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Centre Scientifique et Technique de la Construction – http://www.cstc.be NIT 23

Centre Scientifique et Technique de la Construction – http://www.cstc.be NIT 236 NIT 236 Calcul Calcul des planchers mixtes acier des planchers mixtes acier- -béton béton ir B Parmentier ir. B. Parmentier Division Structures CSTC www.normes.be/eurocodes Centre Scientifique et Technique de la Construction http://www.cstc.be Calcul des dalles Calcul des dalles mixtes acier mixtes acier-béton béton mixtes acier mixtes acier béton béton L’EC4 L’EC4 Principes de base Principes de base 1 2 Principes de base Principes de base Etats limites Etats limites D i fl h D i fl h 2 3 4 Design flowsharts Design flowsharts 4 2/93 Millenium Tower Millenium Tower - - Vienna Vienna Centre Scientifique et Technique de la Construction http://www.cstc.be NIT 236 NIT 236 §4 NIT 236 NIT 236 - §4 3 Centre Scientifique et Technique de la Construction http://www.cstc.be L’EC 4 L’EC 4 1 Principes de base Principes de base Etats limites Etats limites 2 3 Design flowsharts Design flowsharts 4 4 Centre Scientifique et Technique de la Construction http://www.cstc.be L’EUROCODE 4 L’EUROCODE 4 EC2 (EN 1992) EC3 (EN 1993) +ANB (dec 2009) +ANB (dec 2009) (EN 1992) (EN 1993) +ANB (dec 2009) EC4 ( ) EC4 NBN EN 1994 (2005) (2005) 5 Centre Scientifique et Technique de la Construction http://www.cstc.be NBN EN 1994 1 1 + ANB NBN EN 1994-1-1 + ANB • ANB sera publiée au S1 2010 p • 12p. • Dalles mixtes : • Dalles mixtes : 5 NDP’s : br/bs – δs,max – γVS (x2) – μ « La valeur recommandée est normative. » 6 Centre Scientifique et Technique de la Construction http://www.cstc.be L’EC4 L’EC4 1 Principes de base Principes de base 2 3 4 Etats limites Etats limites Design Flowsharts Design Flowsharts 7 Centre Scientifique et Technique de la Construction http://www.cstc.be Temporary Temporary supports (props) ' Material (re)use ' Preparation time p ' New design loads Etaiement + Phasage Etaiement : L=3~4m ta e e t asage = ETATS LIMITES ta e e t : 3 Étaiement : Lét x2~3 (10~12m) ETATS LIMITES 8/ Centre Scientifique et Technique de la Construction http://www.cstc.be P i i / h 9 Phase construction 9 ELS Principes / phasage 9 Phase mixte 9 ELU/ELS AA’ AA’ 9 Centre Scientifique et Technique de la Construction http://www.cstc.be P i i / h Principes / phasage • Phase de construction : ELS (/ELU) pp tôles + armatures pp béton frais pp Charges construction (EC1-1-6) (3) pp coffrage + béton frais (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 10 Charges stockage éventuel Effet de mare (règle de htot/10) Centre Scientifique et Technique de la Construction http://www.cstc.be P i i / h Principes / phasage • Phase de construction : ELS (/ELU) pp tôles + armatures pp béton frais pp Charges construction (EC1-1-6) Charges stockage éventuel g g Effet de mare (règle de htot/10) • Phase mixte Flexion (1) ELU ( ) Cisaillement longit. (2) Cisaillement (3) 11 ELS Cisaillement (3) Flèches/vibrations Centre Scientifique et Technique de la Construction http://www.cstc.be Types et matériaux Types et matériaux Principes de base Principes de base 1 2 Etats limites Etats limites 3 Principes de base Principes de base 2 Etats limites Etats limites 3 Design Flowsharts Design Flowsharts 4 Design Flowsharts Design Flowsharts 4 12 Centre Scientifique et Technique de la Construction http://www.cstc.be Ph C t ti ELS • Charges OK, combinaison caractéristique Phase Construction : ELS g , q • Pas d’étais = portée isostatique • Etais = portées hyperstatiques EI pL k 1 384 5 4 = δ • Etais = portées hyperstatiques eff EI 384 Avec δs,max = L / 180 • Ip – hc • Lmax ~ 4m 13 Centre Scientifique et Technique de la Construction http://www.cstc.be Et t li it é é lité Etats limites : généralités • ELU Situation durable / accidentelle / sismique • ELS Combinaire caract. / fréquente / qu. perm. • Mixte : portées généralement hyperstatiques p g yp q • Analyse globale structurale ELU ELU o rigide-plastique (capacité de rotation !) lin élastique (avec ou ss resdistribution) o lin élastique (avec ou ss resdistribution) o élasto-plastique (avec non linéarités) Redistribution moments (=> 30%) o Redistribution moments (=> 30%) ELS : élastique (mais corrections non linéarités) 14 Centre Scientifique et Technique de la Construction http://www.cstc.be Ph Mi t ELU Phase Mixte : ELU • Comportement mixte p load P P P Pu P : complete interaction u δ P : partial interaction u Pf First crack load P : no interaction u 0 deflection δ First crack load 15 Centre Scientifique et Technique de la Construction http://www.cstc.be Ph Mi t ELU Fl i iti Phase Mixte : ELU – Flexion positive • Mpl Rd (ANP au-desus de la tôle) pl,Rd ( ) ap ypd pe p f A N γ = c ck pl cf f b N γ = 85 0, x ypd pe f A ck ap ypd pe pl f b x γ 85 , 0 = z N M = c γ pl p x d z 5 . 0 − = z N M p Rd pl = , ) 5 0 ( yp x d f A M = 16 ) 5 , 0 ( , pl p ap pe Rd pl x d A M − = γ Centre Scientifique et Technique de la Construction http://www.cstc.be Ph Mi t ELU Ci ill t l it di l Phase Mixte : ELU – Cisaillement longitudinal • 2 méthodes de calcul Méthode semi-empirique (m-k) Méthode connexion partielle (τ ) ductile ancrage extrémité !! Méthode connexion partielle (τu) • Métode m-k ductile, ancrage extrémité !! ) ( , k bL A m bd V V s p VS p Rd l Ed + = ≤ γ vertical shear m Vt b d p Longitudinal shear Long Ls span short flexural k A p b Ls 17 Centre Scientifique et Technique de la Construction http://www.cstc.be Ph Mi t ELU Ci ill t ti l Phase Mixte : ELU – Cisaillement vertical • EC2 => VRd c Rd,c • Ancrage des armatures zones critiques 18 Centre Scientifique et Technique de la Construction http://www.cstc.be Ph Mi t ELS Flè h Phase Mixte : ELS – Flèches • Analyse élastique y q • Combinaison caractéristique Oublier le pp (béton + tôle) Oublier le pp (béton + tôle) NBN B 03-003 (wb+wc) : L/500 pour rev. rigide • Redistribution moments I = 0 75 I +0 25 I ) • Redistribution moments I = 0,75.Itravée+0,25. Iappui) sauf si étais !! p u t p m p m c u c c fiss n h x h n h b n h b n h x bh n bh I − − + + − + = − 2 3 2 3 ) 2 ( . 12 . ) 2 ( 12 2 fiss fiss n I I I + = − x p u p p f I x d A n n n n + − + 2 ) ( 2 12 12 E E p c p p c c c fiss I x d A n x bx n bx I + − + + = 2 2 3 ) ( ) 2 ( 12 19 ) ( ' 3 2 1 cm cm a cm a E E E E E n + = = Centre Scientifique et Technique de la Construction http://www.cstc.be Ph Mi t ELS Fi ti Phase Mixte : ELS – Fissuration • Dalles continues (appuis) ( pp ) • Fissures admissibles : EC2 (~0,3mm) C bi i i t • Combinaison quasi-permanente • Si dalle calculée comme plusieurs isostatiques ρmin = 0,2% (section béton sup) si non étayé 20 ρmin = 0,4% si étayé Centre Scientifique et Technique de la Construction http://www.cstc.be Ph Mi t ELS Vib ti Phase Mixte : ELS – Vibrations • Renvoi à la NBN B 03-003 • Calcul de f1 Formule poutres (néglige la rigidité transv.) Formule dalles orthotropes Méthode poids-propre p p p Environ 5 Hz • Masse modale (pp + 10 à 20% expl.) 21 Masse modale (pp 10 à 20% expl.) • f1 + Masse modale => Critère OS-RMS90 (v. projet HIVOSS) Centre Scientifique et Technique de la Construction http://www.cstc.be Ph Mi t F Phase Mixte : Feu • NBN EN 1994-1-2 • Rmin = 30’ • R • R …. Capacité rotation des sections V l t b lé Valeurs tabulées Méthode simplifiée Méth d é Méthodes avancées • E ok • I (face non exposée) Tmoy < 140K 22/93 moy Tmax < 180K Centre Scientifique et Technique de la Construction http://www.cstc.be C l l th i Calcul thermique 23 Centre Scientifique et Technique de la Construction http://www.cstc.be Types et matériaux Types uploads/Ingenierie_Lourd/ calcul-des-planchers-mixtes-acier-beton.pdf