Bibliographie & annexes
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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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Les chargements accidentels
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5. Principes
5.1 Le béton fissuré
En général, le béton seul n’est pas capable de résister à des efforts de traction ce qui entraîne sa fissuration comme schématisé à la figure 31. Pour compenser cette faiblesse, on utilise des armatures destinées à reprendre ces efforts une fois la microfissuration du béton réalisée.
Il a été observé que, lorsque de la fissuration apparaît dans un élément en béton, il y a un risque relativement élevé qu’une fissure passe par la cheville : soit directement au travers, soit de façon tangentielle.
En effet, à proximité de la cheville les contraintes sont plus fortes en raison de:
-
la mise en traction du béton par le serrage de la cheville ;
-
l’exploitation de la cheville engendre des contraintes additionnelles locales ;
-
le champ de concentration de contraintes dû au trou de la cheville.
La présence de fissures va modifier la distribution des contraintes dans le béton comme présenté en figure 32, ce qui va avoir un effet sur les modes de ruines liés à sa propre résistance. Dans ces conditions, on peut rencontrer une réduction de la résistance du cône de béton de l’ordre de 30 %.
Les modes de ruptures liés au glissement vont également être influencés. Ainsi l’adhérence (et la surface portante pour les chevilles à verrouillage de forme) va être diminuée.
Les chevilles à expansions risquent également de perdre leurs forces d’expansions.
La figure 33 illustre l’influence de la fissure sur le comportement des chevilles chimiques et mécaniques.
Tout ceci explique pourquoi l’état de fissuration du béton doit être explicitement pris en compte lors du dimensionnement de chevilles. Il ne peut être négligé que lorsqu’il est possible de démontrer l’absence de risque de fissuration.
Par conséquent, lors du dimensionnement, le béton doit être considéré comme fissuré dans la majorité des cas. Il est en effet compliqué, sur toute la durée de vie de la cheville, de différencier les zones où le béton va fissurer et ou le béton ne va pas fissurer.
Afin de pouvoir justifier de la non-fissuration du béton,...
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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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