Quelles sont les possibilités d'un ingénieur concepteur si la disposition des ancrages dépasse le champ d'application de la norme EN 1992-4, ou si les dispositions de conception de la norme EN 1992-4 (utilisation > 100 %) ne permettent pas de trouver une solution ?

Introduction à la méthode de conception SOFA

La base de la conception des ancrages en Europe est l'approche de conception donnée dans la norme EN 1992-4. Cependant, dans de nombreux cas, il n'est pas possible de trouver des solutions en suivant strictement cette norme. C'est pourquoi, en plus des dispositions de conception de la norme EN 1992-4, Hilti propose une approche de conception selon la méthode dite "SOFA". SOFA est l'abréviation de "Solution for Fasteners", une méthode de conception qui va au-delà des codes existants. Les dispositions de SOFA sont basées sur des recherches industrielles de pointe et font l'objet d'un examen approfondi par des experts techniques avant d'être intégrées dans PROFIS Engineering.

Tant pour les charges statiques que dynamiques (sismiques et de fatigue), l'EN 1992-4 couvre une gamme limitée de dispositions d'ancrage, comme le montre la figure 1. L'espacement des ancres individuelles dans une direction doit être le même, et la disposition maximale possible des ancres est limitée à une configuration rectangulaire 3x3 lorsqu'elle n'est pas limitée par un bord. D'autres formes (par exemple, circulaire ou emplacement libre des ancrages dans la plaque d'acier) sont en dehors du champ d'application de l'EN 1992-4. La disposition autorisée des ancrages dépend des paramètres suivants :

Jeu dans les trous entre la plaque d'acier et la fixation : En fonction de l'emplacement de la fixation par rapport au trou de dégagement dans la plaque d'acier, toutes les chevilles ne sont pas supposées résister uniformément à la charge de cisaillement. Le trou de dégagement maximal possible est défini dans le tableau 1
Direction de la charge : Selon la norme EN 1992-4, la fixation peut être soumise à une charge de traction, de cisaillement ou à une combinaison de traction et de cisaillement.
Emplacement de la fixation par rapport au bord d'un élément en béton : La norme EN 1992-4 établit une distinction entre les fixations situées près du bord et celles qui en sont éloignées. Si la distance au bord ci de la fixation, dans toutes les directions (i = 1 et 2) est la plus grande entre 10hef et 60dnom, la fixation est considérée comme éloignée du bord. Si ce n'est pas le cas, l'influence de la distance au bord sur les modes de défaillance liés au béton doit être prise en compte.



NOTE : Les applications où les boulons sont soudés ou vissés dans la pièce à fixer, ou dans les cas où tout espace entre la fixation et la pièce est rempli avec un mortier de résistance à la compression suffisante (≥ 40 N/mm²) ou éliminé par d'autres moyens adaptés, peuvent être considérées comme n'ayant aucun jeu de trou.



a)  Fixations sans jeu dans les trous pour toutes les distances aux bords et pour toutes les directions de charge, et fixations avec jeu de trous selon le tableau 1 situées loin des bords pour toutes les directions de charge, et fixations avec jeu de trous selon le tableau 1 situées près d'un bord soumis à une charge de traction uniquement.



b)   Fixations dont l'espacement des trous est conforme au tableau 1 et qui sont situées près d'un bord pour toutes les directions de charge
Figure 1– Configurations d'ancrage couvertes par la norme EN 1992-4 (image tirée de la norme EN 1992-4)

Caractéristiques principales de la conception SOFA

La méthode de conception SOFA présente trois caractéristiques principales :

1. Dispositions de conception pour la tension, le cisaillement et la tension et les cisaillements combinés pour des dispositions d'ancrage dépassant le champ d'application de la norme EN 1992-4, permettant de couvrir jusqu'à 99 ancres dans un groupe.
2. Amélioration des dispositions de conception en matière de cisaillement afin de mieux utiliser la fixation pour le mode de défaillance "défaillance de l'arête en béton".
3. Dispositions de conception pour les scénarios de charge et les configurations d'ancrage non couverts par l'EN 1992-4 (par exemple, la distance entre l'ancrage et le bord d'un élément en béton).

 
Pour les points 1) et 2), Profis Engineering (PE) demande de combler l'espace entre la fixation et la plaque d'acier afin de garantir que toutes les fixations sont chargées de manière égale.
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