Benoit Parmentier (CSTC) - Calculs des dalles mixtes ... - Infosteel

Centre Scientifique et Technique de la Construction – http://www.cstc.be
NIT 236
Calcul des planchers mixtes acier-béton
ir B Parmentier
ir. B. Parmentier
Division Structures
CSTC
www.normes.be/eurocodes

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de la Construction
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Calcul des dalles
mixtes acier-béton
1
L’EC4
2
Principes de base
3
Etats limites
4
Design flowsharts
Millenium Tower - Vienna
2/93

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NIT 236 - §4
3

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3
4
L’EC 4
Principes de base
Etats limites
Design flowsharts
4

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L’EUROCODE 4
EC2
EC3
+ANB (dec 2009) +ANB (dec 2009)
(EN 1992) (EN 1993)
EC4 +ANB (dec 2009)
NBN EN 1994
(2005)
5

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NBN EN 1994-1-11 1 + ANB
• ANB sera publiée au S1 2010
• 12p.
• Dalles mixtes :
• 5 NDP’s : b r /b s – δ s,max – γ VS
(x2) – μ
« La valeur recommandée est normative. »
6

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3
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L’EC4
Principes de base
Etats limites
Design Flowsharts
7

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Temporary
supports (props)
Material (re)use
Preparation time
New design loads
Etaiement e t + Phasage
=
ETATS LIMITES
Etaiement e t : L=3~4m
Étaiement : L ét x2~3 (10~12m)
8/

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Pi Principes i / phasage
Phase construction
AA’
ELS
Phase mixte
ELU/ELS
AA’
9

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Pi Principes i / phasage
• Phase de construction : ELS (/ELU)
• pp tôles + armatures
• pp béton frais
• Charges construction (EC1-1-6)
(3) pp coffrage + béton frais
(2) 10% béton (min 0,75 max 1,5 kN/m²)
(1) personnel + outillage (0,75 kN/m²)
• Charges stockage éventuel
• Effet de mare (règle de h tot /10)
10

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Pi Principes i / phasage
• Phase de construction : ELS (/ELU)
• pp tôles + armatures
• pp béton frais
• Charges construction (EC1-1-6)
• Charges stockage éventuel
• Effet de mare (règle de h tot /10)
• Phase mixte
• Flexion (1)
• Cisaillement longit. (2)
• Cisaillement (3)
• Flèches/vibrations
ELU
ELS
11

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1
2
3
Types et matériaux
Principes de base
Etats limites
4
Design Flowsharts
12

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Phase Construction ti : ELS
• Charges OK, combinaison caractéristique
• Pas d’étais = portée isostatique
• Etais = portées hyperstatiques
δ =
k
5 4
384
pL
1
EI
eff
Avec δ s,max = L / 180
• I p –h c
• L max ~ 4m
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Etats t limites it : généralités
é • ELU
• Situation durable / accidentelle / sismique
• ELS
• Combinaire caract. / fréquente / qu. perm.
• Mixte : portées généralement hyperstatiques
• Analyse globale structurale
• ELU
o rigide-plastique (capacité de rotation !)
o lin élastique (avec ou ss resdistribution)
o élasto-plastique (avec non linéarités)
o Redistribution moments (=> 30%)
• ELS : élastique (mais corrections non linéarités)
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Phase Mixte : ELU
• Comportement mixte
load P P P
δ
P u
P : complete interaction
u
P : partial interaction
u
P f
0
First crack load
P : no interaction
u
deflection δ
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Phase Mixte : ELU – Flexion positive
• M pl,Rd (ANP au-desus de la tôle)
N
N
p
cf
=
A
pe
= b x
pl
f
γ
ypd
ap
0,85
γ
c
f
ck
x
pl
=
A pe
f ypd
γ
ap
0,85 b f
γ c
ck
z = d p
− 0. 5x pl
M =
pl , Rd
=
N
p
z
f
yp
pl, Rd
=
Ape
(
d
p
−
0,5
x
pl
γ
ap
M =
)
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Phase Mixte : ELU – Cisaillement ill longitudinal
l
• 2 méthodes de calcul
• Méthode semi-empirique (m-k)
• Méthode connexion partielle (τ u ) ductile, ancrage extrémité !!
• Métode m-k
V t
V
bd
p
Ap
≤ Vl
, Rd
= ( m k)
γ bL
Ed
+
VS s
b d p
vertical shear
m
Longitudinal shear
k
flexural
Long L s span short
A p
b L s
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Phase Mixte : ELU – Cisaillement ill vertical
• EC2 => V Rd,c
• Ancrage des armatures zones critiques
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Phase Mixte : ELS – Flèches
• Analyse élastique
• Combinaison caractéristique
• Oublier le pp (béton + tôle)
• NBN B 03-003 (w b +w c ) : L/500 pour rev. rigide
• Redistribution moments I = 075I 0,75.I travée +0,25. I appui )
• sauf si étais !! 3
3
bh
c u bm.
hp
bm.
hp
hp
I
I
n−
fiss
hc
bh ( x − )
c
= + 2
12
n
n
2
+ A ( d − x ) + I
I n fiss
+ I
fiss
= − p p
2
x
n =
E
E'
a
cm
=
E
a
1
cm +
cm
( E
2
E
3
bx
u
p
2
+
12
n
c 2
3
bx
c
c
I
fiss
= + 2
2
+ Ap
( d
p
− xc
) +
)
12n
(
n
)
+
I
p
n
( h
t
− x
u
−
2
)
2
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Phase Mixte : ELS – Fissuration
• Dalles continues (appuis)
• Fissures admissibles : EC2 (~0,3mm)
• Combinaison i quasi-permanente
• Si dalle calculée comme plusieurs
isostatiques
• ρ min = 0,2% (section béton sup) si non étayé
• ρ min = 0,4% si étayé
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Phase Mixte : ELS – Vibrations
• Renvoi à la NBN B 03-003
• Calcul de f 1
• Formule poutres (néglige la rigidité transv.)
• Formule dalles orthotropes
• Méthode poids-propre
p p
• Environ 5 Hz
• Masse modale (pp + 10 à 20% expl.)
• f 1 + Masse modale => Critère OS-RMS 90
(v. projet HIVOSS)
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Phase Mixte : Feu
• NBN EN 1994-1-2
• R min = 30’
• R ….
• Capacité rotation des sections
• Valeurs tabulées
• Méthode simplifiée
• Méthodes avancées
• E ok
• I (face non exposée)
• T moy < 140K
moy
• T max < 180K
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Calcul l thermique
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Types et matériaux
2
Principes de base
3
Pathologie
4
Design flowsharts
24

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Design Flowsharts (NIT pp. 25-26)
26)
25

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Exemples (voir CSTC-Magazine n°4, 2005)
26

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Exemples - conclusions
27

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Voir www.normes.be/eurocodes
Softwares…
Un grand merci à notre groupe de
travail NIT 236 !!
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