpl,Rd = fyd•d3/6 Vd•e/2

d

Limité par l'interaction M-V

dans le goujon (EC 3, 6.2.8)

Vpl,Rd

Mpl,Rd

MV,Rd = (1-r)•Mpl,Rd

r = (2Vd/Vpl,Rd-1)2

e/2

Concept de calcul



Vd

TRd

d

Limité par la plaque:

- Pression sur la paroi du trou

- Résistance à la traction

Concept de calcul

• Pression du béton


Vd

qcd = fcd,sup•d

d Limité par la résistance du béton

pour les chevilles (EC 4, 6.6.3.1):

fcd,sup = a0•(fck•Ecm)0.5/gv

Concept de calcul

• Bielle de compression du béton & armature de suspension


V

Forces de compression

dans le béton

Forces de traction dans

l'armature

Concept de calcul



Résistance au cisaillement de la

dalle: vRd > Fd/aD

-> Distance minimale entre les goujons

Concept de calcul

• Paramètres importants pour la mesure

• Actions (sollicitation)

• Largeur des joints

• Epaisseur de la dalle

• Qualité du béton

• Distance entre les goujons


Concept de calcul

• e = f + Δf

• Etat du montage

• Après déformation

(état de la mesure)


Δf

Δf

f

Concept de calcul

• Armature de bord de dalle nécessaire


Concept de calcul

• 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 98.31-1-d & MCS 98.31-3-d

• Université de Stuttgart

Rapport d'essai AS 155/01 – 04/20 du 07.01.2005




Concept de calcul

• Résultats des essais de l'EPF Lausanne (-> grande capacité de

déformation)


Concept de calcul

• Résultats des essais de l'EPF Lausanne


Concept de calcul


Goujon Type Hauteur

de la dalle Béton Largeur de joint e [mm] aD,min

[m] Nombre d'étriers nécessaires nerf [-]

h [mm] fck

[N/mm2] 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 r = 0,2

%

r = 0,5 %

r = 1,0 %

ds = 8

mm

ds = 10

mm

ds = 12

mm

ds = 16

mm

ds = 20

mm

122 N 180 20 54.9 54.9 54.9 54.9 54.9 54.9 54.9 54.9 50.7 46.1 42.3 0 578 0 578 0 562 8 6 4 2 2

122 N 200 20 61.3 61.3 61.3 61.3 61.3 61.3 61.3 56.3 50.7 46.1 42.3 0 570 0 570 0 553 8 6 4 2 2

122 N 220 20 67.6 67.6 67.6 67.6 67.6 67.6 63.4 56.3 50.7 46.1 42.3 0 563 0 563 0 546 10 6 4 2 2

122 N 240 20 74.0 74.0 74.0 74.0 74.0 72.4 63.4 56.3 50.7 46.1 42.3 0 567 0 567 0 548 10 6 4 2 2

122 N 250 20 77.2 77.2 77.2 77.2 77.2 72.4 63.4 56.3 50.7 46.1 42.3 0 575 0 575 0 551 10 6 4 2 2

122 N 260 20 80.4 80.4 80.4 80.4 80.4 72.4 63.4 56.3 50.7 46.1 42.3 0 582 0 582 0 555 10 6 4 2 2

122 N 280 20 86.8 86.8 86.8 86.8 84.1 72.4 63.4 56.3 50.7 46.1 42.3 0 595 0 595 0 562 10 6 4 2 2

122 N 300 20 93.2 93.2 93.2 93.2 84.1 72.4 63.4 56.3 50.7 46.1 42.3 0 608 0 608 0 569 10 6 4 2 2

122 N 320 20 99.5 99.5 99.5 96.1 84.1 72.4 63.4 56.3 50.7 46.1 42.3 0 620 0 620 0 576 10 6 4 2 2

122 N 340 20 105.9 105.9 102.7 96.1 84.1 72.4 63.4 56.3 50.7 46.1 42.3 0 631 0 631 0 582 10 6 4 2 2

122 N 350 20 109.1 109.1 102.7 96.1 84.1 72.4 63.4 56.3 50.7 46.1 42.3 0 636 0 636 0 585 10 6 4 2 2

122 N 360 20 112.3 112.3 102.7 96.1 84.1 72.4 63.4 56.3 50.7 46.1 42.3 0 642 0 642 0 587 10 6 4 2 2

122 N 380 20 118.7 113.6 102.7 96.1 84.1 72.4 63.4 56.3 50.7 46.1 42.3 0 652 0 652 0 593 10 6 4 2 2

122 N 400 20 122.7 113.6 102.7 96.1 84.1 72.4 63.4 56.3 50.7 46.1 42.3 0 649 0 649 0 586 10 6 4 2 2

Tableau des charges (documentation)

Concept de calcul


Tableau des charges (logiciel)

Goujon Type Hauteur

de la dalle

Béton Largeur de joint e [mm] Résistance de la dalle

vRd [kN/m]

Résistance d'un étrier ZRd,s [kN] par étrier Efficacité 'beta' [-] par

étrier

h [mm]

fck [N/mm

2] 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 r =

0,2 %

r = 0,5 %

r = 1,0 %

ds = 8

mm

ds = 10

mm

ds = 12

mm

ds = 16

mm

ds = 20

mm

1

étrier

2

étrier

s

3

étrier

s

4

étrier

s

122 N 180 20 55 55 55 55 55 55 55 55 51 46 42 95 95 98 9 15 25 54 102 0.9 1.8 2.5 3.1

122 N 200 20 61 61 61 61 61 61 61 56 51 46 42 108 108 111 10 16 26 55 103 0.9 1.8 2.6 3.2

122 N 220 20 68 68 68 68 68 68 63 56 51 46 42 120 120 124 10 17 26 56 105 0.9 1.8 2.6 3.3

122 N 240 20 74 74 74 74 74 72 63 56 51 46 42 130 130 135 11 18 27 57 106 0.9 1.8 2.6 3.4

122 N 250 20 77 77 77 77 77 72 63 56 51 46 42 134 134 140 11 18 28 58 107 0.9 1.8 2.6 3.4

122 N 260 20 80 80 80 80 80 72 63 56 51 46 42 138 138 145 11 18 28 59 108 0.9 1.8 2.7 3.4

122 N 280 20 87 87 87 87 84 72 63 56 51 46 42 146 146 154 12 19 29 60 109 0.9 1.8 2.7 3.4

122 N 300 20 93 93 93 93 84 72 63 56 51 46 42 153 153 164 13 20 30 61 111 0.9 1.9 2.7 3.5

122 N 320 20 100 100 100 96 84 72 63 56 51 46 42 161 161 173 13 21 31 62 112 0.9 1.9 2.7 3.5

122 N 340 20 106 106 103 96 84 72 63 56 51 46 42 168 168 182 14 21 32 63 113 0.9 1.9 2.7 3.5

122 N 350 20 109 109 103 96 84 72 63 56 51 46 42 171 171 187 14 22 32 64 114 0.9 1.9 2.7 3.6

122 N 360 20 112 112 103 96 84 72 63 56 51 46 42 175 175 191 14 22 33 64 115 1.0 1.9 2.8 3.6

122 N 380 20 119 114 103 96 84 72 63 56 51 46 42 182 182 200 15 23 33 66 116 1.0 1.9 2.8 3.6

122 N 400 20 123 114 103 96 84 72 63 56 51 46 42 189 189 209 16 23 34 67 118 1.0 1.9 2.8 3.6

Pour optimiser les étriers grâce au logiciel

Concept de calcul

• Application pour les poutres


-> Détermination de l'armature de soutien à partir des champs de contrainte

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


• Pression du béton sur le goujon

• Bielle de compression du béton au bord de la dalle

• Armature de suspension


• 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.

Aschwanden AG, Lyss, mars 2013 27

rapport spécialisé cret série 100 calcul - … · • en 1992 -1 1:2004, eurocode 2:...

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