Cahier des Charges des Connecteurs Tecnaria CTF...

Structures mixtes acier-béton TECNARIA ®

Cahier des charges - Connecteur CTF TECNARIA – Versi on 2

Cahier des Charges des Connecteurs Tecnaria CTF pour structures mixtes acier-béton

Titulaire : Société TECNARIA SpA Viale Pecori Giraldi 55 IT-36061-BASSANO DEL GRAPPA-VI Tél. : +39 0424 50 20 29 Fax : +39 0424 50 23 86 E-mail : [email protected] Internet : www.tecnaria.com

Cahier des Charges examiné par SOCOTEC France Rapport n° ANC 16-1191 JFB/YB du 01 Septembre 2016 délivrant un avis préalable favorable Validité 01 Septembre 2019


Cahier des charges – Connecteur CTF TECNARIA – Versio n 2 PAGE 2 SUR 16

Index

Index .......................................................................................................................................................................................................... 2

1. Généralités ................................................................................................................................................................................... 4

1.1 Structures mixtes acier-béton ....................................................................................................................................................... 4

1.2 Connecteurs fixés par pistolet à clous .......................................................................................................................................... 4

2. Possibilités d’emploi ..................................................................................................................................................................... 4

2.1 Poutres mixtes .............................................................................................................................................................................. 4

2.2 Poteaux mixtes (profilés enrobés de béton) ................................................................................................................................. 4

2.3 Reprise d’efforts horizontaux ........................................................................................................................................................ 4

2.4 Rénovation ................................................................................................................................................................................... 4

2.5 Utilisations visées par le cahier des charges ................................................................................................................................ 4

3. Description du procédé ................................................................................................................................................................ 5

3.1 Connecteur CTF ........................................................................................................................................................................... 5

3.11 Tige de forme cylindrique .................................................................................................................................................... 5

3.12 Plaque de base .................................................................................................................................................................... 5

3.13 Clous ................................................................................................................................................................................... 5

3.2 Matériel spécifique de clouage ..................................................................................................................................................... 5

3.21 Cloueur P560 Spitfire (ref. 013891) ..................................................................................................................................... 5

3.22 Guide tampon et piston pour connecteur CTF ..................................................................................................................... 6

3.23 Charges ............................................................................................................................................................................... 6

3.3 Constitution des poutres mixtes en acier ...................................................................................................................................... 6

3.31 Poutrelles métalliques.......................................................................................................................................................... 6

3.32 Bac acier (collaborant ou non) ............................................................................................................................................. 6

3.33 Béton ................................................................................................................................................................................... 6

3.34 Armatures transversales (ou treillis soudé) .......................................................................................................................... 6

4. Hypothèses concernant le dimensionnement .............................................................................................................................. 7

4.1 Généralités ................................................................................................................................................................................... 7

4.2 Rénovation ................................................................................................................................................................................... 7

5. Choix des éléments de connexion ................................................................................................................................................ 7

5.1 Choix du connecteur .................................................................................................................................................................... 7

5.11 Connecteur dans une dalle pleine ....................................................................................................................................... 7

5.12 Connecteur CTF avec bac acier .......................................................................................................................................... 7

5.2 Choix de la cartouche ................................................................................................................................................................... 8

6. Mise en place des connecteurs .................................................................................................................................................... 8

6.1 Poutres mixtes sans bac acier ...................................................................................................................................................... 8

6.2 Poutres mixtes avec bac acier ...................................................................................................................................................... 9

7. Capacités des connecteurs CTF .................................................................................................................................................. 9

7.1 Résistance d’un connecteur dans une dalle pleine ...................................................................................................................... 9

7.2 Résistance du connecteur dans une dalle pleine. Cas de connecteurs pivotés de 45 °. .............................................................. 9

7.3 Résistance du connecteur avec bac acier à nervures perpendiculaires à la poutre ................................................................... 10

7.4 Résistance du connecteur avec bac acier à nervures parallèles aux poutres porteuses. .......................................................... 11

7.5 Influence de la ductilité sur le calcul ........................................................................................................................................... 11

7.6 Résistance du connecteur dans certains cas particuliers ........................................................................................................... 11

8. Mise en œuvre ........................................................................................................................................................................... 12

8.1 Mise en œuvre du bac acier ....................................................................................................................................................... 12

8.2 Mise en œuvre du connecteur .................................................................................................................................................... 12

8.3 Utilisation du cloueur .................................................................................................................................................................. 13

8.31 Positionnement de la couronne de charges de scellement ................................................................................................ 13

8.32 Introduction du clou ........................................................................................................................................................... 13



8.33 Fixation du connecteur ...................................................................................................................................................... 13

8.4 Contrôle de la conformité de la fixation des connecteurs ........................................................................................................... 13

8.41 Choix de la cartouche ........................................................................................................................................................ 13

8.42 Contrôle en cours de réalisation ........................................................................................................................................ 14

8.43 Traitement des ensembles de connecteurs présentant un pénétration insuffisante .......................................................... 14

8.44 Contrôle visuel ................................................................................................................................................................... 14

8.45 Contrôle mécanique de la tenue du connecteur ................................................................................................................ 14

9. Bibliographie............................................................................................................................................................................... 15

10. Référence ................................................................................................................................................................................... 15



1. Généralités

1.1 Structures mixtes acier-béton

Les connecteurs CTF Tecnaria assu-rent une liaison mécanique entre les poutres métalliques et la dalle en béton pour la réalisation des struc-tures mixte acier-béton. La réalisa-tion de structures mixtes acier - béton offre de nombreux avantages tant au niveau mécanique qu’économique. La structure porteuse en acier et la dalle supérieure en béton, reliées par l’intermédiaire de connecteurs, ga-rantissent une réponse statique unitaire des deux matériaux qui, de cette façon, expriment au mieux

leurs caractéristiques individuelles. Dans le cas de poutres sur appuis simples, les deux matériaux interagissent mieux entre eux car le béton est comprimé et l’acier est tendu. En effet la section mixte acier–béton est plus résistante et plus rigide que la section de l’acier seul. Les avantages les plus évidents sont une réduction du poids des structures en acier, une hauteur totale réduite des planchers, une rigidité flexionnelle plus élevée, une meilleure stabilité qui contribue au contreventement horizontal de la structure.

1.2 Connecteurs fixés par pistolet à clous

TECNARIA a conçu un système qui prévoit la fixation à froid des connecteurs à l'aide de clous spéciaux. Le connecteur est constitué d'une tige cylindrique avec tête, insérée dans une plaque de base rigidifiée. La tête empêche le décollement de la dalle qui pourrait intervenir en cas de sollicitations dynamiques ou de fortes déformations. Deux clous de fixation en maté-riaux de très haute résistance, assurent, à travers le bac acier, l'assemblage rigide du connecteur avec la poutre en acier. Les clous sont mis en oeuvre par l’intermédiaire d'un cloueur à poudre. Ce procédé ne nécessite aucune soudure ni courant électrique. En cas de fixation sur des surfaces galvanisées, il n’y a donc aucun dégagement de fumées toxiques. La pose est effectuée sur chantier avec un cloueur léger et facilement transportable. Ce document a pour but de guider les architectes, bureaux d’études dans la phase d’étude et les entreprises dans la phase de mise en œuvre des connecteurs CTF. Ce document a été mis au point grâce aux multiples essais effectués en laboratoire, et s’appuie sur 15 années d’expérience sur les chantiers. Le système complet de connexion est constitué de: Connecteurs CTF (voir 3.1), fixé avec des clous (voir 3.13) par l’intermédiaire d’un cloueur (voir 3.21) à propulsion (voir 3.23). Les connecteurs se fixent sur des profilés métalliques (voir 3.31) avec ou sans bacs acier (voir 3.32). Ils permettent aux poutres en acier de collaborer avec le béton (voir 3.33)

2. Possibilités d’emploi

Les connecteurs CTF peuvent être utilisés pour des éléments mixtes, c'est à dire pour des éléments structuraux composés

d'éléments en béton et en acier de construction laminé ou formé à froid, liés entre eux par connexion afin d’empêcher le glissement longitudinal entre les deux matériaux et leur sépa-ration.

Le dimensionnement des poutres mixtes utilisant des connec-teurs CTF est effectué conformément aux Eurocodes, notam-ment l’Eurocode 4 et son annexe nationnale (NF EN 1994-1-1 :2005).

Applications principales :

2.1 Poutres mixtes

• Poutre métallique + dalle pleine en béton armé; • Poutre métallique + dalle en béton armé avec un ren-

formis ménagé entre la section en acier et la face in-férieure de la dalle en béton;

• Poutre métallique + dalle coulée sur bac acier colla-borant;

• Poutre métallique + dalle coulée sur bac acier, utilisé comme coffrage perdu;

• Poutre métallique + dalle coulée sur des éléments préfabriqués en béton armé.

• Dans le cadre d’une rénovation, les connecteurs peu-vent être utilisés pour augmenter la capacité portante des planchers existants

2.2 Poteaux mixtes (profilés enrobés de béton)

Les connecteurs CTF peuvent être utilisés pour assurer la liaison entre le noyau métallique et l’enrobage en béton des poteaux mixtes acier-béton.

2.3 Reprise d’efforts horizontaux

Les connecteurs peuvent servir à transmettre des efforts hori-zontaux entre les poutres métalliques et une dalle en béton ainsi qu'entre cette dalle de béton et les systèmes de stabilité.

2.4 Rénovation

Les connecteurs peuvent également être utilisés dans le cadre d’opérations de rénovation. En effet, certains planchers anciens sont réalisés à partir de poutrelles IPN ou IAO supportant le plus souvent des hourdis maçonnés. Ces planchers peuvent s’avéréer sous-dimensionnés au regard des règlements de calculs actuels. Les connecteurs Tecnaria peuvent alors être utilisés dans le cadre d’une transformation de ces planchers en éléments mixtes acier-béton (les hourdis servant alors de coffrage per-du). Cette solution présente l’avantage d’éviter la fixation par sou-dage de goujons classiques qui est souvent difficile à réaliser sur les profils anciens. La structure mixte ainsi réalisée possède des caractéristiques améliorées par rapport au plancher initial aussi bien en termes de résistance que de rigidité.

2.5 Utilisations visées par le cahier des charges

Le présent document ne couvre que les poutres mixtes acier-béton et leur résistance à froid sous chargement statique, en réalisation neuve ou dans le cadre d’une rénovation. Les autres applications qui peuvent être mentionnées ci-dessus sortent du cadre de ce cahier des charges.



Par ailleurs, ces poutres mixtes sont supposées utilisées dans des planchers en ambiance intérieure de bâtiment, sans expo-sition directe aux intempéries.

3. Description du procédé

3.1 Connecteur CTF

Le connecteur à tige cylindrique CTF est constitué de:

Figure. 3.1

3.11 Tige de forme cylindrique Une tige de forme cylindrique de hauteur variable avec tête formée à froid à partir d’une barre de dia-mètre 12 mm, matériaux C4C (selon EN10263-2: 2003). La tête de la tige dans sa partie supérieure est de diamètre 18 mm et son épaisseur est de 5 mm.

3.12 Plaque de base

Une plaque de base rectangulaire de 4 mm d’épaisseur, de dimension 38 x 54 mm, obtenue par estampage, matériau FE DD11 (selon EN10111). La plaque a deux trous de 5 mm de diamètre pour l’introduction des clous (celle-ci est facilement posi-tionnable dans la plupart des bacs acier). La tige et la plaque de base sont unies par emboutissage à froid.

Tous les éléments sont protégés contre la corrosion par élec-trozingage (épaisseur de 5 microns en moyenne) et subissent un procès de déshydrogénation.

La gamme de connecteurs CTF disponibles est la suivante :

Hauteur H (mm)

Poids (gr) *

CTF 040 40 100

CTF 060 60 120

CTF 070 70 130

CTF 080 80 140

CTF 090 90 150

CTF 105 105 160

CTF 125 125 175

CTF 135 135 185

* Poids des connecteurs sans les clous (tolérances + ou -5%) Tableau 3.12

3.13 Clous

Les connecteurs CTF sont fixés au support métallique à l’aide de 2 clous SPIT HSBR14 qui passent par les deux trous de la plaque de base. Ils sont mis en place avec un pistolet de scellement Spit P560 Spitfire, équipé d’un embout spécifique pour cet usage. Ces clous sont les seuls produits admis pour la fixa-tion des connecteurs sur les poutres en acier.

Clou HSBR14

Clou en acier fin au carbone pour fixation sur acier S235, S275 et S355

Résistance à la traction: 2300 N/mm2

Limite élastique: 1600 N/mm2

Galvanisation mécanique, épaisseurs de 10 micron

Dureté > 57 HRc

Tige moletée

Une rondelle en acier épaisseur de galvanisation 8 micron min

Tableau 3.13

Les dimensions des clous sont reportées sur le croquis ci-dessus. Les clous Spit HSBR 14 sont certifiés par le Deutsches Institut für Bautechnik (DiBt) ETA-08/0040.

3.2 Matériel spécifique de clouage

3.21 Cloueur P560 Spitfire (ref. 013891)

Les clous sont posés à l’aide d’un pistolet de scellement Spit P560, équipé d’un ensemble (guide tampon et piston) spécifi-quement développé pour cet usage (voir 3.22).

Fig. 3.21 Pistolet P560 Spitfire Standard

Caractéristiques techniques Cloueur Spitfire P560:

• Appareil à masselotte, classe A



• Poids avec guide tampon pour CTF : 3.9 kg • Longueur totale: 425 mm • Hauteur: 215 mm • Profondeur: 80 mm

3.22 Guide tampon et piston pour connecteur CTF

Guide tampon pour connecteurs CTF (Cod. 013994)

Caractéristiques techniques:

Poids: 0.580 kg

Longueur totale: 163 mm

Piston pour connecteurs CTF

(Cod. 013997)

Caractéristiques techniques:

Poids: 0.210 kg Longueur totale: 235 mm

Bague d’amortissement

(Cod. 014136)

Poids: 0.210 kg

Diamètre: 22 mm

Fig. 3.22 Ensemble guide tampon + piston +

bague d’amortissement (cod. 013994)

3.23 Charges La puissance de propulsion est fournie par des charges de différentes puissances, en forme de disque, à insérer à l'inté-rieur du cloueur de calibre 6.3/16 mm.

Fig. 3.23

• Cartouche de sécurité de calibre 6,3/16 M • Percussion annulaire • Conditionnement du disque : chargeur de 10 unités • Puissance: selon Norme NF E 71.100 • Jaune: puissance moyenne (ref. 031240) • Bleu: puissance forte (ref. 031230) • Rouge: puissance très forte (ref. 031220) • Noire: puissance ultra forte (ref. 031210)

3.3 Constitution des poutres mixtes en acier

3.31 Poutrelles métalliques Les connecteurs CTF peuvent être utilisés sur des poutres en acier laminées à chaud ou sur des poutres reconstituées sou-dées. Les connecteurs peuvent également être utilisés pour augmenter la capacité portante des planchers existants réali-sés avec des poutres métalliques (ex : poutrelles « IAO » ou « IPN »). - Aciers de construction : les propriétés des matériaux utilisés doivent être conformes à la NF EN1993-1-1, §3.1 et §3.2, notamment en ce qui concerne la ductilité et la ténacité.

- Epaisseur minimale de l’aile de la poutre: au niveau de l’implantation prévue des clous, l’épaisseur d’acier doit être au minimum de 8 mm.

3.32 Bac acier (collaborant ou non) Les connecteurs peuvent être utilisés en présence d’un bac acier. Dans ce cas, ils sont cloués à travers le bac. Les bacs doivent être fabriqués selon Norme NF EN 10346 et avoir une limite d’élasticité comprise entre 220 et 355 N/mm² Epaisseur nominale entre 0,50 et 1,25 mm Epaisseur nominale total: 2 mm (2x1 tôle max 1 mm)

3.33 Béton Le béton doit être conforme aux exigences prévues par la norme NF EN 1992-1-1 La classe de résistance minimum du béton utilisable est C20/25. Il est permis d’utiliser des bétons dont la classe va jusque C50/60. La masse volumique du béton retenue est de 2400 kg/m3 (béton normal). Il est également possible d’utiliser les connecteurs avec des dalles en béton léger. Dans ce cas, le béton doit avoir une masse volumique minimale de 1400 kg/m3 et une classe de résistance minimale LC20/ 22. Il est permis d’utiliser des bé-tons dont la classe va jusque LC40/44.

3.34 Armatures transversales (ou treillis soudé) Des armature transversales sont nécessaires pour reprendre les contraintes de cisaillement longitudinal associées à la con-nexion et doivent être dimensionnées et mises en œuvre con-formément à la norme de calcul (NF EN 1994-1-1 §6.6.6) Les dispositions de ferraillage doivent être conformes aux figures 3.34a et 3.34b ci-après.

Figure 3.34a : poutres classiques



Figure 3.34b – Rénovation avec hourdis

4. Hypothèses concernant le dimensionnement

4.1 Généralités

La typologie et le nombre de connecteurs disposés le long de la poutre mixte sont déterminés par calcul. Le dimensionnement des poutres mixtes utilisant les connec-teurs CTF est effectué par référence de l’Eurocode 4: Concep-tion et dimensionnement des structures mixtes acier-béton et son annexe nationale (Norme NF EN 1994 1-1 et NF EN 1994-1-1/NA) L’utilisation du système de connexion CTF de Tecnaria a été mise au point et évaluée par référence à la clause 6.6.1.1 (12) de la NF EN1994-1-1: « … (12) Lorsqu'un système de connexion, autre que les con-necteurs mentionnés en 6.6, est utilisé pour transmettre un cisaillement entre un élément en acier et un élément en béton, il convient que le comportement admis dans le calcul soit basé sur des essais et corroboré par un modèle conceptuel. Il con-vient, dans toute la mesure du possible, que le calcul de l’élément mixte reste conforme au calcul d'un élément simi-laire utilisant les connecteurs mentionnés en 6.6. » La géométrie des connecteurs est concue pour qu’ils soient capables d'empêcher la séparation de l'élément en béton et de l'élément en acier (voir NF EN1994-1-1 §6.6.1.1 (7) et §6.6.1.1 (9). Note hors cahier des charges : Sur le site web http://www.renforcement-planchers.com il est possible de télécharger un logiciel permettant de dimensionner rapidement les structures mixtes acier-béton. Ce logiciel per-met de connaître rapidement le nombre de connecteurs CTF nécessaires. Ce logiciel n’a pas fait l’objet de validation particulière de la part de SOCOTEC France.

4.2 Rénovation

Dans le cadre d’opérations de rénovation, le référentiel de calcul reste l’Eurocode 4 et son annexe nationale. Ces normes ne comportent aucune indication spécifique à ce type de confi-guration. Il est toutefois recommandé de réaliser un calcul de type élas-tique, conformément au §6.2.1.5 de la NF EN1994-1-1.

5. Choix des éléments de connexion

5.1 Choix du connecteur

5.11 Connecteur dans une dalle pleine Le choix du connecteur dépend de l'épaisseur minimale de la dalle. La tête du connecteur doit être recouverte d’une épaisseur de béton correspondant aux minima d’enrobage. Toutefois, en l’absence de risque de corrosion, aucune épais-seur de recouvrement n’est prescrite. Dans les autres cas le recouvrement doit être calculé en fonc-tion de la norme NF EN 1992-1-1. Hauteurs conseillées en absence de risque de corrosion:

Epaisseur de

la dalle (cm)

Connecteur Tecnaria

5 CTF 040

6 CTF 040

7 CTF 060

8 CTF 070

9 CTF 080

10 CTF 090

11 CTF 090

12 CTF 105

13 CTF 105

14 CTF 125

15 CTF 135

>15 CTF 135

Tableau 5.11

5.12 Connecteur CTF avec bac acier Dans le choix du connecteur Tecnaria, les dispositions relatives aux connecteurs goujons à tête soudé doivent être respectées, notamment : - La hauteur nominale du connecteur doit être suffisante pour assurer un dépassement du connecteur de 24mm ( deux fois le diamètre) au dessus de l’onde supérieure du bac. - Lorsque les bacs acier sont tels que les connecteurs ne peu-vent pas être disposés au centre d'un creux d'onde, il convient que ceux-ci soient placés en quinconce par rapport aux deux bords du creux d'onde, sur toute la portée. Pour chaque bac acier il faut vérifier que les nervures éven-tuelles n'empêchent pas le positionnement du connecteur. Pour chaque bac acier il faut vérifier que le connecteur puisse être posé, et donc que la largeur du fond du bac ne soit pas inférieure à 38 mm. La résistance des connecteurs augmentant avec leur hauteur, il convient de choisir les connecteurs les plus hauts possible (tout en respetant les conditions précédentes).



Le tableau ci-dessous indique, pour les bacs acier les plus couramment utilisées en France, les possibilités d'utilisation des cinq modèles de connecteurs CTF:

CTF CTF CTF CTF CTF

80 90 105 125 135

Cofrastra 40 oui oui oui oui oui

Cofraplus 60 X oui oui oui oui

Cofrastra 70 X X oui oui oui

Cofraplus 77 X X oui oui oui

PML 60 PC Joris Ide

X oui oui oui oui

60 PC Bac Acier X oui oui oui oui

Hi bond 55.750 X oui oui oui oui

Hi bond 55.800 X oui oui oui oui

HI bond 77.570 X X oui oui oui

Tableau 5.12

5.2 Choix de la cartouche

En ce qui concerne le choix de la charge, il faut tenir compte de l’épaisseur de l’aile sur laquelle doivent être fixés les con-necteurs et de la nuance d’acier du profilé, en consultant le schéma ci-dessous.

Epaisseur d’aile S235 S275 S355

6.0 Jaune □ Jaune □ Jaune □

6.5 Jaune □ Jaune □ Bleu □

7.0 Jaune □ Bleu □ Bleu □



8.5 Bleu □ Bleu □ Bleu □

9.0 Bleu □ Bleu □ Bleu □

10.00 Bleu □ Bleu □ Rouge □




12.70 Bleu □ Bleu □ Noir □

13.50 Bleu □ Rouge □ Noir □

14.60 Bleu □ Rouge □ Noir □

16.00 Rouge □ Rouge □ Noir □

17.50 Rouge □ Rouge □ Noir □

19.00 Rouge □ Noir □ Noir □ Tableau 5.2a

Le tableau 5.2a ci-dessus reporte des valeurs indicatives; nous con-seillons de procéder à des essais sur le chantier pour confirmer le choix.

Couleur Code Niveau

Jaune 031240 Moyennes

Bleu 031230 Fortes

Rouge 031220 Très forts

Noir 031210 Extra fortes

Tableau 5.2b

Contrôle de la pénétration du clou

Pour vérifier la bonne pénétration des clous, se reporter au chapitre « CONTRÔLE DE LA CONFORMITÉ DE LA FIXATION DES CONNECTEURS » Voir 8.4 Si la pénétration du clou est insuffisante utiliser une charge plus puissante. Si la pénétration du clou est excessive utiliser une charge moins puissante.

6. Mise en place des connecteurs

6.1 Poutres mixtes sans bac acier

En règle générale, il est préférable de disposer les connecteurs transversallement à l’axe de la poutre, comme indiqué sur la figure 6.1.

Figure 6.1

Toutefois, en présence de profils dont : - l’épaisseur de la semelle au droit de l’implantation recom-mandée des clous est inférieure à 8 mm, - la largeur de la semelle est inférieure à 56 mm, il est possible d’incliner les connecteurs de sorte que les clous de fixation se rapprochent de l’âme de la poutre. Il convient cependant que, dans cette nouvelle configuration, l’épaisseur de la semelle du profilé au droit de l’implantation des clous soit au moins de 8mm. On peut faire pivoter le connecteur d’un angle pouvant aller jusqu’à 45°.Cette angle limite est la valeur théorique limite autorisée. Selon les besoins du chantier, un angle inférieur peut être mis en œuvre. Un écart de positionnement de quelques degrés est tolérable lors de la mise en place. - Ecartement maximum des connecteurs: 6 fois l’épaisseur de la dalle ou 800 mm - Ecartement minimum des connecteurs: 60 mm.



6.2 Poutres mixtes avec bac acier

Les connecteurs CTF sont à disposer perpendiculairement à l’axe de la poutre et parallèlement aux bacs acier. - Ecartement maximum des connecteurs: 6 fois l’épaisseur de la dalle ou 800 mm - Ecartement minimum: 60 mm

Figure 6.2

7. Capacités des connecteurs CTF

Les résistances au cisaillement fournies dans les tableaux ci-après (PRd) sont des valeurs de calcul obtenues à partir de campagnes d’essais réalisées en accord avec la norme Euro-code 4 NF EN 1994-1-1 (juin 2005) “Eurocode 4 – calcul des structures mixtes acier-béton – Partie 1-1: Règles Générales et Règles pour les Bâtiments.” Elles intègrent un coefficient de sécurité γv =1,25 et sont à utiliser dans les vérifications de résistances à l'état limite ul-time.

7.1 Résistance d’un connecteur dans une dalle pleine

Dans cette configuration, les connecteurs sont fixés directe-ment sur la poutrelle (sans bac acier interposé). Les connecteurs sont placés transversalement à l’axe de la poutre comme indiqué dans la figure suivante :

Fig. 7.1

La résistance individuelle (Prd) des connecteurs dépend de la classe de béton utilisée. - Avec un béton de classe C25/30 :

Résistance de calcul Ductilité

Type PRd kN

CTF 040 27.3 Non ductile



CTF 080 36.6 Ductile




CTF 135 36.6 Ductile Tableau 7.1a

- Avec un béton de classe C30/37 :


Type PRd kN








CTF 135 39.8 Ductile Tableau 7.1b

- Avec un béton de classe au minimum C35/45 :


Type PRd kN








CTF 135 43.6 Ductile Tableau 7.1c

Avec un béton léger de classe au minimum LC20/22 et de masse volumique minimale 1400kg/m3


Type PRd kN

tous les CTF 31.1 Non ductile Tableau 7.1d

Les connecteurs mentionnés comme ductiles possèdent une capacité de déformation suffisante pour justifier l'hypothèse d'un comportement plastique idéal de la connexion dans la structure considérée dans le calcul selon NF EN 1994-1-1 §6.6.1.1.(4). Pour plus de détails, se reporter au paragraphe 7.5

7.2 Résistance du connecteur dans une dalle pleine. Cas de connecteurs pivotés de 45 °.

En présence de connecteurs inclinés comme cela a été décrit au paragraphe 6.1, il faut adapter la valeur de la résistance de calcul des connecteurs. Cela peut se produire dans les cas d’un renforcement de plan-cher existant.



Les connecteurs sont fixés directement sur la poutrelle (sans bac acier interposé).

Type Résistance de calcul

PRd kN

Ductilité Classe béton

tous les CTF 35.9 Non ductile C25/30

C30/37

tous les CTF 32.1 Non ductile LC20/22

ou+

tous les CTF 39.0 Non ductile C35/45

Tableau 7.2

7.3 Résistance du connecteur avec bac acier à nervures perpendiculaires à la poutre

Les résistances au cisaillement (PRd) fournies ci-après sont des valeurs de calcul au sens de la norme NF EN 1994-1-1 (juin 2005), chapitre 6.6.4.2. Il s’agit de valeurs enveloppes. Pour le dimensionnement, il convient de prendre la résistance de calcul (P0) indiquée dans le tableau ci-après, et de la multiplier par le facteur de réduc-tion kt défini par :

PRd = kt x P0

−⋅⋅= 1

h

h

h

b

n

0.7k

p

sc

p

0

r

t

où: nr est le nombre de connecteurs dans une nervure au croise-ment d'une poutre, sans être supérieur à 2 dans les calculs. Les autres symboles sont définis sur les figures suivantes:

Bac acier avec nervures ouvertes

Figure 7.3a

Bac acier avec nervures rentrantes

Figure 7.3b

Comme précisé dans l’Eurocode 4, il convient de ne pas pren-dre de facteur kt supérieur à la valeur kt,max donnée dans le Tableau suivant:

Nombre de con-necteurs par nervure

Épaisseur de la bac acier (mm)

kt,max

nr = 1 ≤ 1.0 0.85

nr = 1 > 1.0 1.00

nr ≥ 2 ≤ 1.0 0.70

nr ≥ 2 > 1.0 0.80 Tableau 7.3a

Les connecteurs sont disposés dans des nervures ayant une hauteur hp ne dépassant pas 85 mm et une largeur b0 d'au moins hp.

A titre d’exemple, pour les bacs aciers les plus utilisés avec épaisseur ≤ 1.0 mm, le facteur de réduction kt s’établit comme suit : Type de bac Nombre de

connecteurs par nervure

Facteur de réduction kt

nr CTF 80

CTF 90

CTF 105

CTF 125

CTF 135

Cofrastra 40 1 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85

Cofrastra 40 2 ou 3 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70

Cofraplus 60 1 0,54 0,8 0,85 0,85

Cofraplus 60 2 ou 3 0,38 0,56 0,70 0,70

Cofrastra 70 1 0,47 0,77 0,85

Cofraplus 70 2 ou 3 0,43 0,55 0,65

Cofraplus 77 1 0,27 0,46 0,56

Cofraplus 77 2 ou 3 0,19 0,33 0,4

PML 60 PC Joris Ide

1 0,47 0,7 0,85 0,85

PML 60 PC Joris Ide

2 ou 3 0,33 0,49 0,70 0,70

60 PC Bac Acier

1 0,5 0,74 0,85 0,85

60 PC Bac Acier

2 ou 3 0,35 0,53 0,70 0,70

Hi bond 55.750 1 0,61 0,85 0,85 0,85

Hi bond 55.750 2 ou 3 0,43 0,61 0,70 0,70

Hi bond 55.800 1 0,61 0,85 0,85 0,85

Hi bond 55.800 2 ou 3 0,43 0,61 0,70 0,70

HI bond 77.570 1 0,19 0,32 0,39

HI bond 77.570 2 ou 3 0,13 0,23 0,27

Tableau 7.3b

Résistance de calcul de référence P0:

Type Résistance P0 kN

Classe béton

CTF 080 CTF 090 CTF 105 CTF 125 CTF 135

31.9 C25/30

CTF 080 CTF 090 CTF 105 CTF 125 CTF 135 33.4 C30/37

CTF 080 CTF 090 CTF 105 CTF 125 CTF 135 34.6 C35/45

CTF 080 CTF 090 CTF 105 CTF 125 CTF 135 27.1 LC20/22 ou +

Tableau 7.3c

Ductilité :



- Bacs aciers à nervures ouvertes (définition figure 7.3a)

Connecteurs nr =1 nr ≥ 2

CTF 090 ductile non ductile

CTF 105 ductile non ductile

CTF 125 ductile ductile * CTF 135 ductile ductile *

Tableau 7.3d

Ductile * : dans ce cas, il est nécessaire de respecter les dis-positions minimales suivantes :

Fig. 7.3c

Ferraillage prévu avec deux rangées d’armatures de manière à intéresser toute la hauteur du connecteur.

- Bacs aciers à nervures rentrantes (définition figure 7.3b)

Connecteurs nr =1 nr ≥ 2

Tous Non ductile Non ductile

Tableau 7.3e

7.4 Résistance du connecteur avec bac acier à nervures parallèles aux poutres porteuses.

Les résistances fournies ci-après sont des valeurs de calcul au sens de la norme NF EN 1994-1-1 (juin 2005), chapitre 6.6.4.1.

Les connecteurs sont situés dans une zone de béton en forme de renformis.

Lorsque le bac acier est continu au passage de la poutre, la largeur du renformis b0 est égale à la largeur de la nervure de béton comme indiqué par les figures 7.3a et 7.3b.

Lorsque le bac acier n'est pas continu, b0 est définie comme indiqué sur les figures suivante :

Figure 7.4a

Figure 7.4b

Il convient de prendre la hauteur du renformis égale à hp, hauteur totale du bac acier (cf. figures). Ces dispositions avec nervures parallèles à la poutre n’ont pas fait l’objet de tests spécifiques en laboratoire. Néanmoins, pour ces configurations, on pourra se référer à la NF EN1994-1-1. Dans ce cas, il convient de prendre la résistance au cisaille-ment de calcul (PRd) égale à la résistance dans une dalle pleine (cf. tableaux §7.1) multipliée par le facteur de réduction kl

donné par l'expression suivante:

PRd = Ptableau 7.1 x kl

11h

h

h

b0.6k

p

sc

p

0l ≤

−⋅⋅=

Où: - Ptableau 7.1 sont les valeurs de calcul décrites au paragraphe 7.1 - hsc est la hauteur hors-tout du connecteur, mais sans être supérieure à hp + 75 mm. Ductilité : Cette configuration étant assez proche de celle rencontrée dans le cas d’un connecteur dans une dalle pleine, les proprié-tés de ductilité pourront être reprises du paragraphe §7.1.

7.5 Influence de la ductilité sur le calcul

Le non-ductilité des connecteurs a une influence sur le dimen-sionnement de la poutre et sur les dispositions constructives. Il convient de se référer à la NF EN1994-1-1 §6.2. Ci-après un tableau simplifié des principales conséquences :

Connecteurs ductiles Connecteurs non-ductiles

Répartition des connec-teurs: une répartition

uniforme est acceptable

Répartition des connec-teurs: une répartition

élastique est nécessaire

Calcul : un calcul plas-tique est autorisé

Calcul: un calcul élastique est recommandé. (1)

Tableau 7.5

(1) : en alternative, il est aussi possible d’utiliser la méthode de résistance non linéaire conformément à l’Eurocode 4. Voir NF EN1994-1-1 §6.2.1.4

7.6 Résistance du connecteur dans certains cas particuliers

Les valeurs indiquées précédemment sont des valeurs enve-loppes qui résultent de la synthèse de plusieurs essais.

Pour certains cas particuliers, les essais réalisés permettent de prendre en compte une résistance de calcul supérieure comme indiqué dans le tableau ci-après.

Plancher avec bac acier dont les nervures sont perpendicu-laires à la poutre et avec un béton C35/45:



Type Bac acier : Nombre de connecteur

par ner-vure - nr

Résistance de calcul

PRd - kN

Ductilité

CTF 080

Cofraplus 40 ArcelorMittal 1 34.84

Non ductile

CTF 125

Cofraplus 77 ArcelorMittal

1 25.01 Ductile

Tableau 7.6

8. Mise en œuvre

8.1 Mise en œuvre du bac acier

Il est nécessaire de positionner avec soin les bacs acier avant la pose des connecteurs en assurant la planéité et le plaquage sur les profils. Suivre les indications suivantes :

- Dans la zone de superposition latérale entre deux tôles, les bacs acier doivent être assemblés avec soin.

OUI NON

Figure 8.1a et 8.1b

- Les bacs acier doivent être fixés sur les poutres avec les clous prévus à cet effet (ex: clous SBR14 ou HSBR14). Ces fixations permettent un parfait plaquage de la tôle sur le profi-lé métallique.

OUI NON

Figure 8.1c et 8.1d

- Les connecteurs ne peuvent pas être implantés dans les zones de raboutage par éclissage :

OUI NON

Figure 8.1e et 8.1f

- Dans les zones de raboutages par éclissage, le bac acier doit être découpé pour conserver sa planéité d’ensemble :

Figure 8.1g

- Lorsque les bacs aciers se chevauchent, les tôles d’acier doivent rester planes et être plaquées correctement au profil. Dans ces zones, il est permis de superposer au maximum deux bacs acier pour une épaisseur totale ne dépassant pas de 2mm.

OUI NON

Figure 8.1h et 8.1i

- Aux extrémités des bacs (zone de tête des tôles) les tôles seront assemblées entre elles. Il faut éviter la superposition des tôles (l’une sur l’autre). Le cas échéant, il est possible de couper les parties de tôles qui se superposent.

- Dans la zone de recouvrement, il est nécessaire d’étancher les tôles (avec de l’adhésif par exemple) afin d’éviter l’écoulement de la laitance du béton. Epaisseur maximum de tôle: 1.25 mm Rappel : le connecteur peut être fixé au maximum au-dessus de 2 feuilles superposées ayant une épaisseur de 1 mm maxi-mum chacune.

8.2 Mise en œuvre du connecteur

Détermination des points de positionnement des connecteurs :

1) Tracer une ligne droite (avec un marqueur ou un fil à ni-veau) sur les bacs acier afin de fixer les connecteurs le plus au centre possible de la poutre. 2) Déterminer les points où devront se fixer les connecteurs selon les résultats du calcul. 3) Les connecteurs doivent être posés impérativement avant le treillis soudés. Le positionnement du treillis soudé peut être très rapide en utilisant un maillage qui a le même entraxe que le bac acier. Le connecteur doit être positionné au centre de l’onde infé-rieure de la tôle. Si la tôle possède une nervure au centre de l’onde, les connecteurs doivent être posés d’un côté ou de l’autre de celle-ci.

Figure 8.2



8.3 Utilisation du cloueur

Avant l’utilisation du cloueur, lire attentivement la notice d’utilisation et les prescriptions pour la sécurité contenues à l’intérieur du boitier fourni; - Pour la pose il faudra nécessairement utiliser un cloueur Spit P560 Spitfire équipé d’un adaptateur spécial pour la fixation des connecteurs CTF. - Pour chaque connecteur, 2 clous doivent être fixés. Attention: le cloueur doit être positionné perpendiculairement à la poutre. - Réaliser les essais de fixation conformément aux documents livrés (« fiche orange » et pliage de la tige). Les phases de la pose sont définies ci-après:

8.31 Positionnement de la couronne de charges de scellement

Figure 8.31

1) Ouvrir le capot en appuyant sur le bouton (n° 24 – en-semble verrouillage capot)

2) Tirer à fond le guide-tampon (n°1 – guide tampon mono-coup)

3) Positionner la couronne de charges de scellement dans le logement prévu à cet effet, en respectant bien le sens qui convient.

4) Refermer le capot (n° 23 – ensemble capot)

8.32 Introduction du clou

Figure 8.32

Tirer à fond le guide-tampon en tenant la poignée en dessous. Insérer le clou dans le canon. Un aimant le maintiendra en position correcte de tir. Le pistolet est prêt pour le tir.

8.33 Fixation du connecteur

Placer le guide-tampon perpendiculairement au support et en contact avec la plaque de base et avec la tête du connecteur. Exercer une légère pression pour désactiver le cran de sécuri-té. Tirer le premier clou; fixer les autres clous en répétant l’opération.

Figure 8.33

8.4 Contrôle de la conformité de la fixation des connecteurs

Le contrôle de la mise en place des connecteurs doit être ef-fectué par l'entreprise de pose.

Ce contrôle doit être réalisé au début de chaque séquence de clouage, puis en cours de réalisation. Deux tests sont à conci-dérer : un test visuel et un test mécanique.

8.41 Choix de la cartouche

Pour chaque contexte de fixation*, il convient de choisir le niveau de charge adapté suivant les recommandations du paragraphe 5.2.

Pour valider ce choix, deux test sont à effectuer :



- un contrôle visuel, conformément au paragraphe 8.44.

- un contrôle mécanique, conformément au paragraphe 8.45

Pour valider le choix de la cartouche, les deux test doivent être satisfaisants.

* Un contexte de fixation est caractérisé par un ensemble de paramètres susceptibles d’influencer le résultat du clouage: épaisseur de la semelle du profilé, nuance d’acier, épaisseur du bac acier etc. A chaque changement d’une de ces caracté-ristiques, le système de clouage est à re-valider.

8.42 Contrôle en cours de réalisation

- Au cours de la réalisation du clouage, un contrôle visuel continu selon les modalités du paragraphe 8.44 est à effec-tuer.

- De plus, un contrôle mécanique (§8.45) est à réaliser après chaque série de 250 connecteurs cloués.

8.43 Traitement des ensembles de connecteurs présentant un pénétration insuffisante

En cours de réalisation, lorsque le test visuel n’est pas satisfai-sant, un contrôle mécanique doit être effectué pour s’assurer de la validité du clouage.

Si le contrôle mécanique est satisfaisant, alors la série peut être conservée. Dans le cas contraire, les connecteurs défec-tueux doivent être remplacés.

8.44 Contrôle visuel

Pour s’assurer de la bonne fixation des connecteurs, il convient de vérifier la pénétration des clous en mesurant la distance qui sépare la tête du clou du plat de la plaque de base du connec-teur. Cette mesure est effectuée à l’aide du témoin (de couleur orange) livré avec les connecteurs.

La valeur admissible varie entre 3,5 mm (maximum) et 7,5 mm (minimum).

Valeurs < 3,5 mm (maximum):

Dans ce cas, le clou est trop enfoncé. Néanmoins, ces valeurs ne remettent pas en cause la tenue du connecteur. Il serait cependant judicieux de baisser le niveau de puissance des charges employées afin d’éviter tout risque de rupture intem-pestive du pistolet.

Valeurs > 7,5 mm (minimum):

Lorsque la valeur limite de 7,5 mm est dépassée, le clou n’est pas assez enfoncé et le test est jugé non satisfaisant.

Figure 8.41

8.45 Contrôle mécanique de la tenue du connecteur

Ce contrôle est partiellement destructif pour le connecteur. Il sera donc nécessaire d’en fixer un nouveau à proximité du connecteur testé. Le test consiste à placer un tube sur la tige du connecteur et à plier la tige à 45° au minimum de part et d’autre du connec-teur de façon à solliciter les deux clous l’un après l’autre et sans que les clous ne se détachent de leur position initiale. Si le connecteur reste en place et si la plaque de base adhère parfaitement au support, cela signifie que la fixation est con-forme. Dans le cas contraire, la fixation est jugée défectueuse. N.B: la fixation du connecteur reste satisfaisante même si l’on observe un jeu entre la tige du connecteur et sa base.

Figure 8.45

La pose des connecteurs doit être confiée à des personnes qualifiées qui on lu et compris les indications relatives à la mise en œuvre reportée dans ce cahier.



9. Bibliographie

• NF EN 1994-1-1 et NF EN 1994-1-1/NA - Eurocode 4 Calcul des structures mixtes acier-béton et annexe natio-nale • Rapport des essais réalisé sur joints mixtes acier - bé-ton avec connecteurs à cheville assemblé à la structure métallique au moyen de clous. Université de Padoue Ita-lie. 1990 • Rapport d’Essais. Résistance au glissement à la liaison acier béton avec détection du diagramme charge dépla-cée. Demande d’Essais: 9/5/1990. Université de Padoue Italie. • Rapport d’Essais. Résistance à la Flexion. Demande d’Essais: 9/5/1990. Université de Padoue Italie. • Université de Padoue contrat/convention de sous-traitance Université de Padoue - département construc-tions et transports et Tecnaria S.p.A. Rapport final sur les caractéristiques mécaniques des connecteurs Tecnaria pour poutres mixtes acier-béton. 2004 • Rapport d’Essais. Push test. Demande d’Essais 14/9/2004 CTF clous. Université de Padoue Italie. • Rapport d’Essais. Push out test des connecteurs sur dalle pleine 20/6/2006 Laboratoire Tecnaria • Rapport d’Essais. Push out test des connecteurs avec bac acier 28/7/2011 Laboratoire Tecnaria • Rapport d’Essais. Push out test des connecteurs sur dalle pleine17/11/2011 Laboratoire Tecnaria • Europäische technische Zulassung ETA-08/0040 Spit HSBR14. SPIT Setzbolzen mit den SPIT Setzgeraten P230, P230L, P525L, und P560 für die Befestigung von Stahlblech an Stahlunterkonstruktionen. • Rapport d’Essais 2012: Experimental Campaign on Tecnaria connectors. 13/11/2012. Université de Padoue Italie. • Rapport d’Essais 2013: Experimental Campaign on Tecnaria connectors. 01/02/2013. Université de Padoue Italie. • Rapport d’Essais 2016: Experimental Campaign on Tecnaria connectors. Juillet 2016. Université de Trieste Italie.

10. Référence

Chantier Connecteurs Quantité

36 Avenue Georges V

PARIS 75008

(Février 2007)

CTF 060

CTF 090

17000

83 Rue de la Boétie

PARIS 75008

(Septembre 2008)

CTF 105

370

14 rue Vigée Lebrun Parc

de la Malmaison 92

REUIL MALMAISON

(Janvier 2009)

CTF 040

400

Lycée Saint Eugène 8 rue

de la Pie Voleuse

91 PALAISEAU

(Février 2009)

CTF 080

4000

Hôtel 2 Rue Saint CTF 090

Florentin

PARIS 75008

(Mars 2009)

CTF 040 2800

Boulevard Soult

PARIS 75012

(Mars 2010)

CTF 090

4200

Parc Comitec,

18000 Bourges

(Septembre 2010)

CTF 105

7000

Grand Palais des Champs Eliseés

PARIS 75008

(Octobre 2010)

CTF 040

CTF 070

2800

Palais « Epolia »

125 Rue de la Faisanderie PARIS 75116

(Décembre 2010)

CTF 070 4300

Palais Rose

50 Avenue Foch

Paris

(Juin 2011)

CTF 040

1850

Lycée François 1er

2 Rue Jean-Paul Sartre, 76600 Le Havre, Francia

(Juillet 2011)

CTF 040

CTF 105

3700

CENTRE D'ART

10 RUE VOLNEY

75002 Paris

(August 2011)

CTF 040

4200

Palais commerciale

107 Rue La Boétie

75008 Paris,

(Octobre 2011)

CTF 080

CTF 125

2800

Chambre de Commerce

21 Avenue de Paris

78000 Versailles

(Mars 2012)

CTF 040

1300

Rue Saint Dominique

75007 Paris

(Novembre 2012)

CTF 070 4400

Réhabilitation de 13 loge-ments

75020 Paris

(Mars 2013)

CTF 040

CTF 060

5300

Villa Pamplemousse

Cap d’Antibes

(Mars 2013)

CTF 070 5300



4 Rue de Quatrefages 75005 PARIS

(August 2013)

CTF 105

CTF 125

4000

Chantier Villa Cimiez - 10 Avenue Villebois Mareuil 06000 NICE-CIMIEZ

(Septembre 2013)

CTF 040 1800

Construction Siege C.A.V.F - Rue de Wendel 57700 HAYANGE

(Juillet 2013)

CTF 070

CTF 105

1500

Chantier - 56 Bd Robert Schuman 13002 MARSEILLE

(Octobre 2013)

CTF 040

CTF 060

CTF 080

CTF 090

CTF 125

9800

BOUISSE CMBC - 363 Ave-nue Pierre Grand 84300 CAVAILLON

(Juillet 2013)

CTF 105 1700

4 Rue de Quatrefages 75005 PARIS – France

(Avril 2014)

CTF070

CTF125

750

Chantier - 56 Bd Robert Schuman 13002 MARSEILLE- France

(Janvier 2014)

CTF 040

CTF 060

CTF 080

1300

Chantier - 26 Rue de la Libertè 34480 AUTIGNAC – France

(Octobre 2014)

CTF 040 1300

Chantier - 65 Rue d'Anjou 75008 PARIS – France

(Avril 2015)

CTF 040

CTF 070

CTF 090

CTF 105

CTF 125

7600

Chantier Les Maristes LYON

(Septembre 2015)

CTF 070 5300

Chantier - 41 Rue de la Legion d' Honneur 93200 SAINT DENIS – France

(Mars 2016)

CTF 070

CTF 125

2950

Chantier - 210, Rue Fau-bourg Saint Antoine 75012 PARIS – France

(Février 2016)

CTF 040

CTF 060

CTF 070

CTF 090

CTF 105

CTF 125

CTF 135

9100

Chantier - 102 Boulevard Malesherbes 75017 PARIS – France

(Février 2016)

CTF 040

CTF 060

CTF 70

CTF 080

CTF 105

CTF 125

CTF 135

2300

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