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ISSN 0249-6224 ISBN 2-85755-115-0 RECOMMANDATIONS PROFESSIONNELLES POUR LES ASS

ISSN 0249-6224 ISBN 2-85755-115-0 RECOMMANDATIONS PROFESSIONNELLES POUR LES ASSEMBLAGES ENTRE ÉLÉMENTS D’OSSATURE Réf. DDE 09 juin 2001 AVANT-PROPOS Les assemblages d’éléments de structure constituent l’une des étapes les plus importantes dans la conception et la réalisation des ossatures réalisées à partir de composants préfabriqués en béton. Ils transmettent les sollicitations entre les éléments d’une structure afin de lui assurer résistance et stabilité, lors de sa construction, pendant toute sa durée d’exploitation et lors de situations accidentelles ou exceptionnelles. Le présent document a pour but de donner des règles de conception, des règles de mise en œuvre et des dispositions constructives spécifiques aux constructions préfabriquées. Il n’est cependant pas exhaustif et de nombreuses solutions alternatives sont possibles. Cet ouvrage a été réalisé par un groupe de travail constitué d’ingénieurs et d’industriels issus de la Fédération de l’Industrie du Béton (FIB Planchers Ossatures – SPIP* – ACOB**) et du CERIB***. * Syndicat des Procédés Industrialisés de Précontrainte ** Association Française des Fabricants de Charpentes en Béton *** Centre d’Études et de Recherches de l’Industrie du Béton © CERIB – 28 Épernon DDE 09 – juin 2001 - SBN 2-85755-115-0 I Tous droits de traduction, d’adaptation et de reproduction par tous procédés réservés pour tous pays La loi du 11 mars 1957 n’autorisant, aux termes des alinéas 2 et 3 de l’article 41, d’une part, que les « copies ou reproductions strictement réservées à l’usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective » et, d’autre part, que les analyses et les courtes citations dans un but d’exemple et d’illustration, « toute représentation ou reproduction intégrale, ou partielle, faite sans le consentement de l’auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause, est illicite » (alinéa 1er de l’article 40). Cette représentation ou reproduction, par quelque procédé que ce soit, constituerait donc une contrefaçon sanctionnée par les articles 425 et suivants du Code pénal. Groupe de rédaction : Olivier ANDIN EEG SIMECSOL / SPIP Sébastien BERNARDI CERIB Alain CHASSEIGNAUX SOPREL / SPIP André de CHEFDEBIEN CERIB J. Claude LAURENTI RECTOR / SPIP J. Yves LEFLOCH EEG SIMECSOL / SPIP Marc LENGES RECTOR / SPIP Pierre PASSEMAN CERIB J. Paul PY SARET / SPIP Raymond ROQUÉ OTEP / SPIP SOMMAIRE ___ 1. OBJET ....................................................................................................................... 7 2. MODÉLISATION MECANIQUE DES ASSEMBLAGES............................................ 9 3. ASSEMBLAGES POTEAU-FONDATION ................................................................. 11 CF1 – Assemblages poteau-fondation par plot à encuvement……………................ 13 CF2 – Assemblages poteau-fondation par brochage………………………… ............ 23 4. ASSEMBLAGES POTEAU-POUTRE........................................................................ 27 BC1 – Assemblages poutre-poteau-poutre clavetés par chevauchement direct d'armatures de précontrainte coudées…………….......................................... 29 BC2 – Assemblages poutre-poteau-poutre clavetés avec armatures de précontrainte coudées dépassantes et brelage par jonctions verticales……………............. 35 BC3 – Assemblages poutre-poteau-poutre clavetés avec armatures de précontrainte coudées dépassantes et brelage par boucles à plat……………..................... 39 BC4 – Assemblages poutre-poteau-poutre clavetés par chevauchement direct d'armatures à haute adhérence (HA)…………….. .......................................... 43 BC5 – Assemblages poutre-poteau-poutre brochés avec appui néoprène ou appui glissant…………….. ........................................................................................ 49 5. ASSEMBLAGES POUTRE-POUTRE........................................................................ 59 BB1 – Assemblages poutre non grugée-poutre à encoche-poutre non grugée…….. 61 BB2 – Assemblages poutre grugée-poutre à encoche-poutre grugée……................ 65 6. ASSEMBLAGES POUTRE-PANNE.......................................................................... 69 BP1 – Assemblages panne-poutre-panne goujonnés avec becquet d'appui…… ..... 71 BP2 – Assemblages panne-poutre-panne clavetés avec becquet d'appui……......... 77 BP3 – Assemblages panne-poutre-panne clavetés sans becquet d'appui……......... 81 7. ASSEMBLAGES POUTRE-VOILE............................................................................ 85 BW1 – Assemblages poutre-voile clavetés avec armatures de précontrainte coudées dépassantes et (ou) armatures à haute adhérence (HA)……......................... 87 ANNEXES ........................................................................................................................... 93 RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES............................................................................... 107 1. OBJET ___ Les recommandations qui suivent concernent les bâtiments à ossature réalisée par assemblage d'éléments de structure préfabriqués ou par assemblage d'éléments de structure préfabriqués et d'éléments coulés en place. Elles visent la conception des assemblages les plus couramment utilisés en situation provisoire, durable et accidentelle (séisme, feu). Le domaine d'emploi couvre l'ensemble des utilisations de bâtiments. Dans le présent document sont traités les assemblages entre les éléments suivants : • poteau-fondation • poteau-poutre • poutre-poutre • poutre-panne • poutre-voile La figure ci-dessous illustre, à titre d'exemple, les différents éléments d'une ossature d'un bâtiment industriel. L'attention est attirée sur la nécessité de respecter les règles de l'art concernant le bon bétonnage des assemblages. En cas de problème ou de difficulté d’interprétation des prescriptions, le poseur prendra contact avec le bureau d’études ayant établi le plan de pose du bâtiment. - 7 - 2. MODÉLISATION MÉCANIQUE DES ASSEMBLAGES _________________ Un assemblage est susceptible de transmettre certaines sollicitations engendrées par les actions s'exerçant sur la structure dans laquelle il est associé. Les schémas ci-après illustrent les différentes sollicitations pouvant être transmises entre des éléments de structure. . effort normal N . moment de torsion T . moment fléchissant M . effort tranchant V T D'un point de vue mécanique, un assemblage est défini par le type de sollicitations qu'il peut transmettre, ainsi que par sa rigidité, sa résistance et sa ductilité vis-à-vis des sollicitations transmises. Les assemblages considérés ici sont de type rigide et se ramènent à : • des appuis glissants ; • des rotules ; • des encastrements. Les assemblages poutre-poteau-poutre décrits, susceptibles de transmettre des moments fléchissants sont généralement utilisés pour la reprise des moments positifs générés par les effets différés, les gradients thermiques et les tassements d'appuis. Vis-à-vis du contreventement, des dispositions particulières sont à prévoir. - 9 - 3. ASSEMBLAGES POTEAU-FONDATION _____________________ - 11 - CF1 - ASSEMBLAGE POTEAU-FONDATION PAR PLOT A ENCUVEMENT ¾ Fonction Assemblage réalisant un encastrement du poteau dans la fondation : Sollicitation Transmission N V M T Poteau ⇔ fondation OUI OUI OUI OUI Ce type d'assemblage convient aussi bien pour un bâtiment industriel que pour un immeuble d'habitation, de bureau ou un parking tant que les dimensions des semelles des encuvements ne dépassent pas 2,5 mètres de largeur environ. ¾ Conception La transmission des efforts du poteau au plot se fait soit par l'intermédiaire de clés de cisaillement (encuvement à parois nervurées) soit par butée contre butée (encuvement à parois lisses ou rugueuses). Le calcul peut être effectué à partir de l'Eurocode prEN 1992-1 : 2001 (2nd draft). Il est rappelé que dans le cas d'encuvement à parois lisses ou rugueuses, il faut assurer la couture de la bielle entre butée et contre butée dans le poteau. La hauteur d'encuvement doit être étudiée de façon à assurer l'encastrement du poteau et le bon comportement de ce dernier à la sortie du fût (ancrage des armatures). L'attention de l'utilisateur est attirée sur l'obligation de tenir compte de la souplesse des fondations pour la détermination des sollicitations en tête de fût des encuvements. Les schémas types et les principes généraux de dimensionnement sont fournis pages suivantes. ¾ Mise en œuvre L'espace libre entre le poteau et le plot doit être compatible avec les tolérances d'exécution. Une valeur minimale de 50 mm, sans dépasser 200 mm, dans toutes les directions est recommandée en l'absence de dispositions particulières (telles que l'utilisation de mortier sans retrait). Le réglage de la hauteur du poteau se fait soit par un dispositif vis-écrou en fond de plot soit par cales. Latéralement, le poteau est assuré dans le plot par des cales en bois avant coulage. La qualité du béton de clavetage est d'au moins 25 MPa. La granulométrie doit être adaptée en fonction de l'espace libre entre le fût et le poteau. - 13 - ¾ Principes de dimensionnement des encuvements à parois lisses ou rugueuses Les faces intérieures des poteaux et des encuvements sont normalement d'aspect rugueux. Dans le cas contraire, des dispositions particulières seront adoptées pour restituer une frottement minimal, telles que l'utilisation de mortier sans retrait, la réalisation d'un traitement de surface… Schéma : Notations : Efforts extérieurs en pied de poteau : Fv, Fh, M Réactions de compression : F1, F2, et F3 Réactions de frottement : µF1, µF2 et µF3 Les sollicitations en pied de poteau sont déterminées conformément au BAEL 91 - A.4.4,3 (ou au BPEL 91 - 6.4 dans le cas des poteaux en béton précontraint) en tenant compte tout particulièrement des effets du second ordre. • Conditions de dimensionnement - Profondeur minimale du fût de l'encuvement : L L ≥ 1,2 H La profondeur du fût L est compatible avec la longueur d'ancrage des armatures longitudinales du poteau et en aucun cas inférieure à 1,2 H. Dans le cas des poteaux en béton précontraint sans renfort d'armatures longitudinales passives, la profondeur L est supérieure ou égale à 1 mètre. - 14 - - Epaisseur minimum de la semelle de l'encuvement sous le poteau : S S doit répondre à la condition de non-poinçonnement ci-après [BAEL 91 - A.5.2,4] : b 28 c 3 f S u 045 , 0 F γ < avec u = périmètre au niveau du feuillet moyen de la semelle. Dans cette formule, l'effet réducteur de la réaction du sol sur la surface inscrite dans le périmètre de poinçonnement a été négligé. Cet effet pourra être pris en compte si nécessaire. Cette limite peut être portée à [BAEL 91 - A.5.2,42] : 28 c b l 3 f u d ρ 5 , 1 05 , 0 F γ   uploads/Industriel/ cerib-recommandations-professionnelles-assemblages-structure-prefa-juin-2001.pdf