REGLEMENTATION ET INGENIERIE CONCLUSION DE LA PREMIERE TRANCHE DE L

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REGLEMENTATION ET INGENIERIECONCLUSION DE LA
PREMIERE TRANCHEDE LATELIER CHARGEMENT MONOTONE
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Cinq approches de létude de la fissuration ont
été retenues, à savoir les Codes Modèles CEB fib
de 1978 et 1990, lapproche ACI par Frösch,
lEurocode 2-1-1 et enfin le règlement Suisse SIA.
Les structures expérimentales choisies pour faire
la comparaison de ces cinq règlements sont les
mêmes que celles des benchmarks de laxe
modélisation pour avoir une base de départ
commune entre les axes  Modélisation  et
 Réglementation . 1 Tirants, Thèse de Pierre
Milevaz à EPFL, 1996. 2 Poutre en flexion 3
points extraite des essais MECA dEDF, Ghavamian
et Delaplace, 2003, à lEcole Centrale de
Nantes. 3 Voile en cisaillement  essais CABTP,
Fouré et al, 1998. 4 Essais de poutres par
Makhlouf et Malhas (the effect of thick concrete
cover on the maximum flexural crack width under
service load, ACI structural journal, May-June
1996). 5 - Essais de poutres par Rashid et
Mansour (Reinforced high-strength concrete beams
in flexure, ACI structural journal , May June
2005). 6 De plus une dalle a été étudiée pour
mesurer linfluence des divers paramètres dans
les règlements retenus. Aucun essai ny était
attaché.
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Tirants EPFL
Analysons ces diagrammes vis-à-vis de
lapparition progressive des fissures
4
La fissure (1) voit son ouverture augmenter au
fur et à mesure que la déformation imposée croît
jusquà lapparition des fissures (3/4), à
partir de laquelle la largeur reste constante. La
largeur de la fissure (3) augmente à son tour,
puis la fissure (4) se forme, toujours avec chute
de leffort, qui augmente à nouveau avec
louverture de la fissure (4). Lensemble de ces
fissures atteint une largeur à peu près égale et
légèrement supérieure à 200 µm. Tirant R3 à 0,3
10-3 dallongement
Mesure CM78 CM90 EC2 EC2 AN EC2 (1)
sr,max mm 282 334 735 722 615
wk mm 0,235 0,239 0,214 0,549 0,54 0,46
wk SETEC 0,235 0,283 0,212 0,283
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Tirant R5 à 1,5 10-3 dallongement
Mesure CM78 CM90 EC2 EC2 AN
sr,max mm 182 175 328 316
wk mm 0,180 0,205 0,312 0,397 0.382
wk SETEC 0,180 0,232 0,314 0,441
Pour le tirant R3 la fissuration nest pas
stabilisée aussi bien en réalité que pour tous
les calculs Pour tous les calculs du tirant R5 à
1,5 dallongement, sauf le CM 78, la fissuration
est stabilisée. Ceci donne des largeurs de
fissures similaires mais trop fortes. Pour le
CM78 la fissuration nest pas stabilisée,
cependant la valeur de wk est celle qui se
rapproche le plus de la mesure
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POUTRE EN FLEXION 3 POINTS (Meca dEDF)
Espacement des fissures Aucun règlement ne fait
intervenir le chargement pour cet espacement.
Espacement Mesure CM78 CM90 EC2-1-1 EC2-1-1AN
Cycle 5 10 14 12,2 17 16
On voit que la constance règlementaire
despacement est confirmée après stabilisation.
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VOILE EN CISAILLEMENT (CSTB)
Du fait du faible ferraillage, la modélisation
faite par SETEC, prenant en compte les aciers
comme tirants du schéma bielle- tirant ne peut
donner de résultat puisque ce tirant atteint sa
rupture avant fissuration. Deux conclusions
peuvent être tirées de cet essai 1) il faut un
modèle prenant en compte la résistance du béton
après fissuration pour calculer une telle
structure. Cest donc à CEOS.FR de proposer un
nouvel outil. 2) la validité de la limite de
résistance du béton des voiles sans armatures
modifiée par lannexe nationale française est
confirmée.
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POUTRES MAKHLOUF ET MALHAS
Poutre G1 Illustration de lespacement constant
des fissures même en phase de formation sauf pour
CM 90
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Poutre G1 peu chargée Sauf pour CM78, variation
en fonction du moment peu représentative, forte
pour faible moment, insuffisante à moment élevé.
EC2AN le plus proche. La fissuration est
stabilisée à 76 au sens CM90.
Poutre G2 chargement plus fort Meilleure
variation, bonne représentativité de lEC2 et de
Frösch. Dans les 2 cas CM 90 sans retrait donne
des résultats trop faibles. Fissuration
stabilisée.
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Poutres série A Enrobage 3cm
GA12 peu chargée fissuration stabilisée sauf EC2
avant Mu/1,6. Valeurs faibles sauf CM90r bien
représentatif. CM78 peu fiable sur évolution
moments faibles. GA14 forte charge fissuration
stabilisée CM90r et EC2-1 assez bons, plutôt
faibles. Il doit y avoir une mesure de fissure
douteuse pour Mu/1,8. Conclusion revoir
stabilisation et faibles moments et enrobage dans
EC2AN.
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Poutres série A Enrobage 6cm
GA22 peu chargée fissuration stabilisée pour
CM78, à partir de Mu/1,6 pour CM90, jamais pour
EC2. Valeurs fortes sauf CM90-r,trop fortes pour
CM90r. Ec2AN bien représentatif sauf faible M.
GA24 forte charge fissuration stabilisée,
CM90r et EC2AN assez bons. CM90-r trop faible
EC2-1 trop fort, CM 78 en dehors de
lépure. Conclusion revoir une prise en compte de
lenrobage qui satisfasse les petits et les forts
enrobages sur base EC2AN. Revoir prise en compte
faibles moments.
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POUTRE RASHID ET MANSOUR
On trouve comme précédemment une disparité dun
facteur supérieur à 2 entre les différentes
formulations adoptées. Pour ce béton haute
performance, on constate que louverture de
fissure calculée reste inférieure à 0.30 mm avec
lEurocode alors que la contrainte de lacier
vaut 400 MPa. Ainsi, pour un élément
convenablement ferraillé à létat limite ultime
(As/bd 2.2 donnant ici ?eff de 8.6) ,
lincidence des limitations douverture de
fissure à létat limite de service ne devrait pas
avoir dincidence sur la détermination des aciers
dans les classes dexposition XC. Mais il sagit
dune poutre de dimension habituelle, pour lequel
lEurocode a été dimensionné.
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DALLES
On observe la plus grande dispersion des
résultats douvertures de fissures sous faibles
moments. Un autre point est en relation avec la
hauteur du tirant équivalent hc,ef. Ce point
devient notable par exemple dans le cas de la
dalle dépaisseur 27 cm pour laquelle on dispose
des aciers F20 à raison de 3 dans le tirant
équivalent en ayant un enrobage de 4cm. Dans ce
cas le dessus des aciers est à 6 cm ( 4 2)
et la hauteur du tirant équivalent est donnée
égale à 6.09 cm... Le dessus du tirant équivalent
correspond quasiment au dessus des aciers. Il
serait bon de sinspirer pour ce tirant des
préconisations du CCBA60 qui centre ce tirant sur
le centre de gravité des aciers.
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CONCLUSION
Les résultats attendus des axes Expérimentation
et Modélisation devraient permettre de trouver
des méthodes basées sur le CM 90 avec et sans
retrait et le CCBA60 qui soient plus générales et
plus proches de la réalité pour prendre en compte
les paramètres dimensionnant - la résistance en
traction du béton et ladhérence acier-béton
ainsi que leur évolution dans le temps, - la
définition du tirant équivalent qui fait
intervenir lenrobage des aciers, leur diamètre
et leur espacement ainsi que la quantité dacier
liée à leffort dans la structure (?c,eff), - le
type de sollicitation, traction ou flexion, - les
dimensions de la pièce pour tenir compte des
effets THM et de leur évolution dans le temps
(en particulier du retrait gêné).