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Leçon 4 : Assemblages constructifs

CONCEPTION DE CONSTRUCTIONS EN BETON PREFABRIQUE

Leçon 4

Assemblages constructifs


But des assemblages

• Liaisonner les éléments avec la construction portante

• Transférer les efforts au travers des joints

• Transférer les efforts vers les composants de stabilité

• Assurer le fonctionnement de sous-systèmes complémentaires:

action diaphragme des planchers,

distribution transversale de charges concentrées,

réalisation de structures hyperstatiques

etc.


Critères de conception

Conportement structurel

Résistance

Influence de changements de volume

Déformations

Ductilité

Durabilité

Principe de composition équilibrée d’un détail de liaison

Soudures Liaison principale

Ancrage barre

Epaisseur minimale de béton pour assurer l’ancrage de l’armature soudée



Tolérances dimensionnelles

Possibilité de règlage en 3 directions

Absorption de variations en longueur

dans les espaces entre éléments

Tenez compte des différences de contreflèche entre éléments de longueur différente

Elément plus long



Résistance au feu

Les assemblages doivent avoir la même résistance au feu que les éléments

Evitez le passage de gaz chaud ou flammes au travers des éléments ou des joints


Mécanismes de transfert de forces

Occlusion

Barre dans un Colonne dans un Profilé métallique

évidement puits de fondation collé dans une colonne

Evidement

Barre

Neoprène

Profilé métallique

Eventuellement avec boulon + plaque métallique



Recouvrement d’armatures

Principe de recouvrement

Liaison par goujon

entre épingles

Armatures ancrées dans les joints et évidements

goujon

moule

béton coulé sur place

épingles de liaison



Goujons

Principe de transfert de forces au moyen de goujons



• Adhésion

• Friction

Surface de dalle alvéolée rendue rugueuse

Transfert d’efforts de cisaillement par friction + occlusion



Cisaillement combiné avec occlusion

Joints crantés

Transfert d’efforts de cisaillement dans les joints verticaux entre murs

Armature de chaînage



Décalage de joints

Transfert de forces par décalage de joints



Liaisons boulonnées

Liaison boulonnée entre poutre et colonne

Cornière en fer dans le

pied de colonnes pour

liaison boulonnée

Boulon encastré

Armature filetée en tête

Douille expansive forée

Douille filetée ancrée

neoprène



Soudure

Profilés métalliques incorporées

dans le béton

Soudure

Armature soudée à une cornière

Armature transversale

Liaison soudéePlat métallique ancré

Bande métallique soudée aux plats


Types d’assemblages

Transfert d’efforts de compressionDes matériaux d’appuis ou un lit de mortier sont nécessaires pour éviter des concentrations de contraintes et permettre certains mouvements

Exemples de

surfaces de contact

irrégulières Différentes conditions de charges

dans des appuis élastomères

Risque d’éclatement en cas d’absence ou de mauvais dimensionnement de l’appui



Transfert d’efforts de compression

Contraintes de traction dans les éléments avoisinants

Appui dur concentré Dilatation latérale d’un

matériau d’appui doux

Contraintes de traction dans l’about de colonnes

Contraintes de traction à une certaine distance des abouts

Etriers

Rétrécissement des trajectoires de contraintes

Déformation du matériau d’appui



Transfert d’efforts de traction

Recouvrement d’armatures, éventuellement combiné avec action de goujon

Armatures en attente ancrées dans du béton coulé en place

Armatures en attente ancrées dans des alvéoles évidées

Goujon entre armatures en épingle

Armatures ancrées dans les joints entre éléments



Transfert d’efforts de traction Boulonnage, soudure, liaisons mécaniques.

Soudure d’une cornière à des détails métalliques incorporés

Cornières métalliques fixées par boulonnage Suspension dans des douilles filetées mécaniqueet rails d’ancrage



Transfert d’efforts de traction Goujons

Liaison avec tiges dans une gaine pour appuis isostatiques

Appui néoprène

Tiges

Gaine remplie de béton fin



Transfert d’efforts de cisaillement Adhérence, friction, crantage, goujons, etc.

Contraintes de cisaillement dans les joints longitudinaux entre dalles alvéolées de planchers

Transfert de contraintes de cisaillement horizontales entre poutre et planchers, par friction et effet goujon des étriers



Transfert de moments fléchissants Boulonnage, soudure, recouvrement d’armatures

Liaison hyperstatique

entre poutre et colonne

Cornières avec armatures soudées pour recouvrir les armatures

principales de la colonne

Soudures

Soudure

Armatures d’ancrage soudées aux cornières

cornière



Transfert de torsion Boulonnage, soudure

Exemple d’une liaison devant reprendre de la torsion

Tiges filetées dans gaines remplies de béton


Autres critères de conception

Production Evitez des surcharges de détails

Evitez de perforer les moules

Minimisez le nombre de détails à incorporer

Utilisez des détails standardisés

Utilisez des détails en série

Laissez la possibilité pour solutions alternatives

Utilisez des détails excluant des erreurs d’utilisation

Stockage et montage Des détails en saillie peuvent rendre le stockage difficile

Choisissez des détails de liaison simples et rapides

Les tolérances dimensionnelles doivent pouvoir être reprises

Les assemblages doivent être facilement accessibles


Autres critères de conception

Choisissez des solutions simples

Solution complexe

Bon exemple de liaison

efficace

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