conception et calcul des ponts en béton en application des eurocodes

F Toutlemonde, IFSTTAR - Lyon 15 novembre 2011

1

Conception et calcul des ponts en béton en application des Eurocodes

François Toutlemonde

IFSTTAR département Structures et Ouvrages d’Art

Journée technique CETE de Lyon – COTITA Centre-Est« Concevoir, construire et gérer des structures durables en béton »,

Lyon, 15 novembre 2011


2

Les EUROCODES définissent des exigences fondamentales pour atteindre les « exigences essentielles » que sont :

la SECURITE STRUCTURALE pour les personnes, les animaux domestiques…

l’APTITUDE AU SERVICE, fonctionnement, confort…

la ROBUSTESSE en cas de situations accidentelles

la DURABILITE, compte tenu des conditions environnementales

l’USAGE RAISONNE des RESSOURCES (développement durable)

La référence aux Eurocodes en tant que règles techniques de justification de la fiabilitédes ouvrages est obligatoire pour les marchés publics depuis avril 2010.

Les EUROCODES sont moins directifs que les règlements antérieurs, ils laissent au concepteur et au calculateur PLUS DE LIBERTE dans le choix des méthodes et un PLUS HAUT NIVEAU DE RESPONSABILITE.

LES EUROCODES


3

LES EUROCODES

CES NORMES SUPPOSENT QUE :

le choix du système structural et le projet de structure sont réalisés par un personnel suffisamment qualifié et expérimenté;

l’exécution est confiée à un personnel suffisamment compétent et expérimenté;

une surveillance et une maîtrise de la qualité adéquates sont assurées au cours du travail, à savoir dans les bureaux d’études, les usines, les entreprises et sur le chantier;

les matériaux utilisés sont conformes aux normes appropriées;

la structure bénéficiera de la maintenance adéquate;

l’utilisation de la structure sera conforme aux hypothèses admises dans le projet.


4

NORMES NATIONALES TRANSPOSANT LES EUROCODES

PLAN TYPE D’UN EUROCODE :

• PAGE DE TITRE NATIONALE

• AVANT-PROPOS NATIONAL

• EUROCODE TEXTE PRINCIPAL

• ANNEXES NORMATIVES

• ANNEXES INFORMATIVES

• ANNEXE NATIONALE

NOTA : Pour pouvoir être appliqués en France, les Eurocodes ont dû être complétés par une « annexe nationale ». En effet, puisque le niveau de fiabilité des ouvrages reste une décision propre àchaque pays, certains paramètres (coefficient de sécurité par exemple) sont à fixer au niveau national. Ils seront indiqués dans une annexe qui fournit également des éléments complémentaires permettant l’application de l’Eurocode en France.

NORME EUROPEENNE

NORME FRANÇAISE


5

LA COLLECTION DES EUROCODES

Nb NormesEN 1990 Eurocode 0 : Bases de calcul des structures 2

EN 1991 Eurocode 1 : Actions sur les structures 10

EN 1992 Eurocode 2 : Calcul des structures en béton 4

EN 1993 Eurocode 3 : Calcul des structures en acier 20

EN 1994 Eurocode 4 : Calcul des structures mixtes acier-béton 3

EN 1995 Eurocode 5 : Calcul des structures en bois 3

EN 1996 Eurocode 6 : Calcul des structures en maçonnerie 4

EN 1997 Eurocode 7 : Calcul géotechnique 2

EN 1998 Eurocode 8 : Calcul des structures pour leur résistance aux séismes 6

EN 1999 Eurocode 9 : Calcul des structures en alliages d’aluminium 5

total 59 (5000 pages)

Nomenclature (ex.) NF EN 1992-2 (/NA) : ponts en béton – calcul et dispositions constructives (annexe nationale)


6

LES EUROCODES POUR LA CONCEPTION D’UN PONT EN BETON

Fondations, structures de soutènement et aspects géotechniques.Partie 5

Exigences fondamentales. Principes de la méthode des coefficients partiels.Texte principal

Ponts.Partie 2

Règles générales, actions sismiques et règles pour les bâtiments.Partie 1EN 1998 : Eurocode 8 – Calcul des structures pour leur résistance aux séismes

Calcul des fondations.Partie 1EN 1997 : Eurocode 7 – Calcul géotechnique

Ponts en béton (règles de calcul et dispositions constructives).Partie 2

Règles générales et règles pour les bâtiments.Partie 1-1EN 1992 : Eurocode 2 – Calcul des structures en béton

Charges sur les ponts dues au trafic (ponts routiers, passerelles, ponts ferroviaires).Partie 2

Actions accidentelles (actions dues aux chocs de véhicules routiers, de trains, de bateaux sur les piles et les tabliers de ponts).Partie 1-7

Actions en cours d’exécution.Partie 1-6

Actions thermiques.Partie 1-5

Actions due au vent (détermination des forces quasi statistiques dues au vent sur les piles et les tabliers de ponts de géométrie « classique ».Partie 1-4

Charges de neige (pour certains types de ponts routiers et de passerelles, en cours d’exécution ou en service).Partie 1-3

Poids volumiques, poids propres, charges d’exploitation des bâtiments (pour les ponts, partie traitant des actions dues au poids propre).Partie 1-1

EN 1991 : Eurocode 1 – Actions sur les structures

Exigences et règles de calcul pour les appareils d’appui structuraux, les joints de dilatation, les dispositifs de retenue et les câbles.Annexe E

Application aux ponts (combinaisons d’actions).Annexe A2EN 1990 –Bases de calcul des structures

TITRE ET/OU OBJETPARTIE D’EUROCODEEUROCODE


7

1. Généralités. Domaine d’application du Code, références normatives, hypothèses de conception, calcul, exécution et maintenance de la structure, distinction entre Principes et Règles d’application, Définitions et Symboles.

2. Bases de calcul. Références aux EN 1990 et 1991. Prise en compte des effets thermiques, des tassements différentiels, de la précontrainte, du retrait et du fluage, valeurs des γ spécifiques aux matériaux.

3. Matériaux. Propriétés du béton, modèles de calcul ; propriétés des armatures de béton armé et debéton précontraint.

4. Durabilité et Enrobage des armatures. L’environnement de la structure pour sa conception vis-à-vis de la durabilité et « durée d’utilisation de projet ». Détermination de l’enrobage.

5. Analyse structurale. Modélisation géométrique de la structure et méthodes de détermination des sollicitations, déformations et déplacements : analyse linéaire, analyse linéaire avec redistribution, analyse plastique, analyse non linéaire. Effets du second ordre sous sollicitation axiale : Etude par 4 méthodes : méthode générale par étude non linéaire, méthode basée sur la rigidité, méthode basée sur un coefficient d’amplification du moment, méthode basée sur la courbure. Structures et éléments de structure en béton précontraint, rupture fragile, force maximale à la mise en tension, pertes de précontrainte, prise en compte de la précontrainte dans l’analyse structurale, Effets de la précontrainte à l’ELU et à l’ELS.

Plan de l’Eurocode 2 et contenu des « sections »


8

6. États Limites Ultimes. Résistance en flexion. Calcul de la résistance à l’effort tranchant par une méthode de bielles d’inclinaison variable, détermination du cisaillement admissible des dalles aussi bien à l’effort tranchant qu’au cisaillement longitudinal à la jonction âme-nervure. Torsion. Poinçonnement.Analyses par bielles et tirants. Fatigue.

7. États Limites de Service. Limitation des contraintes. Maîtrise de la fissuration (ouverture limite de fissure en fonction du type de structure et de l’environnement et méthodes d’obtention : ferraillage minimum, méthode forfaitaire, calcul d’ouverture). Limitation des flèches.

8. Dispositions constructives relatives aux armatures de BA et BP. Espacement des barres mandrins de cintrage, ancrage et adhérence, crochets normalisés, recouvrement et coutures, barres en paquets, disposition des armatures de précontrainte, transfert de précontrainte par fils de prétension, ancrages et coupleurs de post-tension.

9. Dispositions constructives relatives aux éléments et règles particulières. Définition des pourcentages mini d’armatures selon type d’éléments

10. Règles additionnelles pour les éléments et les structures préfabriquées. Effets des traitements thermiques et ces effets sur la résistance, le fluage et le retrait du béton et sur la relaxation de l’acier de précontrainte. Règles particulières de conception et dispositions constructives pour les jonctions.

11. Structures en béton de granulats légers.

12. Structures en béton non armé ou faiblement armé


9

ANNEXES

A (Informative) Modification des cœfficients partiels relatifs aux matériaux

B (Informative) Déformations dues au fluage et au retrait

C (Normative) Propriétés des armatures compatibles avec l’utilisation de cet Eurocode

D (Informative) Méthode de calcul détaillée des pertes de précontrainte par relaxation

E (Informative) Classes indicatives de résistance pour la durabilité

F (Informative) Expressions pour le calcul des armatures tendues dans les situations de contraintes planes

G (Informative) Interaction sol-structure

H (Informative) Effets globaux du second ordre sur les structures

I (Informative) Analyse des planchers-dalles et des voiles de contreventement

J (Informative) Dispositions constructives pour des cas particuliers


10

Partie ponts (EN 1992-2)

Même plan

Environ 100 pages sont rajoutées aux 250 pages de la partie 1-1

Les articles qui s’appliquent en totalité ne sont pas repris

Numérotation des clauses

la clause 3.1.6 (101) P remplace 3.1.6(1) P

« P » indique un principe

la clause 5.8.4(105) est nouvelle et vient après la clause 5.8.4 (4)

la section 113 est nouvelle et vient après la section 12.


11

Partie ponts (EN 1992-2) - Compléments principaux

Section 3. Classes de résistance adaptées

Section 4. Des précisions sur les classes d’exposition à retenir

Section 5. Précision des conditions d’application des méthodes de calcul non-linéaires

des calculs d’instabilité et des méthodes linéaires avec redistribution

Section 6. Prévention de la rupture fragile pour le béton précontraint

Précisions sur les vérifications d’effort tranchant et de torsion

Compléments sur les vérifications en fatigue

Eléments de membrane

Section 7. Modification des valeurs cibles de maîtrise de la fissuration

Section 8. Dispositions constructives complémentaires pour la précontrainte (coupleurs)

Section 113. Calcul des phases d’exécution :

généralités, actions en cours d’exécution, critères de vérification


12

Partie ponts (EN 1992-2)

Compléments principaux (suite)

Annexe B. Complément sur le retrait-fluage (BHP et éléments épais)

Annexe J. Pressions localisées, zones d’ancrage

Annexe KK. Effets structurels induits par le comportement différé du béton

Annexe LL. Eléments de plaque en béton

Annexe MM. Effort tranchant et flexion transversale (règles de cumul)

Annexe NN. Etendue de contrainte équivalente … pour les vérifications à la fatigue

Annexe OO. Régions de discontinuité types pour les ponts

Annexe PP. Format de sécurité pour l’analyse non-linéaire

Annexe QQ. Maîtrise de la fissuration par cisaillement des âmes


13

Annexes nationales (NF EN 1992-1-1 NA et NF EN 1992-2 NA)

Application dans le pays où est situé l’ouvrage

Même plan – numérotation en référence aux clauses du texte principal

Les articles sans modification ni changement ne sont pas repris

Certains pays reprennent toutes les valeurs recommandées : pas d’AN (ex. Luxembourg)

Textes volontairement courts et limités :

- au choix de la valeur des NDP

- au choix d’alternatives ouvertes

- à quelques compléments non contradictoires

31 pages pour l’AN de l’EN 1992-1-1

16 pages pour l’AN de l’EN 1992-2


14


Principales clauses développées ou avec fort écart vis-à-vis des valeurs recommandées

Partie 1-1

Section 2 : précisions sur prise en compte du retrait dans les bâtiments

Section 3 : attention attirée sur la valeur du module du béton et la justification ELS nécessaire lorsqu’on utilise des aciers HLE de fyk = 600 MPa

Section 4 : très nombreuses et importantes précisions pour le choix des classes d’exposition et les modulations permettant de déterminer l’enrobage (cf. ci-après)

Section 5 : modifications de coefficients liés à la force de précontrainte (tension des câbles à un niveau élevé dans la pratique française)

Section 6 : modification du cisaillement résistant dans les dalles sous effort tranchant avec redistribution – précision sur le calcul en fatigue (résistance des armatures)

Section 7 : ouvertures limites des fissures et précisions sur la méthode de calcul –tableau des élancements types permettant de se dispenser du calcul des flèches

Section 9 : nombreuses précisions et adaptations sur les ferraillages minimums et dispositions de ferraillage d’éléments courants de bâtiment

Annexe B : complétée par l’annexe de la partie ponts pour les BHP

Annexe E (issue de la NF EN 206) : rendue normative


15


Principales clauses développées ou avec fort écart vis-à-vis des valeurs recommandées

Partie 2

Section 3 : choix de résistances C20/25 à C90/105

Section 5 : simplification du calcul « en fourchette » de la précontrainte sous certaines conditions

Section 6 : explicitation des méthodes de prévention de la rupture fragile –reconduction d’un cisaillement résistant des dalles plus élevé que la valeur recommandée, cf AN de la partie 1-1. – complément sur la dispense de vérification à la fatigue

Section 7 : précisions sur les ouvertures de fissure maximales selon les classes d’exposition, la limitation à l’effort tranchant, une méthode simplifiée alternative de maîtrise des ouvertures de fissure

Section 9 : précision sur le ferraillage de peau

Annexe J : mention explicite du guide du Sétra sur les ancrages de précontrainte

Annexe QQ : précision sur les vérifications du cisaillement d’effort tranchant à l’ELS dans les éléments précontraints


16

Non contenu dans l’Eurocode 2

Bases de calcul, combinaison des actions, objectifs de fiabilité, modélisation et valeur des actions (EN 1990 et 1991)

Matériau béton (EN 206-1 et NF EN 206-1/ A1 et A2)

Normes aciers (EN 10080 armatures passives, EN 10138 aciers de précontrainte)

Exécution (fascicule 65 / future NF EN 13670)

Essais (béton frais NF EN 12350 – béton durci NF EN 12390)

Systèmes de précontrainte et agrément technique des procédés de précontrainte (ETAG 013)

Produits préfabriqués en béton (NF EN 13369 et normes de produits)

Dispositions et principes liés à la conception parasismique (EN 1998)

Spécificités des fondations (EN 1997) avec pour l’application en France NF P 94 261 (fondations superficielles) et NF P 262 (fondations sur pieux)

Réception des ouvrages (cf guide Sétra épreuves de chargement)

Autres guides (prévention RAG, RSI, gel…)


17

Principaux changements induits par l’application de l’EC2

Définition des charges : portée comptée entre axes et non entre nus, mais pour structures encastrées moment au nu.

Charges de l’EN 1991 notamment charges sur les ponts- charge de référence essieu de 300 kN (ELS rare) sur 2 surfaces 0.4 m x 0.4 m- description de l’action thermique

L’environnement des ouvrages est exprimé en termes de classes d’exposition. Les vérifications de durabilité (enrobage et contrôle de l’ouverture des fissures) seront liées aux classes d’exposition et à la D.U.P. (100 ans par défaut)

Combinaisons d’actions EN 1990 en référence aux � Situations de projet durables, qui se réfèrent aux conditions d’utilisation normale;

� Situations de projet transitoires, qui se réfèrent à des conditions temporaires applicables à la structure, par exemple en cours d’exécution ou de réparation;

� Situations de projet accidentelles, qui se réfèrent à des conditions exceptionnelles applicables à la structure ou à son exposition, par exemple à un incendie, à un choc, ou aux conséquences d’une défaillance localisée;

� situations de projet sismiques, qui se réfèrent à des conditions applicables à la structure lorsqu’elle est soumise à un séisme


18

DUREE D’UTILISATION DE PROJET : en référence à l’EN 1990 et son AN

CLASSES D’EXPOSITION : en référence à l’EN 206 avec compléments / précisions en AN voir explications détaillées ci-après

100

50

25

25

10

ANF

BÂTIMENTS MONUMENTAUXPONTS ET AUTRES OUVRAGES DE GÉNIE CIVIL

1005

BÂTIMENTS ET AUTRES STRUCTURES COURANTES504

STRUCTURES AGRICOLES ET SIMILAIRES15-303

ÉLÉMENTS STRUCTURAUX REMPLAÇABLES10-252

STRUCTURES PROVISOIRES101

EXEMPLESDURÉE DE

SERVICE

CATÉGORIE DE DURÉE DE SERVICE

Durée d’utilisation de projet Durée pendant laquelle une structure ou une de ses parties est censée pouvoir être utilisée comme prévu en faisant l’objet de la maintenance escomptée, mais sans qu’il soit nécessaire d’effectuer des réparations majeures.


19

(*) PERIODE DE RETOUR :

-charges d’exploitation des bâtiments : 50 ans

- actions climatiques : 50 ans

- charges sur les ponts dues au trafic : 1 000 ans

- actions sismiques : 475 ans

Période de retour ou valeur nominaleAEk ou AEd

Caractéristique ou de calcul

Sismiques

Valeur nominaleAdDe calculAccidentelles

Période de retour(*)Qk(**)CaractéristiqueVariables

Fractiles 5 % et 95 %GkCaractéristiquePermanentes

BASES DE DETERMINATION

NOTATION SYMBOLIQUE

VALEUR REPRESENTATIVEACTIONS

Période de retour ou valeur nominaleAEk ou AEd

Caractéristique ou de calcul

Sismiques

Valeur nominaleAdDe calculAccidentelles

Période de retour(*)Qk(**)CaractéristiqueVariables

Fractiles 5 % et 95 %GkCaractéristiquePermanentes

BASES DE DETERMINATION

NOTATION SYMBOLIQUE

VALEUR REPRESENTATIVEACTIONS

(**) AUTRES VALEURS REPRESENTATIVES

D’UNE ACTION VARIABLE :

-la valeur de combinaison, notée ψ0Qk;

- la valeur fréquente, notée ψ1Qk;

- la valeur quasi permanente, notée ψ2Qk.

L’AN de l’EN 1990 impose pour les ponts aux ELU l’expression « de base » 6.10 pour les situations de projet durables et transitoiresDe façon simplifiée 1,35 G + 1,5 QAutres combinaisons : EN 1990 clauses 6.4.3(ELU) 6.5.3 (ELS)

Principaux changements induits par l’application de l’EC2


20

SECTION 3 - MATERIAUX

BETON

� Le BETON est défini par sa RESISTANCE CARACTERISTIQUE A LA

COMPRESSION sur cylindre à 28 jours notée fck.

fck est compris entre 12 et 90 MPa (la classe maxi admise est un NDP)

Relation avec la résistance sur cube (nomenclature double) fcm = fck + 8

� Les autres propriétés s’en déduisent : tableau 3.1, fluage et retrait (3.1.4)

Module et résistance en traction + faibles que dans le BAEL

Attention à la variabilité du module

Pour structures sensibles, identification spécifique recommandée

(cf. aussi propriétés de retrait / fluage)

� COURBES CONTRAINTES – DEFORMATIONS

- loi de Sargin pour analyse structurale non linéaire

- Courbe parabole rectangle

- Courbe bilinéaire


21

SECTION 4 – DURABILITE ET ENROBAGE DES ARMATURES

L’ENROBAGE (distance nu de l’armature – bord libre) EST FONCTION :

� DES CONDITIONS D’ADHERENCE

� DES CLASSES D’EXPOSITION

� DE LA DUREE D’UTILISATION DU PROJET

� DU TYPE D’ARMATURE / ACIER AU CARBONE, INOX

� DE LA QUALITE DU BETON

� DU TYPE DE CONTRÔLE QUALITE : BETON ET ARMATURES

IL INTEGRE UNE MARGE POUR TOLERANCE D’EXECUTION

cnom = cmin + ∆cdev

∆cdev marge pour tolérances d’exécution (10mm recommandés)cmin,b enrobage minimal vis-à-vis des exigences d’adhérencecmin,du r enrobage minimal vis-à-vis des conditions d’environnement∆cdur,γ marge de sécurité (0 recommandé)

∆cdur,s réduction en cas d’acier inoxydable∆cdur,add réduction en cas de protection supplémentaire


22

SECTION 6 – ETATS LIMITES ULTIMES

POINTS PARTICULIERS DU DIMENSIONNEMENT EN FLEXION

Coefficients d’équivalence

� plus de valeur formalisée forfaitaire, tenir compte du fluage le cas échéant

Diagramme linéaire équivalent

� pour les BHP il y a variation à la fois de la hauteur (λ) et du coefficient multiplicatif de la résistance (η)

Pivots

� plus de limite formalisée restrictive pour le pivot A

� néanmoins l’optimum ou le moment maximum ne sont pas forcément atteints avec une déformation εud

- Disparition du pivot A avec le diagramme acier avec branchehorizontale,- Pivot A très « éloigné » avec la branche inclinéeet µAB= 0.056


23


EFFORT TRANCHANT

Procédure générale

VEd effort tranchant agissant de calcul

VRd,c effort tranchant résistant en l’absence d’armatures

VRd,s effort tranchant repris par les armatures transversales

VRd,max effort tranchant maximal équilibré par les bielles

ARMATURES D’EFFORT TRANCHANT

VEd ≤ VRd,c : aucune armature transversale (ou ferraillage minimal)

VEd > VRd,c : armatures transversales requises et VEd ≤ VRd,s (+ Vccd + Vtd)

Pas de continuité des 2 domaines

COMPRESSION DES BIELLES

VEd ≤ VRd,max : limite avant écrasement des bielles de compression

Bielles d’inclinaison variable


24


EFFORT TRANCHANT

le terme VRd,c « contribution du béton » tient compte d’un fonctionnement en arc avec participation du tirant

Effort tranchant résistant sans armature

VRd,c = [0.18/γc k (100 ρl fck)1/3+0.15 σcp] bwd

et VRd,c > (vmin+k1 σcp] bwd

Effet d’échelle

Effet du pourcentage d’armatures longitudinales

Effet de la compression moyenne (précontrainte)

σcp = NEd/Ac < 0,2 fcd

Forte modification de vmin dans l’annexe nationale pour

les dalles avec effet de redistribution : 0,34/γc fck1/2


25

SECTION 6 – ETATS LIMITES ULTIMESEFFORT TRANCHANT

les bielles peuvent avoir une inclinaison variable

Physiquement les bielles s’inclinent lorsqu’on a une compression importante


26


effort repris par les armatures transversales (calcul d’équilibre)


27


effort équilibré par les bielles


28


conséquence de l’inclinaison des bielles


29


EFFORT TRANCHANT : conclusion

La méthode des bielles d’inclinaison variable permet de réduire les aciers transversaux d’un facteur jusqu’à 2 environ mais il y a un surcoût en longueur d’ancrage et en aciers longitudinaux : à optimiser

Pour les âmes de pont on doit aussi vérifier le cisaillement aux ELS (annexe QQ) et il est alors raisonnable de ne pas trop incliner les bielles par rapport à leur angle dans un calcul élastique. Pour le BA suggestion d’angle limite 34 ° cf. EN 1992-1-1 AN 7.3.1(10) et EN 1992-2 AN 6.8.1 (102).

Aux abouts justification spéciale de la bielle d’about, les contraintes d’ancrage des aciers incitent à ne pas l’incliner.

POINÇONNEMENT : à noter

Les charges de référence de l’EN 1991 sont élevées (roue LM2) mais la vérification au poinçonnement tient compte d’une diffusion sur le « contour de référence »

Attention pas de majoration de vmin comme pour l’effort tranchant résistant des dalles

PLAQUES ET CUMUL FLEXION - CISAILLEMENTS : articuler plusieurs clauses

EN 1992-1-1 6.2.4, EN 1992-1-1 annexe F, En 1992-2 6.8.7, EN 1992-2 annexes LL et MM


30

SECTION 7 – ETATS LIMITES DE SERVICE

Les vérifications vis-à-vis des conditions de service sont définies en référence à :

• Une limitation des contraintes en service;

- limitation de la contrainte de compression du béton

- limitation de la contrainte de traction de l’acier

• Des états limites de fissuration ;

- La vérification a pour objet de s’assurer que l’ouverture maximale calculée des fissures n’excède pas une limite, fonction en particulier de la classe d’exposition

- La limitation de l’ouverture des fissures est obtenue en prévoyant un pourcentage minimal d’armatures passives et en limitant les distances entre les barres et les diamètres de celles-ci

• Des états limites de déformation.

- Flèches limitées en fonction du type d’ouvrage

- rarement pertinent pour les ponts

- le cas échéant vérification des ponts souples et passerelles vis-à-vis des vibrations


31


LIMITATION DES CONTRAINTES : recommandé

A noter également :- clause 7.3.1 (110) dispense de vérification de fatigue et d’ouverture de fissure pour armatures de tranchant où bielle d’inclinaison limitée ou BP avec critère annexe QQ - critère « rustique » de contrôle de l’ouverture de fissure par une limitation de σstselon EN 1992-2 selon clause 7.3.3 (101) : σst < 600 ou 1000 wk


32


MAÎTRISE DE LA FISSURATION

VALEURS RECOMMANDÉES D’OUVERTURE DES FISSURES EN FONCTION DE LA CLASSE D’EXPOSITION : ici tableau 7.1 N

DécompressionXD1, XD2, XS1, XS2, XS3

0,20,3

XC2, XC3, XC4

0,20,4X0, XC1

Combinaison fréquente des charges

Combinaison quasi-permanente des charges

Éléments en béton précontraint à armatures

adhérentes

Éléments en béton armé et éléments en béton

précontraint à armatures non adhérentes

Classe d’exposition

Attention tableaux 7.1 N (recommandé EN 1992-1-1),7.1 NF (Annexe nationale EN 1992-1-1)7.101N (recommandé EN 1992-2)et 7.101NF (Annexe Nationale EN 1992-2) tous différents


33

SECTION 7 – ETATS LIMITES DE SERVICEMAÎTRISE DE LA FISSURATION

Pour l’application aux ponts en France : tableau 7.101 NF

clause 7.3.3 sans calcul direct peu économique et peu recommandée pour les ponts (domaine de validation plutôt associé aux poutres de bâtiment)

⇒ utiliser clause 7.3.4 (calcul direct) ou 7.3.3(101) de l’AN


34


METHODE AVEC CALCUL DE w

hc,eff=min( 2.5(h-d) ; (h-x)/3 , h/2)hauteur de la section effective de béton« fonctionnant en tirant »

Entre 2 fissures espacées au maximum de sr,max, la contrainte dans le béton atteint fct,effUne bonne résistance en traction du béton est favorable


35


METHODE AVEC CALCUL DE w

Aciers de petit diamètre favorisés… ne pas en abuser !On retrouve des limitations de contraintes dans les aciers analogues aux conséquences de la notion de « fissuration préjudiciable »Efficacité des aciers diminuée si trop forts enrobages


36

Principaux guides utiles pour l’application de l’EC2 en lien avec les questions de durabilité

Guides Sétra

« L’Eurocode 2 : application aux ponts-routes en béton » (mars 2008)

« Application des Eurocodes par le Maître d’Ouvrage. Le programme d’un ouvrage d’art aux Eurocodes » (janvier 2008 et actualisation 2010)

Guides techniques LPC

« Structures en béton conçues avec l’Eurocode 2. Note technique sur les dispositions relatives à l’enrobage pour l’application en France » (novembre 2005)

« Maîtrise de la durabilité des ouvrages d’art en béton. Application de l’approche performantielle. Recommandations provisoires » (mars 2010)

Guide EFB

Guide d’aide au choix des classes d’exposition (mars 2011)

Document AFGC

« Conception des bétons pour une durée de vie donnée des ouvrages – Indicateurs de durabilité » (juillet 2004)


37

Le formalisme de vérification, mais pas le fonctionnement du béton armé !!!

• Peu de différence au final dans les quantités

• Une nécessité accrue d’interprétation (méthodes alternatives, principes expliqués dans les situations simples seulement, parois épaisses et gros aciers un peu hors cible…)

• Des reports possibles entre types d’armature

• Une « continuité » BA – BP

• Une augmentation probable du volume des études (justifications fatigue, ouverture des fissures…)

Une insistance accrue sur l’expression de la durabilité :

• Formalisation dans l’enrobage et le contrôle de l’ouverture des fissures

• La durabilité peut déterminer le choix du béton

• D’où nécessité d’anticiper la discussion dans le projet

Une responsabilisation du concepteur

Qu’est-ce qui change vraiment avec les Eurocodes ?

conception et calcul des ponts en béton en application des eurocodes

Engineering