CONCRETE DAY 2015 - betonica.net · Formule générale : EuroCode 2, Eq. 7.9 ( ) ( ) ... 1er cas :...
Transcript of CONCRETE DAY 2015 - betonica.net · Formule générale : EuroCode 2, Eq. 7.9 ( ) ( ) ... 1er cas :...
2
Confidentiality
This document remains the exclusive property of NV Bekaert SA.
Communication thereof is wholly confidential and does not extend beyond thetechnical staff of the addressee, who is not authorized to duplicate this documentnor to make known to a third party any contents thereof.
NV Bekaert SA is exclusively entitled to apply for a patent for any patentableelement contained in this document.
NV Bekaert SA disclaims all liability which may arise out of the putting into use ofthe information contained in this document, provided it did not assume controlthereof. It also disclaims all liability for infringements of industrial property rightswhich may arise out of the putting into use of the information contained in thisdocument.
All the information contained in this document is based on reasonable research,but does not guarantee any result.
Concrete Day 2015
Apport des fibres Dramix® de la famille 4D
pour le contrôle de la fissuration dans le cas d’un renforcement
hybride
- La fissuration est un état normal du béton armé :S’il n’y a pas de fissures, c’est que l’armature ne travaille pas !
- Les fissures sont crées par le chargement ou par le retrait empêché (restriction de mouvement).
- Si les fissures ne peuvent être évitées, elle peuvent être contrôlées, les ELS (États Limites de Service) limitent l’ouverture de fissure.
- Deux armatures minimales• Ductilité / Sécurité État Limite Ultime• Ouverture de fissure État Limite de Service
5
Introduction
Concrete Day 2015
Théorie générale
Maîtrise de la fissuration : zone d’effet
- La limitation de l’ouverture des fissures par l’armature (mixte) est effective seulement sur la « hauteur efficace ».
- En-dehors de la « hauteur efficace » les fissures peuvent se rejoindre et donc s’ouvrir davantage.
h eff
heff
6
Introduction
Concrete Day 2015
7
les fibres
• couturent la fissure
• réduisent la contrainte enfond de fissure
« Pour chaque fissure il y a des fibres traversantes »
Introduction
Concrete Day 2015
Effet des fibres sur la fissuration
Effet des fibres sur la fissuration
8
Fissure secondaire
Fissure secondaire
friction
compression
Introduction
Concrete Day 2015
Fissuration du béton armé : Etat initial
9
Les
≤ fc,t / Ec,t
F F
Fs = FcrackDéformation:
εs(x)
εc(x) Les: longueur d’ancrage
εs
εc,t
Les Les Les
armature
Théorie : Béton armé (B.A.)
Concrete Day 2015
Fissuration du béton armé : Etat final
10
εs(x)
≤ fc,t / Ec,t
sr: espacement des fissures
εs
εc,t
Les Les Les
sr,maxsr,min
εsm
F F
Fs > FcrackDéformation
εc(x)
Théorie : Béton armé (B.A.)
Concrete Day 2015
armature
Effet des fibres d’acier sur l’ouverture de fissure
11
Contrainte avantfissuration force dans l’armature
armature
fissuréNon-fissuré
Contrainte post fissuration
fissuréNon-fissuré
Théorie : Béton armé et fibré
Concrete Day 2015
Effet des fibres d’acier sur l’ouverture de fissure
12
Théorie : Béton armé et fibré
Concrete Day 2015
Les fibres d’acier
- Donnent une contrainte post-fissuration non nulle
- Réduisent l’énergie disponible pour ouvrir d’autres fissures
- Couturent toute la section fissurée, y compris le béton de couverture
( )effctk ffw ,= ( )eqctmeffctk fffw ,, −=
sans fibre
Energie de fissuration :
BétonFM
fctm,res
fctm
13
Les
≤ fc,t / Ec,t
Fs = Fcrackεs(x)
εc(x)Les: Longueur d‘ancrageL’es: Longueur d‘ancrage apparente
εs
εc,t
Les Les Les
L‘esL‘es L‘es L‘es
Théorie : Béton armé et fibré
Concrete Day 2015
Fissuration du BARFM : Etat initial
F F
armature + fibres acier
Déformation
sr,max
14
εs(x)
≤ fc,t / Ec,t
Les Les
εsm
F F
Fs > Fcrack
sr,min
Les
ε‘sm
L‘es L‘es L‘esS‘r,min S‘r,max
Concrete Day 2015
sr: espacement des fissures
Théorie : Béton armé et fibré
armature + fibres acier
Déformation
Fissuration du BARFM : Etat final
εc(x)
εs
εc,t
Formule générale : EuroCode 2, Eq. 7.9
( )
( )
,max,
,
13,6
1 2 en cas de treillis soudé3,6
= − ⋅⋅
⋅≤ − ⋅ ≤ ⋅
⋅
sr f
s eff
s sf
ct eff
ds
d sf
αρ
σα
( )fk r,max sm cmw s = ⋅ ε − ε
σs = f(k, kc, hct, fctm, As)
Modification Bekaert
ctmcceffct ftf ⋅= )(, β
se
c
EE
α =
s,eff s c,efa hρ =
Fts,mf
ct,m
ff
α =
15
���� � ��� �
1 � �� ���� ������
1 � ��. ��
��
� 0,6. �1 � �������
Théorie : Béton armé et fibré
Concrete Day 2015
Concrete Day 201517
LE PROJET :
ELIA Green Building “New Schaerbeek”
Construction d’un bassin de +/- 1500 m2 à côté du nouveaubâtiment d’ELIA à Schaerbeek
LE BUREAU D’ETUDES :
Département engineering de CFE
Concrete Day 201519
Exigences à l’ELU :
- Moments de flexion (élastique) à reprendre proviennent de :
1er cas : bassin vide avec poussée des terres- la poussée du terrain sur les voiles (hauteur = 1,00 m)- la poussée horizontale due aux surchages mobiles
(20kN/m²)=> M = 15,00 kNm/m
2ème cas : bassin rempli sans remblai- la poussée de l’eau (hauteur = 1,00 m) et aucun remblai
contre les voiles=> M = 3,00 kNm/m
Concrete Day 201520
Détermination des sections d’armature (à l’ELU) :
- Section d’armatures requise : As = 155 mm2/m (inf. et sup.)
- Section d’armatures minimale (EC2) : As = 376 mm2/m (inf. et sup.)
=> PAS DETERMINANT
Concrete Day 201521
Exigences à l’ELS (déterminantes) :
- Limitation des ouvertures des fissures : wk = max. 0,30 mm (classe d’étanchéité 0 selon EC2-1-1 : un certain débit de fuite est admissible)
Autres exigences indépendantes du radier :- Liaison radier/voiles étanche- Voiles étanches
Concrete Day 201522
Détermination de l’ouverture des fissures en béton armé surbase de :- EC2- traction pure- épaisseur = 30 cm- béton C30/37- Ø 10 mm / 150 mm + Ø 10 mm / 600 mm soit 654 mm2/nappe
(double nappe)- …
Wk = Sr,max x ( ɛsm - ɛcm) avec :
wk = 0,27 mm ≤ 0,30 mm
Concrete Day 201523
Détermination de l’ouverture des fissures en béton renforcé au moyen d’une armature hybride (fibres + armature) sur base de :- EC2 modifié pour tenir compte des fibres- traction pure- épaisseur = 30 cm- béton C30/37- Ø 10 mm / 150 mm (1 nappe en partie supérieure)- 35 kg/m3 de fibres Dramix® 4D 65/60BG- …
Wk = Sr,max x ( ɛsm - ɛcm)
Concrete Day 201524
σs = f(k, kc, hct, fctm, As)
( )
( )
,max,
,
13,6
1 2 en cas de treillis soudé3,6
= − ⋅⋅
⋅≤ − ⋅ ≤ ⋅
⋅
sr f
s eff
s sf
ct eff
ds
d sf
αρ
σα
ctmcceffct ftf ⋅= )(, β
se
c
EE
α =
s,eff s c,efa hρ =
Fts,mf
ct,m
ff
α =
���� � ��� �
1 � �� ���� ������
1 � ��. ��
��
� 0,6. �1 � �������
Wk = 0,30 mm ≤ 0,30 mm
= 0,37 fr1,m
avec :
Concrete Day 201525
Solution en béton armé Solution avec armaturehybride
Epaisseur 30 cm 30 cmBéton C30/37 C30/37 + 35 kg/m³ Dramix® 4D
65/60BGArmatures inf. ∅10/150mm + ∅10/600mm
(654 mm²)-
Armatures sup. ∅10/150mm + ∅10/600mm(654 mm²)
∅10/150mm(524 mm²)
Wk 0,27 mm 0,30 mm
RÉSUMÉ :
Archipro 201527
Avantages techniques du béton renforcé au moyen d’une armature hybride
- Renforcement tridirectionnel (sécurité complémentaire)
- Réduction de la distance entre les fissures (donc réduction de l'ouverture des fissures)
- Gain de temps (pose plus rapide)
- Gain de main d’œuvre (moins de treillis et moins de barres)
- Gain sur les matériaux (chutes et recouvrements moins onéreux)
- Moins de risque d’erreurs de pose (pose incorrecte, oublis, erreur sur les sections, …)
=> solution plus simple et plus rapide