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Evolution du fascicule 74 du CCTG travaux et cohérence avec les eurocodes Minh N’Guyen, directeur des études de Sade, représentant le GCEE, pilote du groupe de travail calcul du CCTG 74 Mokhtar Daoudi, de Ceten-Apave International, représentant COPREC, membre du groupe de travail du fascicule CCTG 74

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Page 1: Evolution du fascicule 74 du CCTG travaux et cohérence ... · Evolution du fascicule 74 du CCTG travaux et cohérence avec les eurocodes . Minh N’Guyen, directeur des études de

Evolution du fascicule 74 du CCTG travaux et cohérence

avec les eurocodes

Minh N’Guyen, directeur des études de Sade, représentant le GCEE, pilote du groupe de travail calcul du CCTG 74

Mokhtar Daoudi, de Ceten-Apave International, représentant COPREC, membre du groupe de travail du fascicule CCTG 74

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Les Rendez-vous de l’eau POLLUTEC 2014 à Lyon

04/12/2014 10h45-11h15

Construction des réservoirs

Evolution du fascicule 74

Cohérence avec les Eurocodes

Minh-Tuan NGUYEN Directeur des Etudes SADE

Pilote de la commission

Conception & Calcul du F74

[email protected]

Mokhtar DAOUDI Consultant Senior APAVE

Membre de la commission

Conception & Calcul du F74

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Évolution du fascicule 74

1983 [BAEL 80]

Construction des réservoirs et châteaux

d’eau en BA, BP & maçonnerie

1992

Recommandations Professionnelles

1998 [BAEL 92]

Construction des réservoirs en béton

2016

Construction des réservoirs en béton & Réhabilitation des réservoirs en béton ou en maçonnerie

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Thèmes de la révision du Fascicule 74

Comité de Pilotage du domaine Eau-Assainissement du projet

Référentiel Génie Civil

Président COPIL : Jean-Paul LEGROUX

Président Commission Fascicule 74 :

Denis MINOT

Adéquation de l’ouvrage à son usage et à son environnement

Pilote : Philippe ANCELIN (VIGIER – GCEE / UIE)

Frédéric MAUREL (HYDRATEC – SYNTEC)

Conception & Calcul Pilote : Minh-Tuan NGUYEN (SADE – GCEE / UIE)

Mokhtar DAOUDI (APAVE – COPREC)

Etanchéité & Réhabilitation

des ouvrages Pilote : Gérard LECA (RESINA – GCEE / UIE)

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Références essentielles

Eurocodes en général et particulièrement : NF EN 1992-1-1, NF EN 1992-3, NF EN 1998-1-1 et NF EN 1998-4

Fascicule 65 (révisé) (Intégration de la norme NF EN 13670/CN)

RGC (version du 10 octobre 2012) dit fascicule 0 (Guide d’harmonisation des clauses techniques contractuelles )

Gestion de la qualité et respect de l’environnement

Normes européennes caractérisant les Revêtements

(imperméabilisation et étanchéité)

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Données d’entrée essentielles

Une meilleure mise en évidence :

Des types de liquide concernés (figés par le CCTG)

De l’intéraction liquide Réservoir Classes d’exposition (NF EN 206/CN)

Autres données particulières (température, abrasion …)

De l’intéraction milieu extérieur Réservoir Classes d’exposition (NF EN 206/CN)

Autres données particulières (hydrogéologie, inondabilté …)

Des conditions d’exploitation

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Données d’entrée essentielles

Durée d’utilisation : 50 ans par défaut

Environnement géotechnique : (Intégration de la norme NF EN 13670/CN)

RGC (version du 10 octobre 2012) dit fascicule 0 Enchainement des missions géotechniques

en conformité à la NF P 94-500 (révisée)

Actions : Conformes aux eurocodes

Autres prescriptions particulières (CCTP)

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Futur F74 : Typologie des ouvrages 1/3

La typologie de l’ouvrage est prescrite par le maitre d’ouvrage à partir de deux paramètres :

1 - Classe de la paroi béton (tableau 7.105 NF EN 1992-3)

2 - Type de revêtement choisi de la paroi

A : sans revêtement B : revêtement d’imperméabilisation C : revêtement d’étanchéité

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Futur F74 : Typologie des ouvrages 2/3

Type A : Ouvrages en béton non revêtus

« Le Type A1 est recommandé pour les ouvrages en béton seul non revêtu tant que le béton est compatible avec l'agressivité du liquide contenu. En outre, il est recommandé de réaliser les ouvrages de Type A1 en béton armé plutôt qu'en béton précontraint. »

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Futur F74 : Typologie des ouvrages 3/3

Type B : Ouvrages en béton avec revêtement d’imperméabilisation

Type C : Ouvrages en béton avec revêtement d’étanchéité

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Fascicule 74 – Groupe Conception & Calcul

Action I.1

ANALYSE DE LA TRACTION PURE

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Fascicule 74 – Groupe Conception & Calcul

• Objet de l’étude sur la traction pure

Comparer le dimensionnement de réservoirs cylindriques, dont la principale

sollicitation est la traction pure, suivant le fascicule 74 et l’eurocode 2.

Définir les données nécessaires au dimensionnement

Emettre des recommandations sur l’emploi de l’eurocode 2.

Traction

(kN/m)

Diamètre

(m)

Hauteur

d’eau (m)

Epaisseur

paroi (m) Paramètres d’étude

50 5.00 m 2.50 m 0.20 m

1. Béton C30/37 - Acier B500B

2. Fascicule 74 : calcul suivant milieu normal

(bêta=30) et milieu agressif (bêta=0)

3. Eurocode 2 : calcul pour classe

d’étanchéité 1 (wk1 = 0.15 mm) et classe

d’étanchéité 2 (wk1 = 0.10 mm)

100 8.50 m 3.00 m 0.20 m

200 12.50 m 4.00 m 0.25 m

300 15.00 m 5.00 m 0.25 m

400 16.50 m 6.00 m 0.30 m

500 18.00 m 7.00 m 0.30 m

600 19.00 m 8.00 m 0.30 m

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Fascicule 74 – Groupe Conception & Calcul

• Calcul suivant le fascicule 74 (rappel)

Ouvrages classés selon leur étanchéité

Limitation de la contrainte de traction dans les armatures

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Fascicule 74 – Groupe Conception & Calcul

• Calcul suivant le fascicule 74 (résultats)

1er cas : Paroi en contact permanent avec l’eau ou atmosphère saturée ( = 30)

FASCICULE 74 - Traction pure - Milieu normal ( =30)

Traction

(kN/m)

Epaisseur

paroi (m)

Enrobage

(cm)

Amini

(cm2/m)

As

(cm2/m) s

(MPa)

HA

(mm)

Espt

(cm)

A/B

(%)

50 0.20 m 4.5 cm 9.60 5.00 (214) 8 10.5 0.48%

100 0.20 m 4.5 cm 9.60 5.00 (214) 8 10.5 0.48%

200 0.20 m 4.5 cm 9.60 10.20 196 10 15.4 0.51%

300 0.25 m 4.5 cm 12.00 17.34 173 14 17.8 0.69%

400 0.25 m 4.5 cm 12.00 24.24 165 16 16.6 0.97%

500 0.30 m 4.5 cm 14.40 32.68 153 20 19.2 1.09%

600 0.30 m 4.5 cm 14.40 39.22 153 20 16.0 1.31%

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Fascicule 74 – Groupe Conception & Calcul

• Calcul suivant le fascicule 74 (résultats)

2ème cas : Ouvrages à moins de 5 km de la mer ou parties enterrées d’ouvrage

lorsque l’eau est saumâtre ou agressive ( = 0)

FASCICULE 74 - Traction pure - Milieu agressif ( =0)

Traction

(kN/m)

Epaisseur

paroi (m)

Enrobage

(cm)

Amini

(cm2/m)

As

(cm2/m) s

(MPa)

HA

(mm)

Espt

(cm)

A/B

(%)

50 0.20 m 5.5 cm 9.60 5.00 166 8 10.5 0.48%

100 0.20 m 5.5 cm 9.60 6.02 166 8 10.5 0.48%

200 0.20 m 5.5 cm 9.60 13.51 148 10 11.6 0.68%

300 0.25 m 5.5 cm 12.00 24.00 125 14 12.8 0.96%

400 0.25 m 5.5 cm 12.00 34.19 117 16 11.8 1.37%

500 0.30 m 5.5 cm 14.40 47.62 105 20 13.2 1.59%

600 0.30 m 5.5 cm 14.40 57.14 105 20 11.0 1.90%

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Fascicule 74 – Groupe Conception & Calcul

• Calcul suivant l’eurocode 2 : Durabilité et enrobage des armatures

Conditions d’environnement Eurocode 2 – Partie 1.1 - §4.2

Exigences de durabilité Eurocode 2 – Partie 1.1 - §4.3

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Fascicule 74 – Groupe Conception & Calcul

• Calcul suivant l’eurocode 2 : Durabilité et enrobage des armatures

Classes structurales Eurocode 2 – Partie 1.1 AN - §4.4.1.2

Classe courante : S4

Enrobage minimal Cmin,dur Eurocode 2 – Partie 1.1 - §4.4.1.2

Enrobage minimal Cmin Eurocode 2 – Partie 1.1 - §4.4.1.2 Cmin

= f [Cmin,dur ; adhérence ; acier inox ;

protection supplémentaire]

Enrobage nominal Cnom Eurocode 2 – Partie 1.1 - §4.4.1.1 Cnom

= Cmin + Tolérance d’exécution

[AQ;mesures]

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Fascicule 74 – Groupe Conception & Calcul

• Calcul suivant l’eurocode 2 : Maîtrise de la fissuration

Classes d’étanchéité Eurocode 2 – Partie 3 - §7.3.1

Ouverture de fissure admissible

wk1 Eurocode 2 – Partie 3 AN -

§7.3.1(111)

Fissuration non traversante Eurocode 2 – Partie 3 - §7.3.1(112)

Xmin = min ( 50mm ; 0,2 h )

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Fascicule 74 – Groupe Conception & Calcul

• Calcul suivant l’eurocode 2 : Maîtrise de la fissuration sans calcul direct (7.3.3)

Section minimale d’armatures Eurocode 2 – Partie 1.1 - §7.3.2

Eurocode 2 – Partie 1.1 AN - §7.3.3(2)

As,min . s = kc . k . fct,eff . Act

où s est donnée par 7.103N ou 7.104N

Calcul non-direct avec 7.103N

wk et s espt

Calcul non-direct avec 7.104N

wk et espt s

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Fascicule 74 – Groupe Conception & Calcul

• Calcul suivant l’EC2 : Maîtrise de la fissuration sans calcul direct (7.3.3)

1er cas : Classe d’étanchéité 1 avec wk1 = 0.15 mm

EC2 - Traction pure – Classe d’étanchéité 1 (wk1 = 0.15 mm) – Sans calcul direct (7.3.3)

Traction

(kN/m)

Epaisseur

paroi (m)

Enrobage

(cm)

Amini

(cm2/m)

As

(cm2/m) s

(MPa)

c

(MPa)

HA

(mm)

Espt

(cm)

A/B

(%)

50 0.20 m 4.5 cm 37.18 3.21 13 0.19 16 11.0 1.86%

100 0.20 m 4.5 cm 37.18 6.41 27 0.38 16 11.0 1.86%

200 0.20 m 4.5 cm 37.18 12.82 54 0.76 16 11.0 1.86%

300 0.25 m 4.5 cm 48.66 20.13 62 0.90 20 13.0 1.95%

400 0.25 m 4.5 cm 48.66 26.85 82 1.20 20 13.0 1.95%

500 0.30 m 4.5 cm 55.77 32.05 90 1.26 20 11.0 1.86%

600 0.30 m 4.5 cm 55.77 38.46 108 1.51 20 11.0 1.86%

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Fascicule 74 – Groupe Conception & Calcul

• Calcul suivant l’EC2 : Maîtrise de la fissuration sans calcul direct (7.3.3)

2ème cas : Classe d’étanchéité 2 avec wk1 = 0.10 mm

EC2 - Traction pure – Classe d’étanchéité 2 (wk1 = 0.10 mm) – Sans calcul direct (7.3.3)

Traction

(kN/m)

Epaisseur

paroi (m)

Enrobage

(cm)

Amini

(cm2/m)

As

(cm2/m) s

(MPa)

c

(MPa)

HA

(mm)

Espt

(cm)

A/B

(%)

50 0.20 m 5.5 cm 51.88 4.47 10 0.17 20 12.0 2.59%

100 0.20 m 5.5 cm 51.88 8.94 19 0.35 20 12.0 2.59%

200 0.20 m 5.5 cm 51.88 17.89 39 0.69 20 12.0 2.59%

300 0.25 m 5.5 cm 61.97 25.64 48 0.84 20 10.0 2.48%

400 0.25 m 5.5 cm 61.97 34.19 65 1.12 20 10.0 2.48%

500 0.30 m 5.5 cm 79.67 45.79 63 1.14 25 13.0 2.66%

600 0.30 m 5.5 cm 79.67 54.95 75 1.37 25 13.0 2.66%

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Fascicule 74 – Groupe Conception & Calcul

• Calcul suivant l’eurocode 2 : Calcul direct de l’ouverture des fissures (7.3.4)

Section minimale d’armatures Eurocode 2 – Partie 1.1 - §7.3.2 As,min

. s = kc . k . fct,eff . Act où s =

fyk

Calcul direct de l’ouverture de

fissure wk (wk < wk1) Eurocode 2 – Partie 1.1 - §7.3.4

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Fascicule 74 – Groupe Conception & Calcul

• Calcul suivant l’EC2 : Calcul direct de l’ouverture de fissure (7.3.4)

1er cas : Classe d’étanchéité 1 avec wk1 = 0.15 mm

EC2 - Traction pure – Classe d’étanchéité 1 (wk1 = 0.15 mm) – Calcul direct (7.3.4)

Traction

(kN/m)

Epaisseur

paroi (m)

Enrobage

(cm)

Amini

(cm2/m)

As

(cm2/m) s

(MPa)

c

(MPa)

HA

(mm)

Espt

(cm)

A/B

(%)

50 0.20 m 4.5 cm 11.60 7.92 63 0.23 8 12.7 0.40%

100 0.20 m 4.5 cm 11.60 12.77 78 0.45 10 12.3 0.64%

200 0.20 m 4.5 cm 11.60 20.38 98 0.85 12 11.1 1.02%

300 0.25 m 4.5 cm 14.50 30.18 99 0.99 14 10.2 1.21%

400 0.25 m 4.5 cm 14.50 37.58 106 1.27 16 10.7 1.50%

500 0.30 m 4.5 cm 17.40 48.71 103 1.30 20 12.9 1.62%

600 0.30 m 4.5 cm 17.40 54.17 111 1.52 20 11.6 1.81%

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Fascicule 74 – Groupe Conception & Calcul

• Calcul suivant l’EC2 : Calcul direct de l’ouverture de fissure (7.3.4)

2ème cas : Classe d’étanchéité 2 avec wk1 = 0.10 mm

EC2 - Traction pure – Classe d’étanchéité 2 (wk1 = 0.10 mm) – Calcul direct (7.3.4)

Traction

(kN/m)

Epaisseur

paroi (m)

Enrobage

(cm)

Amini

(cm2/m)

As

(cm2/m) s

(MPa)

c

(MPa)

HA

(mm)

Espt

(cm)

A/B

(%)

50 0.20 m 5.5 cm 11.60 9.95 50 0.23 8 10.1 0.50%

100 0.20 m 5.5 cm 11.60 16.03 62 0.44 10 9.8 0.80%

200 0.20 m 5.5 cm 11.60 25.70 78 0.82 12 8.8 1.29%

300 0.25 m 5.5 cm 14.50 38.01 79 0.95 14 8.1 1.52%

400 0.25 m 5.5 cm 14.50 47.87 84 1.20 16 8.4 1.91%

500 0.30 m 5.5 cm 17.40 64.78 77 1.21 20 9.7 2.16%

600 0.30 m 5.5 cm 17.40 71.40 84 1.42 20 8.8 2.38%

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Fascicule 74 – Groupe Conception & Calcul

• Comparaison des résultats Fascicule 74 / Eurocode 2

Effort de Traction N (kN/m)

Se

ctio

n d

’arm

atu

res A

s (

cm

2/m

)

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Fascicule 74 – Groupe Conception & Calcul

• Comparaison des résultats Fascicule 74 / Eurocode 2

Effort de Traction N (kN/m)

Ra

pp

ort

de

se

ctio

n d

’arm

atu

res / F

74

ta 3

0

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Fascicule 74 – Groupe Conception & Calcul

Action I.2

ANALYSE DE LA TRACTION

LORSQUE LA SECTION

N’EST PAS FISSUREE

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Fascicule 74 – Groupe Conception & Calcul

• Evolution possible de l’EC2 (horizon 2020)

Dans le cadre d’une future révision de l’EC2. Un « amendement Cortade »

propose de supprimer le terme minorant de l’inéquation (7.9) du calcul direct de

l’ouverture de fissure (7.3.4), lorsque la contrainte homogénéisée de traction

maximale du béton c est inférieure à fctk0.05 = 0,7 fctm

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Fascicule 74 – Groupe Conception & Calcul

• Evolution possible de l’EC2 (suite)

Simulation de l’amendement Cortade en traction pure

Effort de Traction N (kN/m)

Se

ctio

n d

’arm

atu

res A

s (

cm

2/m

)

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Fascicule 74 – Groupe Conception & Calcul

• Evolution possible de l’EC2 (suite)

Simulation de l’amendement Cortade en traction pure

Ra

pp

ort

de

se

ctio

n d

’arm

atu

res / F

74

ta 3

0

Effort de Traction N (kN/m)

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Fascicule 74 – Groupe Conception & Calcul

• Méthode complémentaire retenue

L’ « amendement Cortade » propose de calculer une ouverture de fissure alors que

la contrainte homogénéisée de traction maximale du béton c est inférieure à

fctk0.05 = 0,7 fctm

Le groupe B propose, lorsque c < fctk0.05 / 1.20 , de calculer la section d’amatures

en limitant la contrainte de traction dans les aciers à une contrainte de traction

proche de la contrainte retenue dans le fascicule 74 actuel.

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Futur F74 : Dispositions constructives

IV.6.2.3.b. Dispositions et écartement des armatures Remplacer le sous-article par :

(...)

Le diamètre des armatures est au plus égal à h0/10 (h0 épaisseur de la paroi) et au moins égal à 7 mm

(...)

L´espacement est limité, pour les parois au contact du liquide, à la plus petite des deux valeurs 1,5h0 et 250 mm

(...)

Cependant, dans le cas d´utilisation de panneaux de treillis soudés, les fils de répartition peuvent être de diamètre 5,5 mm, sous réserve qu´ils soient placés dans

le lit le plus éloigné du liquide

IV.6.2.3.d. Enrobage des armatures Remplacer le sous-article par :

L´enrobage minimum des armatures est choisi conformément à la norme NF EN 1992-1-1 et à son annexe nationale

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Document Modificatif du Fascicule 74

En réponse à la situation du marché de construction des réservoirs :

- L’actuel fascicule n’est plus conforme au code des marchés publics (version consolidée du 01/05/2010).

- Le calcul suivant l’Eurocode 2 Partie 3 avec l’annexe nationale Française conduit à une surconsommation importante des matériaux (béton, acier) vis-à-vis des actions directes (poussée hydrostatique ...).

- Il faut répondre à un besoin urgent en prescription de la maitrise d’oeuvre dans le domaine des réservoirs

En attendant la publication du futur fascicule 74, prévue en 2016, la commission chargée de sa rédaction va proposer au Comité de Pilotage du domaine eau-assainissement du projet Référentiel Génie Civil :

Un document modificatif à intégrer en addenda au Fascicule 74 actuel.

Il sera présenté au GEM-OTM, début 2015, afin d’être validé et être rapidement introduit dans les pièces écrites des marchés.

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Calendrier

DEC 2015 JUIN 2015 DEC 2014

Publication Fascicule 74

en 2016

Proposition au COPIL du document provisoire Modificatif du Fascicule 74

Disparition du document provisoire Modificatif du Fascicule 74

Intégration à la commission FR de l’Eurocode 2 Révision de l’AN FR de l’Eurocode 2 Partie 3

Pour les calculs, le futur Fascicule 74 fera référence à l’EC2 partie 3 AN révisé

Rédaction du futur Fascicule 74 : - reprenant le document Modificatif du F74 - expurgeant la méthode de calcul - intégrant le volet Etanchéité & Réhabilitation - Intégrant les dispositions au séisme

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