cours réticulaire.pdf

PLANCHERS RÉTICULÉS DANS CYPECAD

2

Cours avancé du maniement de CYPECAD

CYPE Ingenieros

2


CYPE Ingenieros

Planche Plan chers rs rét réticu iculés lés

SOMMAIRE 1. CONCEPTION DES DES PLANCHERS RÉTICULÉS RÉTICULÉS . . .5 1.1. Choix Choix de l’épaisse l’épaisseur ur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 1.2. Panneau Panneauxx en retombé retombéee . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 1.3. Changeme Changement nt de cote (dénive (dénivelés) lés) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 1.4. Trémies Trémies et Passages Passages des Installations . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 1.5. Tracé des poutres périmétriques et intérieures . . . . . . . . . . . .10 1.6. Appuis Appuis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 .11 1.7. Transition Transition des planchers réticulés avec un angle différent différent . . .12 1.8. Raideur Raideur à la Torsi Torsion on de las poutre poutress . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 1.9. Armatur Armaturee de base . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 1.10. Conception avec une sismicité moyenne-élevée moyenne-élevée . . . . . . . . .15

2. CALCUL DES PLANCHERS RÉTICULÉS . . . . . . .17 2.1. Discrét Discrétisatio isationn effectuée effectuée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 2.2. Analyse Analyse des des résultat résultatss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 2.3. Lignes Lignes de Flexion Flexion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 2.4. Modification et égalisation des des armatures . . . . . . . . . . . . . . .19 2.5. Vérification de l’armature l’armature longitudinale . . . . . . . . . . . . . . . . .19 2.6. Vérification de l’armature transversale . . . . . . . . . . . . . . . . . .19 2.7. Renforts au cisaillement et au poinçonnement . . . . . . . . . . . .20 2.8. Calcul Calcul des flèches flèches actives actives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

3. DESSIN DES PLANS AVEC PLANCHERS RÉTICU RÉT ICULÉS LÉS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22 3.1. Organisa Organisation tion des des plans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

4. RECOMMANDATIONS PRATIQUES AVEC PLANCHERS RÉTICULÉS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24 4.1. Résumé Résumé de concept conception ion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24 4.2. Contrôl Contrôlee des Résultats Résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24 4.3. Conclusi Conclusions ons finales finales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

CYPE Ingenieros

3

4


CYPE Ingenieros

Planchers réticulés

1. CONCEPTION DES PLANCHERS RÉTICULÉS 1.1. Choix de l’épaisseur C’est la décision la plus importante du point de vue structural puisque c’est d’elle que dépend le bon fonctionnement, une armature raisonnable et un coût économique. Pour déterminer l’épaisseur, il faut se baser sur les portées de calcul, sur les conditions de continuité et l’encastrement aux appuis, sur les charges appliquées et sur la fragilité des murs sur lesquels les planchers s’appuient. Toutes les normes établissent des valeurs minimales et maximales, ainsi que des limites d’élancement. Bien que le procédé constructif ne soit généralement pas mentionné, son importance ne fait aucun doute puisque les déformations augmentent avec les courtes durées de décoffrage et la mise en charge du plancher. Ces conditions peuvent être évaluées en augmentant les coefficients de fluage à considérer dans le calcul des flèches. La norme EHE limite le rapport épaisseur/portée dans les plaques allégées à 1/28, sans distinction. La norme ACI-318/89, différencie les plaques avec ou sans poutres et les travées extérieure et intérieure pour chaque type d’acier (degré 60, 420MPa). Dans la ACI 318/05, les limites sont augmentées en fonction du type d’acier. Plus on augmente la limite élastique de l’acier, plus il faut être vigilent avec l’élancement de la plaque.

(1) Pour des valeurs de résistance au fluage du renfort comprises entre 2,800 et 4,200 kg/cm2 , le surhaussement minimal s’obtient par interpolation linéaire. (2) Dalles avec des poutres entre les poteaux ou le long des bords extérieurs. La valeur de a pour la poutre de bord ne doit pas être inférieure à 0.8.

CYPE Ingenieros

5

6


(1) Pour des valeurs de résistance au fluage du renfort comprises entre les valeurs données dans le tableau, le surhaussement minimal s’obtient par interpolation linéaire. (2) Dalles avec des poutres entre les poteaux ou le long des bords extérieurs. La valeur de a pour la poutre de bord ne doit pas être inférieure à 0.8.

Dans la norme récente EHE-08, des relations d’élancements basiques (qui permettent de contourner le calcul de la flèche) sont établies:

(1) Une extrémité est considérée continue si le moment correspondant est supérieur ou égal à 85% du moment respectif d’encastrement parfait. (2) Dans les dalles bidirectionnelles sur appuis continus, les élancements donnés font référence à la plus petite portée. (3) Dans les dalles sur appuis isolés (poteaux), les élancements donnés font référence à la plus grande portée.

en entendant par éléments faiblement armés, les dalles normales de logements et, par éléments fortement armés, les poutres. Selon notre opinion, en ce qui concerne les planchers réticulés en Espagne, avec les bétons habituels HA-25 et l’acier B-500, il est raisonnable de limiter l’épaisseur des planchers à un élancement basique de l’ordre de 1/24 de la portée. CYPE Ingenieros


Il est important de se souvenir que les encadrés des coins sont les plus défavorables et qu’il est donc recommandé de ne pas appliquer les portées les plus importantes dans cette zone et, si cela est possible, d’appliquer un porte-à-faux qui compense la flèche de la dernière travée. La norme B.A.E.L. 91 ne mentionne aucune limite d’élancement, ni dans le cas général, ni dans le cas particulier de ce type de planchers.

N.T.E : Norme Technologique Espagnole (valeurs recommandables non obligatoires)

CYPE Ingenieros

7

8


1.2. Panneaux en retombée

Lorsque les portées augmentent et que les charges sont élevées, les épaisseurs commerciales s’avèrent un peu justes car il est nécessaire de donner une plus grande épaisseur aux panneaux, déduite des élancements basiques. Cela peut également être le cas avec des problèmes de poinçonnement et/ou la mise en place d’armatures supérieures constructives. Les garages et les galeries commerciales sont des cas typiques dans lesquels de grandes portées sont nécessaires. Dans ces cas, il serait raisonnable d’introduire des panneaux avec une épaisseur de l’ordre de 1/20, en estimant l’épaisseur de la zone allégée pour une portée de 2/3 ≈ 70% de la portée entre les appuis, en appliquant 1/24 à la zone allégée. Exemple: portée de 10 m.

Panneaux en retombée: Zone allégée:

Pour des charges de trafic lourd, pour le passage d’une rue ou d’une route sur le plancher, ce sera la solution obligatoire. En effet une grande épaisseur est nécessaire du fait des efforts de calcul. Les élancements doivent être réduits à des valeurs très conservatrices, surtout vis-à-vis de l’épuisement des sections. Dans ce cas les élancements seront approximativement réduit à L/14 de la portée.

1.3. Changement de cote (dénivelés)

CYPE Ingenieros


On entend par cela les dénivelés existant entre différentes zones d’un même plancher réticulé, avec continuité de ce dernier. Il faut introduire une poutre pour que se produise le dénivelé au bord de celle-ci.

On introduira une poutre d’épaisseur ou plate, qui se convertira en poutre d’épaisseur lors de l’introduction du dénivelé. Ce dernier est limité à 1.00 m car des valeurs plus importantes pourraient conduire à des distorsions dans le calcul, du fait qu’il est considéré comme un plan unique pour la discrétisation et l’obtention des efforts. Bien qu’elle existe, la flexion transversale de la poutre n’est pas considérée, il est donc recommandé de prolonger et ancrer l’armature des nervures comme indiqué dans le détail constructif.

1.4. Trémies et Passages des Installations Tous les petits vides qui traversent un plancher réticulé doivent être prévus Dans le calcul. Une étude préalable du point de passage de la maille des nervures de la zone allégée, en superposant le calque d’architecture (DXF/DWG) des trémies, peut aider à ce que la plus grande partie possible des petits vides se trouve dans les allégements et ne coupe pas les nervures. Bien sûr, le vide est inévitable dans les zones massives des panneaux mais l’armature peut être déviée aux côtés adjacents. Cette étude implique le tracé exact du point de passage des nervures, c’est pourquoi il est pratique de prendre comme référence le point fixe d’un poteau, de préférence dans la zone des ascenseurs et des escaliers et qui, de plus, conditionne de façon déterminante le cloisonnage. Cela est important pour le calcul, évite des erreurs dans l’ouvrage et ne considère aucune nervure en plus ou en moins. Les petites erreurs de tracé se redistribuent sur les bords, là où se trouvent les poutres et où, inévitablement, les pièces d’allégement ne coïncident pas avec un nombre exact et donc les zones massives sont plus irrégulières. Les trémies se trouvant dans la zone allégée ne doivent pas être introduites dans le calcul, car sinon ils seraient ajoutés dans la phase finale du dessin des plans, dans le plan d’étage appelé “Plan de coffrage”. Dans l’ouvrage, il est possible de les tracer ou de les prévoir en plaçant des pièces adéquates ou un coffrage de taille nécessaire, en massifiant sans autre renfort que l’armature qui existe déjà dans les nervures.

CYPE Ingenieros

9

10


Les trémies qui coupent une nervure doivent être introduites dans le calcul afin que l’armature des nervures et le ferraillage de l’armature soient considérés correctement. Si seulement une ou deux nervures sont coupées, le périmètre du vide peut être introduit par un chaînage non structurel de bord de largeur réduite, par exemple 20 cm (Dans “poutre actuelle” sélectionnez icono ). Il s’agit d’un élément non résistant qui transmet les charges qu’il reçoit aux nervures adjacentes. De plus, il est recommandé d’inclure un détail constructif avec armature type pour tous les cas, qu’ils aient été prévus ou non.

Il est inutile de renforcer les nervures adjacentes car, lors du calcul, le programme se charge de répartir les efforts aux nervures adjacentes et ces efforts seront donc répartis sur l’armature. S’ils ont été prévus, il faut considérer, selon leur emplacement, la répartition dans les nervures adjacentes de l’armature coupée.

1.5. Tracé des poutres périmétriques et intérieures C’est traditionnellement le terme “chaînage” qui est utilisé. En effet, dans une dalle allégée, il existe des bords et des zones dans lesquels on place une partie massive continue armée avec des armatures verticales et longitudinales pour absorber les efforts de flexion, de cisaillement et de torsion. Cependant, afin de s’adapter à la terminologie utilisée dans CYPECAD, nous utiliserons le mot “poutres”. Elles le seront clairement lorsqu’elles possèdent une retombée et travaillent donc comme des poutres.

CYPE Ingenieros


Sur la figure, vous pouvez observer une définition de la terminologie appliquée aux différents chaînages ou poutres généralement utilisés. La largeur conseillée est de 25 cm minimum, de préférence 30 cm, (approximativement largeur = épaisseur). En général, elles auront la même épaisseur de le plancher, avec une retombée aux bords lorsqu’elles dépassent 7 m de portée, afin d’éviter des problèmes de fissuration dans les cloisons. Pour les consoles, on tâchera d’introduire un tronçon vers l’intérieur du plancher de longueur supérieure ou égale au débord. Lorsque les débords de bord (balcons) se trouvent en zone allégée, la poutre de bord de façade deviendra continue.

Dans les croisements des chevêtres, les poutres seront prolongées au-delà du point de croisement sur une longueur raisonnable (≈ 50 cm) pour assurer l’ancrage des armatures et coudre les éventuelles fissures diagonales.

Lorsqu’une poutre pénètre dans un panneau, on tâchera de la prolonger jusqu’au bord opposé pour obtenir un travail conjoint de l’armature supérieure et de l’armature inférieure. Si ces critères de conception résistante et constructive sont respectés, un fonctionnement cohérent des poutres sera obtenu.

1.6. Appuis Lorsque les conditions architectoniques imposent qu’un poteau naisse du plancher, on tracera une poutre, en général en retombée, afin de limiter les déformations et de reprendre les charges verticales, souvent élevées lorsque plusieurs étages sont supportés. Souvenez-vous des conditions conseillées à prendre en compte dans la conception des poutres d’appui : • Éviter les encastrements excessifs non nécessaires à l’amorce du poteau en appliquant un coefficient d’encastrement de zéro (0) au pied du poteau.

CYPE Ingenieros

11

12


• Centrer le poteau dans la largeur de la poutre pour éviter des torsions excessives dans la poutre d’appui. • Tracer la poutre d’appui entre des éléments porteurs. Si ce n’était pas le cas, étudier en détail et avec attention les consoles nécessaires ou chevêtres d’appui transversaux. • Si la structure est calculée dans son état final, on construira la poutre en maintenant l’étaiement jusqu’au décoffrage du dernier plancher. Il s’agit d’éviter que des charges supérieures à celle obtenues par calcul se produisent. Si ce n’est pas possible, estimer la surcharge additionnelle qui pourrait se produire lors des différentes étapes du processus constructif. • Vérifier que l’épaisseur de la poutre est suffisante pour l’armature du poteau appuyé, étant donné que les attentes doivent être ancrées en scellement droit dans son épaisseur. • Étudier un renfort supplémentaire d’armature de suspension inclinée des deux côtés de l’appui et capable de reprendre l’effort tranchant maximal des deux côtés.

• Si le poteau appuyé naît sur une console courte ou est à proximité d’un appui à une distance proche d’une épaisseur utile, étudier le renfort additionnel comme console courte.

Si l’appui est réduit à un poteau de couverture, il suffira dans la majorité des cas d’une poutre intérieure d’appui entre des éléments porteurs de même épaisseur que le plancher; si la charge est très petite, y compris une simple massification de la zone d’appui. N’oubliez pas que la longueur d’ancrage réduite du poteau au moins devra être vérifiée, et donc, aucune armature supérieure au diamètre φ 12 mm ou surabondante ne pourra être obtenue.

1.7. Transition des planchers réticulés avec un angle différent Lorsque la typologie en plan du bâtiment présente une forme en V, il est conseillé de changer la direction de la maille afin d’apporter une résistance et une armature plus adéquate aux directions principales des efforts et de réduire la consommation de béton aux bords.

CYPE Ingenieros


On placera une poutre de transition à la limite des deux mailles. L’armature inférieure sera ancrée dans la poutre de transition. Si l’angle est faible ( ≤ 30°), l’armature supérieure sera placée comme armature unique répartie et avec un angle moyen par rapport à l’angle de rotation.

Si l’angle était supérieur, il serait nécessaire de placer des armatures supérieures Dans les deux directions, en les croissant sur la poutre de transition avec l’ancrage nécessaire à partir de la poutre de transition. Ce critère est celui qui est toujours appliqué par CYPECAD, quel que soit l’angle.

1.8. Raideur à la Torsion de las poutres C’est un thème très polémique sur lequel les normes actuelles n’établissent pas de valeurs à adopter. Il est évident qu’il faut réduire la raideur à la torsion de la section brute à un pourcentage de celle-ci. Certains auteurs la limitent à 20% (valeur adoptée par le programme, voir dans Entrée des poutres > Ouvrage > Options générales > Coefficients réducteurs de la torsion), avec une tendance à la réduire à 10% (valeur conseillée dans la pratique habituelle). Des valeurs supérieures mènent à l’épuisement par compression oblique dans certaines occasions, mettant en doute la validité de la conception ou du tracé des poutres. En général la solution ne consiste pas à augmenter la largeur de la poutre, ce qui accroît le problème, mais à étudier les diagrammes des torseurs le long de la poutre. Dans de nombreux cas, on observe que le diagramme des torseurs effectue un saut important aux bords de l’appui. Cela est du à l’imprécision de la méthode elle-même, qui ne parvient pas à distribuer de manière adéquate et avec la discrétisation réalisée, une meilleure répartition de ces efforts, dû fait de la concentration des raideurs produites par les éléments courts proches des appuis. De plus, si on se trouve en zone massive, la réalité physique n’est pas bien discrétisée dans le modèle et donc aucun problème n’est prévisible. Dans le cas où on voit clairement qu’il est nécessaire de résister à la torsion pour l’équilibre de la structure, il faudra considérer les résultats du calcul et les contrôles effectués comme corrects. CYPE Ingenieros

13

14


Chaque cas concret devra être analysé dans son environnement.

1.9. Armature de base Elle est différente dans les panneaux et dans la zone allégée. Elle peut être nommée indifféremment armature de base ou de montage.

ARMATURE DE BASE DANS LES PANNEAUX: Le programme place des armatures intermédiaires dans les nervures, avec un minimum de 2 dans la zone supérieure et dans la zone inférieure, afin de ne pas laisser de grandes zones de béton massif sans armature et qui pourraient donc se fissurer.

Il existe des tableaux permettant de définir les diamètres et les armatures à utiliser. Il est possible de sélectionner différentes armatures de base pour chaque panneau. Étant donné qu’elles ne sont pas dessinées dans la version actuelle, il convient d’être prudent lors de leur utilisation, car elles interviennent dans le calcul en absorbant les efforts. Il faut donc prendre un détail constructif qui reflète cela dans le tracé en plan ou les armatures. Il est conseillé de maintenir l’armature de base par défaut dans les bâtiments normaux et de l’augmenter pour de grandes portées ou pour des charges importantes, jusqu’à un maximum de 2 φ 20 entre nervures. Pour cela, il faut les incrémenter dans la table des armatures correspondante qui, une fois réalisée, servira pour les prochains ouvrages. Une autre solution consiste à estimer la quantité disposée et à placer une maille de quantité équivalente dans le panneau. Il est déconseillé d’utiliser de petits diamètres car du fait de leur plus petite raideur, ils plieraient sous le poids ou bien il serait nécessaire de la caler convenablement pour ne pas perdre de recouvrement, principalement dans les éléments porteurs. Pour éviter ce problème, la solution consiste à placer un croisement de poutres de montage avec une armature minimale, 2 φ 10 supérieur, 2 φ 8 inférieur, cadres φ 6 à 15 cm, sur une longueur de 60 cm minimum qui, de plus, aideront au cas où une armature de renfort au poinçonnement serait nécessaire.

Cette dernière solution est de plus en plus utilisée.

CYPE Ingenieros


ARMATURE DE BASE DANS LES NERVURES INFÉRIEURE: Une unique barre doit être placée comme armature de base inférieure. Les recouvrements doivent

se faire dans la zone des panneaux, dans la zone où il n’existe en général pas de moments positifs ou où ils sont inférieurs. En effet, dans la zone allégée, un recouvrement de barres coïncidant avec le renfort additionnel laisserait des vides du fait de la largeur normale des nervures car le passage du béton jusqu’au fond du coffrage ne serait pas permis de façon adéquate. Si cette option est sélectionnée dans le programme, cette armature peut être choisie parmi celles présentes dans les tables correspondantes. De plus, s’il est défini dans Options qu’elle soit détaillée dans les plans (Détailler armature de base dans les plans), le programme coupera l’armature de base au point de moment négatif maximum avec le même critère que lorsqu’elle n’était pas considérée. Sélectionner et détailler l’armature de base implique que les renforts nécessaires pour le calcul seront obtenus à partir de ceux combinés avec l’armature de base dans les tables et avec les longueurs strictes de calcul (les options de longueurs minimales en pourcentage des portées de calcul dans les nervures ne sont pas appliquées). Si l’armature de base n’est pas choisie adéquatement, les ratios augmenteront sans nécessité. Un critère raisonnable est que l’armature de base couvre au minimum un tiers (1/3) de l’armature inférieure. Pour cela, il sera nécessaire de réaliser un essai avec les portées de calcul les plus répétées et une valeur moyenne des moments positifs dans les zones entre les éléments porteurs et de calculer 1/3 de l’armature nécessaire. Cette solution est en général un peu plus coûteuse au niveau des ratios, mais permet un plus grand contrôle de l’ouvrage, étant donné que vous pourrez vous centrer sur la seule révision de l’armature de renfort et des recouvrements de l’armature de base, ce qui conduit en général à des erreurs moindres. SUPÉRIEURE: Dans ce cas, il est possible de placer une armature continue dans les nervures et de faire en

sorte que les recouvrements se fassent dans la zone allégée en général. (Cette option est possible dans le programme).

Il est possible de substituer l’armature des nervures par un maillage équivalant. Cette solution est conseillée lors de la correction ou de l’équivalence de ratios pertinents et en prenant la précaution de doubler le maillage sur les bords pour que l’armature supérieure prise en compte dans le calcul soit ancrée. Lorsqu’il y a des efforts horizontaux élevés, cette solution de l’armature de base supérieure permet d’optimiser l’armature additionnelle de renfort. Le choix optimal de l’armature de base doit se faire en prenant comme minimum le ratio d’armature minimal (mécanique et géométrique) par flexion et rhéologie. Dans le programme, si l’option “détailler armature de base dans les plans” est activée, on peut observer que l’armature est coupée plus loin, là où elle cesse d’être nécessaire. Cela peut surprendre puisqu’elle n’est pas continue mais cela a été pensé comme option possible pour utiliser l’armature de base indiquée comme premier renfort. NOTE: Souvenez-vous que l’armature de base n’est considérée dans les dessins et les métrés que si elle est détaillée.

1.10. Conception avec une sismicité moyenne-élevée Par sismicité moyenne-élevée, on entend lorsque l’accélération de calcul est supérieure ou égale à 0.16 / g. D’après la norme NCSE-02, les planchers réticulés sont des structures de faible ductilité et peuvent donc être considérées avec le RPS 2000, en étant soumises à des efforts horizontaux élevés. En conséquence, les longueurs des armatures supérieures augmentent et, étant donné que le 1er renfort est celui de plus grand diamètre, il est nécessaire de prolonger l’armature afin de toujours couvrir les diagrammes. Il sera donc plus rentable et économique d’utiliser pour ces cas une armature de base toujours supérieure, pour obtenir des longueurs de renfort beaucoup plus raisonnables. En accord avec la norme sismo-résistante NCSE-02, les structures avec des planchers réticulés sont classées comme étant de “faible ductilité”. Si nous acceptons qu’un plancher réticulé est une dalle allégée, nous pouvons alors l’utiliser lorsque ac ≥ 0.16 g. Il peut être considéré comme un système de portiques, dans lequel les poteaux joints à la dalle allégée constituent les portiques virtuels, bien qu’il n’y ait pas de poutres comme telles, et un niveau de ductilité bas en général pour ce système (ND1). CYPE Ingenieros

15

16


CONSIDÉRATIONS SUR LE RPS 2000 (REVISION 2002)

Selon le critère de ductilité sélectionné, le programme applique ce qui suit pour les poteaux et les poutres: POUTRES

• Aux extrémités des poutres, l'armature longitudinale d'une face doit être au moins égale à 50% de celle de la face opposée (Ductilité ND2 et ND3): Armature inférieure ≥ 1/2 Armature supérieure. Armature supérieure ≥ 1/2 Armature inférieure (aux extrémités). • L'armature minimale longitudinale dans n'importe quelle section doit être au moins 25% de la maximale de la face. (Ductilité ND2 et ND3): Armature minimale inférieure ≥ 1/4 Armature maximale inférieure. Armature minimale supérieure ≥ 1/4 Armature maximale supérieure. • L'armature longitudinale sur chaque face présentera un pourcentage géométrique minimal d'au moins 1,4/fe (fe en MPa), et un pourcentage géométrique maximal de 0,025. • Les armatures d'effort tranchant disposées auront un diamètre minimal de 6 mm. • L'armature longitudinale aura un diamètre minimum de 10 mm. • Sur une zone de 2 fois la hauteur de la poutre à partir du nu des appuis, des armatures d'effort tranchant seront disposées selon la plus petite des séparations suivantes: Ductilité ND1 et ND2 Un quart de la hauteur (0,25 h). 24 fois le diamètre du cadre. 8 × diamètre longitudinal minimal. 20 cm. Ductilité ND3 Un quart de la hauteur (0,25 h). 6 × diamètre longitudinal minimal. 15 cm. POTEAUX

• En tête et en pied, ainsi qu'au nœud du poteau, des armatures d'effort tranchant seront disposées avec une séparation égale à la plus petite des valeurs suivantes: 15 cm. Un quart de la plus petite dimension du poteau (0.25 a). 8 × diamètre de la plus petite barre verticale. • Elles seront disposées sur une longueur égale à la plus grande des valeurs suivantes: la hauteur utile de la section du poteau. 45 cm. Hauteur du poteau / 6. • Dans le reste du poteau, des armatures transversales seront mises en place avec une séparation égale à la plus petite des valeurs suivantes: 30 cm. La moitié de la petite dimension du poteau (0.5 a). 12 × diamètre de la plus petite barre verticale. OPTIONS DEVANT ÊTRE ACTIVÉES : (TOUJOURS REVOIR)

• Disposition des cadres - Placer des armatures transversales à la rencontre d’un plancher - Placer en tête avec une plus petite séparation - Placer en pied avec une plus petite séparation CYPE Ingenieros


Il est optionnellement possible d’activer le recouvrement de l’armature verticale des poteaux à mi-hauteur. Dans le cas de Voiles ou de Murs ou de ductilité élevée ou très élevée, ND2 ou ND3.

Les détails additionnels indiqués ci-après sont recommandés: • Cercles additionnels φ 8 aux bords sur une hauteur - largeur du voile hauteur ≥ - hauteur du 1er. tronçon - 1/6 hauteur totale • La largeur du cadre sera : 1/5 largeur du voile 2 × épaisseur du voile • Leur séparation verticale : 1/3 NOYAU de béton 10 × diamètre inférieur vertical De plus, seront considérées les prescriptions indiquées dans le RPS pour les détails, les ratios minimums, les connexions, etc., que le programme ne dessine pas directement.

2. CALCUL DES PLANCHERS RÉTICULÉS 2.1. Discrétisation effectuée CYPECAD réalise automatiquement un maillage constant en plan des caractéristiques suivantes : • • • •

barres séparées 1/3 de l’entre-axe entre nervures la moitié de l’inertie brute de la section massive est calculée et appliquée comme telle à toutes les zones. la déformation par effort tranchant est considérée. la raideur à la torsion est celle de la section brute.

Dans les poutres, la raideur à la torsion de la section brute est par défaut réduite à 20% (0,2 x section brute), de même que dans les barres courtes (longueur ≤ 0.20 m). Avec cela, on arrive à simuler le comportement de la section fissurée. On recommande des valeurs proches de 10%, sans dépasser, en général, 20%. Dans les barres courtes proches des appuis, la raideurs augmentent du fait des petites longueurs, absorbant des efforts supérieurs à ceux qu’elles devraient absorber, surtout à la torsion, et en produisant des pics et des sauts dans les diagrammes des efforts qui, parfois, ne correspondent pas avec la réalité physique. Ces résultats doivent être analysés et valorisés avec logique, c’est-à-dire en estimant des valeurs moyennes et non maximales.

2.2. Analyse des résultats Lorsqu’on consulte les résultats des efforts dans les nœuds, il faut savoir qu’ils sont exprimés par mètre de largeur et que, de la face à l’armature, on réalise ce qui suit : • Dans chaque nœud, une répartition des efforts est effectuée des deux côtés et sur un mètre de largeur. • Les efforts sont regroupés en les concentrant dans les nervures. • Les efforts déterminants de l’armature s’obtiennent en appliquant la méthode de WOOD, pour considérer l’effet de la torsion : Étant donnés des efforts Mx, My, Mxy, on calcule: • armature inférieure: CYPE Ingenieros

17

18


Si Mx (+) ou My (+) est négatif, alors:

Si Mx (+) et My (+) sont négatifs, aucune armature inférieure n’est nécessaire. • armature supérieure:

Si Mx (-) ou My (-) est positif:

Si Mx (-) et My (-) sont positifs, aucune armature supérieure n’est nécessaire. En définitive, le torseur indique les directions principales de l’armature de traction et de compression. Des armatures supérieures et inférieures son placées dans des directions prédéterminées, et il n’est donc pas nécessaire de composer les efforts pour obtenir une armature qui couvre ces valeurs. L’armature nécessaire s’exprime en cm2 /m bien que, par la suite, elle doit être convertie en une armature par nervure. Dans les zones massives, on considère toujours l’armature de montage ou de base et dans les nervures lorsqu’elle est définie.

2.3. Lignes de Flexion On entend comme telles des lignes imaginaires qui correspondent aux points de plus grande flexion négative des nervures. En exprimant dans un plancher les diagrammes des moments comme une surface, les lignes de flexion correspondraient aux crêtes ou points élevés (moments négatifs). Lorsqu’il y a une certaine orthogonalité dans les éléments porteurs, en unissant ces derniers, nous tracerions les lignes théoriques de flexion négative. À quoi servent les lignes de flexion ? Elles servent à conditionner la position des recouvrements de l’armature inférieure et à pouvoir appliquer les longueurs minimales définies dans les options ; c’est-à-dire à “déplacer” les positions de calcul à d’autres, prédéterminées. Si on ne les trace pas, cela ne fait rien. CYPECAD le fera dans les positions de calcul. Si on dessine les lignes de flexion préalablement au calcul, le programme calculera en plus les longueurs de recouvrement nécessaires. Si on le fait après le calcul, il réalisera un recouvrement géométrique constant (constructif) de 30 cm. Nous conseillons de le réaliser préalablement au calcul. Lorsque les lignes restent dans la zone des moments positifs, le programme remédiera à ces lignes en ne coupant pas l’armature. CYPE Ingenieros


2.4. Modification et égalisation des armatures Selon les armatures obtenues dans le calcul, on peut opter pour: • Modification du nombre, des diamètres et des longueurs des armatures. • Introduction de lignes d’égalisation, avant ou après le calcul. Nous recommandons de: • Obtenir tout d’abord les résultats du calcul. • Introduire des lignes d’égalisation et de réarmer. Cela donnera en général une armature plus importante, bien qu’il soit possible de réaliser une égalisation moyenne manuellement. • Modifier manuellement les armatures. Sachez que l’égalisation se fait sur les valeurs maximales, ce qui reste toujours du côté de la sécurité par excès. Si l’armature est modifiée, n’oubliez pas qu’elle peut alors pencher vers l’insécurité, d’où l’importance de le faire de manière responsable.

2.5. Vérification de l’armature longitudinale Si on modifie l’armature longitudinale, il est très intéressant de consulter le dessin des ratios (isolignes et isovaleurs) qui permet de contrôler, de manière échelonnée, les valeurs et les formes des diagrammes d’armatures de traction nécessaires le long des lignes de la maille de discrétisation. Vous pourrez de plus voir les valeurs numériques si vous consultez les efforts dans les nœuds et appliquez, même de façon simplifiée, les critères de répartition et d’égalisation manuelle que vous jugez les plus adaptés. Les moments servent peu s’ils doivent être composés aux torseurs, calcul manuel qui s’avère compliqué et peu pratique. Si on désire une étude de sécurité, il faut choisir d’autres méthodes, telles que les portiques virtuels, et/ou calculer le moment isostatique couvert avec les portées et les charges appliquées. Selon les diagrammes des ratios, il est possible d’estimer la portée de calcul, tandis qu’il n’est pas facile de déterminer cette portée géométriquement.

2.6. Vérification de l’armature transversale Le programme détermine la nécessité d’une armature transversale, en indiquant de plus lorsque les sections sont insuffisantes de par leurs dimensions et leur résistance. Elle est contrôlée dans les zones massives comme dans les nervures de la zone allégée.

ZONE MASSIVE A. POINÇONNEMENT. Dans les surfaces parallèles aux bords d’appui, en considérant comme tels les poteaux,

les voiles, les poutres et les appuis dans les murs, et situées à une distance d’une épaisseur utile (0.5 d), il est vérifié que la contrainte limite de poinçonnement respecte la norme sélectionnée. Si la contrainte limite de poinçonnement ne convient pas, apparaît une ligne rouge indiquant que la limite a été dépassée. Dans ce cas, il faut augmenter l’épaisseur, la taille de l’appui ou la résistance du béton. S’il est nécessaire de placer une armature de renfort transversale, le nombre et le diamètre des renforts à mettre en place en tant que barres verticales doivent être indiqués. Le projeteur doit, dans ce cas, disposer des épingles verticales, renforts en échelle, cadres, etc., de sorte que leur séparation ne dépasse pas 0.75 fois l’épaisseur utile ou la section équivalente et disposés entre l’armature

CYPE Ingenieros

19

20


supérieure et l’armature inférieure.

Dans les zones où l’on place des poutres, plates ou avec une épaisseur, les efforts tangentiels seront repris par les cadres de la poutre. B. EFFORT TRANCHANT. La vérification de compression oblique est réalisée dans les bords d’appui. Si elle ne

convient pas, une ligne rouge apparaît. À partir de la section de vérification au poinçonnement (0.5 d) et dans les surfaces parallèles à une distance de 0.75 d, la vérification au cisaillement est effectuée. Si un renforcement est nécessaire, est indiqué le nombre et le diamètre des renforts à mettre en place avec la même typologie que celle indiquée pour le poinçonnement.

ZONE ALLÉGÉE Dans de la zone allégée, la vérification au cisaillement est effectuée dans les nervures. Si un renforcement est nécessaire, des épingles verticales sont placées tous les 0.75 d du diamètre nécessaire. On considère que le béton possède la résistance virtuelle du béton à l’effort tranchant avec la largeur de la nervure.

2.7. Renforts au cisaillement et au poinçonnement • Dans les panneaux : il est possible de placer des barres inclinées, des croisillons de poutres, des épingles verticales, des cadres ou des platines avec connecteurs, etc.

CYPE Ingenieros


• Renforts typiques avec connecteurs ou épingles verticales. • Détail constructif avec rame verticales :

h: hauteur totale. r: recouvrement. p ≥ 10 φ , 15 cm 

CYPE Ingenieros

21

22


• Dans les nervures : seront placées des épingles verticales ou des barres inclinées.

2.8. Calcul des flèches actives La flèche active, formée par la flèche instantanée plus la flèche différée après la construction des cloisons, s’exprime comme un facteur qui englobe la fissuration, la rétraction et le fluage en multipliant par la flèche instantanée. Ce facteur dépend de : • • • • •

Inerties considérées pour le calcul de la flèche. Raideurs à la torsion. Forme du plancher. Humidité ambiante. Type et durée des charges.

De façon simplifiée, et pour des conditions moyennes habituelles dans la construction, on estime qu’en multipliant par 2.5 – 3 la valeur de la flèche totale instantanée, on obtient la valeur de la flèche active. Dans les valeurs des déplacements aux nœuds, et plus concrètement si on veut obtenir le maximum, on déduira les valeurs des appuis proches, on mesurera la portée et on regardera si on se trouve sous la valeur L/500. Même en étant très limitatif. C’est une garantie pour éviter la fissuration des cloisons, avec tous les problèmes que provoque son apparition. Il est possible de limiter la flèche en augmentant l’armature de compression. Dans les poutres, elle se calcule directement, alors que dans les dalles allégées, on doit l’estimer manuellement. La solution consistant à augmenter la couche de compression est contre-produisante (plus de poids, recouvrements excessifs possibles...), et il est donc préférable d’augmenter la hauteur des blocs allégeant. L’augmentation de la qualité du béton et l’ajout de détails provenant de la coutume de comprimer les cloisons contre le plafond sont des solutions qui peuvent et doivent être appliquées.

3. DESSIN DES PLANS AVEC PLANCHERS RÉTICULÉS 3.1. Organisation des plans Il est bon d’évoquer les erreurs qui sont habituellement commises lorsqu’un plancher réticulé est construit par des personnes manquant d’expérience : • • • • •

Tracé ne coïncidant pas avec le projet. Confusion des armatures supérieures et inférieures. Mise en place seulement de l’armature qui se dessine. Oubli de l’armature de montage des panneaux. Oubli de l’armature de montage des nervures. CYPE Ingenieros


• Non respect des pattes des armatures. • Recouvrement d’armature inférieure dans les nervures. • Oubli des renforts au cisaillement et au poinçonnement. On peut également mentionner certaines inhérences, telles que : • Oubli des tuyaux d’écoulements. • Oubli des petits vides et des shunts. • Carence des détails constructifs. • Manque de définition des armatures. Nous pensons donc qu’il est primordial de dédier une grande partie de l’effort du projet de la structure à la préparation des plans et à une révision exhaustive de ceux-ci. Pour cela, nous conseillons les plans suivants : 1. Plan de Coffrage

La configuration des calques actifs et des épaisseurs de traits se trouve dans les PLANS DES ÉTAGES (COFFRAGE), en plus d’activer tous les calques nécessaires à sa définition correcte. N’oubliez pas d’inclure dans le plan une section transversale qui soit la plus significative possible. Ce plan servira de plan de construction pour le coffrage qui, logiquement, est le premier qui doit être construit. 2. Plans des Étages (Coffrage)

Ils sont nécessaires lorsqu’il existe des renforts au cisaillement et au poinçonnement. S’il n’y en a pas, le Plan de Coffrage 1 suffit. Dans celui-ci, seront inclus : • • • • • • •

Détails de l’armature de base des panneaux. Cadre des caractéristiques. Section du plancher. Actions considérées. Détails des sections spéciales. Détails des renforts au cisaillement et au poinçonnement. Détails de renfort dans les petits vides.

On indiquera clairement que les poutres signalées ont leur ferraillage dans un autre plan et quelle sera la première armature à placer, après avoir mis en place les pièces d’allégement. 3. Plans des Étages (Armature longitudinale inférieure)

Il est conseillé de générer un plan pour chaque armature, dans chaque direction et plan différent et de dessiner l’armature de toutes les nervures. Il est important de mettre en valeur l’armature de montage si elle a réellement été considérée, en indiquant en note à part que les recouvrements et les coupes se font toujours dans la zone des panneaux. N’oubliez pas la mise en place des séparateurs via le détail constructif correspondant. 4. Plans des Étages (Armature transversale inférieure). Égal au précédent 5. Plans des Étages (Armature longitudinale supérieure) 6. Plans des Étages (Armature transversale supérieure)

Les mêmes observations que celles indiquées dans l’armature inférieure sont valables.

CYPE Ingenieros

23

24


Cadres de Mesures et Ratios.

Lorsque toute l’armature indiquée dans le plan correspond à celle dessinée par CYPECAD, l’introduction des cadres de métrés pour chaque plan peut se révéler de grande utilité pour la coupe de l’armature. Les ratios peuvent être indiqués dans le plan de coffrage si vous le souhaitez. Tout cela doit être optionnel, et dépend des habitudes et des coutumes locales de la zone de construction.

4. RECOMMANDATIONS PRATIQUES AVEC PLANCHERS RÉTICULÉS 4.1. Résumé de conception Nous citerons les plus importantes en guise de mémento: • Ajuster l’épaisseur entre L/20 ~ L/22 • Couche de compression 3 cm - 4 cm (5 cm récupérable) • Maillage toujours récupérable et conseillé en blocs perdus • Limiter la flèche active à 1 cm • Largeur des poutres = épaisseur du plancher • Avec séisme, définir l’armature de base supérieure (ou maillage équivalent) • Tracé des chaînages en prolongeant les intersections • Mentionner le procédé constructif s’il est précisé • Toujours dessiner les petits vides • S’il y a des appuis, faire des détails constructifs, renforts inclinés, attentes dans les poutres et ferraillage des poteaux • Faire attention aux consoles courtes, aux poutres de grandes épaisseur ou aux poteaux courts • Dessiner les escaliers dans les vides, en indiquant la nécessité des attentes dans les chaînages

4.2. Contrôle des Résultats • Révision des poteaux (s’ils augmentent beaucoup, il faut recalculer) • Révision des poutres (enveloppes et armatures) • Révision des planchers (ratios, efforts et déplacements) • Calcul de la flèche active maximale • Activer toutes les vues de l’armature • Révision et égalisation des armatures

4.3. Conclusions finales Le plus important de ce qui a été dit est peut-être la révision des plans, en contrôlant les points clés ou les erreurs faciles: • Que tous les plans y soient, avec leur nom ou titre correspondant avec l’étage • Actions considérée • Matériaux à utiliser (cadre des caractéristiques) CYPE Ingenieros


• Renforts au cisaillement et au poinçonnement • Section type du plancher • Limites du procédé constructif • Détails constructifs adéquats Souvenez-vous de la convenance du design, pour lequel de petites variations dans le coffrage ne produisent presque pas de perte de sécurité car c’est un type de plancher qui s’adapte au mieux aux petites marges d’erreur de coffrage.

CYPE Ingenieros

25

26


EHR599

Tableau de caractéristiques Données du plancher. Réticulé de blocs perdus. (Table Type II).

CYPE Ingenieros


EHR599

Tableau de caractéristiques Données du plancher. Réticulé de blocs perdus. (Table Type II).

CYPE Ingenieros

27

28


EHR699

Tableau de caractéristiques Données du plancher. Réticulé de caisson récupérable. (Table Type II).

CYPE Ingenieros


EHR699

Tableau de caractéristiques Données du plancher. Réticulé de caisson récupérable. (Table Type II).

CYPE Ingenieros

29

30


EHR501

Appui en bout de portée sur une paroi maçonnée. Plancher réticulé. Blocs perdus.

L'appui direct d'un plancher sur des murets de briques peut provoquer des désordres dans l'angle intérieur et une fissure à l'extérieur sous le plancher. On réduit ce risque en mettant sous le plancher une petite couche de matériel synthétique élastique de 5 mm d'épaisseur.

EHR502

Appui entre portées sur une paroi maçonnée. Plancher réticulé. Blocs perdus.

L'appui direct d'un plancher sur des murets de briques peut provoquer des désordres dans l'angle intérieur et une fissure à l'extérieur sous le plancher. On réduit ce risque en mettant sous le plancher une petite couche de matériel synthétique élastique de 5 mm d'épaisseur.

CYPE Ingenieros


EHR505

Détail de bord extrême. Plancher réticulé. Blocs perdus.

L'enrobage latéral de la poutre de bordure doit être d'environ 5 cm pour que les ancrages des armatures supérieures aient l'enrobage nécessaire. Le coffrage doit rester séparé des cadres de 5 cm.

EHR506

Chaînage intérieur. Plancher réticulé. Blocs perdus.

CYPE Ingenieros

31

32


EHR507

Appui de plancher sur poutre avec retombée. Plancher réticulé. Blocs perdus.

EHR011

Armature de montage d'un panneau central entourant un poteau en béton.

Les croisillons en 2Ø16+2Ø12 peuvent avoir ou non des cadres en fonction du poinçonnement. La taille des cadres doit être définie dans chaque cas particulier. Les cadres peuvent être disposés simplement comme pour servir d'appui aux nappes d'armatures supérieures, bien qu'en général, les armatures de répartition entre nervures suffisent pour remplir cette fonction, si elles s'appuient sur des bloc perdus. Dans le cas de blocs récupérables, ces armatures doivent s'appuyer sur des cales pour éviter qu'elles reposent sur les moules en plastique et se retrouvent sans enrobage. Les armatures indiquées ont un domaine d'application sur des ouvrages d'habitation habituels ; sur d'autres types d'ouvrages il faudra les adapter aux conditions particulières.

CYPE Ingenieros


EHR012

Armature de montage d'un panneau mitoyen entourant un poteau en béton.

La poutre incluse orthogonalement au bord, qui fait penser à l'un des bras de la croix dans les panneaux centraux entourant un poteau, peut avoir des cadres ou non, en fonction du poinçonnement, etc. Les croisillons en 2Ø16+2Ø12 peuvent avoir ou non des cadres en fonction du poinçonnement. La taille des cadres doit être définie dans chaque cas particulier. Les cadres peuvent être disposés simplement comme pour servir d'appui aux nappes d'armatures supérieures, bien qu'en général, les armatures de répartition entre nervures suffisent pour remplir cette fonction, si elles s'appuient sur des bloc perdus. Dans le cas de blocs récupérables, ces armatures doivent s'appuyer sur des cales pour éviter qu'elles reposent sur les moules en plastique et se retrouvent sans enrobage. Les armatures indiquées ont un domaine d'application sur des ouvrages d'habitation habituels ; sur d'autres types d'ouvrages il faudra les adapter aux conditions particulières.

CYPE Ingenieros

33

34


EHR013

Armature de montage d'un panneau d'angle entourant un poteau en béton.

La poutre incluse orthogonalement au bord, qui fait penser à l'un des bras de la croix dans les panneaux centraux entourant un poteau, peut avoir des cadres ou non, en fonction du poinçonnement, etc. Les croisillons en 2Ø16+2Ø12 peuvent avoir ou non des cadres en fonction du poinçonnement. La taille des cadres doit être définie dans chaque cas particulier. Les cadres peuvent être disposés simplement comme pour servir d'appui aux nappes d'armatures supérieures, bien qu'en général, les armatures de répartition entre nervures suffisent pour remplir cette fonction, si elles s'appuient sur des bloc perdus. Dans le cas de blocs récupérables, ces armatures doivent s'appuyer sur des cales pour éviter qu'elles reposent sur les moules en plastique et se retrouvent sans enrobage. Les armatures indiquées ont un domaine d'application sur des ouvrages d'habitation habituels ; sur d'autres types d'ouvrages il faudra les adapter aux conditions particulières.

CYPE Ingenieros


EHR517

Section d'un panneau central en retombée. Plancher réticulé. Blocs perdus.

EHR022

Renfort au poinçonnement avec des barres à 45º disposées radialement.

En fonction des formes disponibles, ce détail doit être correctement coté. Nous déconseillons disposer des barres d'un diamètre supérieur à Ø12.

CYPE Ingenieros

35

36


EHR525

Changement de cote avec un dénivelé plus grand que l'épaisseur du plancher. Plancher réticulé. Blocs perdus.

EHR527

Changement de cote en zone intermédiaire de portée, avec dénivelé plus élevé que l'épaisseur du plancher. Plancher réticulé. Blocs perdus.

CYPE Ingenieros


EHR529

Transition à une dalle massive moins épaisse, en porte-à-faux, arasée supérieurement. Plancher réticulé. Blocs perdus.

L'armature supérieure de flexion de la dalle doit pénétrer dans la couche de compression du plancher d'une longueur au minimum égale à celle d'ancrage. Une règle pratique et sûre, à défaut d'une analyse précise, est d'ancrer de la longueur de porte-à-faux

EHR531

Fosse d'ascenseur suspendue au plancher. Plancher réticulé. Blocs perdus.

CYPE Ingenieros

37

38


EHR032

Réservation non prévue lors du calcul et interférant avec des nervures. Plancher réticulé.

EHR036

Transition entre treillis soudés d'orientations différentes.

CYPE Ingenieros


EHR037

Elargissement de la nervure au sortir du panneau entourant un poteau pour augmenter sa résistance à l'effort tranchant en éliminant des blocs allégés.

EHR038

Renfort de couture dans l'angle des trémies.

CYPE Ingenieros

39

40


EHR039

Ouverture inévitable dans poutre de rive.

EHR540

Renfort des nervures à l'effort tranchant avec des barres à 45°, au sortir du panneau entourant un poteau. Plancher réticulé. Blocs perdus.

CYPE Ingenieros


EHR840

Renfort des nervures à l'effort tranchant avec des spirales, au sortir du panneau entourant un poteau. Plancher réticulé. Blocs perdus.

EHR544

Joint de dilatation en créneau. Plancher réticulé. Blocs perdus.

Les cadres des poutres du talon d'appui doivent être calculés pour absorber la flexion totale des talons. Il faut vérifier qu'il y ait du matériel élastique sur toute la superficie de contact du joint pour éviter un quelconque contact direct entre les bétons.

CYPE Ingenieros

41

cours réticulaire.pdf

Recommend Documents