4 les eurocode, syndicat national du béton prêt à l'emploi
TRANSCRIPT
Les EUROCODESLes EUROCODES
22
SommaireSommaireL’architecture documentaire
Le cadre normatifL’historique Les différents Eurocodes et leur rôleLes évolutions notablesEurocode 2 - NF EN 1992 – 1 – 1
Les modalités de définition des bétonsLes principes de calcul (ce qui ne change pas)
Durabilité, enrobage, fissuration, feu… (ce qui change)
Application (la prescription)
33
Le cadre DDéécret ncret n°° 8484--74 du74 du26/01/1984 sur la normalisation26/01/1984 sur la normalisation
«Fournir des documents de référence comportant des solutions à des problèmes techniques et commerciaux concernant les produits, biens et services qui se posent de façon répétée dans des relations entre partenaires économiques, scientifiques, techniques et sociaux »
44
Le cadre
• Normes de conception et de calcul (Eurocodes)
• Normes de matériaux et de produits
• Normes d’exécution
• Normes d’essais
• Agréments techniques (futurs ATE)
OUVRAGE
55
MARCHÉS PUBLICSMARCHÉS PUBLICS
Fascicule 65-A
Cahier des charges EDF
IN 0034 (ex Livret 2.21)
Les prestations sont définiesen référence aux normes homologuées
Les prestations sont définiesen référence aux normes homologuées
Les normes sont incontournablesLes normes sont incontournables
Le cadre
66
Le cadre
MARCHÉS PRIVÉSMARCHÉS PRIVÉS
Les normes sont incontournablesLes normes sont incontournables
Code des assurances« l’assuré est déchu de tout droit à garantie en cas d’inobservation inexcusable des règles de l’art, telles qu’elles sont définies par les réglementations en vigueur, les Documents Techniques Unifiés ou les normes ... »
En référence à la norme NF P 03-001 (Cahier des clauses administratives générales applicable aux travaux de bâtiment faisant l’objet de marchés privés)Chapitre 8
« ..., les fournitures doivent répondre aux spécifications des normes françaises existantes, ...»
77
QuQu’’est ce que les Eurocodes ?est ce que les Eurocodes ?Les Eurocodes sont les normes européennes relatives à la conception et au calcul des bâtiments et des ouvrages de génie civil.
28 pays d’application.
Ils permettent de s'assurer de la stabilité des ouvrages (Directive Produits de Construction –DPC - 89/106/CEE) et de prendre en compte notamment les aspects de résistance aux incendies et aux séismes.
88
SommaireSommaireL’architecture documentaire
Le cadre normatifL’historiqueLes différents Eurocodes et leur rôleLes évolutions notablesEurocode 2 - NF EN 1992 – 1 – 1
Les modalités de définition des bétonsLes principes de calcul (ce qui ne change pas)
Durabilité, enrobage, fissuration, feu… (ce qui change)
Application (la prescription)
99
Historique des EurocodesHistorique des Eurocodes1971-1976 : Directive marchés publics de travaux (1971);
étude d’un projet de référentiel technique européen pour le jugement des appels d’offres.
1976-1990 : Rédaction d’un premier ensemble de textes (Eurocodes) – Enquête internationale (1980) –Directive Produits de Construction (1989) –Transfert au CEN
1990–1998 : Travaux de mise sous forme normative des premiers Eurocodes (normes provisoires ENV)
1998–2005 : Transformation des Eurocodes provisoires (ENV) en normes EN (beaucoup de changements pour l’Eurocode 2) puis NF EN (avec une annexe nationale)
2006- ∞ : Maintenance et évolution des Eurocodes
1010
SommaireSommaireL’architecture documentaire
Le cadre normatifL’historiqueLes différents Eurocodes et leur rôleLes évolutions notablesEurocode 2 - NF EN 1992 – 1 – 1
Les modalités de définition des bétonsLes principes de calcul (ce qui ne change pas)
Durabilité, enrobage, fissuration, feu… (ce qui change)
Application (la prescription)
1111
QuQu’’est ce que les Eurocodes ?est ce que les Eurocodes ?
Les Eurocodes constituent la base technique des marchés publics d'études de travaux (directive 2004/18/CE).
Ils sont en cours de publication sous forme de normes européennes EN établies par le CEN TC250 (à partir des normes provisoires ENV rédigées entre 1990 et 2000).
Ils sont au nombre de 10.
1212
Les 10 Les 10 EurocodesEurocodesEN 1990 (Eurocode 0) bases de calcul des structures
EN 1991 (Eurocode 1) actions sur les structures
EN 1992 (Eurocode 2) calcul des structures en béton
EN 1993 (Eurocode 3) calcul des structures en acier
EN 1994 (Eurocode 4) calcul des structures mixtes acier béton
EN 1995 (Eurocode 5) calcul structures en bois
EN 1996 (Eurocode 6) calcul des structures en maçonnerie
EN 1997 (Eurocode 7) calcul géotechnique
EN 1998 (Eurocode 8) calcul des structures pour leur résistance aux séismes
EN 1999 (Eurocode 9) calcul des structures en alliage d'aluminium
1313
Liens entre les Liens entre les EurocodesEurocodesSécurité structurale
Aptitude au service et durabilitéEN 1990
EN 1991
EN 1993 EN 1994EN 1992
EN 1996 EN 1999EN 1995
EN 1997 EN 1998
Actions sur les structures
Conception et calcul
Calcul géotechnique et sismique
1414
Les 10 Eurocodes et leurs 60 partiesLes 10 Eurocodes et leurs 60 parties
Chaque Eurocode (sauf l’Eurocode 0) est diviséen plusieurs parties qui elles-mêmes peuvent être divisées en différentes parties
Les dix Eurocodes constituent un ensemble de 60 normes (environ 5 000 pages)
1515
Calcul de la structure béton : Eurocode 2
Géotechnique : Eurocode 7
Charges d’exploitation,Actions climatiques,
Actions accidentelles,Eurocode 1
Bases de Calcul : Eurocode 0 Normes associées :Matériaux (NF EN 206-1,…)Produits (NF EN 1337,…)Exécution (EN 13670,…)
Séismes : Eurocode 8
1616
EN 1992 (Eurocode 2) : Calcul de la structure béton
EN 1992-1-1 Règles générales et règles pour les bâtiments
EN 1992-1-2 Règles générales : calcul du comportement au feu
EN 1992-2 Ponts : calculs et dispositions constructives
EN 1992-3 Silos et réservoirs
1717
Les 18 textes principaux pour les bâtimentsLes 18 textes principaux pour les bâtimentsEurocodeEurocode 0 0 –– Annexe A1Annexe A1
EN 1991 EN 1991 –– 11-- 11
EN 1991 EN 1991 -- 11-- 22
EN1991 EN1991 -- 11-- 3 3 àà 55
EN 1992EN 1992--1 / 19961 / 1996--11
EN 1993EN 1993--1 / 19941 / 1994--11
EN 1995 EN 1995 –– 11
EN 1997 EN 1997
EN 1998 EN 1998 –– 1
Combinaisons dCombinaisons d’’actionsactions
DensitDensitéés et charges ds et charges d’’exploitationexploitation
Action feuAction feu
Actions climatiquesActions climatiques
Bâtiments en bBâtiments en bééton / Maton / Maççonnerieonnerie
Bâtiments en acier / mixteBâtiments en acier / mixte
Bâtiments en boisBâtiments en bois
Calcul gCalcul gééotechnique otechnique
Bâtiments en zone sismiqueBâtiments en zone sismique1
1818
Ce quCe qu’’il faut reteniril faut retenir……Les Eurocodes et les normes de produits ne sont pas des textes Les Eurocodes et les normes de produits ne sont pas des textes complets mais des textes complets mais des textes àà options :options :
-- certains choix sont effectucertains choix sont effectuéés au niveau national (s au niveau national (Annexe nationaleAnnexe nationale))
-- mais dmais d ’’autres choix sont effectuautres choix sont effectuéés au niveau du projet particulier.s au niveau du projet particulier.
Sachons que la dSachons que la déérogation rogation àà une rune rèègle fixgle fixéée par les Eurocodes sera e par les Eurocodes sera trtrèès difficile. s difficile.
En lEn l ’’absence de documents dabsence de documents d’’accompagnement franaccompagnement franççais, les ais, les «« valeurs recommandvaleurs recommandééeses »» indiquindiquéées dans les Eurocodes peuvent es dans les Eurocodes peuvent être retenues dans le marchêtre retenues dans le marchéé, mais non syst, mais non systéématiquement. Pour matiquement. Pour certains produits, on pourra spcertains produits, on pourra spéécifier un niveau ou une classe de cifier un niveau ou une classe de performances. La vperformances. La véérification de la conformitrification de la conformitéé des produits aux des produits aux spspéécifications constituera une tâche importante de la macifications constituera une tâche importante de la maîîtrise trise dd ’œ’œuvre.uvre.
1919
Le Partage des rôlesLe Partage des rôles……
Les Eurocodes supposent un partage des rôles comme suit :Les Eurocodes supposent un partage des rôles comme suit :
Le MaLe Maîître dtre d’’OuvrageOuvrage doit doit complcomplèètement dtement dééfinir ce qufinir ce qu’’il veut il veut ::-- la forme, le type et lla forme, le type et l’’esthesthéétique du bâtiment,tique du bâtiment,-- ll’’usage quusage qu’’il compte en faire, y compris entretien et maintenanceil compte en faire, y compris entretien et maintenance-- ses fonctionnalitses fonctionnalitéés et performances en tant qus et performances en tant qu’’outiloutil-- la sla séécuritcuritéé et le confort quet le confort qu’’il en attend en tant que lieu de vieil en attend en tant que lieu de vie-- la durla duréée de d’’utilisation attendue.utilisation attendue.
Le MaLe Maîître dtre d’Œ’Œuvre uvre est responsable de tous les choix techniques de est responsable de tous les choix techniques de conception qui devront rconception qui devront réépondre aux performancespondre aux performances
Le Bureau dLe Bureau d’é’études,tudes, sous contrôle du Masous contrôle du Maîître dtre d’Œ’Œuvre, calcule et uvre, calcule et dimensionne ldimensionne l’’ouvrage conouvrage conççu par le Mau par le Maîître dtre d’’OeuvreOeuvre
LL’’EntrepriseEntreprise exexéécute lcute l’’ouvrage dimensionnouvrage dimensionnéé par le BET sous contrôle par le BET sous contrôle du Madu Maîître dtre d’Œ’Œuvre uvre
2020
Les enjeux des EurocodesLes enjeux des Eurocodesen Europe marché intérieur de 490 millions d'habitants pour les ouvrages d'art et les constructions.
retombées économiques dans la compétition internationale, contrats de travaux publics.
Les autorités routières françaises et allemandes, ont annoncé que les ponts sont étudiés selon les Eurocodes depuis 2005.
Il s'agit de se former pour connaître les principales exigences des Eurocodes et leurs conséquences sur la prescription du béton.
2121
SommaireSommaireL’architecture documentaire
Le cadre normatifL’historiqueLes différents Eurocodes et leur rôleLes évolutions notablesEurocode 2 - NF EN 1992 – 1 – 1
Les modalités de définition des bétonsLes principes de calcul (ce qui ne change pas)
Durabilité, enrobage, fissuration, feu… (ce qui change)
Application (la prescription)
2222
Ce qui ne change pasCe qui ne change pas
Globalement les principes de calcul et les coefficients de sécurité notamment:
La méthode semi probabiliste et les coefficients partielsLe principe des vérifications à l’ELS et à l’ELULes coefficients partiels sur les charges et les matériauxUn certain nombre de clarification et de règles explicites (feu, séismes, …)
2323
Ce qui changeCe qui change
La forme :un ensemble de textes cohérents contre un patchwork de textes de différentes origines et de différentes natures
L’appréciation de la fissuration
Les enrobages d’armatures Détermination en fonction des classes d’exposition
2424
Les changements : conclusionLes changements : conclusion
Les modifications techniques fondamentales par rapport à la situation actuelle sont limitées en France (essentiellement dans quelques domaines [fissuration, séisme, …] des méthodes de calcul nouvelles sans incidence fondamentale sur le résultat)
La modification la plus profonde est dans la forme 60 normes européennes de calcul homogènes, compatibles entre elles et avec les normes de produits et d’exécution qui remplacent un patchwork de textes français parfois en contradiction l’un avec l’autre(Exemple : règle des 350 kg de ciment dans le BAEL)
2525
SommaireSommaireL’architecture documentaire
Le cadre normatifL’historiqueLes différents Eurocodes et leur rôleLes évolutions notablesEurocode 2 - NF EN 1992 – 1 – 1
Les modalités de définition des bétonsLes principes de calcul (ce qui ne change pas)
Durabilité, enrobage, fissuration, feu… (ce qui change)
Application (la prescription)
2626
LL’’EurocodeEurocode 22Domaine d’application
BâtimentGénie-civilBéton armé, non armé, précontraintTravaux neufs Structures entières ou composantsStructures traditionnelles ou innovatricesRésistance mécanique, aptitude au service, durabilité, résistance au feu
ExclusionsFormes ou conceptions inhabituellesIsolation thermique ou acoustiqueUtilisation d’armatures lisses
2727
Organisation de l’Eurocode 2Section 1 : généralitésSection 2 : bases de calculSection 3 : matériauxSection 4 : durabilité et enrobage des armaturesSection 5 : analyse structuraleSection 6 : états limites ultimesSection 7 : états limites de serviceSection 8 : dispositions constructives des armaturesSection 9 : dispositions constructives des élémentsSection 10 : éléments préfabriquésSection 11 : béton de granulats légersSection 12 : béton non ou peu armé
2828
Les rLes rèègles de basegles de base
Pour les structures en béton il faut :
Calcul aux états limites, avec la méthode des coefficients partiels, comme indiqué dans l’EN 1990 (Eurocode 0),
Calcul des actions sur la structure conformément àl’EN 1991 (Eurocode 1),
Combinaisons d’actions conformes à l’EN 1990, et résistances, durabilité et aptitude au service conformes à l’Eurocode 2.
2929
SommaireSommaireL’architecture documentaire
Le cadre normatifL’historiqueLes différents Eurocodes et leur rôleLes évolutions notablesEurocode 2 - NF EN 1992 – 1 – 1
Les modalités de définition des bétonsLes principes de calcul (ce qui ne change pas)
Durabilité, enrobage, fissuration, feu… (ce qui change)
Application (la prescription)
3030
La philosophie des EurocodesLa philosophie des Eurocodes
L'approche semi-probabiliste avec les états-limites s’appliquera à l'ensemble des matériaux comme c’était déjà le cas pour le béton au travers du BAEL et du BPEL.
Les notions de base du BAEL et du BPEL sont maintenues dans
l’EUROCODE 0.
3131
Raisonnement aux Raisonnement aux éétats limitestats limites
Les états limites sont des états au-delàdesquels la structure ne satisfait plus aux critères de dimensionnement.
On distingue :ELU : États Limites UltimesELS : États Limites de Service
3232
ÉÉtats limitestats limites
Les état limites ultimes (ELU) correspondent àl’effondrement de la structure
3333
ÉÉtats limitestats limitesLes états limites de service (ELS) correspondent à des conditions au-delà desquelles les exigences d’aptitude au service ne sont plus satisfaites (flèche, ouverture de fissure pour un réservoir)
3434
LL’’approche semi probabilisteapproche semi probabilisteLe principe des calculs est de prendre en compte les probabilités des charges et celles des résistances et de vérifier que la probabilitéde ruine de l’ouvrage est pratiquement nulle
Résistance du matériauSollicitations sur la structure
3535
Valeurs caractValeurs caractééristiques et coefficients partiels de sristiques et coefficients partiels de séécuritcuritéé
Pour simplifier les calculs, les probabilités sont remplacées par des valeurs caractéristiques
Fck
1,48 σ 31 MPa
25 MPa 29,48 MPaNF EN 206-1C25/30Vérification de conformitéFck + 1,48 σ 29,48 MPa(pour σ = 3)
Nombre de valeurs ≥ 15
3636
Valeurs caractValeurs caractééristiques et coefficients partiels de sristiques et coefficients partiels de séécuritcuritéé
De même, la probabilité de ruine est remplacée par l’application de coefficients de sécurité
3737
Coefficients sur les actions Coefficients sur les actions àà ll’’ELUELU
Coefficient pour les charges permanentes (c’est-à-dire les charges qui sont appliquées en permanence à la structure comme le poids propre par exemple) :
1,35Coefficient pour les charges variables :
1,50Idem aux BAEL / BPEL actuels
3838
Pile de pont
3939
Exemples de variation des effets dExemples de variation des effets d’’une actionune action
Circulation sur un pontAccumulation de neige
Les efforts repris par les structures ne sont pas constants. Le calcul doit intégrer les variations liées à l’usage de l’ouvrage et à son environnement (neige et vent).
4040
Exemples de charges variablesExemples de charges variables
Surcharge d’un plancher,Charges dues à la circulation,
Bureau équipé à l’étage avec des personnels
Trafic routier sur un pont
4141
Le coefficient de sécurité γE tient compte :- De variations défavorables
des actions- D’incertitudes dans la
modélisation
Em
Valeur caractéristique de l’effet d’une action
Valeur de calcul (avec coeff. de sécurité)
4242
Exemples de variation des caractExemples de variation des caractééristiques ristiques de rde réésistancesistance
Une charge de C35/45 contrôlée à34 MPa (conforme à fck – 4)
Courbe de suivi de production d’un béton
4343
Exemples de variation des caractExemples de variation des caractééristiques de ristiques de rréésistancesistance
Mauvaise mise en œuvre du béton
Parement de béton avec nids
4444
Exemples de variation des caractExemples de variation des caractééristiques de ristiques de rréésistancesistance
Conditions de mûrissement du béton non maîtrisées (absence de cure, …)
Hydratation du ciment
Béton de dallage non protégé
4545
Coffrage mal dimensionné(exemple : Poutre calculée à 80 cm et coffrée à 78 cm de hauteur)
Tolérance : ±1cm
Exemples de variation des caractExemples de variation des caractééristiques de ristiques de rréésistancesistance
4646
Valeur caractéristique de la résistance du béton
Valeur de calcul
Le coefficient de sécurité γR (>1) tient compte :- De la possibilité d’écart défavorable de la
résistance du béton- D’incertitudes dans la modélisation des
résistances- Des écarts géométriques
Rm
4747
Coefficient de sécurité partiel pour le matériau béton : 1,50Idem aux BAEL / BPEL
4848
Diminution des coefficients partiels sur le bDiminution des coefficients partiels sur le béétonton
S'il est démontré que le coefficient de variation de la résistance du béton n’est pas supérieur à10%, le coefficient partiel relatif au béton peut être réduit à la valeur γc,red1.La valeur recommandée au niveau européen est γc,red1 = 1,4.
Maîtrise de la production
Écart-type
Coefficient de variation = écart-type
moyenne
4949
La sécurité est introduite :
Em
Rm
5050
Application : un poteau supportant un plancherApplication : un poteau supportant un plancherTrame : 10 m x 10 mSurface à reprendre par poteau : 100 m2
Charge permanente par m2 de plancher 9,75 KN(dalle béton 30 cm + chape 5 cm ; 25 KN/m3)Coefficient de sécurité à l’ELS 1,35Charges permanentes à prendre en compte (/m2) 13,16 KN
Charges d’exploitation (/m2) 4 KNCoefficient de sécurité à l’ELU 1,50Charges variables à prendre en compte (/m2) 6,00 KN
Charges totales par m2 de plancher 13,75 KNCharges totales par m2 de plancher (avec coef. sécu.) 19,16 KNCharges totales par poteau (charge réelle) 1375 KNCharges totales par poteau (charge prise en compte) 1916 KN
5151
Application : un poteau supportant un plancherApplication : un poteau supportant un plancherTrame : 10 m x 10 mSurface à reprendre par poteau : 100 m2
Charges totales par poteau 1375 KNCharges totales par poteau (avec coeff. sécu.) 1916 KN
Coté du poteau 0,35 mSection du poteau (surface utile) 0,1225 m2
Contrainte sur le poteau 11,22 MPaContrainte sur le poteau (avec coeff. sécu.) 15,64 MPa
Coefficient de sécurité partiel sur le béton 1,50Contrainte caractéristique minimale du béton 23,46 MPaContrainte caractéristique du béton retenu 25 MPa
Classe de résistance retenue : C25/30
5252
RRéésistance caractsistance caractééristiqueristiqueLa résistance en compression du béton est désignée par les classes de résistance de la norme NF EN 206-1.
La résistance de calcul est basée sur la résistance caractéristique mesurée sur cylindre, fck, déterminée à 28 jours.
5353
Coefficients de sécurité
0
5
10
15
20
25
30
35
Force applicable =descente de charge
MPa
11
15 15
25
25 + 2 σ
Valeur de la force pour le
calcul
Valeur de la résistance pour
le calcul
Résistance caractéristique
Fck (ou Rk)
Résistance moyenne visée
Application du
coefficient de sécurité
On transforme en résistance mini de calcul
+ 2 fois l’écart type
Application du
coefficient de sécurité
Classe de résistance
23,48
Classe de résistance
5454
Les Les éétats limites ultimestats limites ultimesLe calcul aux états limites ultimes se fait sur des principes proches des BAEL et BPEL.Les vérifications à opérer sont :
Flexion : Hypothèses usuellesEffort Tranchant : Méthode des bielles d’inclinaison variablesTorsion: Calculs similaires aux pratiques françaises.Poinçonnement : Méthode (très développée) des bielles et tirants Fatigue : Chapitre très développé (similaire à ce qui est usuel en France)Rupture fragile : Se prémunir d’une rupture par corrosion des câbles
5555
SommaireSommaireL’architecture documentaire
Le cadre normatifL’historiqueLes différents Eurocodes et leur rôleLes évolutions notablesEurocode 2 - NF EN 1992 – 1 – 1
Les modalités de définition des bétonsLes principes de calcul (ce qui ne change pas)
Durabilité, enrobage, fissuration … (ce qui change)
Application (la prescription)
5656
Le cahier des charges (CCTP) doit prLe cahier des charges (CCTP) doit préévoir :voir :Une durée d’utilisation
Durée de référence : 50 ansAutres possibilités :10 ans (ouvrages provisoires)10 à 25 ans / 15 à 30 ans 100 ans (ouvrages d’art)
La classe d’exposition de chaque partie d’ouvrage en référence à :
La norme NF EN 206-1Le fascicule 65-A…
Mur avec gel interne
5757
Enrobage des armatures passives (BA)Enrobage des armatures passives (BA)La classe structurale
NF EN 206-1 : Si : classe de consistance
Eurocode 2 : Si : classe structurale
5858
Enrobage des armatures passives (BA)Enrobage des armatures passives (BA)Les enrobages dépendent de la classe structuraleLa classe structurale de référence pour les bâtiments et ouvrages de génie civil courants est S4
5959
Enrobage minimal Enrobage minimal –– version europversion europééenneenne
40353025201010S3
55504540352520S650454035302015S545403530251510S4
1010
XC1
1510
XC2XC3
2015
XC4
35302510S230252010S1
XD3XS3
XD3XS2
XD1XD2X0Classe liée à la structure
CLASSE D’EXPOSITIONCmin, dur mm
40353025201010S3
55504540352520S650454035302015S545403530251510S4
1010
XC1
1510
XC2XC3
2015
XC4
35302510S230252010S1
XD3XS3
XD3XS2
XD1XD2X0Classe liée à la structure
CLASSE D’EXPOSITIONCmin, dur mm
Si résistance supérieure minoration de 1 point
Minoration de 1 pointMaîtrise particulière de la qualité de production du
béton
C30/37
XC1
C30/37
XC2XC3
C35/45
XC4
C45/55C40/50C40/50C30/37Classe de résistance minimale
Majoration de 2 pointsDurée d’utilisation de projet de 100 ans
XD3XS3XA3
XD2XS2XA2
XD1XS1XA2
X0
CLASSE D’EXPOSITION
Critère
Si résistance supérieure minoration de 1 point
Minoration de 1 pointMaîtrise particulière de la qualité de production du
béton
C30/37
XC1
C30/37
XC2XC3
C35/45
XC4
C45/55C40/50C40/50C30/37Classe de résistance minimale
Majoration de 2 pointsDurée d’utilisation de projet de 100 ans
XD3XS3XA3
XD2XS2XA2
XD1XS1XA2
X0
CLASSE D’EXPOSITION
Critère
6060
Classes dClasses d’’expositionexposition
L’Eurocode ne retient pas les classes d’exposition au gel L’annexe nationale précise que, sous réserve du respect des dispositions relatives au béton, l’enrobage sera déterminé par référence à une classe d’exposition XC ou XD :
XF1 XC4XF2 XD1 ou XD3 selon l’expositionXF3 XC4 ou XD1 selon formulation sans ou avec entraîneur d’airXF4 XD2 ou XD3 selon l’exposition (salage)
6161
6262
6363
Béton pour une pile de pont :
Classe d’exposition : XC4
Classe structurale de référence : S4
Ouvrage d’art : durée d’utilisation : 100 ans
Utilisation d’un béton de classe de résistance C45/55
Classe structurale retenue :
S5
Enrobage minimal cmin, dur :
35 mm
6464
Enrobage des armatures passives (BA)Enrobage des armatures passives (BA)L’enrobage minimal est la plus grande des valeurs suivantes :
Cmin,b : diamètre des barres
Cmin,dur : enrobage minimal lié à la classe structurale
10 mm : enrobage minimal dans l’absolu
6565
Application : un voile dApplication : un voile d’’un un ththééatreatre(ouverture entre la salle et la sc(ouverture entre la salle et la scèène)ne)
Utilisation d’un béton C25/30Bras de levier des armatures en flexion horizontale 400 mmEnrobage : S4 + XC2 (tableau 4.4 N) 25 mm
Épaisseur totale du voile 450 mm
Utilisation d’un béton C35/45, CEM IBras de levier des armatures en flexion horizontale 350 mmModulation de la classe structurale :Béton ≥ C35/45 + CEM I sans cendres (tab. 4.3 NF) -2 Classe structurale recommandée (S 4-2) S2Enrobage : S2 + XC2 (tableau 4.4 N) 15 mm
Épaisseur totale du voile 380 mm
Le choix d’un béton plus performant permet de diminuer les sections
6666
Etats limites de serviceEtats limites de service
Limitations de contrainte,rien de nouveau.Fissuration,
Disparition de fissuration non / - / très préjudiciableFormulation en terme d’ouverture de fissure « conventionnelle de calcul » (≠ fissures observées)
limitation en fonction du type de structure et de la classe d’exposition. Pour la limitation des flèches, on fait intervenir la fissuration ou non de l’élément de structure compliqué (une prise en compte simplifiée de cette fissuration est possible).
6767
La fissurationLa fissurationLe maître d’œuvre doit fixer les ouvertures de fissures admissibles avec les valeurs suivantes
6868
La fissurationLa fissuration
NOUVEAU : Pour limiter la fissuration, l’Eurocode 2 indique aussi :
le diamètre maximal des armatures,leur espacement maximal.
6969
Retrait de dessiccation
7070
Le retraitLe retrait
béton ordinaire retrait de 580 µm/m
Selon le BAEL le retrait était estimé à :En moyenne, en France :
∆l/l = 2 à 3.10-4 200 à 300 µm/mEn région très humide : ∆l/l = 150 à 200 µm/mEn région très sèche : ∆l/l = 500 µm/m
7171
SommaireSommaireL’architecture documentaire
Le cadre normatifL’historiqueLes différents Eurocodes et leur rôleLes évolutions notablesEurocode 2 - NF EN 1992 – 1 – 1
Les modalités de définition des bétonsLes principes de calcul (ce qui ne change pas)
Durabilité, enrobage, fissuration … (ce qui change)
Application (la prescription)
7272
ApplicationApplication
Un poteau rectangulaire 0,20 m x 0,40 mDonnéeshauteur d’étage : 4,60 mhauteur libre : 4,10 m sous poutre traversante dans le sens du flambement qui a la même raideur que le poteaulongueur de flambement : Lo = 0,7 L = 0,7 x 4,1 = 2,87 m (BAEL 91 et EC2-ANF)
Élancement : l = Lo x (12)0,5 / h = 2,87 x 3,464 / 0,2 = 49,7 Béton fc28 = 25 MPa 25/1.5 = 17 MPaAcier : fe = 500 MPa 500/1.15 = 435 MPaCharges permanentes : NG = 0,49 MNCharge variables : NQ = 0,175 MN
7373
ApplicationApplication
Un poteau rectangulaire 0,20 m x 0,40 mcharge de calcul : Nu = 1,35 NG + 1,5 NQ = 0,924 MN (BAEL 91 et EC2)
Section minimale d’acierBAEL 91 :0,2% et 4 cm2/m de parement, soit :0,2% x 20 x 40 = 1,6 cm2 et 4 x 2 x (0,2 + 0,4) = 4,8 cm2 4,8 cm2
EC2 ANF : 0,2% et As ≥ 0,1 NEd / fyd, soit :0,2% x 20 x 40 = 1,6 cm2 et 0,1 x 0,924 / 435 x 104 = 2,12 cm2 2,12 cm2
Longueurs d’attenteBAEL 91 : 0,6 x 45 Ø = 27 Ø = 32,4 cm,EC2 ANF : α . kh . 1,5 Lbd = 31 Ø = 50 cm
4Ø
Lbd
3 cadres mini
s <= 12ØL 0,6 b
240 mm
400
200
7474
ApplicationApplication
Un poteau rectangulaire 0,20 m x 0,40 m ; Nu = 0,924 MN Section d’aciers longitudinaux nécessaire
BAEL 91 méthode simplifiée : As = 5,95 cm2 soit 6 HA12 = 6,78 cm2
BAEL 91 méthode générale (Faessel) : 6 HA20 (NR = 1,091 > 0,924 MN)EC2 ANF formule simplifiée : As = 11,31 cm2 soit 6 HA16 = 12,06 cm2
EC2 ANF méthode générale (Faessel) : 6 HA 14 (NRd = 0,967 > 0,924 MN)
La formule simplifiée des Règles Professionnelles de l’EC2 est sécuritaire.
En conclusion, pour cet exemple, l’Eurocode 2 nécessite moins d’acier que le BAEL 91.
7575
Conclusion sur lConclusion sur l’’EurocodeEurocode 22
Les textes sont proches des BAEL et BPEL
Les principales différences touchent :Appellations
Aspect « durée de vie de l’ouvrage » plus présentPrédominance du choix de la classe d’exposition
Notion de classe structurale
Importance de la résistance du béton / fissuration
Notion de « fissuration préjudiciable » remplacée par « ouverture de fissure admissible »
Fatigue ; rupture fragile