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Page 1 MODULE 12: BASES DE CALCUL DES STRUCTURES SELON LES EUROCODES M. EL YAMO

Page 1 MODULE 12: BASES DE CALCUL DES STRUCTURES SELON LES EUROCODES M. EL YAMOUNI Bouraida 2019/2020 Page 2 ELMEMENT DE MODULE BASE EUROCODES • Cours magistral : 10 heures (+2 h évaluation) • TD: 4 heures. • Evaluation: Contrôle à mi- parcourt (40%)+ Contrôle final (60%) • Note module=0.6xMDC+ 0.4x Base Eurocode Page 3 Plan général CHAP 1 : Présentation des Eurocodes. CHAP 2 : l’Eurocode 0 – bases de calcul des structures CHAP 3 : l’Eurocode 1 – actions sur les structures CHAP 4 : l’Eurocode 1 – actions du vent CHAP 5: l’Eurocode 1 – charges de neige CHAP 6 : l’Eurocode 1 – actions thermiques Page 4 CHAPITRE 1: PRÉSENTATION DES EUROCODES. Page 5 Il y a deux manières de déterminer la capacité résistante d’un élément de structure : par un essai ou par un calcul. Le calcul permet de « prédire » (avec un certain degré de précision/ marge d’incertitude), la capacité résistante d’un élément de structure. Intérêt du calcul Page 6 Sans le calcul, il conviendrait, par exemple, pour construire un poteau pouvant reprendre une charge donnée, d’en construire autant que nécessaire en faisant varier les caractéristiques du matériau et la géométrie du poteau, et de tester leur capacité portante jusqu’à en dénicher un capable de reprendre la charge voulue… Les méthodes de calcul s’appuient sur des essais (mise au point de la méthode de manière empirique) et/ou sur la théorie. Intérêt du calcul Page 7 Un modèle de calcul utilisé aujourd’hui bénéficie: Des campagnes d’essais réalisées depuis plus d’un siècle Des apports des études théoriques Des erreurs commises dans le passé, récent ou ancien, qui ont parfois mené à des effondrements De l’étude du comportement des ouvrages construits Des échanges internationaux sur des questions autrefois (début du XXème siècle) débattues essentiellement de manière nationale. Le modèle de calcul Page 8 Exemple de modèles de calcul: Méthode bielles-tirants, consistant à représenter la structure par un système d’éléments comprimés et d’éléments tendus, utilisée par exemple pour justifier les poutres vis-à-vis de l’effort tranchant. Méthode de Caquot pour le dimensionnement des poutres et des planchers continus en BA Méthode des lignes de rupture pour le calcul des dalles Le modèle de calcul Page 9 Un code de calcul réunit des modèles de calculs (ou méthodes de calculs) qui vont servir de référence conventionnelle. Du modèle de calcul au code de calcul Page 10 Le code de calcul doit permettre de satisfaire un équilibre entre trois exigences : la sécurité (primordiale), la simplicité (sinon il sera source d’erreurs) et l’économie (sinon il risque de ne pas être appliqué) Définition d’Albert Caquot : un guide libéral ayant en vue la sécurité en respectant l’économie. Du modèle de calcul au code de calcul Page 11 Les Eurocodes: ensemble de codes de calcul européennes pour la conception des ouvrages de génie civil. Que sont les Euro-Codes ? Page 12 Eurocodes: un ensemble de règles techniques généraux pour le calcul de structures (bâtiments et ouvrages du génie civil) communes pour les états membres de la communauté européenne Ces méthodes permettent de dimensionner les ouvrages, de vérifier leurs stabilités en tenant compte des certaines exigences de performances et de niveaux de sécurité . A quoi servent les Eurocodes ? Page 13 Un ensemble de règles communes fondées sur les concepts semi-probabilistes de sécurité des constructions, avec des méthodes de dimensionnement selon les états limites. Un langage commun et une culture commune pour les concepteurs européens. Base de contrat de réalisation d’ouvrage et d’ingénierie en Europe. Un système adaptable aux besoins des prescripteurs à travers certains paramètres déterminés nationalement. Les Eurocodes c’est ausi Page 14 Avantages des Eurocodes Harmoniser les réglés de conception et de calcul au sein des différents états de la communauté européenne. Contribuer à la création du marche unique de la construction des bâtiments et ouvrages du génie civil, des services d’ingénierie, en supprimant les obstacles dus aux différentes pratiques nationales. Renforcer la compétitivité de l’ingénierie, et de l’industrie européenne de la construction dans les pays situés en dehors de l’Union Européenne. Page 15 Difficultés de mise en pratique.. La nouveauté des normes impose des formations qui sont parfois onéreuses pour les entreprises. Mal interprétation des règles techniques par des utilisateurs insuffisamment formés. Besoin pour l'ingénieur de maitriser non seulement le texte principal, mais aussi l'Annexe du pays où se trouve l'ouvrage (Paramètres Déterminés au niveau National), auxquels s'ajouteraient d'autres annexes de type corrigendum, d'amendement. Nécessité d'avoir des outils qui sécurisent l'utilisation des Eurocodes. Page 16 Les pré-codes de calcul en France Circulaire du 20 octobre 1906, concernant les instructions relatives à l'emploi du béton armé Circulaire série A n°8 du 19 Juillet 1934 (règles BA 1934) Règles d'utilisation béton arme applicable au travaux dépendant du décembre 1945 (règles BA 1945) Page 17 Règles BA 1960 Règles BAEL 80 Règles CCBA 1968 Page 18 Règles BAEL 1991 Règles BAEL modifiées 1999 Page 19 Europe USA Japan Russie Les codes de calcul dans le monde Page 20 La fiabilité des constructions Les Eurocodes définissent des exigences fondamentales pour atteindre des niveaux de performance appropriés en matière de fiabilité. La fiabilité : définie dans l’EN 1990 comme: ≪la capacité d’une structure ou d’un élément structural à satisfaire aux exigences spécifiées, y compris la durée d’utilisation de projet, pour lesquelles il ou elle a été concu(e). La fiabilité s’exprime habituellement en termes de probabilité ≫. Page 21 La fiabilité des constructions Fiabilité structurelle Aptitude au service :fonctionnement, confort, aspect Robustesse : situations, accidentelles Tenue aux influences de l’environnement : durabilité Sécurité structurale: personnes et bien Page 22 La fiabilité des constructions Page 23 La fiabilité des constructions Durabilité: La structure doit être conçue de telle sorte que sa détérioration, pendant la durée d’utilisation du projet, n’abaisse pas ses performances en dessous de celles escomptées, compte tenu de l’environnement et du niveau de maintenance prévu Page 24 Les eurocodes : des codes de conception et de calcul révolutionnaires Innovation et création architecturale favorisées Prise en compte et différenciation de la fiabilité des structures Recours à l’approche probabiliste Sécurité des constructions renforcée Approche performantielle Page 25 Architecte: GEHRY PARTNERS LLP Fondation Louis Vuitton pour la Création Page 26 Pont intégralement construit en FRP ( Polymères renforcés de fibres) à Leida en Espagne Page 27 Historique des Eurocodes Page 28 L’Europe des eurocodes n’est pas l’Europe de l’Union Page 29 la Bulgarie et la Roumanie (membres de l’Union européenne depuis 1er janvier 2007) n’appliquent pas les eurocodes, l’Islande, la Norvège et la Suisse les appliquent sans être membres de l’Union européenne Page 30 Intégration des Eurocodes dans les États membres de l’Union Européene Tableau de suivi d’avancement: En France: afnor.org (http://normalisation.afnor.org/wp- content/uploads/2016/05/liste-eurocodes.pdf) En Belgique: cstc.be (http://www.cstc.be/homepage/index.cfm?cat=services&sub =standards_regulations&pag=norm_eurocodes&art=files_eu rocodes) En Espagne: aenor.es (http://www.sia.ch/fr/services/sia-norm/correctifs/correctifs) En Suisse: sia.ch (http://www.sia.ch/fr/services/sia-norm/correctifs/correctifs) Page 31 Configuration schématique d’un Eurocode Page 32 Page de garde Nationale Page 33 Avant propos National Page 34 Texte principal Eurocode Page 35 Annexe Normative Page 36 Annexe Informative Page 37 Annexe Nationale L’annexe nationale contient en particulier des informations sur les paramètres laissés en attente dans l’Eurocode pour choix national, sous la désignation de paramètres déterminés au niveau national (NDP):, il s’agit : de valeurs et/ou des classes là où des alternatives figurent dans l’Eurocode, de valeurs à utiliser là où seul un symbole est donné dans l’Eurocode, de données propres à un pays (géographiques, climatiques, etc.), par exemple carte de neige, carte de gel.. Page 38 Annexe Nationale de la procédure à utiliser là où des procédures alternatives sont donnés dans l’Eurocode, des décisions sur l’usage des annexes informatives des références à des informations complémentaires pour aider l’utilisateur à appliquer l’Eurocode. Page 39 PLAN TYPE D’UN EUROCODE : PAGE DE TITRE NATIONALE AVANT-PROPOS NATIONAL EUROCODE TEXTE PRINCIPAL ANNEXES NORMATIVES ANNEXES INFORMATIVES ANNEXE NATIONALE CORRIGENDUM NORME EUROPEENNE NORME NATIONALE NORME EUROPENNE + ANNEXE NATIONALE = NORME NATIONALE Plan type d’un Eurocode : Page 40 La collection des Eurocodes EC 0 : Bases de calcul des structures EC 1: Actions sur les structures EC2: Béton EC3: Acier EC5: Bois EC6:Maçonnerie EC7: géotechnique EC9: Aluminium EC8: Séismes EC4: mixtes acier-béton Page 41 L’ensemble des eurocodes est constitué de 10 documents : EN 1990 (EC 0): Bases de calcul des structures EN 1991 (EC 1): Actions sur les structures EN 1992 (EC 2): Calcul des structures en béton EN 1993 (EC 3): Calcul des structures en acier EN 1994 (EC4): Calcul des structures mixtes acier-béton La collection des Eurocodes Page 42 EN 1995 (EC5): Calcul des structures en bois EN 1996 (EC6): Calcul des structures en maçonnerie EN 1997 (EC7): Calcul géotechnique EN 1998 (EC8): Calcul des structures pour leur résistance aux séismes EN 1999 (EC9): Calcul des structures en alliages d’aluminium La collection des Eurocodes Page 43 EN 1991 (783 pages) EN 1992 (469 pages) EN 1993 (1470 Pages) EN 1994 (334 pages) EN 1990 109 pages EN 1996 (276 pages) EN 1997 (371 pages) EN 1998 (686 pages) EN 1999 (553 pages) EN 1995 269 pages 10 Eurocodes – 59 Normes – 5320 pages Page 44 Nb de Normes uploads/S4/ euro.pdf