Chapitre 1 - Généralités

7

CHAPITRE 1 LE TREILLIS SOUD

GNRALITS TABLE DES MATIRES

Pages 1. LE TREILLIS SOUD 8

1.1. LES AVANTAGES DU TREILLIS SOUD 8

1.2. CARACTRISTIQUES DU TREILLIS SOUD 9

1.2,1. NORMALISATION 9

1.2,2. CONFORMIT AUX NORMES 9

1.3. LES TREILLIS SOUDS STANDARD ADETS 11

1.4. LES TREILLIS SOUDS SPCIAUX ET OPTIMISS 18

1.5. LES TREILLIS SOUDS SPCIAUX FAONNS 20

2. DONNES DE BASE POUR LE CALCUL 21

2.1. DONNES CONCERNANT LE BTON 21

2.2. DONNES CONCERNANT LACIER DE BTON ARM 29

2.3. ASSOCIATION BTON TREILLIS SOUD 32

3. OSSATURES ET LMENTS COURANTS 47

3.1. CONCEPTION 47

3.2. DURE DE PROJET 47

3.3. CHARGES PERMANENTES DES BTIMENTS 48

3.4. CHARGES DEXPLOITATION DES BTIMENTS 55

3.5. ANALYSE STRUCTURALE 60

3.6. TATS LIMITES ULTIMES 65

3.7. TATS LIMITES DE SERVICE 77

3.8. POURCENTAGES MINIMAUX DARMATURES LONGITUDINALES 89

8

1. LE TREILLIS SOUD 1.1. LES AVANTAGES DU TREILLIS SOUD :

Les avantages dutilisation du treillis souds sont : la qualit, lconomie, la scurit demploi.

1.1,1. La qualit du produit :

La qualit du produit tient :

Sa constitution : indformabilit - rigidit La fabrication de treillis mtalliques, souds tous les croisements de fils, forme des

armatures de grande rigidit qui, l'emploi, ne prsentent pas le risque de se dplacer tant dans le plan vertical qu'horizontal.

Ses caractristiques garanties Les treillis souds standard ADETS, forms de fils haute adhrence, sont labors selon un

Cahier des Charges commun tous les fabricants adhrents qui dfinit le mode opratoire : - de la fabrication aux stades : - du trfilage, laminage froid ou tirage, - de l'assemblage des fils par soudage sur machines automatiques ; - des contrles : - de la matire premire (fil machine),

- des fils haute adhrence trfils, lamins froid, ou tirs, - des produits finis, panneaux ou rouleaux ;

La garantie des caractres mcaniques, dadhrence et dimensionnels est confirme : - d'une part, par la certification NF Aciers pour Bton Arm (Gestion de la certifi-

cation assure par lAFCAB1), - d'autre part, par la marque ADETS attribue tous les producteurs de l'Association

pour tous les treillis souds standard et spciaux, destins aux marchs nationaux et internationaux.

1.1,2. Lconomie

Lconomie dutilisation du treillis soud par rapport une armature de fabrication traditionnelle est le produit de deux facteurs :

- gain de poids, d une gamme de diamtres certifis tendue ; - gain de temps global sur larmature mise en uvre rsultant du cumul des gains de temps sur

le faonnage, lassemblage, la manutention et la pose.

1 AFCAB : Association Franaise de Certification des Armatures du Bton.

9

1.1,3. La scurit demploi

Fig.1.1

1.2. CARACTRISTIQUES DU TREILLIS SOUD

1.2,1. NORMALISATION En mai 1988, le CEN (Comit Europen de Normalisation) charge lECISS (European

Committee for Iron and Steel Standardization ou Comit europen de standardisation du fer et de lacier : organisme charg dlaborer les normes europennes des aciers sous lgide du CEN) de la rdaction dune norme europenne concernant les aciers pour bton arm. La norme parat en mai 2005 sous la rfrence EN 100802. Elle est adopte comme norme franaise sous NF EN 10080.

La norme NF EN 10080 ne spcifie que les prescriptions gnrales et les dfinitions relatives aux caractristiques de performance des aciers pour le bton arm.

Le 05/12/2006, la norme EN 10080 est retire de la liste des normes harmonises car lannexe ZA prvoit que les caractristiques de performance soient indiques selon les classes techniques, alors que la norme elle-mme ne dfinit ni les classes techniques ni les caractristiques de performance technique correspondantes. En consquences la date de parution du prsent ouvrage, la norme EN 10080 ne peut plus servir de support au marquage CE .

Cependant, elle continue dexister et sert de support aux normes nationales NF A 35-080-13 et NF A 35-080-24. Ces dernires reposent sur la norme NF EN 10080 et dfinissent les classes tech-niques et les caractristiques de performance technique correspondantes pour le march franais.

1.2,2. CONFORMIT AUX NORMES Les treillis souds ADETS se divisent en deux catgories.

- Les treillis souds dits de surface , qui sont conformes la norme NF A 35-0245 Treillis souds de surface constitus de fils de diamtre infrieur 5mm.

- Les treillis souds dits de structure , qui sont conformes la norme NF A 35-080-2 Treillis souds.

La conformit aux normes NF A 35-024 et/ou NF A 35-080-2, est certifie par lAFCAB qui dlivre son certificat aux producteurs qui respectent les prescriptions des normes et les rgles de la certification de la marque NF - Aciers pour bton arm .

2 NF EN 10080 : Aciers pour larmature du bton Aciers soudables pour bton arm Gnralits.

3 NF A 35-080-1 : Aciers pour bton arm Aciers soudables partie 1 : Barres et couronnes.

4 NF A 35-080-2 : Aciers pour bton arm Aciers soudables partie 2 : Treillis souds.

5 NF A 35-024 : Aciers pour bton arm Treillis souds de surface constitus de fils de diamtre infrieur 5 mm.

Elle se manifeste notamment au niveau : du personnel : moins de manutention signifie moins de

risques daccidents. Autre exemple de scurit accrue de personnel : pendant les

travaux, la partie de treillis situe au droit dune ouverture dans une dalle de plancher peut tre conserve et permettre ainsi dviter des chutes de personnel (Fig. 1.1).

de la bonne excution du travail sur le chantier. Il ny a plus de manques possibles dans la nappe

darmatures ou de risques de voir utiliser des fils de section plus faible que celle impose par le calcul.

de la facilit du contrle sur le chantier.

LE TREILLIS SOUD

EST UN PRODUIT CERTIFI

CELA VOUS GARANTIT LES AVANTAGES SUIVANTS

- la conformit des produits leur norme de rfrence, - lorigine identifiable des produits - le contrle par un organisme extrieur accrdit.

Des producteurs qui sengagent - mettre en uvre un systme de gestion de la qualit

- assurer le contrle final et la validation des lots de fabrication - traiter les rclamations clients et mettre en place les actions correctives - assurer la matrise de leurs procds

A PROPOS DE LA MARQUE NF Cest la marque nationale de conformit a- de renforcer la confiance des clients

- de faire progresser la qualit dans la construction- daider dvelopper des marchs et renforcer limage de marque de ceux qui

lutilisent.

Les usines certifies apposent la marque fardeaux de treillis souds.

LA MARQUE GARANTIT LA QUALITCONSTRUCTIONS EN B

10

LE TREILLIS SOUD ADETS

EST UN PRODUIT CERTIFI

- ACIERS POUR BTON ARM

GARANTIT LES AVANTAGES SUIVANTSuits leur norme de rfrence,

origine identifiable des produits, e contrle par un organisme extrieur accrdit.

Des producteurs qui sengagent : ettre en uvre un systme de gestion de la qualit,

r le contrle final et la validation des lots de fabrication, raiter les rclamations clients et mettre en place les actions correctivesssurer la matrise de leurs procds.

A PROPOS DE LA MARQUE NF Cest la marque nationale de conformit aux normes. Elle a pour objectifs

e renforcer la confiance des clients, e faire progresser la qualit dans la construction, aider dvelopper des marchs et renforcer limage de marque de ceux qui

tifies apposent la marque sur les tiquettes des fardeaux de treillis souds.

LA MARQUE GARANTIT LA QUALIT DU TREILLIS SOUDCONSTRUCTIONS EN BTON ARM.

OUR BTON ARM

GARANTIT LES AVANTAGES SUIVANTS :

raiter les rclamations clients et mettre en place les actions correctives,

ux normes. Elle a pour objectifs :

aider dvelopper des marchs et renforcer limage de marque de ceux qui

sur les tiquettes des

DU TREILLIS SOUD DANS VOS

11

1.3. LES TREILLIS SOUDS STANDARD ADETS

Les treillis souds standard ADETS sur stock, dont la consommation est importante et rgu-lire justifie qu'ils soient disponibles sur stock, chez les ngociants et les producteurs.

Ils se prsentent sous la forme de rouleaux et de panneaux.

DESIGNATIONS DE LA GEOMETRIE DES TREILLIS SOUDES ADETS

ADETS NF EN 10080 Lgende

L L Longueur du panneau l B Largeur du panneau D dL Diamtre des fils longitudinaux d dC Diamtre des fils transversaux

E PL Espacement des fils longitudinaux e PC

Espacement des fils transversaux

ad u4 Longueur dabout droit ag u3 Longueur dabout gauche AV u1 Longueur dabout avant AR u2 Longueur dabout arrire

CARACTERISTIQUES GENERALES DES PRODUITS ADETS

Les treillis souds ADETS sont constitus de fils haute adhrence. Les treillis souds standard comprennent 18 produits sur stocks disponibles sur prs de 10 000

points de distribution en France dont : - 5 treillis souds de surface (NF A 35-024), - 13 treillis souds de structure (NF A 35-080-2). Ces treillis souds sont conus pour une utilisation rationnelle et conomique dans le

cadre de lapplication des Normes Europennes de calcul du bton arm (Eurocode 2), aux normes dexcution (NF EN 163706) et aux normes NF-DTU. Ces treillis souds, qui sont fabri-qus exclusivement par les titulaires du droit dusage de la marque ADETS (voir la liste des adhrents sur le site de lADETS : www.adets.org ), bnficient du droit dusage de la marque NF - Aciers pour Bton Arm, accord par lAFCAB (www.afcab.org ), organisme certificateur mandat par AFAQ/AFNOR Certification.

CARACTERISTIQUES MECANIQUES DE TRACTION Les caractristiques mcaniques de traction des treillis souds ADETS sont en tous points con-

formes aux spcifications des classes techniques des normes NF A 35-024 et NF A 35-080-2.

CARACTERISTIQUES DADHERENCE Les caractristiques dadhrence sont en tous points conformes celles dcrites dans les

normes NF A 35-024 et NF A 35-080-2. Les valeurs spcifies de fR,min et celles spcifies de fP,min sont identiques suivant la norme NF A 35-080-2. Les formules utilises pour la dtermination de fR et de fP , telles que donnes dans la norme NF EN ISO 15630-1, sont littralement identiques.

6 NF EN 13670 : Excution des structures en bton.

12

Tableau 1.1* : SECTIONS NOMINALES DES DIAMTRES DE FILS NORMALISS

D ou d

mm

Section 1 fil cm2

Sections en cm2/mtre linaire Espacement en mm

250 50

100d* 75

150d* 100

200d* 125 150 175 200 225 275 300 325 350 cm2/m

4,5 0,159 3,18 2,12 1,59 1,27 1,06 0,91 0,80 0,71 0,64 0,58 0,53 0,49 0,45 5,0 0,196 3,93 2,62 1,96 1,57 1,31 1.12 0,98 0,87 0,78 0,71 0,65 0,60 0,56 5,5 0,238 4,75 3,17 2,38 1,90 1,58 1,36 1,19 1,06 0,95 0,86 0,79 0,73 0,68 6,0 0,283 5,65 3,77 2,82 2,26 1,88 1,62 1,41 1,26 1,13 1,03 0,94 0,87 0,81 6,5 0,332 6,64 4,43 3,31 2,65 2,21 1,90 1,65 1,47 1,33 1,21 1,10 1,02 0,95 7,0 0,385 7,70 5,13 3,85 3,08 2,57 2,20 1.92 1,71 1,54 1,40 1,28 1,18 1,10 7,5 0,442 8,84 5,89 4,42 3,53 2,95 2,52 2,20 1,96 1,77 1,61 1,47 1,36 1,26 8,0 0,503 10,05 6,70 5,03 4,02 3,35 2,87 2,51 2,23 2,01 1,88 1,67 1,55 1,44 8,5 0,567 11,355 7,57 5,67 4,54 3,78 3,24 2,84 2,52 2,27 2,06 1,89 1,74 1,62 9,0 0,636 12,72 8,48 6,36 5,09 4,24 3,63 3,18 2,83 2,54 2,31 2,12 1,96 1,82 9,5 0,709 14,18 9,45 7,09 5,67 4,73 4,05 3,54 3,15 2,83 2,58 2,36 2,18 2,03 10,0 0,785 15,71 10,47 7,85 6,28 5,24 4,49 3,92 3,49 3,14 2,85 2,61 2,42 2,24 11,0 0,950 19,01 12,67 9,50 7,60 6,34 5,43 4,74 4,22 3,80 3,45 3,16 2,92 2,71 12,0 1,131 22,62 15,08 11,31 9,04 7,54 6,46 5,66 5,02 4,52 4,11 3,76 3,48 3,23 14,0 1,539 30,78 20,52 15,39 12,3 10,2 8,79 7,70 6,84 6,16 5,60 5,13 4,74 4,40 16,0 2,011 42,20 26,81 20,11 16,0 13,4 11,49 10,0 8,94 8,04 7,31 6,70 6,19 5,75

* d = fils doubles.

Tableau 1.2** : POIDS NOMINAUX

D ou d

(mm)

Poids d'un m

en kg

Poids en kg/m2 dans un seul sens Espacement en mm

50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 100d* 150d* 200d*

4,5 0,125 2,50 1.67 1,25 1,00 0,83 0,72 0,63 0,56 0,50 0.45 0,42 0,38 0,36 5,0 0,154 2,08 2,05 1.54 1,23 1,03 0.88 0,77 0,68 0,62 0.56 0,51 0,47 0,44 5,5 0,187 3,74 2,49 1,87 1,49 1,24 1,07 0,93 0,83 0,75 0.68 0,62 0,58 0,53 6.0 0,222 4,44 2,96 2,22 1,78 1,48 1,27 1,11 0,99 0,89 0,81 0,74 Q,68 0,63 6,5 0,260 5,20 3,47 2,60 2,08 1,73 1,49 2,30 1,16 1,04 0,95 0,87 0,80 0,74 7,0 0,302 6,04 4,03 3,02 2,42 2,01 1,73 1,51 1,34 1,21 1,10 1,01 0.93 0.86 7,5 0,347 6,94 4,63 3,47 2,78 2,31 1,98 1,74 1,54 1,39 1,26 1,16 1,07 0.99 8,0 0,395 7,90 5,27 3,95 3,16 2,63 2,26 1,98 1,76 1,58 1,44 1,32 1,22 1,13 8,5 0,445 9,90 5,93 4,45 3,56 2,97 2,54 2,23 1,98 1,78 1,62 1,48 1,37 1.27 9,0 0,499 9,98 6,65 4,99 3,99 3,33 2,85 2,50 2,22 2,00 1,82 1,66 1,54 1,43 9,5 0,556 11,12 7,42 5,56 4,45 3,71 3,18 2,78 2,47 2,23 2,02 1,85 1,71 1,59 10,0 0,617 12,34 8,22 6,17 4,94 4,12 3,53 3,09 2,73 2,46 2,24 2,05 1,90 1,76 10,5 0,680 13,60 9,07 6,80 5,44 4,53 3,89 3,40 3,02 2,72 2,47 2,27 2,09 1,94 11,0 0,746 14,92 9,95 7,46 5,97 4,97 4,26 3,73 3,32 2,98 2,71 2,48 2,30 2,13 11,5 0,815 16,30 10,87 8,15 6,52 5,43 4,66 4,08 3,62 3,26 2,96 2,72 2,51 2,33 12,0 0,888 17,76 11,84 8,88 7,10 5,92 5,07 4,44 3,91 3,55 3,23 2,96 2,71 2,54 14,0 1,210 24,20 16,14 12,10 9,68 8,06 6,91 6,05 5,38 4,84 4,40 4,03 3,73 3,46 16,0 1,580 31,62 21,08 15,80 12,59 10,54 9,03 7,90 7,02 6,32 5,75 5,27 4,87 4,52 * d = fils doubles. ** Ce tableau n'est valable que pour des abouts gaux la demi-maille dans les deux sens. Exemple : Treillis 6x7/150x300. Le poids par m2 s'obtient en additionnant les valeurs trouves dans chaque direction :

Fils 6 / mm avec espacement de 150 mm .............................. 1,48 kg/m2, Fils 7 / mm avec espacement de 300 mm ............................ 1,01 kg/m2, Poids total ................................................................................. 2,49 kg/m2 de treillis.

13

*Lancien ST 60 diamtres 9 x 8 mm, mailles 100 x 200 mm peut encore tre produit temporairement dans les DOM-TOM. Note : Il convient que la longueur dabout ne soit pas infrieure 25 mm (NF A35-080-2).

Tableau 1.3 : PRODUITS STANDARDISS SUR STOCK Caractristiques nominales TREILLIS SOUDS DE SURFACE (NF A 35-024)

Dsignation ADETS

Section

S

cm/m

S s

cm/m

E e

mm

D d

mm

Abouts

AV AR ad ag

mm/mm

Nombre de fils

N n

Longueur Largeur

L l

m

Masse nominale

Kg/m

Surface 1 rouleau

ou 1 panneau

m

Masse 1 rouleau

ou 1 panneau

kg

Colisage

RAF R 0,80 0,80 0,53 200 300

4,5 4,5

100/100 100/100

12 167

50,00* 2,40 1,043 120,00 125,10 1

PAF R 0,80 0,80 0,53 200 300

4,5 4,5

150/150 100/100

12 12

3,60 2,40 1,042 8,64 9,00 100

RAF C 0,80 0,80 0,80 200 200

4,5 4,5

100/100 100/100

12 200

40,00* 2,40 1,250 96,00 120,00 1

PAF C 0,80 0,80 0,80 200 200

4,5 4,5

100/100 100/100

12 18

3,60 2,40 1,250 8,64 10,80 100

PAF V

0,99

0,80 0,99

200 160

4,5 4,5

135/25 100/100

12 16

7,68

9,60

100

*Rouleaux : diamtre extrieur minimum autoris = 500 mm.

TREILLIS SOUDS DE STRUCTURE (NF A 35-080-2)

Dsignation ADETS

Section

S

cm/m

S s

cm/m

E e

mm

D d

mm

Abouts

AV AR ad ag

mm/mm

Nombre de fils

N n

Longueur Largeur

L l

m

Masse nominale

Kg/m

Surface 1 panneau

m

Masse 1 panneau

kg

Colisage

ST 10 1,19 1,19 1,19 200 200

5,5 5,5

100/100 100/100

12 24

4,80 2,40 1,870 11,52 21,54 50 ou 80

ST 20 1,89 1,89 1,28 150 300

6 7

150/150 75/75

16 20

6,00 2,40 2,487 14,40 35,81 40

ST 25 2,57 2,57 1,28 150 300

7 7

150/150 75/75

16 20

6,00 2,40 3,020 14,40 43,49 40

ST 30 2,83 2,83 1,28 100 300

6 7

150/150 50/50

24 20

6,00 2,40 3,226 14,40 46,46 30

ST 35 3,85 3,85 1,28 100 300

7 7

150/150 50/50

24 20

6,00 2,40 4,026 14,40 57,98 30

ST 50 5,03 5,03 1,68 100 300

8 8

150/150 50/50

24 20

6,00 2,40 5,267 14,40 75,84 20

ST 60 6,36 6,36 2,54 100 250

9 9

125/125 50/50

24 24

6,00 2,40 6,986 14,40 100,60 16

ST 15 C 1,42 1,42 1,42 200 200

6 6

100/100 100/100

12 20

4,00 2,40 2,220 9,60 21,31 70

ST 25 C 2,57 2,57 2,57 150 150

7 7

75/75 75/75

16 40

6,00 2,40 4,026 14,40 57,98 30

ST 25 CS 2,57 2,57 2,57 150 150

7 7

75/75 75/75

16 20

3,00 2,40 4,026 7,20 28,99 40

ST 40 C 3,85 3,85 3,85 100 100

7 7

50/50 50/50

24 60

6,00 2,40 6,040 14,40 86,98 20

ST 50 C 5,03 5,03 5,03 100 100

8 8

50/50 50/50

24 60

6,00 2,40 7,900 14,40 113,76 15

ST 65 C 6,36 6,36 6,36 100 100

9 9

50/50 50/50

24 60

6,00 2,40 9,980 14,40 143,71 10

2240 800 25

2400

3200

135

14

Tableau 1.4 :

SM sm SCHMA Acm/m cm/m P1 P2 Schma

1 1,19 1,19 ST 10 A2 1,42 1,42 ST 15 C A3 1,88 1,28 ST 20 A4 2,38 2,38 ST 10 ST 10 B5 2,57 1,28 ST 25 A6 2,57 2,57 ST 25 C A 1 Panneau7 2,83 1,28 ST 30 A8 3,16 3,16 ST 20 ST 20 C9 3,76 2,56 ST 20 ST 20 B S

10 3,85 1,28 ST 35 A P11 3,85 3,16 ST 25 ST 20 C s12 3,85 3,85 ST 40 C A13 4,11 3,16 ST 30 ST 20 C SCHEMA B14 4,11 3,85 ST 30 ST 25 C15 4,11 4,11 ST 30 ST 30 C16 4,45 2,56 ST 20 ST 25 B17 4,45 3,85 ST 20 ST 25 C B18 4,71 2,56 ST 20 ST 30 B 2 Panneaux superposs19 5,03 1,68 ST 50 A paralllement20 5,03 5,03 ST 50 C A21 5,14 2,56 ST 25 ST 25 B S122 5,14 3,85 ST 25 ST 25 C B s123 5,14 5,14 ST 25 C ST 25 C B24 5,66 2,56 ST 30 ST 30 B25 5,73 2,56 ST 20 ST 35 B P2 S226 5,73 5,13 ST 20 ST 40 C B s227 6,36 2,51 ST 60 A28 6,36 6,36 ST 65 C A SCHMA C29 6,68 2,56 ST 30 ST 35 B30 6,68 5,13 ST 30 ST 40 C B31 6,71 6,71 ST 50 ST 50 C32 6,91 2,96 ST 20 ST 50 B33 7,6 7,6 ST 25 C ST 50 C B34 7,7 2,56 ST 35 ST 35 B35 7,7 7,7 ST 40 C ST 40 C B36 8,24 3,79 ST 20 ST 60 B37 8,24 7,64 ST 20 ST 65 C B38 8,88 2,96 ST 35 ST 50 B39 8,93 3,79 ST 25 ST 60 B40 8,93 5,08 ST 60 ST 25 C B 2 Panneaux superposs41 8,93 8,93 ST 25 C ST 65 C B perpendiculairement42 10,06 3,36 ST 50 ST 50 B43 10,06 10,06 ST 50 C ST 50 C B44 10,21 6,36 ST 60 ST40 C B S145 10,21 10,21 ST 40 C ST 65 C B s146 11,39 4,19 ST 50 ST 60 B S247 11,39 8,04 ST 50 ST 65 C B s248 11,39 11,39 ST 50 C ST 65 C B49 12,72 5,02 ST 60 ST 60 B50 12,72 8,87 ST 60 ST 65 C B51 12,72 12,72 ST 65 C ST 65 C B

SECTIONS REALISABLES (cm/m) AVEC LES PANNEAUX STANDARDS ADETS (liste non exhaustive)

SCHEMAS DES DISPOSITIONS PROPOSEES

P1

P2

Disposition

P1

SM = Ssm = s

SM = S1 + S2sm = s1 + s2

SM = S1 + s2sm = S2 + s1

SM

sm

SM

SM

sm

sm

15

1.3,1. Exemples de mise en uvre Cette gamme a pour objectif de satisfaire aux prescriptions des Normes Europennes de calcul

des structures en bton (Eurocode 2), le cas chant pendant la priode de recouvrement avec selon soit les Rgles parasismiques PS-MI 897 rvises 92 soit les rgles de lEurocode 8. Tout dimensionnement de section de treillis soud doit tre tabli par un Bureau dEtudes comptent. Les dispositions constructives doivent respecter la condition de la figure 1.14 (EC 2-1-1, Fig 8.1e)).

Tableau 1.5 UTILISATION PRODUITS APPLICATION

Dallages Maisons Individuelles

ST 25 CS ST 25 C

Dallages usage industriel ou assimils

ST 15 C

Dallage non arm dpaisseur 15 23 cm

Tous treillis de structure (ST)

Dallage non arm dpaisseur > 23 cm et

dallage arm.

Dallages usage autre quindustriel ou assimils

ST 10 / PAF C

Dallage non arm

ST 50 C

Dallage arm au % minimum

Tous treillis de structure (ST)

Dallage arm

Voile / Murs en bton banch

PAF V ST 10

Armatures de peau des murs extrieurs

Plancher poutrelles hourdis (tables de

compression)

ST 10 Parasismique6,8*

PAF C / PAF R RAF C / RAF R

Selon lentre - axes des poutrelles

Rservoirs en bton ST 65 C ST 60 ST 50

ST 50 C

Selon lpaisseur des parois

D et d 8 mm

Autres applications Tous treillis de structure (ST)

*Arrt du 22 octobre 2010 relatif la classification et aux rgles de construction parasismique applicables aux btiments de la classe dite risque normal (JORF n0248 du 24 octobre 2010, page 19097, texte n 5) modifi par lArrt du 19 juillet 2011 (JORF n0173 du 28 juillet 2011, page 12858, texte n10) et Dcret n 2010-125 (du 22 octobre 2010 portant dlimitation des zones de sismicit du territoire franais (JORF n 0248 du 24 octobre 2010, page 19087, texte n 3).

7 Rgles PS-MI 89, rvises 92 : Rgles de construction parasismique des maisons individuelles et des btiments

assimils. 8 NF EN 1998-1 : Calcul des structures pour leur rsistance aux sismes Rgles gnrales, actions sismiques et

rgles pour btiments.

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17

1.3,2. Application du treillis soud

Les applications du treillis soud dcoulent directement des avantages dcrits prc-demment : QUALIT - SCURIT - CONOMIE.

C'est ainsi que l'avantage de l'utilisation de treillis soud, en panneaux prts l'emploi, n'est plus dmontrer pour les applications classiques du btiment, telles que :

- dalles pleines, planchers champignons, planchers spciaux, prdalles foraines ; - voiles porteurs ; - radiers, dallages.

Les treillis souds sont galement utiliss en prfabrication de : - prdalles - voiles - escaliers - acrotres - caniveaux - murs de soutnement - collecteurs, tuyaux. D'autres applications, parfois moins connues de certains utilisateurs, sont possibles et

procurent les mmes avantages, plus particulirement dans les TRAVAUX PUBLICS, o l'utilisa-tion des panneaux constitus de fils haute adhrence permet d'avoir des armatures rigides dont LA SECTION PEUT ATTEINDRE 20cm/m (par exemple : 16 tous les 10 cm, soit 20 cm2/m) :

- voussoirs de tunnels silos - voussoirs de ponts fosses - rservoirs murs de soutnement - centrales dpuration (voiles droits, voiles courbes, radiers)

Fig.1.2

18

1.4. LES TREILLIS SOUDS SPCIAUX ET OPTIMISS

Les treillis souds spciaux sont conus spcifiquement pour chaque ouvrage en fonction des cotes de coffrage et des sections dacier de dimensionnement.

Les utilisateurs qui souhaitent une solution sur mesure , peuvent consulter les producteurs membres de lADETS. Ces derniers apporteront leur aide dans la conception dune nomenclature de treillis spciaux spcifiquement adapts louvrage raliser.

Les domaines dapplication des treillis spciaux sont multiples.

- Pour le btiment Ils sont souvent employs pour le ferraillage des planchers et des voiles. Les contextes

favorables une utilisation efficace de treillis souds spciaux tant les suivants : o Grandes surfaces de planchers ou de voiles garantie de sries de fabrication

minimum. o Rptitivit des zones ou ouvrages limitation des types de treillis souds.

- Pour le gnie civil Les volutions techniques permettent aujourdhui de proposer des treillis souds

constitus de fils de diamtres allant jusquau HA16 mm. La possibilit de doubler les fils longitudinaux offre une alternative avantageuse un ferraillage classique en barres pour des fortes sections. Leur utilisation peut ainsi tre intressante pour des radiers, des tranches couvertes, des murs de soutnement, etc.

Tableau 1.6 : Sections dacier courantes*

D ou d

[mm]

Section unitaire [cm2]

Section S ou s [cm2/mtre linaire] en fonction de E ou e [mm]

Poids unitaire au ml [kg/ml]

Espacement E ou e [mm]

50 ou 100d**

75 ou 150d**

100 ou 200d** 125 150 200 250 300 350 400

[cm2/ml] 4,0 0,099 0,126 2,52 1,68 1,26 1,01 0,84 0,63 0,50 0,42 0,36 0,32 4,5 0,125 0,159 3,18 2,12 1,59 1,27 1,06 0,80 0,64 0,53 0,45 0,40 5,0 0,154 0,196 3,93 2,62 1,96 1,57 1,31 0,98 0,78 0,65 0,56 0,49 5,5 0,187 0,238 4,75 3,17 2,38 1,90 1,59 1,19 0,95 0,79 0,68 0,60 6,0 0,222 0,283 5,65 3,77 2,82 2,26 1,89 1,42 1,13 0,94 0,81 0,71 6,5 0,260 0,332 6,61 4,41 3,30 2,64 2,20 1,65 1,32 1,10 0,95 0,83 7,0 0,302 0,385 7,70 5,13 3,85 3,08 2,57 1,93 1,54 1,28 1,10 0,96 7,5 0,347 0,442 8,84 5,89 4,42 3,53 2,95 2,21 1,77 1,47 1,26 1,11 8,0 0,395 0,503 10,05 6,70 5,03 4,02 3,35 2,52 2,01 1,67 1,44 1,26 8,5 0,445 0,567 11,355 7,57 5,67 4,54 3,78 2,84 2,27 1,89 1,62 1,42 9,0 0,499 0,636 12,72 8,48 6,36 5,09 4,24 3,18 2,54 2,12 1,82 1,59 9,5 0,556 0,709 14,15 9,43 7,08 5,66 4,72 3,49 2,82 2,36 2,03 1,77 10,0 0,617 0,785 15,71 10,47 7,85 6,28 5,23 3,93 3,14 2,61 2,24 1,96 11,0 0,746 0,950 19,01 12,67 9,50 7,60 6,33 4,75 3,80 3,16 2,71 2,38 12,0 0,888 1,131 22,62 15,08 11,31 9,04 7,54 5,66 4,52 3,76 3,23 2,83 14,0 1,210 1,539 30,83 20,55 15,42 12,33 10,28 7,71 6,17 5,14 4,41 3,86 16,0 1,580 2,011 42,25 26,84 20,14 16,11 13,43 10,07 8,05 6,71 5,76 5,04

*Autres sections, nous consulter. ** Barres doubles.

Les diamtres des fils constitutifs des treillis souds spciaux, indiqus dans le tableau ci-dessus, sont conformes aux normes NF A 35-024 (diamtres infrieurs 5 mm) et NFA 35-080-2 (diamtres 5 mm).

19

- Ferraillage de plancher en bton arm - sources doptimisation : o optimisation des sections dacier afin de sapprocher au mieux des sections de calcul ; o dcalage des fils de chane pour allger les panneaux tout en respectant la courbe -

enveloppe des moments de flexion ; o optimisation des dimensions pour limiter les coupes, chutes et recouvrement inutiles ; o recouvrement conomique avec bords allgs ; o barres de montage pour les treillis de chapeaux (pas de recouvrement trans-versal).

Remarque : Ces optimisations sont possibles en labsence de fortes charges ponctuelles.

Exemples types de panneaux optimiss :

Fig. 1.3

20

Les panneaux peuvent tre :

Fig. 1.4

1.5. LES TREILLIS SOUDS SPCIAUX FAONNS

Les treillis souds spciaux faonns peuvent tre plis, cintrs ou assembls, pour offrir des variantes intressantes au ferraillage traditionnel en armatures coupes - faonnes assembles.

Ils peuvent ainsi rpondre des besoins pour des ouvrages tels que des murs de soutnement, des caniveaux, des voussoirs, etc., couls en uvre ou constitus dlments prfabriqus (voir les photos).

La norme de rfrence pour les treillis souds faonns est la NF A 35-0279, pour laquelle il existe une certification NF-AFCAB.

Fig.1.5

Fig.1.6

9 NF A 35-027 : Produits en acier pour bton arm Armatures.

Bidirectionnels Unidirectionnels (avec barres de montage

en rpartition)

21

2. DONNES DE BASE POUR LE CALCUL

2.1. DONNES CONCERNANT LE BTON

LEurocode 210 est applicable pour des btons conformes la norme du bton NF EN 206-111 et correspondants aux classes de rsistance indiques au tableau 1.7.

2.1,1. Rsistances caractristiques 2.1,1.1. Compression 1) Dans le prsent code, la rsistance en compression du bton est dsigne par les classes de rsistance lies la rsistance caractristique (fractile 5%), Cf. tableau 1.7.

2) La rsistance caractristique mesure sur des prouvettes cylindres, note fck est dter-mine 28 jours dge. Elle est compatible avec une qualit maximale Cmax du bton. EC 2-1-1, Annexe Nationale : La limite de Cmax est C90/105.

Pour un ge t diffrent de 28 jours, on peut admettre que la rsistance en com-pression du bton fck (t), est donne par les expressions :

8 (MPa) pour 3 < t < 28 jours pour t 28 jours

Il est possible de fonder des valeurs plus prcises sur des essais, notamment pour t 3j.

3) La rsistance en compression du bton l'ge t dpend du type de ciment, de la temprature et des conditions de cure. Pour une temprature moyenne de 20 C et une cure conforme la NF EN 1239012, la rsistance moyenne en compression du bton diffrents ges t, peut tre estime l'aide des expressions (3.1) et (3.2). . 3.1

Avec 1 28 / ! 3.2

4) La norme NF EN 206-1 (art. 8.2.1) fixe le contrle de conformit des btons proprits spcifies. : coefficient dpendant de lge t du bton

0,20 pour les CEM 42,5R et CEM 52,5N et R (classe R)13 s : coefficient fonction du ciment = 0,25 pour les CEM 32,5R et CEM 42,5N (classe N)

0,38 pour les CEM 32,5N (classe S)

2.1,1.2. Traction 1) La rsistance la traction fct se rapporte la contrainte maximale atteinte sous

chargement en traction uni-axiale centre. Lorsquelle est dtermine comme la

10 NF EN 1992 : Calcul des structures en bton. Partie 1-1 : Rgles gnrales et rgles pour les btiments

(dsigne ci-aprs EC 2-1-1). Partie 2 : Calcul du comportement au Feu (EC 2-1-2). 11

NF EN 206-1 : Bton. Partie 1 : Spcification, performances, production et conformit. 12

NF EN 12390 : Essai pour bton durci. 13

NF EN 197-1 : Ciment Composition, spcifications et critres de conformit des ciments courants.

22

rsistance en traction par fendage fct,sp , il est possible de considrer une valeur ap-proche :

" 0,9&,'( (3.3) 2) L'volution de la rsistance en traction avec lge dpend fortement des conditions

de cure et de schage, ainsi que des dimensions des lments structuraux considrs. En premire approximation, on peut admettre que la rsistance en traction fctm(t) vaut :

& )*+ . & 3.4 est donn par lexpression (3.2), vaut 1 (si t < 28 jours) ou 2/3 (t 28 jours) et & est donn dans le tableau 1.7. Tableau 1.7 (EC 2-1-1, Tab.3.1) : Caractristiques de rsistance et de dformation du bton

Classes de rsistance du bton Expression analytique Commentaires ck (MPa)

12 16 20 25 30 35 40 45 50 55 60 70 80 90

ck,cube (MPa)

15 20 25 30 37 45 50 55 60 67 75 85 95 105

cm (MPa)

20 24 28 33 38 43 48 53 58 63 68 78 88 98 cm = ck + 8 (MPa)

ctm (MPa)

1,6 1,9 2,2 2,6 2,9 3,2 3,5 3,8 4,1 4,2 4,4 4,6 4,8 5,0

ctm = 0,30x ck(2/3) C50/60 ctm=2,12.In(1+(cm/10))

>C50/60

ctk,0,05 (MPa)

1,1 1,3 1,5 1,8 2,0 2,2 2,5 2,7 2,9 3,0 3,1 3,2 3,4 3,5 ctk,0,05=0,7x ctm fractile 5% ctk,0,95 (MPa)

2,0 2,5 2,9 3,3 3,8 4,2 4,6 4,9 5,3 5,5 5,7 6,0 6,3 6,6 ctk,0,95=1,3x ctm fractile 95% Ecm (GPa)

27 29 30 31 33 34 35 36 37 38 39 41 42 44 Ecm=22[(cm)/10]0,3

(cm en MPa)

c1 ()

1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,25 2,3 2,4 2,45 2,5 2,6 2,7 2,8 2,8 Cf. Fig.3.2

c1 ()=0,7 cm0,31 2,8

cu1()

3,5 3,2 3,0 2,8 2,8 2,8 Cf. Fig.3.2

pour ck 50MPa cu1 ()=2,8+27 [(98-cm)/100]4

c2 ()

2,0 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 Cf. Fig.3.3

pour ck 50MPa c2 ()=2,0+0,085(ck -50)0,53

cu2()

3,5 3,1 2,9 2,7 2,6 2,6 Cf. Fig.3.3

pour ck 50MPa cu2 ()=2,6+35[(90-ck )/100]4

n

2,0 1,75 1,6 1,45 1,4 1,4 pour ck 50MPa

n =1,4+23,4[(90-ck )/100]4

c3 ()

1,75 1,8 1,9 2,0 2,2 2,3 Cf. Fig.3.4

pour ck 50MPa c3 ()=1,75+0,55[(ck -50)/40]

cu3()

3,5 3,1 2,9 2,7 2,6 2,6 Cf. Fig.3.4

pour ck 50MPa cu3 ()=2,6+35[(90-ck )/100]4

23

2.1,1.3. Autres caractristiques mcaniques. Celles utiles au calcul pour chaque rsistance caractristique fck sont portes au Tableau 1.7.

2.1,2. Diagramme contraintes-dformations

2.1,2.1. Aux tat-limites de service (E.L.S) La contrainte de compression du bton doit tre limite afin dviter des fissures

longitudinales, des microfissures ou encore des niveaux levs de fluage. Dans les par-ties exposes des environnements des classes dexposition XD, XF et XS (Tab. 4.1) : -. / 0 EC 2-1-1, Annexe Nationale : 0 0,6. 2.1,2.2. A l'tat-limite ultime de rsistance (E.L.U)

Souvent est considre une relation contrainte-dformation simplifie du bton (Fig. 1.7). Elle est reprsente par un diagramme parabolique plafonn (parabole-rectangle).

Fig. 1.7 (EC 2-1-1, Fig. 3.3) : Diagramme parabole-rectangle pour le bton comprim Il est galement admis comme distribution des compressions dans le bton, un diagram-

me rectangulaire plafonn (Fig. 1.8).

fck 50 MPa 50 < fck 90 MPa expressions 0,8 0,8 - ( fck - 50)/400 (3.19) et (3.20) 1,0 1,0 - ( fck - 50)/200 (3.21) et (3.22)

- .

- .23 41 1 5567

Situation de projet C

Durable transitoire 1,5

Accidentelle 1,2

Fig. 1.8 (EC 2-1-1, Fig. 3.5) : Diagramme rectangulaire plafonn

24

Tableau 1.8 (EC 2-1-1, Tab. 4.1) : Classes dexposition en fonction des conditions denvironnement, conformment lEN 206-1.

Dsignation de la classe Description de lenvironnement

Exemples informatifs illustrant le choix des classes dexposition

1. Aucun risque de corrosion ni dattaque

X0

Bton non arm et sans pices mtalliques noyes : toutes expositions sauf en cas de gel/dgel, dabrasion et dattaque chimique. Bton arm ou avec des pices mtalliques noyes : trs sec.

Bton lintrieur de btiments o le taux dhumidit de lair ambiant est trs faible.

2. Corrosion induite par carbonatation

XC1 Sec ou humide en permanence. Bton lintrieur de btiments o le taux dhumidit de lair ambiant est faible. Bton submerg en permanence dans de leau.

XC2 Humide, rarement sec. Surface en bton soumises au contact long terme de leau Un grand nombre de fondations.

XC3 Humidit modre. Bton lintrieur de btiments o le taux dhumidit de lair ambiant est moyen ou lev. Bton extrieur abrit de la pluie.

XC4 Alternativement humide et sec. Surfaces de bton soumises au contact de leau, mais nentrant pas dans la classe dexposition XC2

3. Corrosion induite par les chlorures

XD1 Humidit modre. Surfaces de bton exposes des chlorures transports par voie arienne.

XD2 Humide, rarement sec. Piscines. Elments en bton exposs des eaux industrielles contenant des chlorures.

XD3 Alternativement humide et sec Elments de ponts exposs des projections contenant des chlorures Chausses Dalles de parcs de stationnement de vhicules

4. Corrosion induite par les chlorures prsents dans leau de mer

XS1 Expos lair vhiculant du sel marin mais pas en contact direct avec leau de mer. Structures sur ou proximit dune cte. XS2 Immerg en permanence. Elments de structures marines. XS3 Zones de marnage, zones soumises des projections ou des embruns. Elments de structures marines.

5. Attaque gel/dgel

XF1 Saturation modre en eau, sans agent de Dverglaage. Surfaces verticales de bton exposes la pluie et au gel.

XF2 Saturation modre en eau, avec agents de dverglaage. Surfaces verticales de bton des ouvrages routiers exposs au gel et lair vhiculant des agents de dverglaage.

XF3 Forte saturation en eau, sans agents de dverglaage. Surfaces horizontales de bton exposes la pluie et au gel

XF4 Forte saturation en eau, sans agents de dverglaage ou en eau de mer.

Routes et tabliers de pont exposs aux agents de dvergla-age. Surfaces de bton verticales directement exposes aux projec-tions dagents de dverglaage et au gel. Zones des structures marines soumises aux projections et expo-es au gel.

6. Attaques chimiques

XA1 Environnement faible agressivit chimique selon lEN 206-1, tableau 2. Sols naturels et eau dans le sol.

XA2 Environnement dagressivit chimique modre selon lEN 206-1, tableau 2. Sols naturels et eau dans le sol.

XA3 Environnement forte agressivit chimique Selon lEN 206-1, tableau 2. Sols naturels et eau dans le sol.

NOTE La composition du bton concerne la fois la protection des armatures et la rsistance du bton aux attaques (Cf. EC 2-1-1, Annexe E).

25

En plus des conditions du tableau 1.8, dautres formes particulires d'actions agressi-ves ou d'actions indirectes sont considrer.

i) Attaque chimique due par exemple : - utilisation du btiment ou de l'ouvrage (stockage de liquides, etc.) ; - acides ou sulfates en solution (NF EN 206-1, ISO 9690) ; - chlorures contenus dans le bton (NF EN 206-1) ; - ractions alcali-granulats (NF EN 206-1, normes nationales). ii) Attaque physique due, par exemple, : - variation de temprature, - abrasion (EC 2-1-1, clause 4.4.1.2 (13)), - pntration d'eau (NF EN 206-1).

EC 2-1-1, Annexe Nationale - NOTE 1 : Le bton non arm se trouve dans dautres clas-ses dexposition que X0 ds lors que ce bton comporte des armatures ou des pices mtalliques noyes et que lenvironnement nest pas class trs sec .

NOTE 2 : Les parties des btiments labri de la pluie, que ceux-ci soient clos ou non, sont classer en XC1 lexception des parties exposes des condensations importantes la fois par leur frquence et leur dure qui sont alors classer en XC3.

Cest le cas notamment de certaines parties douvrages industriels, de buanderies, de papeteries, de locaux de piscines,

NOTE 3 : Sont classes en XC4, les parties ariennes des ouvrages dart et les parties extrieures des btiments non protges de la pluie, comme par exemple les faades, les pignons et les parties saillantes lextrieur, y compris les retours de ces parties concerns par les cheminements et/ou rejaillissements de leau.

NOTE 4 : Ne sont classes en XD3 que les parties douvrages soumises des projec-tions frquentes et trs frquentes et contenant des chlorures et sous rserve dabsence de revtement dtanchit assurant la protection du bton.

Ne sont donc classes en XD3 que les parties des parcs de stationnement de vhicules exposes directement aux sels contenant des chlorures (par exemple les parties suprieures des dalles et rampes) et ne comportant pas de revtement pouvant assurer la protection du bton pendant la dure de vie du projet.

NOTE 5 : Sont classs en XS3 les lments de structures en zone de marnage et/ou exposs aux embruns lorsquils sont situs moins de 100 m de la cte, parfois plus, jusqu 500 m, suivant la topographie particulire. Sont classs en XS1 les lments de structures situs au del de la zone de clas-sement XS3 et situs moins de 1 km de la cte, parfois plus, jusqu 5 km, lorsquils sont exposs un air vhiculant du sel marin, suivant la topographie particulire.

NOTE 6 : En France, les classes dexposition XF1, XF2, XF3 et XF4 sont indiques dans la carte donnant les zones de gel, sauf spcification particulire notamment fonde sur ltat de saturation du bton (Annexe E en E.2 ou Annexe Nationale de la norme NF EN 206-1, en NA 4.1, Fig. NA.2 et NOTE).

Pour ces classes dexposition XF, et sous rserve du respect des dispositions lies au bton (NF EN 206-1 et documents normatifs nationaux), lenrobage sera dtermin par rf-rence une classe dexposition XC ou XD.

Les classes de rfrence retenir uniquement pour lenrobage des armatures sont dfinies au tableau 1.9.

NOTE 7 : Les exemples informatifs donns pour les classes XA1, XA2 et XA3 sont comprendre et prciser comme suit :

- lments de structures en contact avec un sol agressif ou un liquide agressif, - ouvrages de Gnie Civil soumis des attaques chimiques (par exemple certains

btiments de catgorie E suivant les indications des Documents Particuliers du March). NOTE 8 : Les risques de lixiviation et dattaque par leau pure (par exemple, la conden-

sation) sont traiter dans les classes dexposition XA1, XA2 et XA3 selon leur svrit.

26

Tableau 1.9 (EC 2-1-1/NA, Tab. 4.1/NA)

Classe dexposition XF1 XF2 XF3 XF4

Type de salage (Cf. recommandations GEL 2003)

Peu frquent XC4 Sans objet

XC4 si le bton est formul sans entraneur dair AE XD1 si le bton est formul avec AE

Sans objet

Frquent Sans objet

XD1, XD3 pour lments trs exposs*

Sans objet XD2, XD3 pour lments trs

exposs*

Trs frquent

Sans objet Sans objet Sans objet XD3

*) Pour les ponts : corniches, longrines dancrage des dispositifs de retenue, solins des joints de dilatation

2.1,3. Dformations longitudinales du bton 2.1,3.1. Module de dformation lastique longitudinale

Les dformations lastiques du bton dpendent largement de la composition de celui-ci, notamment des granulats. Le module d'lasticit du bton dpend du module d'lasticit de ses constituants.

Des valeurs approches de Ecm, module scant entre c = 0 et 0,4fcm, sont donnes dans le tableau 1.7 pour des btons contenant des granulats de quartzite. EC 2-1-1, Annexe Nationale : Le module d'lasticit du bton donn par le tableau 1.7 s'ap-plique directement pour les granulats de poids volumique compris entre 25 kN/m3 et 27 kN/m3. C'est gnralement le cas des granulats de type silico-calcaire.

L'volution du module d'lasticit avec le temps peut tre estime par :

8 8 9:;,? 3.5 Ecm(t) et fcm(t) : valeurs l'ge t (jours). Ecm et fcm : valeurs dtermines 28 jours.

2.1,3.2. Coefficient de dilatation thermique, dfaut d'informations plus prcises, il peut tre pris gal 10.10-6 K-1 .

2.1,3.3 Coefficient de Poisson peut tre pris gal 0,2 pour le bton non fissur, et zro pour le bton fissur.

2.1,3.4. Fluage du bton Le fluage dpend de la maturit du bton lors du premier chargement ainsi que de la

dure et de l'intensit de la charge. Le coefficient de fluage (t, t0) est fonction du module tangent Ec (= 1,05 Ecm). Dans les

cas o une grande prcision n'est pas requise, la valeur obtenue l'aide de la figure 1.9, peut tre considre comme le coefficient de fluage, sous rserve que le bton ne soit pas soumis une contrainte de compression suprieure 0,45 fck(t0), lge t0 du chargement.

27

La dformation de fluage du bton t = , cc(, t0) sous une contrainte de compres-sion constante c applique lge du bton t0 , est donne par : 5, B C , B. -/8 3.6 EC 2-1-1, Annexe Nationale : Si la compression dpasse 0,45f

ck(t 0), on se reportera lan-nexe B de la norme NF EN 1992-2 (Pont).

Les valeurs de la figure 1.9 sont valables pour : - des tempratures ambiantes comprises entre - 40 C et + 40 C ; - et une humidit relative comprise entre RH = 40 % et RH = 100 %.

2.1,3.5. Retrait du bton La dformation totale de retrait se compose de la dformation due au retrait de dessic-

cation cd et de la dformation due au retrait endogne ca. i) La valeur finale du retrait de dessiccation cd, = kh.cd,o cd,o : Valeurs moyennes probables, avec un coefficient de variation de l'ordre de 30%

(Tab. 1.10). Tableau 1.10 (EC 2-1-1, Tab.3.2) : Valeurs nominales du retrait de dessiccation non

gn cd,o () pour le bton avec des ciments CEM de classe N fck / fck,cube (MPa)

Humidit Relative (en %) 20 40 60 80 90 100

20/25 0,62 0,58 0,49 0,30 0,17 0,00 40/50 0,48 0,46 0,38 0,24 0,13 0,00 60/75 0,38 0,36 0,30 0,19 0,10 0,00 80/95 0,30 0,28 0,24 0,15 0,08 0,00 90/105 0,27 0,25 0,21 0,13 0,07 0,00

kh : fonction du rayon moyen ho (Tableau 1.11). h0 kh

100 1,0 200 0,85 300 0,75 500 0,70

ii) La dformation finale due au retrait endogne est calcule par lexpression : 5D 2,5 1010EF 3.12)

Tableau 1.11 (EC 2-1-1, Tab.3.3) : Valeurs de kh

28

Fig. 1.9 (EC 2-1-1, Fig. 3.1) : Mthode de dtermination du coefficient de fluage (, t0) pour le bton dans des conditions d'environnement normales

ho : rayon moyen = 2 fois laire de la section transversale Ac sur le primtre u de la partie expose.

ciment classe R

29

2.1,4. Rsistances de calcul 2.1,4.1. Rsistance de calcul en compression

fcd=ccfck/c (3.15) c est le coefficient partiel relatif au bton et cc , un coefficient tenant compte des

effets long terme sur la rsistance en compression et des effets dfavorables rsultant de la manire dont la charge est applique.

EC 2-1-1, Annexe Nationale : cc = 1.

2.1,4.2. Rsistance de calcul en traction fctd=ctfctk,0,05/c (3.16)

ct , un coefficient tenant compte des effets long terme sur la rsistance en traction et des effets dfavorables rsultant de la manire dont la charge est applique. EC 2-1-1, Annexe Nationale : ct = 1.

2.2. DONNES CONCERNANT LACIER DE BTON ARM

LEC 2-1-1 sapplique aux armatures haute adhrence et soudables, y compris les treillis souds. Il ne couvre pas les barres comportant un revtement spcial. Les propri-ts requises pour les aciers de bton arm doivent tre vrifies par application des proc-dures dessais indiques dans la norme NF EN 10080.

2.2,1. Proprits Le comportement des armatures de bton arm est dfini par les proprits ci-aprs : limite d'lasticit (fyk ou f0,2k) : valeur caractristique de la charge la limite

dlasticit ; limite suprieure relle d'lasticit (fy,max) ; rsistance en traction (ft) ; ductilit (uk et ft/fyk) ; aptitude au pliage ; caractristiques d'adhrence fR , l Annexe C de la NF EN 1992-1-1 indique la valeur

minimale admise pour une adhrence correcte ; dimensions de la section et tolrances ; rsistance de fatigue (optionnelle) ; soudabilit ; rsistance au cisaillement des soudures dans le cas des treillis souds.

Tableau 1.12

Situation de projet C

Durable transitoire 1,5

Accidentelle 1,2

30

2.2,2. Caractristiques mcaniques Les proprits des armatures compatibles avec lutilisation de lEC 2-1-1, sont donnes

dans le tableau ci-aprs. Tableau 1.13 (EC 2-1-1, Tab. C1)

Forme du produit Barres et fils redresss Treillis souds Exigence ou valeur du fractile (%)

Classe A B C A B C _ Limite caractristique dlasticit fyk

ou f0,2k (MPa) 400 600 5,0

Valeur minimale de k = (ft / fy)k 1,05 1,08 1,15 8

6,0 4,5

5,0

* La norme NF A 35-080-2 exige un coefficient suprieur ou gal 0,30 EC 2-1-1, Annexe Nationale : La valeur maximale de fyk utiliser est 500 MPa en gnral et 600 MPa sous rserve d'une justification effective l'E.L.S, y compris de l'ouverture des fissures (Tab. 1.36).

NOTE : L'EN 10080 fait rfrence une limite d'lasticit Re qui se rapporte la valeur caractristique, la limite suprieure et la limite infrieure, sur la base du niveau de qualit long terme de la production. Nanmoins, les mthodes d'valuation et de vrification de la limite d'lasticit donnes dans l'EN 10080 constituent un moyen suffisant d'valuation de fyk.

Les proprits sont valables pour des tempratures des armatures dans la structure termine comprises entre - 40C et 100C. En outre, il convient de restreindre tout pliage et tout soudage des armatures effectus sur le chantier aux champs de temprature tels quautoriss dans la norme NF EN 13670.

L'acier de bton arm doit prsenter une ductilit adquate, dfinie par : - le rapport de la rsistance en traction la limite d'lasticit : k = (ft/fyk)k ; - l'allongement sous charge maximale uk (tableau 1.13).

NOTE : Dans la norme NF EN 10080, uk est not Agt .

2.2,3. Caractristiques dadhrence Ladhrence des aciers pour bton arm est assure par le respect de la spcification

des normes NF A 35-024 (diamtres infrieurs 5 mm) et NF A 35-080-2 (diamtre 5 mm).

31

2.2,4. Soudage Le procd de soudage des treillis ADETS (assemblages en croix, par points, par

rsistance lectrique) est conforme lEC 2-1-1 (Tab. 3.4).

2.2,5. Donnes concernant ltat limite ultime Selon lEC 2-1-1, clause 3.2,7, les aciers de bton arm sont dfinis dans les calculs par

les diagrammes contrainte - dformation simplifis de la figure 1.10.

NOTE : La valeur de k est donne dans lEC 2-1-1, annexe C.

Fig. 1.10 (EC 2-1-1, Fig. 3.8)

2.2,6. Donnes concernant les tats limites de service (E.L.S)

Les contraintes de traction dans les armatures doivent tre limites afin d'viter les dformations inlastiques ainsi qu'un niveau de fissuration ou de dformation inacceptable.

Il est admis vis--vis de laspect quune fissuration ou une dformation inacceptable est vite si sous la combinaison caractristique de charges la contrainte de traction dans les armatures n'excde pas k3fyk . Lorsque la contrainte est due un chargement par dformation impose, la contrainte de traction est limite k4fyk. EC 2-1-1, Annexe Nationale : k3 = 0,8 et k4 = 1.

sy= fyd1/Es

s

ud = 0,9uk uk 0

Loi de comportement simplifie s=Es{s }.s

Diagrammes de calcul

Es= 200000 MPa

Situations de projet s Durable

transitoire 1,15 Accidentelle 1,0

s

fyd1=fyk /s

kfyk

1 2 Max fyd2

s

fyk fyd2{s}

32

2.3. ASSOCIATION BTON-TREILLIS SOUDS

2.3,1. Enrobage des armatures de bton arm

2.3,1.1. Exigences de durabilit de larmature (EC 2-1-1, Section 4, Fig. 1.11).

L'enrobage cnom est la distance entre la surface de l'armature (pingles, triers et cadres compris, ainsi que armatures de peau, le cas chant) la plus proche de la surface du bton et cette dernire.

L'enrobage nominal, spcifier sur les plans, est dfini comme l'enrobage minimal cmin , plus une marge de calcul pour tolrances d'excution cdev :

cnom = cmin + cdev (4.1) La valeur de cmin utiliser est la plus grande valeur satisfaisant la fois aux exigences

en ce qui concerne l'adhrence et les conditions d'environnement. cmin = max {cmin,b ; cmin,dur + cdur, cdur,st cdur,add ; 10 mm} (4.2)

1) cmin,b : enrobage minimal vis--vis des exigences d'adhrence, Tableau 1.14 (EC 2-1-1, Tab. 4.2) : Enrobage minimal cmin,b requis vis--vis de l'adhrence

Exigences vis--vis de ladhrence Disposition des armatures Enrobage minimal cmin,b *) Armature individuelle Diamtre de la barre Paquet Diamtre quivalent n = x(nombre de barres)1/2

*) Si la dimension nominale du plus gros granulat est suprieure 32 mm, la valeur de cmin,b est majore

de 5 mm.

2) cmin,dur : enrobage minimal vis--vis des conditions d'environnement et des classes structurales.

La classe structurale pour la dure d'utilisation de projet de 50 ans, est la classe S4. La classe minimale recommande est la classe S1. LAnnexe E de lEC 2-1-1 indique les rsistances indicatives correspondantes du bton. Le tableau 1.15 fournit les modifications recommandes pour la classe structurale. EC 2-1-1, Annexe Nationale : La classe structurale utiliser pour les btiments et ouvrages de gnie civil courants est S4, pour des btons conformes au tableau N.A.F.1 ou N.A.F.2 - selon le cas - de l'Annexe Nationale de la norme NF EN 206-1.

Fig. 1.11

33

Les valeurs de cmin,dur pour les armatures de bton arm sont donnes au tableau 1.16, en fonction de la classe structurale. Lorsquun lment de structure est concern par plu-sieurs classes dexposition, lexigence la plus svre sera retenue.

Tableau 1.15 (EC 2-1-1, Tab. 4.3NF/NA) : Classification structurale et modulations de la classe structurale, pour la dtermination des enrobages minimaux cmin,dur au tableau 1.16.

Critre Classe dexposition selon le tableau 4.1

X0 XC1 XC2/ XC3 XC4 XD1 /

XS1 / XA1 3)

XD2 / XS2 / XA2

3)

XD3 / XS3 / XA3

3)

Dure dutilisation de projet

100 ans : majoration

de 2


de 2


de 2


de 2


de 2


de 2


de 2

25 ans et moins :

minoration de 1

25 ans et moins :

minoration de 1

25 ans et moins :

minoration de 1

25 ans et moins :

minoration de 1

25 ans et moins :

minoration de 1

25 ans et moins :

minoration de 1

25 ans et moins :

minoration de 1

Classe de rsistance 1)

C30/37 et

< C50/60 : minoration

de 1

C30/37 et


de 1

C30/37 et


de 1

C35/45 et


de 1

C40/50 et


de 1

C40/50 et


de 1

C45/55 et


de 1

C50/60 : minoration

de 2

C50/60 : minoration

de 2

C55/67 : minoration

de 2

C60/75 : minoration

de 2

C60/75 : minoration

de 2

C60/75 : minoration

de 2

C70/85 : minoration

de 2

Nature du liant

Bton de classe

C35/45 base de CEM I sans

cendres volantes : minoration

de 1

Bton de classe



de 1

Bton de classe



de 1

Enrobage compact 2)

minoration de 1

minoration de 1

minoration de 1

minoration de 1

minoration de 1

minoration de 1

minoration de 1

1) Par souci de simplicit, la classe de rsistance joue ici le rle dun indicateur de durabilit. Il peut tre judicieux dadopter, sur la base dindicateurs de durabilit plus fondamentaux et des valeurs de seuil associes, une justification spcifique de la classe structurale adopte, en se rfrant utilement au guide AFGC Conception des btons pour une dure de vie donne des ouvrages , ou des documents normatifs reposant sur les mmes principes.

2) Ce critre ne sapplique que dans le cas des lments pour lesquels une bonne compacit des enrobages peut tre garantie, savoir :

- face coffre des lments plans (assimilables des dalles, ventuellement nervures), couls horizontalement sur coffrages industriels ;

- lments prfabriqus industriellement : lments extruds ou fils, ou faces coffres des - lments couls dans des coffrages mtalliques ;

- sous-face des dalles de pont, ventuellement nervures, sous rserve de laccessibilit du fond de coffrage aux dispositifs de vibration.

3) Pour les classes dexposition XAi, cette correspondance est indicative sous rserve dune justification de la nature de lagent agressif.

34

Tableau 1.16 (EC 2-1-1, Tab.4.4N/NA) : Valeurs de l'enrobage minimal cmin,dur requis vis--vis de la durabilit dans le cas des armatures de bton arm conformes la NF EN 10080.

Exigence environnementale pour cmin,dur (mm) Classe

Structurale Classe dexposition selon tableau 4.1

X0 XC1 XC2 / XC3 XC4 XD1 / XS1 XD2 / XS2 XD3 / XS3 S1 10 10 10 15 20 25 30 S2 10 10 15 20 25 30 35 S3 10 10 20 25 30 35 40 S4 10 15 25 30 35 40 45 S5 15 20 30 35 40 45 50 S6 20 25 35 40 45 50 55

3) cdur, : marge de scurit EC 2-1-1, Annexe Nationale : cdur, = 0.

4) cdur,st : rduction de l'enrobage minimal dans le cas d'acier inoxydable. EC 2-1-1, Annexe Nationale : cdur, st = 0. Toutefois, sur justification spciale et condition d'utiliser des aciers dont la rsistance la corrosion est prouve (certains aciers inox ou galvaniss, par exemple), pour la dure d'utilisation et dans les conditions d'exposition du projet, les documents particuliers du march pourront fixer la valeur de cdur,st. 5) cdur,add : rduction de lenrobage minimal dans le cas de protection supplmentaire, valeur recommande = 0 en labsence de justification. EC 2-1-1, Annexe Nationale : cdur,add = 0, sauf pour les revtements adhrents justifis vis vis de la pntration des agents agressifs pendant la dure dutilisation de projet, ces revtements sont alors rputs faisant partie intgrante de la structure. Lenrobage minimal ne peut tre infrieur cmin,b et 10mm.

6) cdev : cart tenant compte des tolrances d'excution, majorant lenrobage minimal cmin pour le calcul de l'enrobage nominal cnom au niveau du projet. Ainsi, l'enrobage minimal cmin est augment de la valeur absolue de l'cart adopt susceptible de le rduire. La valeur recommande est : cdev = 10 mm.

Pour les btiments, l'cart adopt est donn par la norme NF EN 13670, en tenir compte lors du choix de l'enrobage nominal de calcul qui est indiqu sur les plans, moins qu'une valeur autre que l'enrobage nominal soit spcifie (valeur minimale par exemple).

Dans certains cas, l'cart d'excution tant dj adopt et par consquent la tolrance cdev peut tre rduite. EC 2-1-1, Annexe Nationale : La valeur utiliser pour cdev est ainsi dfinie.

- Lorsque la ralisation est soumise un systme d'assurance qualit dans lequel la surveillance inclut des mesures de l'enrobage des armatures avant coulage du bton, il est possible de rduire la marge de calcul pour tolrance d'excution, de sorte que :

10 mm cdev 5 mm - Lorsqu'on peut garantir l'utilisation d'un appareil de mesure prcis pour la surveillance

ainsi que le rejet des lments non conformes (lments prfabriqus, par exemple), il est possible de rduire la marge de calcul pour tolrance d'excution, de sorte que :

10 mm cdev 0 - Lorsque la conception et l'excution des lments douvrages, y compris leur fer-

raillage, sont soumis un systme dassurance qualit couvrant toutes les phases de la conception lexcution et comprenant les impositions suivantes et ce pour toutes les classes dexposition :

35

i) en phase de conception et dessin : laboration des dessins de dtail une grande chelle des ferraillages sensibles (coupe sur bandeau, lisse, parapet,), prcisant les enrobages et les faonnages ; ii) en phase de ferraillage : rception des aciers faonns et contrle de leurs dimensions ; iii) en phase mise en place dans coffrage : laboration des plans de calage des aciers (type de cales, frquence des cales, fixation des cales,.) ; rception des ferraillages et contrle des enrobages avant coulage ; iv) en phase de mise en uvre du bton : le cas chant et en tant que de besoin, con-fection dun lment tmoin,

10 mm cdev 0 Dans le cas d'un bton coul au contact de surfaces irrgulires, l'enrobage nominal est

gnralement major en prenant une marge plus importante pour le calcul. La majoration est choisie en rapport avec la diffrence cause par l'irrgularit, l'enrobage nominal devant tre au moins gal :

k1 (mm) pour un bton coul au contact d'un sol ayant reu une prparation (y compris bton de propret) ;

et k2 (mm) dans le cas dun bton coul au contact direct du sol. L'enrobage des armatures est galement major pour toute surface prsentant des

irrgularits, telle que surface strie ou bton granulats apparents, afin de tenir compte de l'irrgularit de la surface. EC 2-1-1, Annexe Nationale : k1 = 30 mm et k2 = 65 mm, pour les fondations superficielles. Pour des fondations profondes, on se reportera aux normes correspondantes.

Dans le cas de parements irrguliers (bton granulats apparents, par exemple), augmenter l'enrobage minimal d'au moins 5 mm.

En ce qui concerne l'abrasion du bton, une attention particulire est porte aux granulats, conformment la NF EN 206-1. Une option consiste tenir compte de l'abrasion du bton en augmentant l'enrobage (paisseur sacrificielle). Dans ce cas, l'enrobage minimal cmin est augment de k1 (valeurs recommande : 5 mm) pour la classe d'abrasion XM1 (abrasion modre), de k2 (10 mm) pour la classe XM2 (abrasion importante) et de k3 (15 mm) pour la classe XM3 (abrasion extrme). EC 2-1-1, Annexe Nationale : Les valeurs des ki sont celles recommandes.

2.3,1.2. Rsistance l'incendie (EC 2-1-2 et Arrt du 14/03/201114 ) 1) Rappel des critres selon les Eurocodes

La rsistance au feu dune structure, dune partie de structure ou dun lment de structure, cest son aptitude remplir les fonctions exiges (fonction porteuse ou sparative) pour un niveau de chargement, une exposition au feu et une dure donns.

Fonction R : rsistance mcanique. Fonction E : tanchit aux flammes et gaz. Fonction I : isolation thermique. Lexigence ainsi rdige EI 90, signifie que la rsistance au feu requise dun lment

non porteur est pour une dure de 90 minutes. REI 90 dsigne la rsistance au feu dun lment porteur pour une dure de 90 minutes.

2) Actions thermiques selon la norme NF EN 1991-1-215 La norme dfinit deux familles de modles de feu :

14 Arrt du 14/03/2011 : Rsistance au feu des lments de construction.

15 NF EN 1991-1-2 : Actions sur les structures Actions gnrales Actions sur les structures exposes au feu.

36

- courbes nominales tempratures-temps ; - modles de feu naturel.

3) Pour une vrification simplifie, lEC 2-1-2, fournit dans la section 5 des tableaux de valeurs de la distance nominale a (distance entre laxe de lacier et le parement) afin que soit assure la rsistance pendant la dure requise. Les tableaux sont tablis pour des lments structuraux poteaux, voiles porteurs ou non, lments tendus, poutres isostatiques ou continues, dalles isostatiques ou continues, planchers dalles ou nervurs.

Fig. 1.12 (EC 2-1-2, Fig. 5.2) : Sections transversales dlments de structure montrant la distance nominale a de laxe au parement

Fig. 1.13 (EC 2-1-2, Fig. 5.3) : Dimensions utilises pour calculer, dans le cas de plusieurs lits, la distance moyenne de laxe au parement am .

Les valeurs donnes dans les tableaux sappliquent aux btons de masse volumique normale (2000 2600 kg/m3, Cf. NF EN 206-1) raliss partir de granulats siliceux. Si des granulats calcaires ou lgers sont utiliss dans les poutres ou les dalles, les dimensions minimales de la section droite peuvent tre rduites de 10 %.

Lutilisation des valeurs tabules nimpose aucune vrification complmentaire concer-nant :

- la capacit rsistante la torsion ou leffort tranchant et l'ancrage des armatures ; - l'clatement, lexception des armatures de peau. La vrification pour ces dernires

est ncessaire en labsence dessais dmontrant que la chute de bton ne survient pas lorsque la distance de laxe de larmature au parement est suprieure ou gale 70 mm. Ce treillis de peau doit avoir une maille 100 mm et un diamtre 4 mm.

Le tableau 1.17 prsente, titre dexemple, le cas des dalles sur appuis simples sans moment sur appuis.

- Lpaisseur minimale des dalles hs indique, permet dassurer de manire satis-faisante la fonction sparative (critres E et I).

- Ce tableau donne les valeurs minimales des distances l'axe des armatures la sous-face des dalles pour les rsistances au feu normalis R 30 R 240.

G IJ . GJ IJ / valeur tabule Chaque barre prise individuellement,

sa distance de laxe au parement ai soit au moins gale celle requise pour le degr R30 lorsque les barres sont disposes sur un seul lit, ou la moiti de la distance moyenne de laxe au parement am lorsque les barres sont disposes sur plusieurs lits.

(5.5)

37

Tableau 1.17 (EC 2-1-2, Tab. 5.8) : Dimensions et distances minimales l'axe des armatures la sous-face pour les dalles sur appuis simples, sans moment sur appuis

un ou deux sens porteurs en bton arm Rsistance au feu

normalis Dimensions minimales (mm) Epaisseur de

La dalle hs (mm)

Distance a de laxe des armatures la sous-face Un seul sens

porteur Deux sens porteurs

lyllx 1,5 1,5 lyllx 2 1 2 3 4 5

REI 30 REI 60 REI 90 REI 120 REI 180 REI 240

60 80 100 120 150 175

10* 20 30 40 55 65

10* 10* 15* 20 30 40

10* 15* 20 25 40 50

lx et ly sont les portes dune dalle deux sens porteurs (selon deux directions angle droit), ly tant la porte la plus longue.

La distance a des axes des armatures la sous-face indique dans les colonnes 4 et 5 concer-ne les dalles appuyes sur 4 cts et deux sens porteurs. Si tel nest pas le cas, il convient de traiter les dalles comme des dalles un seul sens porteur.

* Lenrobage exig par lEC 2-1-1 est normalement dterminant.

La norme NF EN 1992-1-2 indique, dans le tableau 1.18, les taux de rduction de la rsistance avec les tempratures leves, pour des armatures de la classe N.

Tableau 1.18 (EC 2-1-2, extrait Tab. 3.2a) : Valeurs pour la classe N des paramtres contrainte-dformation aux tempratures leves des aciers de bton arm,

lamins chaud ou forms froid.

Temprature de Lacier [C]

fsy./fyk Es./Es Lamin

chaud Form

froid Lamin

chaud Form

froid 20 1,00 1,00 1,00 1,00 100 1,00 1,00 1,00 1,00 200 1,00 1,00 0,90 0,87 300 1,00 1,00 0,80 0,72 400 1,00 0,94 0,70 0,56 500 0,78 0,67 0,60 0,40 600 0,47 0,40 0,31 0,24 700 0,23 0,12 0,13 0,08 800 0,11 0,11 0,09 0,06 900 0,06 0,08 0,07 0,05 1000 0,04 0,05 0,04 0,03 1100 0,02 0,03 0,02 0,02 1200 0,00 0,00 0,00 0,00

EC 2-1-1, Annexe Nationale : les valeurs des paramtres contrainte/dformation utiliser sont celles de la classe N et selon le mode dobtention (laminage froid ou laminage chaud) si celui-ci peut tre justifi. En labsence de justification, les valeurs des aciers trfils froid de la classe N seront systmatiquement utilises.

38

2.3,2. Conditions gnrales de pliage des armatures 2.3,2.1. Diamtres admissibles des mandrins de cintrage vis--vis de lendomma-gement des armatures

Afin d'viter d'endommager les armatures, la barre est plie avec un mandrin de dia-mtre suprieur ou gal m,min (Tab. 1.19).

Tableau 1.19 (EC 2-1-1, Tab.8.1N/NA) : Diamtre minimal m,min du mandrin afin d'viter les dommages aux armatures.

a) Barres et fils Diamtre de la barre Diamtre minimal du mandrin dans le cas des

coudes, crochets ou boucles (Fig. 1.14). 16 mm m,min 4

> 16 mm m,min 7

b) Assemblages souds (barres et treillis) plis aprs soudage Diamtre minimal du mandrin

m,min 5 d 3 : m,min 5 d < 3 ou soudure dans la partie courbe :

m,min 20 NOTE : Dans le cas de soudures situes dans la partie courbe, le diamtre du mandrin peut tre

rduit 5 lorsque le soudage est effectu conformment la norme NF EN ISO 1766016 : Soudage Soudage des aciers darmatures. 2.3,2.2. Diamtres admissibles des mandrins de cintrage vis--vis dcrasement du bton

Il n'est pas ncessaire de justifier le diamtre du mandrin vis--vis de la rupture du b-ton si les conditions ci-aprs sont remplies :

- soit l'ancrage ncessaire de la barre ne dpasse pas 5 au-del de lextrmit de la partie courbe, soit la barre nest pas dispose prs de la surface (plan de flexion proche du parement) et il existe une barre transversale de diamtre lintrieur de la partie courbe ;

- le diamtre du mandrin est suprieur ou gal aux valeurs recommandes du tableau 1.19. En cas contraire, le diamtre du mandrin m est augment selon l'expression 8.1 :

+= 2

11bacdf

btFm

Fbt : effort de traction d aux charges ultimes dans une barre ou un groupe de barres en contact, l'origine de la partie courbe.

ab : pour une barre donne (ou groupe de barres en contact), est la moiti de l'entraxe entre les barres (ou groupes de barres) perpendiculairement au plan de la courbure. Pour une barre ou un groupe de barres proches du parement de l'lment, la valeur de ab est gale l'enrobage major de /2.

16 NF EN ISO 17660 : Soudage Soudage des aciers darmatures.

(8.1)

39

fcd est limite la valeur de rsistance correspondant la classe de bton C55/67.

2.3,3. Ancrage des barres darmatures Les barres, fils ou treillis souds sont ancrs de manire assurer une bonne trans-

mission des forces par adhrence au bton, en vitant toute fissuration longitudinale ainsi que tout clatement du bton. 2.3,3.1. Forme d'ancrage des barres longitudinales

Fig. 1.14 (EC 2-1-1, fig. 8.1) : Mthodes d'ancrage autres que le scellement droit 2.3,3.2. Contrainte ultime dadhrence

Pour viter la ruine de l'adhrence, la valeur de calcul de la contrainte ultime d'adh-rence fbd pour les armatures haute adhrence, peut tre prise gale : R. 2,25 S S&. 8.2 fctd = fctk,0,05/c et fctk,0,05 : rsistance de calcul en traction du bton (Tab. 1.7), limite la

classe C60/75. 2 : facteur li au diamtre de la barre :2 = 1,0 pour 32 mm, sinon 2 = (132 )/100. 1 : coefficient li aux conditions d'adhrence (Fig. 1.15).

a) La longueur d'ancrage est mesure le long de l'axe quelle que soit la forme du trac

b) Longueur d'ancrage quivalente pour un coude normal 90 < 150

c) Longueur d'ancrage quivalente

pour un crochet normal

d) Longueur d'ancrage quivalente

pour une boucle normale

e) Longueur d'ancrage quiva-lente avec barre transversale

soude

a & b) Conditions d'adhrence bonnes pour toutes les barres : 1 = 1,0.

c & d): Conditions d'adhrence mdiocres (zone hachure) et cas

de coffrages glissants : 1 = 0,7.

Fig. 1.15 (EC 2-1-1, Fig. 8.2) : Illustration des conditions dadhrence.

150

40

2.3,3.3. Longueur dancrage de rfrence En admettant la contrainte d'adhrence constante et gale fbd, la longueur d'ancrage

de rfrence lb,rqd ncessaire pour ancrer l'effort Assd dans une barre droite vaut :

TR,UV. W4 -'. R. 8.3 sd : contrainte de calcul de la barre au point partir duquel l'ancrage est mesur.

Lorsque les treillis souds sont constitus de fils ou barres doubles, le diamtre est remplac dans l'expression (8.3) par le diamtre quivalent n = 2 . 2.3,3.4. Longueur dancrage de calcul

1) La longueur dancrage de calcul vaut : TR. YYY?YZY[ TR,UV. \ TR,J6 8.4 Les valeurs des coefficients i sont dfinies dans le tableau 1.20.

1 : tient compte de leffet de la forme des barres, lenrobage tant suppos correct. 2 : de leffet de lenrobage minimal (Fig. 1.16).

a) Barres droites

Fig. 1.16 (EC 2-1-1, Fig. 8.3) : Valeurs de cd pour les poutres et les dalles 3 : tient compte de leffet de confinement des armatures transversales . 4 : de leffet de confinement d une ou plusieurs barres transversales (t > 0,6)

soudes le long de lbd (longueur dancrage de calcul). 5 : de leffet de la pression orthogonale au plan de fendage le long de lbd . Une limitation minimale est impose au produit : (2.3.5) 0,7 (8.5) La longueur dancrage minimale lb,min est, en labsence de toute autre limitation : - ancrages de barres tendues : lb,min max{0,3lb,rqd ; 10 ; 100 mm} (8.6) - ancrages de barres comprimes : lb,min max{0,6lb,rqd ; 10; 100 mm} (8.7)

2) Une simplification consistant considrer que l'ancrage de barres tendues, selon les formes de la figure 1.14, peut tre assur moyennant la prise en compte d'une longueur d'ancrage quivalente lb,eq dfinie sur la mme figure dont la valeur est :

lb,eq = 1. lb,rqd , pour les formes b) d) ; lb,eq = 4. lb,rqd , pour la forme e) de la figure 1.14 .

b) Barres termines par un coude ou un crochet

c) Barres termines par une boucle

cd = min(a/2 ; c1 ; c) cd = min(a/2 ; c1) cd = c

41

Tableau 1.20 (EC 2-1-1, Tab. 8.2) : Valeurs des coefficients 1, 2, 3, 4 et 5

Facteur dinfluence Type dancrage Armature de bton arm

tendue comprime

Forme des barres. Droit 1= 1,0 1 = 1,0 Autre

(Cf. Fig. 1.14 b),c) et d)) 1 = 0,7 si cd > 3

sinon 1= 1,0 (Cf. Fig. 1.16 pour les valeurs de cd)

1 = 1,0

Enrobage.

Droit 2 = 1- 0,15(cd - ) /

0,7 1,0

2 = 1,0

Autre (Cf. Fig. 1.14 b),c) et d))

2 = 1- 0,15(cd - 3) / 0,7 1,0

(Cf. Fig. 1.16 pour les valeurs de cd) 2 = 1,0

Confinement par des armatures transversales non soudes aux armatures principales.

Tous types 3 = 1- K

0,7 1,0

3 = 1,0

Confinement par des armatures transversales soudes*.

Tous types, positions et diamtres comme indiqu

sur la figure 1.14 e)

4 = 0,7 4 = 0,7

Confinement par compression transversale. Tous types

5 = 1 0,04p

0,7 1,0

-

*Dans le cas dun appui direct, lbd peut tre infrieure lb,min sous rserve quau moins un fil transversal soit soud lintrieur de lappui. Il convient que ce fil soit situ 15 mm au moins du nu de celui-ci.

= (Ast Ast,min)/As Ast : aire de la section des armatures transversales le long de lbd (longueur d'ancrage

de calcul) Ast,min : aire de la section minimale d'armatures transversales est gale 0,25 As pour les poutres; et 0 pour les dalles As : aire de la section d'une barre ancre individuelle de diamtre maximal p : pression transversale aux E.L.U le long de lbd , en MPa K : valeurs apparaissant sur la figure 1.17 .

Fig. 1.17 (EC 2-1-1, Fig. 8.4) : Valeurs de K pour les poutres et les dalles 2.3,3.5. Ancrage au moyen de barres soudes

Un ancrage peut tre ralis au moyen de barres transversales soudes (Fig. 1.18) s'appuyant sur le bton, sous rserve de dmontrer que la qualit des assemblages souds est correcte. 1) La barre transversale (de diamtre compris entre 14 mm et 32 mm) lorsquelle est soude du ct intrieur de la barre principale, apporte une rsistance l'entranement Fbtd .

Pour le calcul de lb,rqd selon lexpression (8.3), sd peut alors tre rduit de la quantit Fbtd/As, o As reprsente l'aire de la section de la barre ancrer.

42

]R&. T&.W&-&. / ]^ . (8.8N/NA) Fwd : valeur de calcul de la rsistance au cisaillement de la soudure (donne sous la

forme de la force Asfyd minor par un coefficient multiplicateur, par exemple 0,5 Asfyd . fyd est la limite d'lasticit de calcul de la barre ancrer. ltd : longueur de calcul de la barre transversale : ltd = 1,16 t (fyd /td)0,5 lt . lt : longueur de la barre transversale, limite l'espacement des barres ancrer t : diamtre de la barre transversale. td : contrainte dans le bton td = (fctd + cm)/y 3fcd . cm : contrainte de compression dans le bton perpendiculairement aux deux barres

(valeur moyenne, positive en compression). y : une fonction y = 0,015 + 0,14 e( 0,18x). x : une fonction tenant compte de la gomtrie x = 2(c/t ) + 1. c : enrobage perpendiculairement aux deux barres

EC 2-1-1, Annexe Nationale : Lancrage additionnel utiliser pour un acier de treillis soud du fait de ses aciers transversaux souds, soit Fbtd est donne par lexpression (8.8N/NA).

Si deux barres de mme diamtre sont soudes chacune sur un ct de la barre an-crer, la rsistance l'entranement Fbtd peut tre double, sous rserve que la barre ext-rieure soit convenablement enrobe (EC 2-1-1, Section 4).

Si deux barres sont soudes du mme ct, avec un espacement minimal de 3, la force Fbtd est multiplie par un facteur 1,41. 2) Dans le cas des barres de diamtre nominal infrieur ou gal 12 mm, la rsistance l'entranement Fbtd d'une barre transversale soude dpend essentiellement de la rsistance de calcul de l'assemblage soud, qui peut tre dtermine par lexpression : ]R&. ]^ . / 16I'. _`_a (8.9)

Fwd : valeur de calcul de la rsistance au cisaillement de la soudure. t : diamtre nominal de la barre transversale : t 12 mm. l : diamtre nominal de la barre ancrer : l 12 mm. Si on utilise deux barres transversales soudes espaces au minimum de t, la

rsistance l'entranement Fwd est multiplie par un facteur 1,41.

2.3,3.6. Cas des treillis souds ADETS certifis La norme NF A 35-080-2 exige que la rsistance au cisaillement des assemblages

souds des treillis souds soit au moins gale 30% de la limite apparente dlasticit du fil de plus gros diamtre. Les treillis souds certifis NF-AFCAB prsentent cette garantie.

Exemple dancrage dune armature de flexion, compose de TS (ST 65C), dune dalle son appui sur un voile (Fig. 1.19). Donnes : - Bton de la classe C25/30 (fck = 25 MPa) - Classe dexposition XC1 : c = 25 mm - Autres : 1 cot < 2,5 ( 3.6,2.), sd = 435 MPa et cm = 1,0 MPa - TS certifis NF-AFCAB : Fwd 0,3Asfyd , mais lEC 2-1-1 limite 0,25fyd et 16Ast fcd/l .

Fig. 1.18 (EC 2-1-1, Fig. 8.6) : Barre transversale soude servant l'ancrage

43

Pour une barre transversale : ]^ . 0,25I'b. 6,91 kN e 16I' W&Wf . 16,96 kN Dans le cas de deux barres transversales soudes, la

rsistance l'entranement Fwd slve alors 6,91x1,41 = 9,75 kN, puisquelles sont ici espaces de 100 mm.

Pour un bton de qualit C25/30 : fbd = 2,25x1x1x1,8/1,5 = 2,7 MPa ( 2.3,3.2.).

Cas dancrage droit : 1 = 1 et

". ghi 100 92 ; 25 gg 25 gg Y 1 0,15 ". WW 0,733 , Y? 1 et Y[ 1 0,04- 0,96

Et le produit : YY?Y[ = 0,70 0,70. La longueur dancrage de calcul est selon : TR. YYY?YZY[TR,UV. Leffet des armatures soudes est dj pris en compte par la rduction Fwd, aussi 4 = 1,0.

Tableau 1.21

Barres transversales Fwd (kN) -l'. -'. ]^ .I' TR,UV. W4 -l'.R. TR. YYY?YZY[TR,UV. 1) Au moins 1, au forfait 0 435,0 MPa 363 mm 179 mm >AR+5 = 95 mm

2) Calcul avec 1 6,91 326,3 MPa 272 mm 191 mm > AR+5 = 95 mm 3) Calcul avec 2 9,75 281,7 MPa 235 mm 165 mm < AR+100+5 =195 mm

Sans la prise en compte de barre transversale soude, lbd est : 363x0,70 = 254 mm. Le calcul avec le forfait 4 = 0,7 (2e ligne) conduit une longueur 179 mm. Pour lexemple trait dpaisseur de voile de 180 mm, compte tenu de la disposition constructive de la Fig. 1.14e) la solution 1) est retenue. Larrangement pratique est montr sur la figure 1.19.

2.3,4. Ancrage des armatures deffort tranchant et autres armatures transversales

L'ancrage de ces armatures est normalement ralis au moyen de coudes et de cro-chets, ou l'aide d'armatures transversales soudes, en prvoyant une barre l'intrieur du crochet ou du coude.

L'ancrage doit tre conforme la figure 1.20. Par ailleurs, le soudage est ralis confor-mment l'EN ISO 17660, les soudures prsentant une rsistance conforme la rsistance au cisaillement Fwd .

Fig. 1.20 (EC 2-1-1, Fig. 8.5) : Ancrage des armatures transversales

cm

45=5 15

Fig. 1.19 30 a=30cot < 75

180

30 100 50

30

Dans ces 2 cas, cnom min[3; 50 mm]

NOTE : En France, il est admis 135

44

2.3,5. Recouvrements Rgles gnrales La transmission des efforts d'une barre l'autre s'effectue par :

- recouvrement des barres, avec ou sans coudes ou crochets - soudage - ou par organes mcaniques assurant la transmission la fois des efforts de traction et de compression ou des efforts de compression uniquement. Cela afin quil ne se produise pas d'clatement du bton au voisinage des jonctions ou napparaisse de fissures ouvertes qui affecteraient le comportement de la structure. 2.3,5.1. Dispositions constructives

Il convient normalement de : - dcaler les recouvrements et de ne pas les disposer dans des zones fortement sol-

licites (rotules plastiques, par exemple) ; - disposer les recouvrements de manire symtrique quelle que soit la section ; - et, respecter les dispositions des barres de la figure 1.21.

Lorsque les dispositions de la figure 1.21 sont respectes, des exceptions sont pos-sibles. La proportion de barres tendues et comportant un recouvrement peut tre de 100 % si les barres sont situes dans un mme lit. Si les barres sont disposes en plusieurs lits, cette proportion est rduite 50 %.

Toutes les barres comprimes et les armatures secondaires (de rpartition) peuvent comporter un recouvrement dans une mme section. 2.3,5.2. Longueur de recouvrement

La longueur de recouvrement de calcul vaut : T> YYY?YZY[ YF TR,UV. \ T>,J6 \ gGm0,3YF TR,UV.; 15W; 200 ggn (8.10) lb,rqd est calcul au moyen de l'expression (8.3). i : coefficients dont la valeur est donne dans le tableau 1.20. Toutefois, pour le calcul

de 3, il convient de prendre Ast,min = 1,0As(sd/fyd), As est laire d'une des barres comportant un recouvrement. YF o/25>,[ est limit dans lintervalle des valeurs 1 et 1,5, avec 1 : proportion de barres avec recouvrement dont l'axe se situe moins de 0,65l0 de l'axe du recouvrement considr (Fig. 1.22).

Fs

Fs

Fs

Fs

Fs

max(20 mm; 2)

min(50 mm; 4)

0,3lo

a (Cf. aciers transversaux)

Fig. 1.21 (EC 2-1-1, Fig. 8.7) : Recouvrements voisins

Dans le cas dexemple, les barres C et D sont en dehors de la zone dinfluence A de la zone de recouvrement des barres B.

1 = 50% et 6 = 1,4 Fig. 1.22 (EC 2-1-1, Fig. 8.8) :

Proportion de recouvrements prendre en compte dans une sec-tion de recouvrement donne.

B

C

D

E

0,65lo 0,65lo

lo

A

45

2.3,6. Recouvrements des treillis souds constitus de fils haute adhrence

2.3,6.1. Recouvrements des armatures principales Les jonctions peuvent tre obtenues par recouvrement des panneaux dans un mme

plan ou dans des plans diffrents (Fig. 1.23).

Lorsque les panneaux peuvent tre soumis des charges de fatigue, il convient d'opter le recouvrement dans un mme plan.

Fig. 1.23 (EC 2-1-1, Fig. 8.10) : Recouvrement des treillis souds 1) Dans le cas de recouvrement dans un mme plan, les barres longitudinales prin-

cipales doivent respecter les dispositions gnrales de recouvrement nonces en 2.3,5, tout effet favorable des barres transversales de lautre panneau est ignor : 3 = 1,0.

2) Dans le cas du recouvrement des panneaux dans des plans distincts, de manire gnrale disposer les recouvrements des armatures principale

Chapitre 1 - Généralités

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