Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
Qui n’a jamais connu des désagréments chez soi en fixant un meuble, un tableau à cause d’un système de fixation qui n’était pas parfaitement adapté à la situation ? Bien que, dans ces deux exemples, les risques liés à la chute d’un élément soient relativement faibles, ce n’est pas toujours le cas. En effet, bien que souvent considérés comme un détail sans importance, les systèmes de fixations sont pourtant très souvent des éléments de sécurité importants (fixation de garde-corps, d’éléments structuraux…) et soumis à de lourdes charges.
L’objet de cet article est de présenter les principaux éléments à connaitre afin de pouvoir sélectionner, dimensionner et installer les fixations dans le béton armé.
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Lire l’articleAuteur(s)
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François REGNIER : Responsable Marketing Technique Europe de l’Ouest - Hilti France
INTRODUCTION
Les moyens de fixation, on ne les voit généralement pas lorsque l’on entre dans un bâtiment ou dans des ouvrages de génie civil. Ils sont pourtant partout. De la fixation de garde-corps jusqu’à celle des plus gros équipements structurels, il est souvent nécessaire d’avoir recours à des solutions de chevillage. Comme la méconnaissance des principes de fonctionnement des chevilles peut présenter des risques élevés, qu’ils soient économiques ou pour la sécurité des personnes, il est très important de les maîtriser au mieux.
Il existe de nombreux matériaux de construction comme par exemple le béton, l’acier, le bois. Chacun d’entre eux possédant ses avantages et inconvénients propres, il est rare qu’un édifice soit uniquement constitué d’un seul matériau. C’est pourquoi, afin de garantir l’intégrité des structures, il faut s’assurer que les connexions entre ces différents matériaux soient suffisamment résistantes.
L’objectif de cet article est de présenter les principaux critères et méthodes de dimensionnement des chevilles pour la fixation d’éléments en acier sur une structure en béton armé. Les fixations béton-béton, acier-acier ou sur d’autres matériaux supports (maçonnerie par exemple) ne seront pas traitées en profondeur.
Dans un premier temps, nous abordons les principes théoriques du chevillage avant d’étudier le dimensionnement des chevilles.
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La sélection des chevilles
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2. Différents types de chevilles et modes de fonctionnement
Depuis 2019, la conception et le calcul des fixations pour béton doivent être réalisés conformément à la norme NF EN 1992-4 (Eurocode 2 - Partie 4 : Conception et calcul des éléments de fixation pour béton, 2018). Cette norme distingue 6 technologies de fixation, développées ci-après.
2.1 Cheville à scellement chimique (NF EN 1992-4 : 3.1.8)
Les chevilles à scellement chimique sont des fixations placées dans un trou préalablement foré dans le béton où une résine bi-composant assure le collage entre les deux éléments (figure 2).
La résistance à la traction de la fixation provient de la performance du collage entre le matériau support et l’élément métallique scellé qui peut être une tige filetée ou une douille taraudée.
HAUT DE PAGE2.2 Chevilles à scellement chimique et expansion (NF EN 1992-4 : 3.1.7)
Les chevilles à scellement chimique et expansion (figure 3) sont conçues de sorte que l’élément d’ancrage reste suffisamment mobile par rapport à la résine durcie pour qu’en appliquant une force de traction sur la tige lors du serrage de l’écrou, cela entraîne une expansion de la cheville, c’est-à-dire son gonflement, et donc une compression sur le béton renforçant ainsi la liaison par une augmentation très importante du frottement entre les matériaux (figure 4).
HAUT DE PAGE2.3 Vis à béton (NF EN 1992-4 : 3.1.20)
Les vis à béton sont des fixations dont le filet usine les parois du trou pour exercer un verrouillage mécanique dans le béton. Un exemple est présenté en figure 5.
HAUT DE PAGE2.4 Cheville à expansion par déformation contrôlée...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ELIGEHAUSEN (R.) - Anchorage in concrete construction. - Ernst & Sohn (2006).
-
(2) - LATERNSER (K.) - Safety in case of Fire – Test results. - Document 59 du groupe de travail de l’EOTA 06.01/03 “Anchors”, non publié.
-
(3) - REICK (M.) - Brandverhalten von Befestigungen mit grossem Randabstand in Beton bei zentrischer Zugbeanspruching (Behaviour of fixings remote from an edge in concrete under axial tension). - Thèse de doctorat, université de Stuttgart, IWB Mitteilungen 2001/4, (en allemand) (2001).
-
(4) - MENZEL (K.) - Korrosion von Befestigungselementen hinter vorgehângten Fassaden (Corrosion of fixing elements behind curtain walls). Repoort no. 5/7-85/17 Institut für Werkstoffe im Bauwesen, - université de Stuttgart, non publié (en allemand), novembre 1985.
-
(5) - MENZEL (K.) - Zur Korrosion von verzinktem Stahl in Kontakt mit Beton (Corrosion of galvanised steel in contact with concrete). - Thèse de doctorat, université de Stuttgart, (en...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Béton – Spécification, performance, production et conformité – Complément national à la norme NF EN 206, AFNOR - NF EN 206/CN - Décembre 2014.8
-
Chevilles à scellement par injection pour maçonnerie, EOTA - ETAG 029 - 2013
-
Caractéristiques mécaniques des éléments de fixation en acier au carbone et en acier allié – Partie 2 : écrous de classes de qualité spécifiées – Filetages à pas gros et filetages à pas fin, AFNOR - NF EN ISO 898-2 - 2012
-
Eurocode 0 : Bases de calcul des structures, AFNOR - NF EN 1990 - Mars 2003
-
Eurocode 1 : actions sur les structures – Partie 1-1 : Actions générales – Poids volumique, poids propres et charges d’exploitation bâtiments, AFNOR. - NF EN 1991-1-1 - Novembre 2009
-
Eurocode 1 : actions sur les structures – Partie 1-2 : actions générales – Actions sur les structures exposées au feu, AFNOR. - NF EN 1992-1-1 - Juillet 2003
-
...
ANNEXES
Arrêté du 22 octobre 2010 relatif à la classification et aux règles de construction parasismique applicables aux bâtiments de la classe dite « à risque normal »
HAUT DE PAGEConstructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
PROFIS Engineering, [Logiciel] HILTI France.
Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)Marché-public.fr
http://www.marche-public.fr/Marches-publics/Definitions/Entrees/Evaluation-technique-europeenne.htm
Documentation – Formation – Séminaires (liste non exhaustive)Manuel technique chevillage 2019
Livre blanc Eurocode 2-4 :
Retrait du béton
https://fr.wikipedia.org/wiki/Retrait_du_b%C3%A9ton
Fluage...
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