Le nouvel Eurocode 2 partie 4 (EN 1992-4) relatif à la conception et au calcul des éléments de fixation pour béton a d’ores et déjà été publié dans de nombreux pays de l’Union européenne. Attendue de longue date, cette norme, qui voit la conception des chevilles en Europe passer du statut de directive (ETAG 001 Annexe C) à celui de code, devrait bouleverser la façon dont l’industrie aborde les applications de platine d’ancrage, ce qui encouragera inévitablement les ingénieurs en conception à accorder aux spécifications des chevilles toute l’attention qu’elles méritent.

Dès lors qu’il est question de la sécurité des éléments de fixation pour béton, l’état du matériau de base joue un rôle fondamental et, à cet égard, deux dispositions (4.5 Spécifications du projet et 4.7 Détermination de l’état du béton) de la nouvelle partie de l’Eurocode 2 s’attaquent à cette problématique:

Dans la suite de cet article, nous vous expliquerons notamment comment déterminer l’état de ce matériau de base, pourquoi il convient de se montrer extrêmement prudent lorsque l’on considère que le béton est non fissuré, comment déterminer la présence de fissures au moyen d’un calcul (très) simple et comment sélectionner les systèmes de fixation adéquats.

Dois-je considérer mon béton comme fissuré ou non fissuré lors de la conception d’éléments de fixation pour béton ?

La norme EN 1992-4 propose la formule de vérification suivante dans la disposition 4.7 (2) :

Dans de telles conditions, la contrainte dans le béton induite par des charges externes doit présenter un statut de compression constant. Pour les applications sur un mur compressé, le béton précontraint peut être considéré comme non fissuré, mais il convient de vérifier ce point avec le plus grand soin. De plus, conformément à la norme EN 1992-4 9.2.2 et D.1 (2), les éléments de fixation soumis à des conditions sismiques ou exposés au feu doivent disposer d’une spécification de produit technique européenne pour pouvoir être utilisés dans du béton fissuré. Il n’est pas toujours aisé d’établir si le matériau de base est du béton non fissuré. C’est pourquoi, pour rester en conformité avec l’Eurocode, nous vous recommandons de toujours considérer que vous êtes en présence de béton fissuré lors de la conception de vos éléments de fixation pour béton.

Mais… pourquoi le béton fissuré joue-t-il un rôle aussi important dans la conception d’éléments de fixation pour béton ?

Les fissures sont relativement courantes dans les structures en béton armé. C’est la raison pour laquelle le renforcement revêt une importance capitale. Si nous examinons la situation de plus près, nous verrons qu’il y a de fortes chances que la fissure qui se développe dans la structure en béton armé croise la barre d’armature, dont la résistance à la traction est appliquée au système dès qu’une fissure est présente.

Les fissures sont fréquentes et n’ont aucune incidence sur la résistance à la charge des poutrelles en béton.

En revanche, il est fort probable que l’élément de fixation se trouve au niveau de la fissure. De ce fait, la répartition des contraintes à l’intérieur du béton changera et la résistance diminuera.

Les chevilles ont tendance à se déloger plus facilement en cas de fissure si elles ne sont pas conçues pour cet état du matériau de base.

D’après la norme EN 1992-4, la résistance du cône en béton est 30 % moins importante que dans le béton non fissuré. Mais surtout, la cheville risque d’avoir un comportement imprévisible en l’absence de préqualification : les fixations scellées pourraient perdre leur résistance à la rupture, par exemple, et les chevilles mécaniques conçues pour du béton non fissuré pourraient se déloger sous des charges de traction très faibles.

Par rapport au béton non fissuré, les fissures modifient la répartition des contraintes à l’intérieur du béton.

Comment concevoir des éléments de fixation dans des conditions de béton fissuré

Il vous suffit de sélectionner Béton fissuré sous l’intitulé Matériau de base dans notre logiciel ! PROFIS Engineering affiche automatiquement les chevilles adaptées au béton fissuré et intègre les exigences de conception pour le béton fissuré dans votre calcul. Si vous n’avez jamais utilisé PROFIS Engineering auparavant, découvrez de quelle manière ce nouveau logiciel vérifie en détail tous les composants d’un joint conformément aux Eurocodes et à leurs principes d’ingénierie, en combinant les dispositions en matière de conception des chevilles à un puissant calcul des éléments finis CBFEM pour la conception de la platine, des soudures, des raidisseurs et de la base en béton, et en vous aidant à évaluer la rigidité de la platine.

PROFIS Engineering permet de concevoir des chevilles à l’épreuve des fissures simplement en sélectionnant l’état correspondant du béton.

Quelle cheville utiliser

Lors de la conception d’éléments de fixation pour béton fissuré, il est possible de rester en conformité avec la norme EN 1992-4, mais cela crée des exigences supplémentaires en termes de résistance des chevilles. Hilti propose un large éventail de chevilles affichant d’excellentes performances dans le béton fissuré (p. ex., HST3 et HIT-HY 200-A). De manière générale, vous pouvez très facilement vérifier dans le document ETE du système d’ancrage si la cheville convient pour du béton fissuré (n’oubliez évidemment pas de réaliser la conception en conséquence).

Pour en savoir plus sur la norme EN 1992-4, consultez notre page dédiée. Si vous avez toujours conçu des connexions pour platines selon la méthode de calcul de l’Annexe C de l’ETAG et souhaitez en savoir plus sur les principaux changements introduits par la norme EN 1992-4, cet article pourrait se révéler utile.