Cahier 3617 Mai 2009Chevilles de fixationEuropean Organi sati on for Techni calApproval sEuropische Organisation fr Technische ZulassungenOrganisation Europenne pour l'Agrment TechniqueN 001 e-Cahiers du CSTB- 1 -Cahier 3617 - Mai 2009Guide d'agrment technique europen relatif auxGNRALITS SUR LES CHEVILLES DE FIXATION- RVISION NOVEMBRE 2006 -Remarques prliminaires...............................3Documents de rfrence..........................6PARTIE 1 : GNRALITS SUR LES CHEVILLES DE FIXATION............1Section 1 : Introduction..............................71Remarques prliminaires.......................71.1Bases juridiques..................................71.2Statut des guides ATE........................72Domaine dapplication............................72.0Gnralits...........................................72.1Chevilles de xation............................82.2Bton...................................................102.3Actions................................................112.4Catgories..........................................112.5Qualit de la conception et de la mise en uvre.....................113Terminologie............................................113.1Terminologie commune et abrviations...................................123.2Terminologie et abrviations particulires.............13Section 2 :Guide pour lvaluation de laptitude lemploi........174Exigences relatives aux ouvrages.....174.0Gnralits.........................................174.1Rsistance mcanique et stabilit (ER 1)...............................184.2Scurit en cas dincendie (ER 2)...194.3Hygine, sant et environnement (ER 3)..................194.4Scurit dutilisation (ER 4).............204.5Protection contre le bruit (ER 5)......204.6conomies dnergie et isolation thermique (ER 6)...........205Mthodes de vrication......................205.0Gnralits.........................................205.1Mthodes relatives au paragraphe 4.1 (rsistance mcanique et stabilit)......................205.2 5.6 Mthodes relatives aux paragraphes 4.2 4.6...............256valuation et jugement de laptitude lemploi des chevilles........................256.0Gnralits.........................................25a) Fractile 5 % des charges de rupture.............................................25(b) Conversion des charges de rupture pour tenir compte de la rsistance du bton et de lacier...........................................256.1valuation et jugement relatifs au paragraphe 4.1 (Rsistance mcanique et stabilit)......................256.2 6.6 valuation et jugement relatifsaux paragraphes 4.2 4.6...............326.7Identication des chevilles...............327Hypothses selon lesquelles doit tre value laptitude lemploi...337.0Gnralits.........................................33 e-Cahiers du CSTB- 2 -Cahier 3617 - Mai 20097.1Mthodes de conception-calcul des ancrages.....................................337.2Recommandations relatives lemballage, au transport et au stockage...................................337.3Mise en place des chevilles.............33Section 3 : Attestation de conformit...358Attestation de conformit....................358.1Dcision de la Commissioneuropenne........................................358.2Actions par rapport aux tches ........358.3Documentation...................................358.4Marque de conformit CE Informations.......................................36Section 4 : Contenu de lATE..................399Contenu de lATE....................................399.1Dnition de la cheville et de ses emplois prvus.................399.2Caractristiques de la cheville du point de vue de la rsistancemcanique et de la stabilit Mthodes de vrication..................399.3Attestation de conformit et marquage CE................................399.4Hypothses selon lesquelleslaptitude de la cheville lemploi prvu a t value favorablement....................................399.5Bases lgales et conditions gnrales .....................39 Traduction assure par le CSTB.La version originale adopte par les tats membres est consultable sur le site de lEOTA e-Cahiers du CSTB- 3 -Cahier 3617 - Mai 2009Remarques prliminairesLe Guide dAgrment Technique Europen (ATE) relatif aux Chevilles mtalliques pour bton dnit les bases de lvaluation des chevilles de xation pour emploi dans du bton ssur et dans du bton non ssur ou pour emploi dans du bton non ssur seulement. Il se dcompose ainsi :1re partie : Gnralits sur les chevilles de xation2e partie : Chevilles expansion par vissage couple contrl3e partie : Chevilles verrouillage de forme4e partie : Chevilles expansion par dformation contrle5e partie : Chevilles scellement6e partie : Chevilles pour usage multiple, pour applications non structuralesLes annexes suivantes font partie intgrante du prsent Guide :Annexe A : Prcisions sur les essaisAnnexe B : Prcisions sur les essais relatifs aux conditions demploi admissiblesAnnexe C : Mthodes de conception-calcul des ancragesDansleprsentGuide,lesauxiliairessontutilisscommesuitconformmentaux Rglesderdactionetde prsentation des normes europennes (Rgles PNE ) [7] :Anglais Allemand Franaisshall mu doitshould sollte il convient demay darf peutcan kann peutLeprsentGuidednitunensembledexigencesrelativesauxchevillesdexation,ainsiqueles critresauxquelscelles-cidoiventrpondrepourbncierdunAgrment.Lesrecommandationsquiy sontgalementintgresontpourbutdefaciliterlacomprhensiondecesdeuxlmentsessentiels, ainsiquecelledesmthodesdvaluationetdessaiutilisesdanslinstructiondesdemandes.Ysont traites,enoutre,certainesquestionsdordreplusgnral,notammentlesinformationsrequisespar les diffrents intervenants et le contrle de qualit.LadmarchegnraledvaluationadoptedansleprsentGuideestbaselafoissurlesconnais-sancesetlexprienceacquisescejourconcernantlecomportementdeschevillesdexation,et surlaralisationdessais.Danscettedmarche,lesessaissontncessairespourapprcierlaptitude lemploi des chevilles.Leschevillesdexationetleurscaractristiquesdaptitudelemploiintressentplusieursinterve-nants,notammentlesfabricants,lesingnieursdeprojetetdebureaudtudes,lesentreprisesdu btimentetlesinstallateursdquipements.Lecomportementenuvredpenddenombreuxfacteurs, notammentdelaconceptiondelacheville,dubtondusupport,delaqualitdelamiseenuvre, du type de sollicitation, etc.Linuenceindividuelleetcollectivedecesdiffrentsfacteursnestpassufsammentconnue actuellementpourquelonpuisseprocder,parvoiepurementthorique,ladterminationducompor-tementdesancragessoumisauxdiverstypesdesollicitations.Ilestdoncncessairederaliserdes essaispermettantdapprcier,demaniresre,linuencedecesfacteurssurlacapacitdechargeet la stabilit long terme des ancrages. e-Cahiers du CSTB- 4 -Cahier 3617 - Mai 2009Lesessaisdaptitudelemploisontessentielspourlvaluationdechevilles.Ondoitlesexcuterpourles raisons suivantes :a)les chevilles ne doivent pas tre trop sensibles des carts par rapport aux spcications de mise en uvre desfabricantsquipeuventseproduirecourammentpendantlaconstruction.Cescartscomprennent, par exemple : le nettoyage du trou for ; le taux dhumidit du bton et lhumidit de la surface du trou lors de la mise en uvre ; le dcoupage de la chambre en cas de chevilles verrouillage de forme ; le couple de serrage ; lexpansion des chevilles expansion par dformation contrle et des chevilles verrouillage de forme ; le mlange du mortier dans le cas de chevilles scellement ; le contact avec une armature pendant la mise en place des chevilles.Toute procdure de vrication de la scurit de pose dun type de cheville particulier devrait tenir compte des carts,parrapportlaprocduredemiseenuvrespcieparlefabricant,quipeuventseproduiresurle chantier. Les carts qui nauront pas de consquences signicatives sur le comportement des chevilles peuvent tre ignors dans le programme dessais.Toutefois,leserreursgravesnesontpascouvertesparceGuideetilconvientdelesviterparunebonne formation des installateurs et une surveillance sur le chantier. Ces erreurs graves comprennent, par exemple :lutilisationdunforetdundiamtreerron(parexemple+1mm)oudontlestolrancesrelatives au bord de coupe sont hors de la plage spcie dans le prsent Guide ;lutilisationdunsystmedeperageincorrect,parexempledanslecasdechevillesverrouillage de forme ; lutilisation de mauvais outils ;labsence dopration de nettoyage du trou lorsque cela est spci par le fabricant ; lamiseenplacedelachevilledetellemanirequellmentxernepuissetreinstallsans manipulations importantes (par exemple, la cheville nest pas eur de la surface du bton dans les cas o cela est spci) ; lafrappedunechevillequidevraittremiseenplaceparrotation(parexemple,tigedechevilles scellement).b)ilconvientqueleschevillesnesoientpastropsensiblesauxcartsparrapportauxpropritsdu matriau de base : du fait que la rsistance relle du bton dune structure risque dtre suprieure la valeur de calcul, les chevilles doivent fonctionner correctement dans toutes les classes de rsistance de bton couvertes par le prsent Guide, mme si la rsistance caractristique donne dans lAgrment Technique Europen est limite la classe de rsistance la plus basse ; leschevillesvaluespourleuremploidansdubtonssursontsoumisesdesessaisdansdes supportsenbtoncaractrissparunelargeurdessurede0,3mmet0,5mm.SelonlEurocode n 2 [1], la largeur de ssure acceptable dans des structures en bton arm est limite wk = 0,3 mm (wk=fractile95%detouteslesssuresseproduisantdansunestructure)sousunechargequasi permanente. Toutefois, lorsque lon charge la structure jusqu la charge admissible de service, qui est suprieure la charge quasi permanente, la largeur de la ssure peut dpasser w = 0,3 mm. En gnral, ceslargesssuresnesontouvertesquependantuncourtinstant;cestpourquoiellesnontpasde consquencesngativessurladurabilitdelastructure,maisellesrisquentdavoiruneinuencesur la relation entre charge et dplacement des chevilles. Cette situation est prise en compte lorsque lon procde des essais sur des ssures dune largeur de 0,5 mm ;Les chevilles peuvent tre mises en place dans des ssures se propageant dans une direction (ssures unidirectionnelles)oulajonctiondessuresencroix.Selonlestudesmenesjusquprsent, lalargeurdesssuresencroixestgaleenviron50%delalargeurdesssuressepropageant dansuneseuledirection.PourcequiestdeschevillescouvertesparceGuide,onacomparleur comportementenprsencedessuresunidirectionnellesetdessuresencroix:lesrsultats e-Cahiers du CSTB- 5 -Cahier 3617 - Mai 2009obtenuspermettentderaliserdesessais,desnsdesimplicit,uniquementdansdesssures unidirectionnelles. Si une nouvelle cheville (qui nest pas reprsente la Figure 2.2) est susceptible deprsenteruncomportementmoinsfavorableencasdancragedansdesssuresencroix, que si elle est mise en place dans des ssures unidirectionnelles, lorganisme dagrment responsable de lvaluation portera son attention sur la ncessit, la nature et limportance des essais effectuer dans des ssures en croix ;dansdesstructuresenbtonarm,lalargeurdelassurepeutvarierparsuitedesvariationsdans lesactionsappliquesauxstructures.Cesouverturesdessurespeuventavoirdesconsquences signicatives sur le comportement des chevilles. Cest pourquoi les chevilles sont testes sous une charge de traction, avec ouverture et fermeture des ssures selon lAnnexe A, 5.5 ;c)dufaitdestolrancesauniveaudelafabricationetdelusure,lediamtrerelduforetpeutvarier dansleslimitesspciesdansleprsentGuide.Desessaissontdoncexcutsavecdesforets correspondant aux extrmes de la gamme de tolrance spcie ;d)leschevillespeuventtresoumisesdeseffortsdelonguedureoudeschargesdontla grandeurvarie(lexclusiondeschargesdefatigueetdeschargesdynamiques).Dufaitqueleschevilles doiventdonnerdebonsrsultatsdanscesconditions,lesessaiscorrespondantssontexcutsavecune charge de cheville qui est suprieure la charge de service admissible, an de rduire la dure des essais ;e)dunemaniregnrale,leschevillessontinstallespourdesancragesprpositionnsouautravers, avecappuidirectsurlasurfacedubton.Cettedispositionestpriseencomptedanslesessaisdemands. Si des chevilles doivent tre utilises sans appui sur le support (cf. Figure 4.1), il faut procder dautres essais pour vrier que les chevilles conviennent ce type de pose.Danslesessaisdaptitudelemploi,certainsdesfacteursayantdelinuencesontcombins,etlon vrielecomportementdelachevilledansunecombinaisondeconditionsdfavorables.Cescombinaisons sonttellesquelonpeutsattendredesrsultatsdfavorables:parexemple,aptitudelemploidans du bton de haute rsistance, en forant le trou avec des forets dun diamtre la limite de la gamme spcie et avec une largeur de ssure w = 0,5 mm. La combinaison de conditions dfavorables permet de rduire le programme dessais.Danslesessaisdaptitudelemploi,onacceptequilpuisseyavoirunerductionbiendniemais limitedelacapacitdelachevilleparrapportauxrsultatsdesessaispourconditionsdemploi admissibles.Cetterductionestjustieparlefaitquelesconditionsadversesdcritesci-dessusdea)c) peuvent se prsenter moins souvent que des conditions normales. En dpit de la charge de rupture de cheville plusfaible,laprobabilitderuineseradoncengnralpresqueconstante.Lecomportementdelacheville pouvant tre sensible aux variations de la procdure de pose, le coefcient de scurit de mise en uvre dune cheville est modul en fonction des rsultats des essais de scurit de mise en uvre.Lesessaispourconditionsdemploiadmissiblesduproduitsontincluspourquelonpuisseendduire desdonnesdeconceptionserapportantauxcaractristiquesdecomportementdelacheville.Ilssont censsreproduirelesconditionsprvuesdanslapratiquecourantedechantier,savoirqueleschevilles sontdimensionnesselonlesmthodesdelAnnexeCetmisesenuvreconformmentauxinstructions de pose crites du fabricant. La gamme dessais relatifs aux conditions demploi admissibles se limite conrmer que le comportement de la cheville value entre dans le cadre de ceux ncessaires pour lexprience actuelle (voir3.2.1).Danslecascontraire,ilestncessairedeprocderauprogrammedessaiscompletindiquen AnnexeBpourlOptionapproprie.Lunedestroismthodesdeconception(voirAnnexeC)estemploye encomplmentdesrsultatsdessaisandefournirdesrenseignementscompletssurlaconception des ancrages.Les paramtres suivants sont pris en compte dans le cadre du processus dvaluation :a)larsistancecaractristiquedeschevillesdevraittrebasesurlarsistancemoyennedubtonfcmdela classe de rsistance spcie. Toutefois, la rsistance relle du bton dans une structure peut tre infrieure la valeur mesure sur des cubes ou des cylindres tmoins. Cette ventualit apparat dans lEurocode n2 [1], dansladterminationdecalculdelarsistancedubton.Cestpourquoilarsistancecaractristiquedune cheville est value en fonction de la rsistance la compression caractristique du bton fck ; e-Cahiers du CSTB- 6 -Cahier 3617 - Mai 2009b)larsistancecaractristiquedeschevillesdansdubtonssurestvaluepourunelargueurdessure w=000000,3mm.Cettelargeurpeuttreconsidrecommelefractile95%detouteslesssures seproduisantdansunestructuresousdeschargesquasipermanentes.Enpratique,leschevilles peuventtremisesenplacedansdesssuresmoinslargesouendehorsdecesssures.Linuencede ladispersiondelalargeurrelledesssuressurlachargederuptureatpriseencompte dans le coefcient de scurit du matriau.Lorganismedagrmentresponsablepeuttenircompte,danslapprciation,dautresinformations pertinentesfourniesparlefabricant,tellesquedesrsultatsdessais,cequipeutconduireune rduction du programme dessais requis par lorganisme dagrment (voir 5.1.3).DOCUMENTS DE RFRENCE[1] CEN : Eurocode N 2. Calcul de structures en bton.Partie 1 : Rgles gnrales et rgles pour les btiments.Ref. N ENV 1992-1-1 : 1991 E.[2] Directive relating to construction products (CPD).DirectiveduConseildu21dcembre1988relativeaurapprochementdesdispositionslgislatives, rglementaires et administratives des tats membres concernant les produits de construction (89/106/CEE) prenant en compte les dispositions modies (93/68/CEE).[3] ISO 898. Caractristiques mcaniques des lments de xation.Partie 1 : 1988-02. Boulons, vis et goujons.Partie 2 : 1992-11. crous avec charges dpreuve spcies ; letages pas gros.[4] ISO 3506 (1979-05). lments de xation en acier inoxydable rsistant la corrosion ; spcications.[5] ISO 5922 (1981-04). Fonte mallable.[6] Directive du Conseil concernant les produits de construction 89/106/CEE.Documents Interprtatifs, Bruxelles, 16-7-1993.[7] InternalRegulationsCEN/CENELECPart3:RulesforthedraftingandpresentationofEuropean Standards (PNE-Rules) Edition 1991-09.[8] ENV 206 (1990-03). Bton - Performances, production, mise en uvre et critres de conformit.[9] ISO6783(1982).Coarseaggregatesforconcrete-determinationofparticledensityandwater absorption - hydrostatic balance method.[10] ENV 197-1 (1992-10). Ciment ; composition, spcications et critres de conformit. Partie 1 : Ciments courants.[11] DIN 8035 (1976-11). Hammer drills.[12] NFE66-079(1993-07).Foretspourbtiment,rotationetpercussionplaquettesenmtaldur (carbures mtalliques). Dimensions.[13] ISO 273 (1979-06). lments de xation ; trous de passage pour boulons et vis.[14] CEN : Eurocode N 3. Calcul des structures en acier. Partie 1-1 : Rgles gnrales et rgles pour les btiments. Ref. N ENV 1993-1-1 : 1992 E.Introduction Section 1 e-Cahiers du CSTB- 7 -Cahier 3617 - Mai 20091Remarques prliminaires1.1Bases juridiquesLeprsentGuidedAgrmentTechniqueEuropena ttablientotaleconformitaveclesdispositionsdela DirectiveduConseil89/106/CEE(DPC),enrespectantles tapes suivantes :Dlivrance par la CE du mandat nalle 18/04/1996Dlivrance par lAELE du mandat nalne sapplique pas ce guideAdoption du Guide par lOEAT (Commission Excutive)5/09/1997Approbation du document par la CEAvis du Comit Permanent de la Construction 7-8/10/1997 Lettre de la CE du 29/101997Approbation du document par lAELEne sapplique pas ce guideLeprsentdocumentestpubliparlestatsmembres dans leur langue ofcielle ou dans les langues prcises larticle 11/3 de la Directive Produits de Construction.1.2Statut des guides ATE1.2.1Un ATE correspond lun des deux types de spcications techniquesDanslespritdelaDirectiveProduitsdeConstruction[2], cela signie que les tats membres doivent prsumer que les produits approuvs correspondent lutilisation prvue, cest--dire,parexemple,quilspermettrontauxouvrages danslesquelsilssontutilissdesatisfairelesexigences essentiellespendantuneduredevieutileraisonnable surleplanconomique(voir1rePartie,paragraphe4.0), condition que :lesouvragessoientlersultatduneconceptionet dune fabrication correctes ;laconformitdesproduitsaveclATEaittcorrecte-ment atteste.1.2.2Un guide ATE constitue la base des Agrments Techniques EuropensCestlabasedelvaluationtechniquedelaptitudedun produit une utilisation prvue (1).LesGuidesATEexprimentlinterprtationcommune,par les organismes dagrment, des dispositions de la Directive ProduitsdeConstructionetdesDocumentsInterprtatifs[6] pour les produits et les usages concerns, tablis dans le cadre dun mandat donn par la Commission, aprs consultation du Comit Permanent de la Construction de la CE.1.2.3Les guides ATE sont dapplication obligatoireIlsacquirentcecaractrepourladlivrancedATEdes produitsconcernspourunusageprvu,lorsquilssont accepts par la Commission de la CE aprs consultation du Comit Permanent de la Construction, et quils sont publis par les tats membres dans leur(s) langue(s) ofcielle(s).Pourunproduitetsonemploiprvu,lefaitqueleGuide sappliqueetlasatisfactionauxcritresduGuideATE doiventfairelobjetdunevaluationaucasparcaspar un organisme dagrment habilit.La satisfaction aux critres dun guide ATE (examens, essais et mthodes dvaluation) ne peut conduire la prsomption daptitude lemploi quau travers de cette valuation au cas par cas.LesproduitsquinesontpasdudomainedunGuideATE peuvent tre pris en considration, le cas chant, dans le cadredelaprocduredagrmentsansGuideconform-ment larticle 9.2 de la Directive Produits de Construction.LesexigencesquigurentdanslesGuidesATEsont exposesentermesdobjectifsetdactionscorrespondantes prendre en compte. Les guides ATE prcisent des valeurs etdescaractristiques;laconformitaveccesvaleurset caractristiquespermetdesupposerquelesexigences tablies sont satisfaites, chaque fois que ltat actuel de la techniquelautorise.LesGuidespeuventindiquerdautres possibilit*r dmontrer que les exigences sont satisfaites.2Domaine dapplication2.0GnralitsLeGuidedAgrmentTechniqueEuropen(ATE)relatif aux Chevillesmtalliquespourbton dnitleprincipe dvaluation des chevilles de xation pour bton ssur et bton non ssur ou pour bton non ssur seulement. Il se dcompose ainsi :1re partie : Gnralits sur les chevilles de xation2e partie:Chevillesexpansionparvissagecouple contrl3e partie: Chevilles verrouillage de forme4e partie: Chevilles expansion par dformation contrle5e partie: Chevilles scellement6e partie:Chevillespourusagemultiple,pourapplications non structurales1.UnguideATEnestpas,proprementparler,unespcicationtechnique au sens de la Directive Produits de Construction.Section 1 : IntroductionIntroductionSection 1 e-Cahiers du CSTB- 8 -Cahier 3617 - Mai 2009Les exigences et mthodes dvaluation applicables tous les types de chevilles sont dnies dans la prsente partie duGuide.LesautrespartiesduGuidefontapparatredes procdures dvaluation et des exigences supplmentaires et/oudiffrentes,ainsiquedesprcisionssurlenombre dessais raliser pour chaque type de cheville. Elles sont utiliser en liaison avec la 1re partie.Lesannexessuivantesfontpartieintgranteduprsent Guide :Annexe A : Prcisions sur les essaisAnnexe B : Prcisionssurlesessaisrelatifsauxconditions demploi admissiblesAnnexe C : Mthodes de conception-calcul des ancragesLeprsentGuidetraitedelvaluationdechevillesmtal-liquesrapportesdansdubtondemassevolumique courante, dans des emplois devant satisfaire aux Exigences Essentielles 1 et 4 de la Directive Produits de Construction (voirparagraphes4.1.1.1et4.4),etpourlaralisation dancragesdontlaruinecompromettraitlastabilit desouvrages,mettraitendangerlaviehumaineet/ou entranerait de graves consquences conomiques.Llment xer peut tre ancr dans le support soit par un systme isostatique (un ou deux appuis), soit par un systme hyperstatique (plus de deux appuis) (voir gure 2.1).LaPartie6 Chevillespoursystmeslgers concerne galement dautres types de btons.2.1Chevilles de xation2.1.1Types et principes de fonctionnementLe prsent Guide sapplique aux chevilles de xation en acier placesdansdestrousprforsdanslebtonetancres danscestrousparexpansion,parverrouillagedeforme ouparscellement,commedcritci-dessousetillustr la gure 2.2.Leschevillesexpansionsontancresdansdestrous prforsparexpansionenforce.Uneffortdetraction appliqu la cheville est transmis au bton par frottement et par un certain effet de crantage entre un manchon expans et le bton.On distingue deux types dexpansion :1. lexpansion par vissage couple contrl (gure 2.2a), et2.lexpansionpardformationcontrle(gures2.2c1et 2.2c2) .Avec les chevilles expansion par serrage couple contrl, lexpansionestraliseparlapplicationduncouplede serragesurlavisousurlcrou;lintensitdancrageest contrle au moyen de ce couple de serrage.Avecleschevillesexpansionpardformationcontrle, lexpansionest,engnral,obtenueparfrappesurun manchonouuncne.Danslagure2.2c1,ladouilleest expanseparpoussageduncne;lintensitdancrage estcontrleparlalongueurdelacourseducne.Dans lagure2.2c2,unmanchonestpoussparfrappesurun lment dexpansion ; lintensit dancrage est contrle par la longueur de la course du manchon sur llment dexpansion.Leschevillesverrouillagedeformesontancres,pour lessentiel, par un clavage mcanique assur par le dcoupage dune chambre dans le bton. Le dcoupage peut tre ralis par lintroduction par frappe ou par rotation du manchon de la cheville dans un trou chambre (gure 2.2b1), ou en forant lemanchondelachevillesurunebutevase,dansun trou cylindrique. Dans ce dernier cas, le bton est dcoup plutt que comprim (gure 2.2b2).Figure 2.1 - Exemples dlments xs par un systme isostatique et par un systme hyperstatiqueIntroduction Section 1 e-Cahiers du CSTB- 9 -Cahier 3617 - Mai 2009(a) Exemple de chevilles expansionpar serrage couple control (2e partie)(b) Exemple de chevilles verrouillage de forme (3e partie)`c) Exemple de chevilles expansionpar dformation controle (4e partie)Figure 2.2- Types de chevillesLeschevillesscellement(gure2.2d)sontancresdans des trous prfors par collage des lments mtalliques sur la surface du trou par lintermdiaire dun mortier (mortier de rsines, par exemple). Les efforts de traction sont transmis aubtonparlintermdiairedescontraintesdadhrence entreleslmentsmtalliquesetlemortier,etentrele mortier et la face en bton du trou for.Pourcequiestdeschevillesdontlestypes,tailleset conditionsdutilisationnesontpasexpressment mentionnsdanslessectionsetpartiessuivantes,le prsentGuidefourniradesinformationsutiles,auregard notammentdexigencesfonctionnellesimportantes,mais il ne devra tre appliqu quaprs un examen dtaill de la validit et de la pertinence des procdures tablies.2.1.2Matriaux constitutifsLeprsentGuidesappliqueauxchevillesdexationdont tousleslmentsmtalliquesdirectementancrsdansle btonetconuspourtransmettreleschargesappliques sont soit en acier au carbone, soit en acier inoxydable, soit enfontemallable.Leschevillespeuventcomprendreun matriau non porteur, comme par exemple des lments en plastique, destins empcher une rotation.Danslecasdechevillesscellement,leslments mtalliques incorpors peuvent tre soit en acier au carbone, soitenacierinoxydable,etlemortierpeuttreconstitu essentiellement de rsine, de ciment ou dune combinaison des deux servant de liant.2.1.3DimensionsLe prsent Guide sapplique aux chevilles de xation dont la dimension de letage est gale ou suprieure 6 mm (M6). Pour les chevilles pour usage multiple, pour applications non structurales, se rfrer la Partie 6.Engnral,laprofondeurdancrageminimaleminhef doittrede40mm.Danscertainscasparticuliers,par exemple pour lancrage dlments hyperstatiques tels que lesplafondssuspenduslgersuniquementexposs desenvironnementsintrieurs,lavaleurminhefpeuttre rduite 30 mm. Ces restrictions demandes doivent tre clairementprcisesdansleGuidedATE.Encequi concerne les chevilles pour usage multiple, pour applications non structurales, se reporter la Partie 6. LeprsentGuidenesappliqueauxchevillesavecletage intrieurquesiellesontunelongueurletedaumoins d + 5mmaprspriseencomptedestolrances ventuelles.2.2Bton2.2.1MatriauxLeprsentGuidesappliquelutilisationdechevillesde xation dans du bton de masse volumique courante dont la classe de rsistance est comprise entre C20/25 et C50/60 inclus,conformmentlENV206;pourlesexceptions, se rfrer la Partie 6.LeprsentGuidenesappliquepasauxancragesraliss dans des chapes ou dalles dont les caractristiques peuvent ne pas correspondre celles du bton et/ou prsenter une rsistance trs faible.2.2.2Corps en btonLeprsentGuidesappliqueauxancragesralissdans des corps en bton dont lpaisseur minimale est h 2 hef, avec h 100 mm au moins. Pour ce qui est des chevilles scellement,voirlaPartie5.Pourleschevillesdestines des systmes lgers, se rfrer la Partie 6.Si lpaisseur du support en bton est infrieure la valeur requiseci-dessus,larsistancepeutalorstrerduite dufaitduneruptureparfendageprmatureoudune diminution de la rsistance au cisaillement pour les ancrages situs prs dun bord. En outre, les valeurs minimales de la distance aux bords et de la distance entre axes risquent de nepastresufsantesdufaitquuneruptureparfendage peutseproduirependantlapose.Unemoindrepaisseur du support en bton nest donc autorise que si les effets mentionns ci-dessus sont pris en compte lors de la conception et de la mise en uvre de lancrage.Figure 2.2- Types de chevilles (suite)IntroductionSection 1e-Cahiers du CSTB- 10 -Cahier 3617 - Mai 2009Introduction Section 1 e-Cahiers du CSTB- 11 -Cahier 3617 - Mai 20092.3ActionsLe prsent Guide ne traite que dapplications o les supports enbtondanslesquelsleschevillessontmisesenplace sont soumis des actions statiques ou quasi-statiques.CeGuidenesappliquequdeschevillessoumises desactionsstatiquesouquasi-statiquesdetraction, decisaillementoudesactionscombinesdetractionet de cisaillement ou de exion.2.4CatgoriesLe prsent Guide sapplique des ancrages eu gard aux :a)catgories dutilisation (voir 5 et 6) :utilisation dans du bton ssur et dans du bton non ssur ;utilisation uniquement dans du bton non ssur.b)catgories de durabilit (voir 5 et 6) :utilisationdansdesstructuressoumisesune ambiance intrieure sche ;utilisationdansdesstructuressujettesdautres conditions denvironnement.Letableau2.1rcapitulelescombinaisonspossiblesde catgories et doptions dvaluation.Lesoptionsdvaluationretenuesparledemandeur dpendent du champ dapplication (voir tableau 5.3).Tableau 2.1 - Combinaisons possibles de catgories et doptions dvalua-tion1Catgories dutilisationCatgories de durabilitOptions2bton ssur et bton non ssurbtonnon ssur seule-mentambianceintrieurescheautres condi-tions denviron-nementen fonc-tion du domaineen fonc-tion du domaine dapplica-tion31-645677-1289102.5Qualit de la conception et de la mise en uvreDansltablissementdesmthodesdapprciationetde conception gurant dans le prsent Guide, il a t suppos quelaconceptiondesancragesetquelaspcication delachevilletaienteffectuessouslecontrledun ingnieurqualipossdantuneexprienceapprofondie desancragesetouvragesenbton.Ilagalementt supposquelamiseenuvredelachevilletaitralise pardupersonnelqualisouslecontrleduningnieur dechantierandesassurerquelesspcicationsseront appliques de manire efcace.3Terminologie3.1Terminologie commune et abrviations3.1.1Ouvrages et produits3.1.1.1Ouvrages de construction (et parties douvrages) (souvent dsigns uniquement par ouvrages ) (DI 1.3.1)Toutcequiestconstruitouquirsultedoprationsde construction et est x au sol. (Cette dnition couvre la foislesbtimentsetlesouvragesdegniecivil,ainsique les lments structuraux et non structuraux.)3.1.1.2ProduitsdeConstruction(souventdsigns uniquement par produits ) (DI 1.3.2)Produits qui sont fabriqus pour tre incorpors de manire permanente aux ouvrages et mis sur le march en tant que tels.(Ce terme couvre les matriaux, lments, composants et systmes prfabriqus ou installations.)3.1.1.3Incorporation(deproduitsdansdesouvrages) (DI 1.3.2)Lexpressionincorporationdunproduitdemanire permanente dans des ouvrages signie que :son retrait de louvrage rduit les capacits de performan-ce de celui-ci etque le dmontage ou le remplacement du produit sont des oprations qui impliquent des activits de construction.IntroductionSection 1 e-Cahiers du CSTB- 12 -Cahier 3617 - Mai 20093.1.1.4Emploi prvu (DI 1.3.4)Rle(s) que le produit est destin jouer pour satisfaire les exigences essentielles.(NB : cette dnition ne couvre que lemploi prvu qui relve de la DPC.)3.1.1.5Excution (format ETAG)Cemotestutilisdansleprsentdocumentpourcouvrir touslestypesdetechniquesdincorporationtellesquela mise en uvre, lassemblage, lincorporation, etc.3.1.1.6Systme (indications EOTA/TB)Dsigne la partie des ouvrages ralise par :combinaisonparticuliredunensembledeproduits dnis, et mthodesdeconceptionparticulirespourlesystme, et (ou)procdures dexcution particulires.3.1.2Performances3.1.2.1Aptitude lemploi prvu (de produits) (DPC 2.1)Cette expression signie que les produits ont des caract-ristiquestellesquelesouvragesdanslesquelsilsdoivent tre incorpors, assembls, appliqus ou installs, peuvent, silssontcorrectementconusetraliss,satisfaireaux exigences essentielles.(NB : cette dnition ne couvre que laptitude prvue pour unemploiprvu,pourautantquecetemploirelvedela Directive Produits de Construction.)3.1.2.2Aptitudes lusage (douvrages)Dsigne laptitude des ouvrages remplir la fonction prvue et,notamment,satisfairelesexigencesessentielles correspondant cette fonction.Les produits doivent convenir aux ouvrages de construction qui (en totalit et en partie) correspondent lemploi prvu, sousrservedunemaintenancenormale,pourunedure de vie conomiquement raisonnable. Les exigences portent gnralementsurdesactionsquisontprvisibles(DPC, Annexe 1, prambule).3.1.2.3Exigences Essentielles (pour les ouvrages)Ce sont les exigences applicables aux ouvrages, qui peuvent avoir une inuence sur les caractristiques techniques dun produitetquisontdniesdanslesobjectifsdelaDPC, Annexe 1 (DPC, article 3.1).3.1.2.4Performances (des ouvrages, parties douvrages ou produits) (DI 1.3.7)Expressionquantitative(valeur,qualit,classeouniveau) ducomportementdesouvrages,partiesdouvragesou deproduits,pouruneactionlaquelleilssontsoumisouquilsgnrentdanslesconditionsdusageprvues (ouvragesoupartiesdouvrages),oudanslesconditions demploi prvues (produits).Dans la mesure o cela est possible, les caractristiques de produits, ou groupes de produits, devraient tre dcrites en termesdecomportementmesurablesdanslesspcica-tions techniques et les Guides pour ATE. Les mthodes de calcul, de mesure, dessai (le cas chant), d valuation de lexpriencedechantieretdevrication,ainsiqueles critresdeconformitdoiventtredonnssoitdans lesspcicationstechniquesapplicables,soitdansdes rfrences cites dans de telles spcications.3.1.2.5Actions (sur des ouvrages ou parties douvrages) (DI 1.3.6)Conditionsdemploidesouvragesquipeuventavoirune inuence sur la conformit des ouvrages avec les exigences essentiellesdelaDirective,etquisontlefaitdagents mcaniques,chimiques,biologiques,thermiquesou lectromcaniquesagissantsurlesouvragesousurdes parties douvrages.Lesinteractionsentrediversproduitsdanslecadredun ouvrage sont considres comme des actions .3.1.2.6Classesouniveaux(pourlesexigences essentiellesetpourlescaractristiquesde comportement des produits associs) (DI 1.2.1)Classementdescaractristiquesdecomportement deproduitsexprimessouslaformedunegammede niveauxdexigencesdesouvrages,dtermindanslesDI (Documents Interprtatifs) ou conformment la procdure prvue larticle 20.2a de la DPC.3.1.3Format-ETAG3.1.3.1Exigences (pour les ouvrages) (format ETAG 4)Expression et application, plus dtailles et en termes appli-cables lobjet du prsent Guide, des exigences pertinentes delaDPC(donnessousformeconcrtedanslesDIet spciesparailleursdanslemandat)pourdesouvrages ou des parties douvrages, en tenant compte de la durabilit et de laptitude lusage des ouvrages.3.1.3.2Mthodes de vrication (de produits) (format ETAG 5)Il sagit de mthodes de vrication utilises pour dterminer les caractristiques des produits par rapport aux exigences sur les ouvrages (calculs, essais, connaissances techniques, valuation de lexprience de chantier, etc.).Cesmthodesdevricationneserapportentqu lvaluationdelaptitudelemploietaujugementque lonportesurcelle-ci.Lesmthodesdevricationpour desconceptionsparticuliresdouvragessontappelesici essais de projet , pour lidentication de produits essais didentication,pourlasurveillancedelaralisationdes ouvrages ou celle douvrages raliss essais de surveillance et pour lattestation de conformit essais AC .Introduction Section 1 e-Cahiers du CSTB- 13 -Cahier 3617 - Mai 20093.1.3.3Spcications (pour des produits) (format ETAG 6)Transpositiondesexigencesdansdestermesprciset mesurables(danslamesuredupossibleetproportionnel-lement limportance du risque) ou qualitatifs, concernant les produits et leur emploi prvu. Lorsque ces spcications sont observes, on estime quelles rpondent aux exigences daptitudelemploidesproduitsconcerns.Desspci-cationspeuventtregalementformulesencequi concernelavricationdeconceptionsparticulires,pour lidentication des produits, la surveillance de la ralisation desouvragesoucelledesouvragesralissetpour lattestation de conformit, le cas chant.3.1.4Dure de vie3.1.4.1Dure de vie (douvrages ou parties douvrages) (DI 1.3.5 (1))Priodependantlaquellelesperformancesseront maintenues un niveau compatible avec la satisfaction des exigences essentielles.3.1.4.2Dure de vie (de produits)Priodependantlaquellelecomportementduproduitest maintenu, dans les conditions de service correspondantes, un niveau compatible avec les conditions demploi prvues.3.1.4.3Duredevieraisonnabledupointdevue conomique (DI 1.3.5 (2))Duredeviequitientcomptedetouslesaspectsutiles telsquelecotdelaconception,delaconstructionet delusage,lecotdcoulantdinaptitudeslemploi,des risques et des consquences de ruine de louvrage pendant saduredevieetlecotdelassurancepourcouvrir cesrisques,larnovationpartielleprvue,lecot desinspections,delamaintenance,delentretienetdes rparations,lecotdexploitationetdegestion,lecot relatif aux aspects dlimination et denvironnement.3.1.4.4Maintenance (douvrages) (DI 1.3.3 (1))Ensembledemesuresprventivesetautresquisont appliquesauxouvragesanquecesderniersremplis-sent toutes leurs fonctions pendant leur dure de vie. Ces mesures comprennent le nettoyage, lentretien, la peinture, lesrparations,leremplacementdespartiesdouvrages lorsque cela est ncessaire, etc.3.1.4.5Maintenance normale (douvrages) (DI 1.3.3 (2))Maintenance,comportantnormalementdesinspections, quiintervientdesdatestellesquelinterventionnesoit pasdisproportionneparrapportlavaleurdelapartie desouvragesencause,comptetenudescotsinduits (exploitation, par exemple).3.1.4.6Durabilit (des produits)Cestlaptitudedesproduitscontribuerladuredevie utile des ouvrages en conservant leurs performances, sous lesconditionsdeservicescorrespondantes,unniveau compatible avec le respect par les ouvrages des exigences essentielles.3.1.5Conformit3.1.5.1Attestation de conformit (des produits)Dispositions et procdures exposes dans la DPC et tablies conformmentlaDirective,visantgarantirquavecune probabilitacceptable,lesperformancesspciesdes produits sont respectes tout au long de la production.3.1.5.2Identication (dun produit)Caractristiques dun produit et mthodes pour les vrier, permettantdecomparerunproduitdonnceluiquiest dcrit dans la spcication technique.3.1.6AbrviationsACAttestation of conformityCECCommission of the European CommunitiesCENComit Europen de NormalisationDPCConstruction Products DirectiveECEuropean CommunitiesEFTAEuropean Free Trade AssociationENEuropean standardsFPCFactory production controlIDInterpretative documents of the DPCISO International Standardisation OrganisationSCCStanding Committee on Construction of the DPCEOTAEuropean Organisation for Technical ApprovalsETAEuropean Technical ApprovalETAGEuropean Technical Approval GuidelineTBEOTA-Technical BoardUEAtcUnionEuropennepourlAgrmenttechnique dans la constructionTC Technical CommitteeWG Working Group3.2Terminologie et abrviations particulires3.2.1GnralitsCheville de xation=lmentfabriquetassembl, permettantlaralisationdun ancrageentrelematriausupport (bton)etllmentxer. Leschevillesscellement incluent le matriau de scellement ncessaire.IntroductionSection 1 e-Cahiers du CSTB- 14 -Cahier 3617 - Mai 2009Cheville de xation=Chevilledexationdontles conforme performances sont conformes auxlexprience actuellequations de lAnnexe B.Groupe de chevilles= Plusieurschevillesdexation (fonctionnant ensemble).lment xer=Pice xer au bton.Ancrage (ou xation) = Assemblage constitu du matriau support(bton),delachevillede xationoudugroupedechevilles et de llment x au bton.3.2.2Chevilles de xationLesnotationsetsymbolesfrquemmentutilissdansle prsent Guide sont donns ci-dessous et sont illustrs aux gures 3.1 3.3. Dautres notations et symboles particuliers gurent dans le texte.a1= distanceentreaxesdeschevillesextrieures dancrages adjacents dans la direction 1 ;a2=distanceentreaxesdeschevillesextrieures dancrages adjacents dans la direction 2 ;b=largeur de llment en bton ;c1=distance un bord libre dans la direction 1 ;c2=distance un bord libre dans la direction 2 ;ccr=distanceunbordlibregarantissantlatransmis-siondelarsistancecaractristiquedunecheville isole ;ccr,N= distanceunbordlibregarantissantlatransmis-siondelarsistancecaractristiqueentraction dune cheville isole, sans effets de distance entre axes et un bord libre en cas de rupture par cne de bton ;ccr,sp= distance un bord libre garantissant la transmission delarsistancecaractristiqueentractiondune cheville isole, sans effets de distance entre axes et un bord libre, en cas de rupture par fendage ;ccr,V= distance un bord perpendiculaire la direction de lachargedecisaillementpermettantdegarantir la transmission de la rsistance caractristique au cisaillementdunechevilleisole,sanseffet dangle, de distance entre axes, ni dpaisseur du support, en cas de rupture du bton ;cmin=distance un bord libre minimale admissible ;d=diamtre de letage ou de boulon de la cheville ;do=diamtre du trou for ;d1=diamtre de la chambre fore ;d2=diamtredunechevilleverrouillagedeforme aprs expansion ;dcut=diamtre coupant de la plaquette de foret ;dcut,max=diamtrecoupantlalimitesuprieurede tolrance (voir Annexe A, gure 3.1) (foret de diamtre maximal) ;dcut,min=diamtre coupant la limite infrieure de tolrance (voir Annexe A, gure 3.1) (foret de diamtre minimal) ;dcut,m= diamtre coupant moyen de foret (voir Annexe A, gure 3.1) ;df=diamtre du trou de passage dans llment xer ;dnom=diamtre extrieur de la cheville ;h=paisseur du support en bton ;hmin=paisseur minimale du support en bton ;ho= profondeurdutroucylindriquefor,mesure lpaulement ;h1= profondeurdutroufor,mesureaupointleplus profond ;hef=profondeur dancrage effective (voir gure 3.3) ;hnom=profondeur hors-tout dancrage de la cheville dans le bton ;s1= distanceentreaxesdechevillesdungroupede chevilles dans la direction 1 ;s2=distanceentreaxesdechevillesdungroupede chevilles dans la direction 2 ;scr=distanceentreaxesdechevillespermettant latransmissiondelarsistancecaractristique unitaire de chacune des chevilles ;scr,N= distance entre axes de chevilles permettant la trans-mission de la rsistance unitaire caractristique par rupture dun cne de bton en traction de chacune deschevillessanseffetdebord,nidedistance entre axes, en cas de rupture par cne de bton ;scr,sp=distanceentreaxesdechevillespermettantla transmissiondelarsistanceunitairecaractristi-que par rupture dun cne de bton en traction de chacunedeschevillessanseffetdebord,nide distance entre axes, en cas de rupture par fendage ;scr,V= distance entre axes de chevilles perpendiculaire ladirectiondelachargedecisaillementpermet-tantdassurerlatransmissiondelarsistanceau cisaillementunitairecaractristiquedechacune des chevilles sans effet dangle, de distance entre axes, ni dpaisseur du support, en cas de rupture du bton ;smin=distance entre axes minimale admissible ;T=couple de serrage ;Tinst= couple de serrage nominal ou maximal recomman-d pour lexpansion ou la prcontrainte de a cheville ;tx=paisseur de la pice xer.3.2.3Bton et acierfc= rsistance la compression du bton mesure sur cylindres ;fc,cube= rsistance la compression du bton mesure sur cubes ;fc,test=rsistance la compression du bton au moment des essais ;fcm= valeur moyenne de la rsistance la compression du bton ;fck= rsistance la compression nominale caractristi-que du bton (dtermine sur des cylindres) ;fck,cube = rsistance la compression nominale caractristi-que du bton (dtermine sur des cubes) ;fy,test=limite lastique de lacier soumis lessai ;fyk=limite lastique nominale caractristique de lacier ; fu,test= rsistance la rupture par traction de lacier soumis lessai ;fuk=rsistance nominale caractristique de lacier.Introduction Section 1 e-Cahiers du CSTB- 15 -Cahier 3617 - Mai 2009Figure 3.1 - Cheville en placeFigure 3.2 - lment en bton, distance entre axes et distance un bord libre des chevillesFigure 3.3 - Dimensions du trou for et types spciques de chevillesIntroductionSection 1 e-Cahiers du CSTB- 16 -Cahier 3617 - Mai 20093.2.4Corps en btonLadnitiondubtonssuretdubtonnonssurest donne lAnnexe C.3.2.5Charges/effortsF=effort en gnral ;N=effort normal (+N = effort de traction) ;V=effort de cisaillement ;NRk,VRk= rsistancecaractristiquedelacheville (fractile5%desrsultats)souseffortde traction ou de cisaillement, selon le cas.3.2.6EssaisCorps=lment en bton dans lequel la cheville est dpreuveessayeFissure uni-=ssure se propageant dans une seule direction, directionnelle suivantunelargeurquasiconstantesurla profondeur du corpsFtRu =charge de rupture dans un essaiFtRu,m =chargederupturemoyennedansunesrie dessaisFtRk=fractile5%deschargesderupturedans une srie dessaisn=nombre dessais dans une srie dessaisv=coefcient de variationw=augmentation de la largeur de ssure pendant lapplication dune charge et largeur de ssure aumomentdelamiseenplacedelache-ville(N,V)=dplacement (mouvement) de la cheville lasurfacedubtonmesureparrapportla surfacedubtonendirectiondeleffort (traction, cisaillement) lextrieur de la zonede ruptureLe dplacement comprend les dformations de lacier et du bton, ainsi quun glissement ventuel de la cheville.Guide pour lvaluation de laptitude lemploi Section 2 e-Cahiers du CSTB- 17 -Cahier 3617 - Mai 20094Exigences relatives aux ouvrages4.0GnralitsCechapitreidentielesaspectsdeperformancedevant tre examins an de satisfaire aux Exigences Essentielles correspondantes, en :exprimant plus en dtail et dans des termes correspondant au domaine dapplication du prsent guide, les exigences essentiellescorrespondantesdelaDirectiveProduits deConstruction(exprimesdefaonconcrtedansles DocumentsInterprtatifsetprcisesdeplusdansle mandat),pourdesouvragesoupartiesdouvrages,et tenantcomptedeladurabilitetdelaptitudelusage des ouvrages ;les appliquant au domaine du Guide ATE (produit/systme etusageprvu),etenindiquantlescaractristiques deproduitquiendcoulent,ainsiquedautresaspects ventuellement.Le tableau 4.1 tablit la correspondance entre les Exigences essentielles(ER)delaDPC[2]auxparagraphescorres-pondantsdesDocumentsinterprtatifs[6],etdonneles caractristiquesdeschevillesassociesetlesmthodes dessai utilises pour vrier les caractristiques.La dure de vie dune cheville doit tre au moins compatible avec celle de llment xer.Tableau 4.1 - Correspondance entre les ER (Exigences essentielles) et les caractristiques des chevillesExigence essentielleParagraphe ID correspondantPerformances correspondantesPerformances et caractristiques des chevillesMthode dessai de vrication des caractristiquesER1Rsistance mcanique et stabilitID12.1.3 Effondrement2.1.4 Dformation inadmissibleStabilit sous actions essentiellement statiquesDurabilit de la rsis-tance mcaniqueAptitude lemploi dans des conditions de chantier normales :exigences pour un compor-tement charge/dplacement admissible, une charge la rupture spcique etune dispersion limiteEssais daptitude lemploi :scurit de mise en uvre dans des conditions de chantierdans du bton de faible/haute rsistanceavec variation douverture des ssuressous charges pulsatoires/de longue dureavec variation de tempratureConditions demploi admissibles :rsistance caractristique pour efforts de traction, de cisaille-ment et efforts combins de traction et de cisaillementdistance entre axes caractris-tique ; distance un bord libre caractristiquersistance caractristique au cisaillement pour une rupture par effet de bras de levierrsistance caractristique au cisaillement prs dun borddistances entre axes et un bord libre pour rsistance caractristique au cisaillementdistances minimales entre axes et un bord libredplacement ltat limite de serviceEssais de dtermination des conditions admissibles demploi :efforts de traction, de cisaille-ment et efforts combins non affects par les effets de distance un bord libre et entre axesefforts de traction avec distance entre axes caractristique ou distance un bord libre caractristiqueeffort de cisaillement avec groupe de quatre chevilleseffort de cisaillement proche dun bordeffort de cisaillement dans un angleavec distance minimale entre axes et distance minimale un bord libreissu des efforts de traction/cisaillement (voir premier tiret)ER4Scurit dutilisationLes mmes critres que ceux mentionns dans lexigence essentielle ER1 sont applicables.Section 2 : Guide pour lvaluation de laptitude lemploiGuide pour lvaluation de laptitude lemploiSection 2 e-Cahiers du CSTB- 18 -Cahier 3617 - Mai 2009CeGuidereposesurlhypothsequeladuredevie estime de la cheville pour lutilisation prvue est au moins decinquanteans.Touteslesspcicationsetmthodes dvaluationdechevillesdoiventprendreencomptecette hypothse de dure de vie.Les indications relatives la dure de vie dune cheville ne peuvent pas tre interprtes comme une garantie donne parlefabricant(ouparlorganismedagrment)maisne doivent tre considres que comme un moyen pour choisir les chevilles qui conviennent la dure de vie conomique-ment raisonnable attendue des ouvrages (DI 5.2.2).4.1Rsistance mcanique et stabilit (ER 1)4.1.1Gnralits4.1.1.1Comportement gnralLes ancrages doivent tre conus et raliss de telle faon que les charges auxquelles ils sont soumis pendant lutilisation nentranent pas lune des consquences suivantes :a)effondrement de tout ou partie de louvrage ;b)dformationsmajeuresatteignantdesproportions inadmissibles ;c)endommagementdautrespartiesdesouvragesou dquipementsoudinstallationslasuitedunedforma-tion majeure de la structure porteuse ;d)endommagementengendrparunvnementet atteignant une ampleur disproportionne par rapport la cause dorigine.Les chevilles en place doivent rsister aux charges de calcul entraction,cisaillementetcombinaisondetractionetde cisaillementauxquellesellessontsoumisespendanttoute la dure de vie prvue en assurant :1.une rsistance adquate la ruine (tat limite ultime) ;2.unersistanceadquateauxdplacements(tatlimite de service).4.1.1.2TempratureLe fonctionnement dune cheville de xation notamment sarsistanceauxchargesdecalculavecuncoefcient descuritappropri,etsacapacitdelimitationdesdpla-cements ne doivent pas tre affects par les tempratures transitoires la surface du bton dans la plage de tempratures de 40 C + 80 C (pour les exceptions, voir Partie 5).4.1.1.3PrvisibilitLecomportementdeschevilles,tantdansdesconditions demploinormalesquedansdesconditionsadverses prvues (cf. 4.1.2 Aptitude lemploi), doit tre prvisible dans ses principaux aspects.4.1.2Aptitude lemploi4.1.2.1Mise en uvre correcteLamiseenuvredeschevillesdoitpouvoirtreralise simplementdansdesconditionsdechantiernormales, laidedeloutillagespciparlefabricant,sansrisque dendommagementsusceptibledenamoindrirlaptitude lemploi.Cettemiseenuvredoitpouvoirsefaire temprature ambiante normale (entre 5 C et + 40 C).Il doit tre possible de contrler et de vrier la bonne mise en uvre des chevilles.Saufencasdefournituredoutillagespciqueparle fabricant,lamiseenuvredeschevillesdoitpouvoirtre ralise raisonnablement facilement laide des outils dont on dispose normalement sur chantier.4.1.2.2Rsistance des btonsLeschevillesdoiventpouvoirfonctionnernormalement dans des btons dont la rsistance se situe dans lintervalle couvert par le prsent Guide.4.1.2.3Variations douverture des ssuresLes chevilles de xation destines au bton ssur doivent, long terme, pouvoir continuer de fonctionner efcacement lorsdevariationsdelalargeurdessuredanslintervalle indiqu par le prsent Guide.4.1.2.4Charges pulsatoires/variableslongterme,lecomportementdeschevillesnedoitpas tre affect par des variations de leffort appliqu.4.1.2.5Efforts de longue dureLeschevillesdexationdoiventoffrirlacapacitde chargementprvuedansleurconceptionpourladurede vie utile suppose de llment xer, sans augmentation sensibledelavaleurdesdplacementsquiserait susceptible daffecter lefcacit de lancrage.4.1.2.6Types dassemblageLe bon fonctionnement des chevilles doit tre assur pour les types dassemblages prvus par le fabricant. Les assem-blages correspondant aux gures 4.1 (a) et 4.1 (b) sont traits dans le prsent Guide.Aprs pose comportant lapplication dun couple de serrage, llmentxerdoittrebloqucontrelasurfacedu matriau support. cet effet, on peut, par exemple, prvoir unvideentrelemanchonetllmentxer(miseen placeprpositionne,gure4.1(b))ouunerondelle(mise enplace autravers ,gure4.1(a))oulaprsence dlmentscompressiblessurlalongueurdumanchon (voir deuxime partie).Guide pour lvaluation de laptitude lemploi Section 2 e-Cahiers du CSTB- 19 -Cahier 3617 - Mai 2009(a) assemblages en place avec appui sur le bton(b) assemblages avec prpositionnement avec appui sur le bton(c) assemblages avec prpositionnement sans appui sur le bton(montage dport)Figure 4.1 - Types dassemblageSilefabricantsouhaitequedautrestypesdassem-blagesoientvalus,commeillustrslagure4.1(c), parexemple,ilpeutsavrerncessairedeprocder des essais supplmentaires.4.1.2.7Sollicitations dues des chocs mineursUnancragedoittreenmesuredersisterdeschocs mineurspouvantsurvenirsurlachevilleetllmentx, dans des conditions demploi normales, sans endommager la cheville, ni altrer sa capacit de charge.Le prsent Guide ne traite pas defforts de choc considrables, telsqueceuxauxquelssontexposesleschevilles destines la xation de dispositifs anti-chute.4.1.3Conditions demploi admissiblesLesconditionsdemploiprisesencomptedanslecadre duneapprciationdpendent,dansunecertainemesure, desoptionsretenuesparledemandeur.Lamesuredans laquellelasatisfactionauxexigencesestvrierdans lapprciation dpendra de loption retenue.4.1.3.1Niveau de chargementLeschevillesdoiventoffrirunecapacitdechargement sufsantepourenpermettrelutilisationdansdes applicationspratiques,enfonctiondeleurdiamtreetde leurprofondeurdancrage.Toutesleschevillesdoivent pouvoir rsister aux efforts de traction, mme, par exemple, lorsque la charge prdominante est du cisaillement.En cas de rupture par extraction, la rsistance caractristique minimaleentractiondoittresuprieure30 %dela rsistancecaractristiqueparruptureduncnede btonpourlaclassedersistanceC20/25calculeselon lesmthodesdonneslAnnexeBaveclaprofondeur dancrage spcie.4.1.3.2DplacementsLavaleurdesdplacementsdoit,tantcourtqulong terme, rester dans les limites tablies par le concepteur en fonction de lemploi prvu.4.1.3.3Distance un bord libre et distance entre axesLes chevilles doivent pouvoir tre utilises des distances (entrechevillesvoisines,entrelachevilleetunbord ducorpsenbton)compatiblesavecdesapplications structurales normales.4.1.3.4Intensit dancrageAu cours du processus de mise en place des chevilles, il ne doit y avoir ni rupture de lcrou, ni de la tige ou de la section lete, ni rupture du bton.4.1.4DurabilitLescaractristiquesdeschevillesnedoiventpaschanger pendantladuredevieutile;enconsquence,les proprits mcaniques dont dpendent laptitude lemploi et le comportement sous charge des chevilles (par exemple, matriau,revtement)nedoiventpastreamoindriespar leffet des conditions physico-chimiques ambiantes comme lacorrosionetladgradationprovoquesparlenvironne-ment (par exemple, alcalinit, humidit, pollution).Les pices des chevilles destines glisser lune sur lautre pendantlassemblage(parexemple,crousurletage oucnesurmanchon,respectivement)oupendant lutilisation (par exemple, cne sur manchon) ne doivent pas tre exposes au grippage an que leur comportement ne soit pas affect lorsque les chevilles sont charges jusqu rupture.4.2Scurit en cas dincendie (ER 2)Ne sapplique pas au prsent Guide.4.3Hygine, sant et environnement (ER 3)NesappliquepasauprsentGuide.Pourleschevilles scellement, se rfrer la Partie 5. Guide pour lvaluation de laptitude lemploiSection 2 e-Cahiers du CSTB- 20 -Cahier 3617 - Mai 20094.4Scurit dutilisation (ER 4)Sionutilisedeschevillesdansdesapplicationsola scuritdutilisationintervient,parexemplexationde partiesdouvragenonporteusesetruptureprovoquantla chute dlments, on utilise les critres valables pour ER 1.4.5 Protection contre le bruit (ER 5)Ne sapplique pas au prsent Guide.4.6conomies dnergie et isolation thermique (ER 6)Ne sapplique pas au prsent Guide.5Mthodes de vrication5.0GnralitsCe chapitre se rfre aux mthodes de vrication utilises pour dterminer les diffrents aspects de performance des produitsenfonctiondesexigencesdesouvrages(calculs, essais, connaissances techniques, expriences sur le terrain, etc.).5.1Mthodes relatives au paragraphe 4.1 (rsistance mcanique et stabilit)5.1.1GnralitsLes essais pratiqus pour lvaluation des chevilles se divisent en trois catgories :1.Essais pour conrmer leur aptitude lemploi ;2.Essai pour lvaluation des conditions demploi admissibles ;3.Essais pour vrier la durabilit.La premire partie de ce Guide donne les conditions dessai etlescritresdacceptationvalablespourtouslestypes de chevilles. Les parties qui suivent donnent les conditions dessai,lenombredessaisetlescritresdacceptation valablesuniquementpourcertainstypesparticuliersde chevilles.On suppose qu chaque taille de goujon ne correspond quune seule profondeur dancrage. Si des goujons doivent tre installs avec deux profondeurs dancrage, dune manire gnrale, les essaisdoiventtrepratiqussurlesdeuxprofondeurs.Dans des cas particuliers, par exemple en cas de rupture du mtal, on peut diminuer le nombre des essais.5.1.2Essais daptitude lemploiLesessaisdaptitudelemploiontpourbutdevrier quelefcacitetlascuritoffertesparleschevillesne sont pas inuences notablement par certaines conditions dfavorables, tant lors de leur mise en uvre quen service.Pourlesessaisdaptitudelemploi,lapprochegnrale serabasesurdesessaissurlesaspectssuivantsdu comportement :1.scurit de mise en uvre. Inuence de dfauts de mise enuvre:diamtredutroufor,nettoyagedutrou, prsence deau dans le trou, intensit dancrage et contact avec une armature pendant le forage.Les essais destins vrierlascuritdemiseenuvreindiqusdans les Parties 2 6 doivent tenir compte des consignes de mise en uvre crites fournies par le fabricant ;2.fonctionnementdansunbtondefaiblersistance (C20/25) ;3.fonctionnementdansunbtondehautersistance (C50/60) ;4.fonctionnementavecvariationdouverturedesssures (uniquementpourlapprciationducomportementdes chevilles dans un bton ssur) ;5.fonctionnement sous charges pulsatoires ;6.fonctionnement sous efforts de longue dure ;7.inuence du couple de serrage sur leffort de traction.Les essais daptitude lemploi raliser pour les chevilles destinesaubtonssuretaubtonnonssursont indiqus,pourtouslestypesdechevilles,autableau5.1. Ceuxrelatifsauxchevillesdestinesaubtonnonssur seulementgurent,pourtouslestypesdechevilles, au tableau 5.2.Guide pour lvaluation de laptitude lemploi Section 2 e-Cahiers du CSTB- 21 -Cahier 3617 - Mai 2009Tableau 5.1 - Essais daptitude lemploi des chevilles pour bton ssur et pour bton non ssurBut de lessai BtonLargeur de ssurew (mm)CritresMthode dessaidnie lAnnexe AComportement sous charge/dplacement Charge la rupture requis (3)1 Scurit de mise en uvre (1) 0.3 6.1.1.1. 0.8 (4) 5.2.12Scurit de mise en uvre - Contact avec une armature (2)C20/25 0.3 6.1.1.1. 0.7 (4) 5.83Fonctionnement dans du bton de faible rsistanceC20/25 0.5 6.1.1.1. 0.8 5.2.14Fonctionnement dans du bton de haute rsistanceC50/60 0.5 6.1.1.1. 0.8 5.2.15Fonctionnement avec varia-tion douverture des ssuresC20/25 0.1 0.36.1.1.1. et 6.1.1.2. (a) 0.9 5.56Fonctionnement sous charges pulsatoiresC20/25 06.1.1.1. et 6.1.1.2. (b)1.0 (5) 5.67 Essai de couple C50/60 0 - 6.1.1.2 (d) 5.101. Dpend du type de cheville (voir Parties 2 6).2. Ncessaire uniquement pour les chevilles avec hef < 80 mm destines aux lments en bton avec espacement des armatures < 150 mm.3. : cf. quation (6.2).4. Applicable pour 2 = 1,2. Pour dautres valeurs de 2, cf. paragraphe 6.1.2.2.2.5. Les charges de rupture doivent rester dans les mmes limites dintervalle de dispersion que les rsultats des essais de rfrence en traction.Tableau 5.2 - Essais daptitude lemploi des chevilles pour btonnon ssur seulementBut de lessai BtonCritresMthode dessaidnie lAnnexe AComportement sous charge/dplacement Charge la rup-ture requis (3)1 Scurit de mise en uvre (1) 6.1.1.1. 0.8 (4) 5.2.12Fonctionnement dans du bton de faible rsistanceC20/25 6.1.1.1. 0.8 5.2.13Fonctionnement dans du bton de haute rsistanceC50/60 6.1.1.1. 1.0 5.2.14Fonctionnement sous charges pulsatoiresC20/256.1.1.1. et 6.1.1.2. (a)1.0 (5) 5.55 Essai de couple C50/60 - 6.1.1.2 (d) 5.101. Dpend du type de cheville (voir Parties 2 6).3. : cf. quation (6.2).4. Applicable pour 2 = 1,2. Pour dautres valeurs de 2, cf. paragraphe 6.1.2.2.2.5. Les charges de rupture doivent rester dans les mmes limites dintervalle de dispersion que les rsultats des essais de rfrence en traction.Guide pour lvaluation de laptitude lemploiSection 2 e-Cahiers du CSTB- 22 -Cahier 3617 - Mai 20095.1.3Essais de dtermination des conditions admissibles demploiLesconditionsadmissiblesdemploideschevillesdans le bton dpendent de plusieurs facteurs, notamment :le type de cheville ( expansion, verrouillage de forme, scellement, etc.) ;laconceptionetlesmatriauxconstitutifsdelacheville (profondeurdancrage,diamtredutroufor,sectiondeslmentsenacier,rsistancedesmatriauxconstitutifs, etc.) ;ladirectiondeleffortappliqulacheville(traction, traction oblique, cisaillement) ;ltat du support en bton (ssur, non ssur) ;la classe de rsistance du bton ;ladispositiondeschevillesdanslecorpsenbton (distance entre axes, distance un bord libre, etc).Lesmodesderuinejouentunrleimportantdans ladterminationdesconditionsdemploiadmissibles. Eneffet,commeleprciselAnnexeC,lescoefcients partielsdescuritappliquerserontfonctiondumode de ruine.Ltendueduprogrammedessaisdpendradeceque demanderalefabricantdanslagammedeconditions demploi valuer pour chaque type de cheville.Engnral,ledemandeurchoisiralunedesoptions disponiblesdniesautableau5.3enfonctiondes conditions demploi suivantes :la cheville est destine au bton ssur et au bton non ssur (options 1 6) ;ou bien :lachevilleestdestineaubtonnonssurseulement (options 7 12) ;larsistancecaractristiqueestindiquecommetant fonctiondelarsistancedubton(options1,3,5pour le bton ssur et options 7, 9, 11 pour le bton non s-sur).Lesessaissontralissenutilisantunbtonde classe C20/25 et un bton de classe C50/60 ;ou bien :linuencedelarsistancedubtonsurlarsistance caractristiquenestpaspriseencompte.Danscecas, touslesessaissontralissavecunbtonC20/25,et lesessaisavecunbtonclasseC50/60nesontpas ncessaires.Ainsi,uneseulersistancecaractristique est valable pour toutes les classes de rsistance C20/25 (options2,4,6pourlebtonssuretoptions8,10, 12 pour le bton non ssur).larsistancecaractristiqueestindiquecommetant fonction de la direction de leffort (options 1 et 2 pour le bton ssur et options 7 et 8 pour le bton non ssur) ;ou bien :uneseulersistancecaractristiqueestindiquepour toutes les directions deffort (options 3 6 pour le bton ssur et options 9 12 pour le bton non ssur).On dtermine la fois les valeurs de distance entre axes scr et smin et de distance un bord libre ccr et cmin (options 1 4 pour le bton ssur et options 7 10 pour le bton non ssur). Pour la conception des ancrages, cette m-thode permet une interpolation de la rsistance caract-ristique en fonction des distances entre axes et aux bords libres, selon les mthodes de conception-calcul ;ou bien :lesdistancesentreaxesscretauxbordslibresccrsont dterminesparledemandeur.Cesvaleursnepeuvent trerduites(options5et6pourlebtonssuret options 11 et 12 pour le bton non ssur).titredexemple,lesessaisrequispourloption1sont rcapitulsautableau5.4.Cetteoptiondemandele programme dessais le plus important. Pour dautres options, certains de ces essais ne sont pas ncessaires. Pour plus de clart,lesinformationsrelativesauxconditionsdessaiet au nombre dessais requis pour les diffrentes options sont donnes lAnnexe B.Les mthodes dessai sont dcrites lAnnexe A.Le nombre dessais peut tre rduit si le comportement de la cheville concorde avec lexprience actuelle.Silondisposedinformationspr-existantesfournies par le fabricant et si le compte-rendu dessais correspondant comporte tous les renseignements pertinents, lOrganisme dAgrmentpeutrduirelenombredesessaisindiqus lAnnexeB,ensebasantsurcesinformations pr-existantes.Toutefois,ellesnepeuventtreprises encomptedanslvaluationquesilesrsultats correspondentauxrsultatsdessaisoulexprience du laboratoire dessais.Lesessaisncessaireslvaluationdesconditions demploiadmissiblessontbasssurlesmthodes deconceptiondelAnnexeC.Cestpourquoilechoix delamthodedeconceptionestuneconditionrequise pourlvaluationetlejugementportantsurleschevilles. Larelationentrelesdiffrentesoptionsdvaluationetla mthodedeconception-calculestindiqueautableau5.3. Larfrenceunemthodedeconceptiondiffrente ncessitedereconsidrerlesessaisrequis.Lessries dessaisgurantengrisdansletableau5.4nesont pasncessairessilamthodedeconception-calculde lAnnexe C est utilise.Guide pour lvaluation de laptitude lemploi Section 2 e-Cahiers du CSTB- 23 -Cahier 3617 - Mai 2009Tableau 5.3 - Options dvaluation traites dans le prsent GuideOptionNFissur et non ssurNon ssur seule-mentC20/25 seule-mentC20/25 C50/60Valeur unique de FRkFRk en fonction de la direc-tionccrscrcminsminMthode de conception-calcul suivant lAnnexe C1 x x x x x x xA2 x x x x x x x3 x x x x x x xB4 x x x x x x x5 x x x x xC6 x x x x x7 x x x x x x xA8 x x x x x x x9 x x x x x x xB10 x x x x x x x11 x x x x xC12 x x x x xBut des essaisClasse de rsis-tance du btonLargeur de ssure (w) (mm)Direction de leffortDistancespais-seur de llment hRemarquesMthode dessai dcrite lAnnexe ANo-tas1Rsistance caract-ristique sous effort de traction, sans inuence des distances entre axes et un bord libreC 20/25 0 Ns > scr,Nc > ccr,N hminEssai dechevilles unitaires5.2.1-2 C 50/60 0 N (4)3 C 20/25 0,3 N -4 C 50/60 0,3 N (4)5 Rsistance caract-ristique sous effort de cisaillement, sans inuence des distan-ces entre axes et un bord libreC 20/25 0 Vs > scr,Nc > ccr,N hminEssai dechevilles unitaires5.3.1(7)6 C 50/60 0 V (4)7 C 20/25 0,3 V -8 C 50/60 0,3 V (4)9Rsistance caract-ristique sous effort combin de traction et de cisaillement, sans inuence des distances entre axes et un bord libre C 20/25 0 455.4-10 C 50/60 0 45 (4)11 C 20/25 0,33060-12 C 50/60 0,33060(4)13Distance entre axes pour la rsistance caractristique en tractionC 20/25 0 Ns1 = s2 = scr,Nc > ccr,NGroupe de4 chevilles5.2.2 -14Distance un bord libre pour la rsistance caractristique en tractionC 20/25 0 Ns > scr,spc1 = c2 = ccr,sp= hminEssai de chevilles unitaires en angle5.2.1 -Tableau 5.4 - Essais de dtermination des conditions demploi admissibles (option 1)Guide pour lvaluation de laptitude lemploiSection 2 e-Cahiers du CSTB- 24 -Cahier 3617 - Mai 2009But des essaisClasse de rsis-tance du btonLargeur de ssure (w) (mm)Direction de leffortDistancespais-seur de llment hRemarquesMthode dessai dcrite lAnnexe ANo-tas15Rsistance caractris-tique en cisaillement dans un bton non ssur pour rupture par effet de levierRsistance caractris-tique en cisaillement dans un btonC 20/25 0 Vs = scr,Nc ccr,N hminGroupe de4 chevilles5.3.3(5)(6) 16 C 20/25 0 Vc1 pour rupture bton c2 ccr,Vs scr,VEssai de chevilles unitaires prs dun bord, chargement dans la direction C1(2)17non ssur prs dun bord libreC 50/60 0 V 5.3.1(2)(3)18Rsistance caractris-tique en cisaillement dans un bton ssur prs dun bord libreC 20/25 0,3 Vc1 pour rupture bton c2 ccr,Vs scr,VEssai de chevilles unitaires prs dun bord, chargement dans la direction C15.3.1(2)(3)19Distance entre axes et un bord libre corres-pondant la rsistance caractristique en cisaillementC 20/25 0 Vc1 pour rupture bton c2 ccr,Vs scr,VGroupe de2 chevilles dans un angle, charge-ment dans la direction C15.3.2(2)(3)20Distance entre axes et un bord libre minimaleC 20/25 0 (1)s = sminc = cmin= hminGroupe de2 chevilles dans un angle, charge-ment dans la direction C15.9 -La srie dessais en ombre grise gurant au tableau 5.4 ne sera pas ncessaire si le modle de conception-calcul de lAnnexe C est utilis.1. Couple de serrage accru par incrments de 0,2 Tinst.2.La valeur de c1 doit tre choisie de faon provoquer la rupture du bton prs dun bord de prfrence une rupture de lacier ou une rupture par effet de levier.3. Ces essais ne seront pas ncessaires si les rsultats des essais prvus au Tableau 5.4, ligne 16, concordent avec lexprience actuelle (cf. Annexe B).4. Ces essais ne seront pas ncessaires si, dans les essais utilisant un bton de rsistance C20/25, la ruine est provoque par la rupture de lacier.5. En cas de rupture de lacier, la distance entre axes peut tre rduite (voir prcisions lAnnexe A, paragraphe 5.3.3).6. Si diffrents types de chevilles dune seule dimension sont disponibles, la cheville la plus rigide ayant la plus forte rsistance dacier, doit tre choisie.7. Les essais selon la ligne 5 ne sont exigs que si la cheville a une section sufsamment rduite dans le sens de la longueur, ou si le manchon dune cheville de type manchon devrait tre pris en considration, ou dans le cas de pices letage intrieur. 5.1.4Essais de vrication de durabilitLacorrosion,ladgradationdurevtementoulegrippage de parties mobiles (par exemple, cne et manchon) peuvent avoir une inuence sur le comportement des chevilles. On doit donc prendre en considration les lments suivants :a) CorrosionIlnestexigaucuneconditionparticuliredessaisilon respectelesconditionsindiquesauparagraphe6.1.3. Sileschevillesdoiventtreutilisesdansdesconditions particulirementagressives,commelimmersionperma-nente ou par intermittence dans leau de mer ou dans une zonesoumiseauxembrunsmarins,latmosphrechlore des piscines intrieures ou une pollution chimique extrme (par exemple, usines de dsulfurisation ou tunnels routiers dans lesquels sont rpandus des produits de dverglaage), des dispositions particulires doivent tre prises, y compris pourlesessais,enprenantencomptelesconditions denvironnement et lexprience disponible ;b) RevtementOndoitfairelapreuvedeladurabilitdurevtementqui garantitlaptitudelemploietlaprennitdersistance des chevilles.CeGuidenedonneaucuneconditionparticuliredessai pourvrierladurabilitdurevtement,carcesessais dpendent du type de revtement. Il convient lorganisme dagrment de dcider des essais appropris.Tableau 5.4 (suite) - Essais de dtermination des conditions demploi admissibles (option 1)Guide pour lvaluation de laptitude lemploi Section 2 e-Cahiers du CSTB- 25 -Cahier 3617 - Mai 2009Ondoittenircomptedesconditionsdenvironnement suivantes lorsque lon value la durabilit des revtements :conditions intrieures sches :alcalinit leve (pH 13,2),plage de temprature 5 C + 40 C,autres conditions ambiantes :alcalinit leve (pH 13,2),plage de temprature 40 C + 80 C,eau de condensation,chlorures,anhydride sulfureux,oxyde dazote,ammoniac.Ilestinutiledesoumettredesessaislesrevtements dezinc(lectrozingusougalvanisschaud)silssontutiliss en intrieur sec ;c) GrippageIlnestdonnaucuneconditionparticuliredessai pourdmontrerlaconformitaveclesexigences duparagraphe4.1.4carellesdpendentdesmesures spciquesprisespourempcherlegrippageetdoivent doncfairelobjetdunedcisionpriseparlorganisme dagrment responsable.5.2Scurit en cas dincendie (ER2) NesappliquepasauprsentGuide.Lesancrages concernantlarsistanceaufeupeuventtredtermins selon le Rapport Technique 020 valuation des ancrages dans le bton concernant la rsistance au feu .5.3Hygine, sant et environnement (ER3)NesappliquepasauprsentGuide.Pourleschevilles scellement, se rfrer la Partie 5.6valuation et jugement de laptitude lemploi des chevilles6.0GnralitsLeprsentchapitrefournit,entermesprcisetmesu-rables(danslamesuredupossibleetenfonctionde limportancedurisque),ouentermesqualitatifs,les exigences de performance respecter (chapitre 4) concer-nantlesproduitsetleurusageprvu.Ilsappuiesur les mthodes de vrication (chapitre 5).Les critres suivants doivent tre apprcis :a) Fractile 5 % des charges de ruptureLefractile5%deschargesderupturemesuresdans unesriedessaisdoittrecalcullaidedemthodes statistiques pour un niveau de conance de 90 %. dfaut de vrication prcise, il faut, en gnral, supposer une loi normale et un cart type de la population inconnu.F5 %=F(1 - ks . v)(6.0)par exemple :n= 5 essais :ks = 3,40n= 10 essais : ks = 2,57b) Conversion des charges de rupture pour tenir compte de la rsistance du bton et de lacierDanscertainscas,ilpeutsavrerncessairedeconvertir les rsultats dune srie dessais pour tablir une corrlation avecunersistancedebtonautrequecelleducorps dpreuve (par exemple dans la comparaison des rsultats dessais pulsatoires avec les rsultats dessais sous traction statique raliss sur un corps dpreuve diffrent). Dans ce cas, il y a lieu de tenir compte du mode de ruine.Dans le cas de rupture du bton, cette conversion doit tre ralise laide de lquation (6.0a)FRu (fc)= FtRu . (fc / fc,test)0,5(6.0a)o :FRU (fc)=charge de rupture la rsistance la compression du bton fc.Dans le cas de rupture par extraction-glissement, il y a lieu dedterminerlinuencedelarsistancedubtonsurla charge de rupture. dfaut dinformations plus prcises, on peut se servir de lquation (6.0 a) comme approximation.Encasderupturedelacier,lachargederupturedoittre rapportelarsistancenominaledelacierlaidede lquation (6.0 b)FRu (fuk) = FRtu . fuk fu,test(6.0b)o :FRU (fuk) =chargederupturepourlarsistancenominale la rupture de lacier.6.1valuation et jugement relatifs au paragraphe 4.1 (Rsistance mcanique et stabilit)6.1.1Aptitude lemploiLAgrmentdunechevillenepeuttreobtenuquesiles critresrelatifsauxessaisdaptitudelemploisont remplis dans tous les rsultats dessai. Pour rpondre ces exigences, il peut savrer ncessaire, dans certains cas, de rduirelarsistancecaractristiquedevanttrespcie dans lATE [voir 6.1.2.2.1(b)].Guide pour lvaluation de laptitude lemploiSection 2 e-Cahiers du CSTB- 26 -Cahier 3617 - Mai 20096.1.1.1Critres valables pour tous les essaisTouslesessaisnumrsauxlignes16des tableaux5.1ou5.2,respectivement,doiventrpondreaux critres suivants :a)Lescourbesdecharge/dplacementdoiventfaire apparatreunecroissancecontinue(voirgure6.1). Aucunerductiondechargeet/oudepartiehorizontale ouquasihorizontaledelacourbeprovoqueparun glissementnoncontrldelachevillenestacceptable jusqu une charge de :N1 = 0,7 NRU(essais dans du bton ssur)(6.1a)N1 = 0,8 NRU (essais dans du bton non ssur)(6.1b)o :NRU est la charge maximale pour lessai unitaire.Ladnitiondeglissementnoncontrlestdonnedans les parties suivantes de ce Guide.Figure 6.1 - Exigences pour la courbe de charge/dplacementDunemaniregnrale,lorsquelesexigencesde lquation(6.1)nesontpassatisfaiteslorsdunessai, larsistancecaractristiquequidoittreindiquedans lATEdoittrediminue[cf.6.1.2.2.1(b)].Onpeutignorer cettediminutionsi,dansunesrieindividuelledes-sais,unessaiaumaximumfaitapparatreunecourbede charge/dplacement prsentant un palier court en de de lavaleurdtermineparlquation (6.1),sousrserveque toutes les conditions suivantes soient satisfaites :lcart nest pas substantiel ;lcartpeuttrejusticommentantpascaractris-tiqueducomportementdelachevillemaisestdun dfautdelachevillesoumiseessai,delaprocdure dessai, etc. ;lecomportementdelachevillerpondaucritrelors dune srie supplmentaire de dix essais.b)Ladispersiondescourbesdecharge/dplacement doittrelimitedefaonempcherunediminution importantedelachargederupturedungroupede chevilles. Si lon ne procde pas une analyse dtaille destine dmontrer la conformit avec cette exigence, on peut considrer quil y a conformit si, dans chacune dessriesdessais,lecoefcientdevariationdedpla-cementdelachevillesousunechargecorrespondant 0,5=FtRU,m(FtRU,m=chargederupturemoyennedans cettesriedessais)estinfrieur40%.Danscette valuation,onpeutngligerlinuencedesdiffrentes forcesdeprcontraintesrsiduellessurledplacement pour F = 0.5 FtRU,m.Celapeutsefaireparledcalageparallledetoutesles courbesdecharge/dplacementverslepointdeforcede prcontrainte rsiduelle le plus bas (cf. gure 6.2).Ilnestpasncessairederespecterlecoefcientde variationdedplacementdescourbesdunesrie dessais si, dans cette srie dessais, tous les dplacements une charge de 0,5 FRu,m sont 0,4 mm.Figure 6.2 - Inuence de la prcontrainte sur les courbes de charge/dplacementGuide pour lvaluation de laptitude lemploi Section 2 e-Cahiers du CSTB- 27 -Cahier 3617 - Mai 2009c)Dans chaque srie dessais, le coefcient de variation de la charge ultime doit tre infrieur v = 20 %.d)Le facteur selon lquation (6.2a, b) doit tre suprieur lavaleurdonnedanslestableaux5.1ou5.2, respectivement. = valeur infrieure de NtRu,mNrRu,m (6.2a)et : NtRkNrRk (6.2b)o : NtRu,m ; NtRK =valeurmoyenneoufractile5%,respective-ment,deschargesultimesdansunesrie dessais.NrRU,m ; NrRK=valeurmoyenneoufractile5%,respective-ment, de la charge ultime de rfrence pour larsistancedubtonprsentedansla srie dessais value pour du bton ssur (chevillessoumisesdesessaisdansdu btonssur)oupourdubtonnonssur (chevillessoumisesdesessaisdansdu bton non ssur), respectivement.Lquation(6.2b)sebasesurunesriedessaisavecun nombre comparable de rsultats dessais dans les deux sries. Silenombredessaisdanslesdeuxsriesesttrsdiffrent, lquation (6.2b) nest alors pas ncessaire si le coefcient de variation des sries dessais est infrieur ou gal au coefcient de variation de la srie dessais de rfrence.Sileschevillescorrespondentlexprienceactuelle (cf.AnnexeB),lachargeultimederfrenceestlavaleur escompte pour la rupture par arrachement dun cne de bton.OntrouvedanslAnnexeBlesquationsutilisespour le calcul de NrRU,m et NrRK.Silachevillenecorrespondpaslexprienceactuelle, NrRU,metNrRKsontdrivsdesessaispratiqusdans desconditionsnormales,selonleparagraphe5.1.3,sur des chevilles isoles, sans inuence de la distance un bord libre et de la distance entre axes, charges en traction.Si les critres pour la valeur requise de (cf. tableau 5.1 ou 5.2, respectivement) ne sont pas satisfaits lors dune srie dessais,ilfautalorsdiminuerlarsistancecaractristique [cf. 6.1.2.2.1(b)].6.1.1.2Critres valables pour des essais spciquesLes critres suivants doivent tre apprcis :a) Essais avec variation douverture des ssuresDunemaniregnrale,lorsdechaqueessai,letaux daugmentation de dplacement des chevilles, rapport sur une chelle semi-logarithmique (cf. gure 6.3), devrait soit diminuer, soit tre presque constant : les critres de dpla-cementadmissibleaprs20(20)et1000(1000)cycles douverturedessuressontdterminsenfonctiondu nombre dessais comme suit : -de 5 9 essais : 20 2 mm et 1000 3 mm ;-de1020essais:202mm;unessaiestautoris jusqu 3 mm ;-1000 3 mm ; un essai est autoris jusqu 4 mm ;-> 20 essais : 20 2 mm ; 5 % des essais sont autoriss jusqu 3 mm ;-10003mm;5%desessaissontautorissjusqu 4 mm.Figure 6.3 - Critres relatifs aux rsultats des essais avec variation douverture des ssuresb) Essais avec charge pulsatoireLaugmentation des dplacements pendant le cycle dessai doitsestabiliserdefaonindiquerquuneruptureest peususceptibledeseproduireaprsquelquescycles supplmentaires.c) Essais de longue dureLaugmentation du dplacement doit diminuer avec le temps dune manire qui indique quune rupture est peu susceptible de se produire.d) Essais de couple de serrageLefractile95%delaforcedetractiongnredansles essaisdecoupledeserragepourunmomentT=1,3Tinst (selon la mme mthode de calcul que pour lquation 6.0a) doittreinfrieurlalimitelastiquenominale(As.fyk) du boulon ou de la vis. Aprs lessai, il devrait tre possible de dvisser la xation.6.1.2Conditions demploi admissibles 6.1.2.1CritresLes critres suivants doivent tre apprcis :a)Danstouslesessaisdetraction,ondoitseconformer auxexigencesrelativesaucomportementde charge/dplacement, donnes dans le paragraphe 6.1.1.1a).b)Ladispersiondescourbesdecharge/dplacementdoit trelimite;pourleschevillesdestinesdubton ssuretdubtonnonssur,lapentedescourbes decharge/dplacementnedoitpastretropdiffrente dans du bton non ssur et dans du bton ssur, an dempcherunediminutionsignicativedelacharge derupturedegroupesdechevilles.dfautdanalyse dtaille, ces exigences peuvent tre considres comme tant satisfaites si, dans chaque srie dessais, le coefcient de variation des dplacements pour une charge F = 0,5FtRu,m nest pas suprieur 25 %, et pour les chevilles destines Guide pour lvaluation de laptitude lemploiSection 2 e-Cahiers du CSTB- 28 -Cahier 3617 - Mai 2009 du bton ssur et du bton non ssur, le rapport du modulescantmoyenentrelachargemaximaleet le point dorigine dans du bton ssur et du bton non ssur nest pas suprieur environ 3.c)Lavaleurmoyennedescoefcientsdevariationdes charges ultimes doit tre infrieure v = 15 % pour toutes les sries dessais de chevilles soumises des charges de traction, lorsque la rupture est provoque par la rupture ou le fendage du bton ou par extraction-glissement.6.1.2.2valuation des conditions demploi admissiblesLe texte qui suit est applicable loption 1. On peut valuer lesautresoptionsdelammemanireenprenanten compte les indications donnes dans lAnnexe B.6.1.2.2.1Rsistance caractristique dune cheville isolea) GnralitsLa rsistance caractristique correspond au fractile 5 % des charges de rupture (cf. quation (6.0a)) pour une rsistance de bton de fck (toute rupture de bton, y compris la rupture par extraction-glissement) ou une rsistance de lacier de fyk ou fuk (rupture de lacier), respectivement. La conversion des charges de rupture en fck ou fuk, respectivement, doit se faire selon lquation (6.0b).Lesrsistancescaractristiquesdechevillesisoles,sans inuencedeladistanceunbordetdeladistanceentre axes,souschargesdetraction,decisaillementoudune combinaisondetractionetdecisaillement,sontvalues daprs les essais et selon le tableau 5.4, lignes 1 12.LarsistancecaractristiqueFRkpourlarupturedubton (parextraction-glissementetparfendage)calculeparles mthodessuivantespourunbtondeclasseC20/25doit tre arrondie aux nombres suivants :FRk [kN] = 3/4/5/6/7,5/9/12/16/20/25/30/35/40/50/60/75/95/115/140/170/200/250/300Enfonctiondelexprienceultrieureacquiseparles InstitutsdEssai(parexemple,avanttoutdavantagede rsultatsdessais),lesincrmentsdanslarsistance caractristiquepeuventtrepluspetitsountrevalables quepourcertainsmodesderuptureoupourdeschevilles hors de lexprience actuelle.Larsistancecaractristiquedunechevilledansdubton dontlaclassedersistanceestsuprieureC20/25se calcule en multipliant les valeurs ci-dessus par un facteur c. En cas de rupture par cne de bton, et avec des chevilles conformes lexprience actuelle, c = (fck/20)0,5.Danstouslesautrescas,oncalculelefacteurcselon lquation (6.3)c= NRK (C) NRK (C20/25) (6.3)NRk (C)= rsistancecaractristiquepouruneclasse de rsistance de bton suprieure C20/25NRk (C 20/25) = rsistance caractristique pour la classe de rsistance de bton C20/25Lvaluation de NRk doit se faire selon a) et b) de ce chapitre.Lquation(6.3)doittrevaluepourdesessaisdansdu bton ssur et dans du bton non ssur. La valeur la plus basse est dterminante.Pourlesxationsdansdubtonnonssur,lacharge caractristiqueretenuepourlebtonssurpeuttre multiplie par le facteur ucr.Pouruneruptureparcnedebtonetdeschevilles selonlexprienceactuelle(cf.AnnexeB),onaucr=1,4 (cf. Annexe C). Dans tous les autres cas, ucr est donn par lquation (6.4). NRK (bton non ssur)NRK (bton ssur)ucr =(6.4)o :NRk (bton non ssur=rsistancecaractristiquedans dubtonnonssur,value selon a) et b) de ce chapitre.NRk (bton ssur)=rsistancecaractristiquedans dubtonssur,valueselon a) et b) de ce chapitre.Lquation(6.4)doittrevaluepourdesessaisdansdu bton de faible rsistance et de forte rsistance. La valeur laplusbasseestdterminanteetdoittreappliqueaux ancragespourtouteslesclassesdersistance.Sices valeurssontsensiblementdiffrentesetsilcartpeut sexpliquerparlecomportementdelacheville,diffrentes valeurs pour diffrentes rsistances de bton peuvent tre alors donnes dans l ATE.On devrait faire la distinction entre les cas suivants lors de lvaluation :1.Lorsquedeschevillesisolessontconformes lexprienceactuelledansuneouplusieursdirections decharge,oncalculeralarsistancecaractristique correspondante daprs lAnnexe B.2.Lorsquedeschevillesisolesnesontpasconformes lexprienceactuelle,lesconditionssuivantessont applicables.On doit calculer la rsistance caractristique daprs les rsultats des essais correspondants selon le paragraphe 5.1.3, comme indiqu ci-aprs :Rupture par arrachement dun cne de btonSi une rupture par cne de bton se produit dans du b-tondefaibleetdehautersistance,touslesrsultats peuventalorstrevalusensembleetoncalculerala rsistance caractristique pour diffrentes classes de r-sistance du bton selon lquation (6.0a).Rupture de lacierSilarupturedelacierseproduitdansdubtonde faibleetdehautersistance,onconvertiralescharges de rupture mesures en fuk selon lquation (6.0b). Tous les rsultats peuvent tre valus ensemble.Guide pour lvaluation de laptitude lemploi Section 2 e-Cahiers du CSTB- 29 -Cahier 3617 - Mai 2009Autres modes de ruptureDans tous les autres cas, les rsistances caractristiques des diffrentes classes de rsistance du bton doivent tre interpolesdemanirelinaireentreNRkpourlebtonde faible rsistance et NRk pour le bton de haute rsistance.Dune manire gnrale, les quations dinteraction donnes dans lAnnexe B sont applicables. Si les charges de rupture mesures dans les essais dinteraction sont infrieures aux valeurscalculesdaprslesquations,ondevravaluer unequationdinteractionmodie,ayantlammeforme gnrale, de faon pouvoir prdire le fractile 5 % des rsultats des essais combins de traction et de cisaillement.b)Rduction de la rsistance caractristique en tractionLarsistancecaractristiqueentractiondoittrerduite sicertainesexigencesnesontpassatisfaitescomme il est dcrit dans ce qui suit :1.Comportementdecharge/dplacement,chargesdetrac-tion.Silesexigencesrelativesaucomportementde charge/dplacementselonleparagraphe6.1.1.1(a) nesontpassatisfaitesparlesessaisdetraction conformes au paragraphe 5.1.2 et (ou) 5.1.3, la rsistance caractristiqueindiquedanslATEdevraalorstre diminue comme il est indiqu ci-aprs :NRk=NRK,0. A1req. A1 (6.5)o :NRk=rsistance caractristique gurant dans lATENRk,0=rsistance caractristique selon 6.1.2.2.1(a)1=rapport N1/Nu le plus bas de tous les essaisN1=chargepourlaquelleseproduitunglissement non contrl de la cheville (cf. gure 6.1)NtRU=charge de rupture pour cet essaireq. =0,7 essai dans du bton ssur1=0,8 essai dans du bton non ssur2.Essaisavecvariationdouverturedesssures,essais avec charge pulsatoire et essais de longue dure.Si, lors des essais avec variation douverture des ssures, avecchargepulsatoireetessaisdelonguedure,les exigencesrelativesaucomportementaudplacement nesontpassatisfaites(cf.6.1.1.2),larsistance caractristique doit alors tre rduite et les essais rp-ts jusqu ce que les exigences soient satisfaites. 3.Charge ultime dans les essais daptitude lemploi. Silesexigencesrelativeslachargeultimedansles essaisdaptitudelemploi[cf.6.1.1.1(b)]daprsle tableau5.1,lignes36ouletableau5.2,lignes36 respectivement,nesontpassatisfaitesdansuneou plusieurs sries dessais, on doit alors diminuer la rsis-tance caractristique comme il est indiqu ci-dessous : NRk=NRK,0. A req. A(6.6)o :NRk, NRk,0voir 6.1.2.2.1(b) (1)valeurlaplusfaibleselonlquation(6.2)de toutes les sries dessaisreq. valeurrequisededaprsletableau5.1ou tableau5.2, respectivement.Silesexigencesrelativesaucomportement,audpla-cementetlachargeultimenesontpassatisfaites,cest alors le cas qui donne la valeur la plus faible de NRk qui est dterminant.6.1.2.2.2Coefcient partiel de scuritLe coefcient partiel de scurit (cf. Annexe C) doit tre valupartirdesrsultatsdesessaisdescuritde mise en uvre selon les lignes 1 et 2 du tableau 5.1 et du tableau5.2,respectivement.Lesvaleursdereq., valables pour les diffrents coefcients partiels de scurit , sont donnes dans le tableau 6.1. Les essais qui donnent la valeur la plus leve pour sont dterminants.Tableau 6.1 - Valeurs de req. dans les essais de scurit de mise en uvreCoefcient partiel de scurit 2req. pour les essais, selon les Tableaux 5.1 ou 5.2 respectivementLigne 1 Ligne 21,0 0,95 0,851,2 0,8 0,71,4 0,7 0,66.1.2.2.3Distance entre axes scr,N et distance un bord libre ccr,N pour une charge de traction (rupture par arrachement dun cne de bton)Ladistanceentreaxesscr,Nestdduitedesrsultatsdes essaisdetractionsurdesgroupesdequatrechevilles avec s1 = s2 = scr,N (cf. tableau 5.4, ligne 13). La charge de rupturemoyennedugroupedoittreapproximativement quivalente 4 fois la valeur pour une cheville, sans inuence deladistanceunbordlibreetdeladistanceentreaxes pourlammersistancedebton.Pourdesraisonsde statistique,lachargederupturemoyennedungroupede quatrechevillesseragnralementinfrieurequatrefois la charge moyenne de quatre chevilles isoles. Cette rduc-tion peut tre de lordre denviron 10 %. Si cette condition nestpassatisfaite,lesessaisdoiventalorstrerpts avecunedistanceentreaxessuprieure.Sileschevilles correspondentlexprienceactuellepourrupturepar arrachementduncnedebtontellequedniedans lAnnexe B, les essais avec groupes de quatre chevilles sous chargedetractionpourladterminationdescr,N=3hefne sont pas ncessaires.La distance aux bords libres ccr,N doit tre prise gale 0,5 scr,N.Guide pour lvaluation de laptitude lemploiSection 2 e-Cahiers du CSTB- 30 -Cahier 3617 - Mai 20096.1.2.2.4Distanceauxbordslibresccr,spetdistance entreaxesscr,sppourunechargedetraction (rupture par fendage)Ladistanceauxbordslibresccr,spestvaluepartirdes rsultats des essais de traction sur des chevilles isoles en angle (c1 = c2 = ccr,sp) (cf. tableau 5.4, ligne 14). La charge de rupture moyenne lors dessais sur des chevilles en angle doit tre approximativement la mme que pour une cheville sans inuencedeladistanceauxbordslibresetdeladistance entreaxes,pourunemmersistancedebton.Sicette condition nest pas satisfaite, les essais doivent tre rpts avec une plus grande distance aux bords libres. La distance entre axes scr,sp doit tre prise gale 2 ccr,sp. Si la distance aux bords libres ccr,sp. est infrieure ou gale ccr,N, le calcul de la rsistance au fendage peut alors tre ignor lors de la conception des ancrages (cf. Annexe C). 6.1.2.2.5Rsistance caractristique en cisaillement en cas de rupture par effet de levierSilesrsultatsdesessaisconduitssurdesgroupes dechevillesdunemmedimension(cf.tableau5.4, ligne15)sontconformeslexprienceactuelle (cf.AnnexeB),larsistancecaractristiqueestalors calcule daprs lAnnexe C. Sinon, la valeur k (cf. Annexe C) doittrevaluepartirdesrsultatsdesessaisdcrits lAnnexe A, 5.3.3, selon lquation (6.7). VtRkNRkk =(6.7)o :NRk = capacitdetractioncalculedugroupede chevilles. Silonacceptelexprienceactuelle,NRkest donn par lquation (6.7a).NRk = 10hef . fc,test (s+3hef)2 9h2ef1,5 0,5(6.7a)Silavaleurdeknestpassignicativementinuencepar la dimension de la cheville, une seule valeur de k doit alors treaffectetouteslesdimensionsdechevilles:celle quicorrespondlalimiteinfrieuredesrsultatsdessais. Celaestgalementvalablepourcertainesgammesde dimensions de chevilles. Si la valeur k augmente de manire signicativeavecladimensiondelacheville,diffrentes valeursdekpourrontalorstreutilisespourchaque dimension de cheville dessai.Si dans les essais avec la distance entre axes la plus petite autorise,unerupturedelacierseproduitetsik,selon lquation (6.7a), est infrieur : 1,0 pour hef < 60 mm ou2,0 pour hef 60