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F Toutlemonde, LCPC - Nancy 09/12/09 1 Ponts en béton et normes européennes Con

F Toutlemonde, LCPC - Nancy 09/12/09 1 Ponts en béton et normes européennes Concevoir – calculer - exécuter Détermination des classes d’exposition François Toutlemonde, LCPC Journée technique CETE de l’Est - Cimbéton - Sétra, Nancy, 9 décembre 2009 F Toutlemonde, LCPC - Nancy 09/12/09 2 L’Eurocode 2 NF EN 1992-1-1 et annexe nationale + compléments NF EN 1992-2 et annexe nationale Reprenant avec des précisions complémentaires la norme NF EN 206-1 Guides / aides à l’application Guide méthodologique Sétra « L’Eurocode 2 : application aux ponts-routes en béton » (mars 2008) Guides techniques LPC « Structures en béton conçues avec l’Eurocode 2. Note technique sur les dispositions relatives à l’enrobage pour l’application en France » (novembre 2005) « Maîtrise de la durabilité des ouvrages d’art en béton. Application de l’approche performantielle. Recommandations provisoires » (décembre 2009) Document technique EFB « Aide au choix des classes d’exposition pour les ouvrages d’art » (décembre 2009) Textes de référence F Toutlemonde, LCPC - Nancy 09/12/09 3 Textes de référence Motivation Les EUROCODES définissent des exigences fondamentales pour atteindre des niveaux de performance appropriés (« règles du jeu » pour une concurrence équitable) en matière de FIABILITE DES CONSTRUCTIONS dont les 4 composantes sont : • la SECURITE STRUCTURALE pour les personnes, les animaux domestiques… • l’APTITUDE AU SERVICE, fonctionnement, confort… • la ROBUSTESSE en cas de situations accidentelles • la DURABILITE, compte tenu des conditions environnementales Les Eurocodes supposent que : • le choix du système structural et le projet de structure sont réalisés par un personnel suffisamment qualifié et expérimenté; • l’exécution est confiée à un personnel suffisamment compétent et expérimenté; • une surveillance et une maîtrise de la qualité adéquates sont assurées au cours du travail, à savoir dans les bureaux d’études, les usines, les entreprises et sur le chantier; • les matériaux utilisés sont conformes aux normes appropriées; • la structure bénéficiera de la maintenance adéquate; • l’utilisation de la structure sera conforme aux hypothèses admises dans le projet. F Toutlemonde, LCPC - Nancy 09/12/09 4 Eurocode 2 : NF EN 1992-1-1 Section 4. Durabilité et Enrobage des armatures. L’environnement de la structure pour sa conception vis-à-vis de la durabilité et de la « durée d’utilisation de projet ». Détermination de l’enrobage. Section 7. États Limites de Service. Limitation des contraintes. Maîtrise de la fissuration (ouverture limite de fissure en fonction du type de structure et de l’environnement et méthodes d’obtention : ferraillage minimum, méthode forfaitaire, calcul d’ouverture). Limitation des flèches. Annexe E (Informative). Classes indicatives de résistance pour la durabilité Annexe nationale : NF P 18-711-1/NA Section 4 : très nombreuses et importantes précisions pour le choix des classes d’exposition et les modulations permettant de déterminer l’enrobage Section 7 : ouvertures limites des fissures et précisions sur la méthode de calcul – tableau des élancements types permettant de se dispenser du calcul des flèches Annexe E (issue de la NF EN 206) : rendue normative Compléments NF EN 1992-2 Section 4. Des précisions sur les classes d’exposition à retenir Section 7. Modification des valeurs cibles de maîtrise de la fissuration Annexe nationale : NF P 18-721-1/NA Section 7 : précisions sur les ouvertures de fissure maximales selon les classes d’exposition, la limitation à l’effort tranchant, une méthode simplifiée alternative de maîtrise des ouvertures de fissure Et encore : NF EN 206-1, fascicule 65 du CCTG, FDP 18-011… Textes de référence. Le « jeu de piste » F Toutlemonde, LCPC - Nancy 09/12/09 5 En fonction de l’environnement auquel seront exposées les différentes parties de l’ouvrage et en application de l’Eurocode 2, de la norme EN 206-1 et du fascicule 65 du CCTG, le maître d’ouvrage définit pour chaque partie d’ouvrage les classes d’exposition à prendre en compte. (…) Chaque partie d’ouvrage peut être soumise simultanément à plusieurs agressions environnementales. Il convient donc, pour chaque partie d’ouvrage, de déterminer l’ensemble des classes d’exposition à considérer. (guide LCPC « approche performantielle », 2009) Le maître d’ouvrage doit donc fournir LES classes d’exposition au même titre que : - La durée d’utilisation de projet (par défaut 100 ans pour les ponts, AN de l’EN 1990) - Le niveau de prévention vis-à-vis de l’alcali-réaction - La classe d’exposition (XH1, XH2 ou XH3), la catégorie (I, II ou III) d’ouvrage ou d’élément d’ouvrage et le niveau de prévention (As à Ds) vis-à-vis de la RSI - Éventuellement, classe d’abrasion (XM1, XM2 ou XM3) le cas échéant… Logique : le maître d’ouvrage (aidé du maître d’œuvre) doit connaître et prévoir les conditions d’exploitation et l’environnement de son ouvrage : salage, entretien et dispositions protectrices … Une responsabilité du maître d’ouvrage F Toutlemonde, LCPC - Nancy 09/12/09 6 Au stade du projet - En lien avec la D.U.P., détermination de l’enrobage (EN 1992 section 4) en particulier minimum nécessaire pour assurer la durabilité « cmin,dur » - Définition de la valeur limite de l’ouverture maximale calculée des fissures (EN 1992 section 7, cf. notion de « fissuration préjudiciable ») - Participe à la détermination de la résistance minimale du béton de la partie d’ouvrage considérée (EN 1992 annexe E) Au stade de l’étude, de la commande puis de la fabrication du béton - Selon l’approche « prescriptive » de l’EN 206-1 tableaux NAF-1 ou NAF-2, détermination de limites dans la composition du béton et/ou prescriptions dans le choix des matériaux - Selon l’approche performantielle rendue possible par l’EN 206-1 et déclinée dans le guide LCPC, détermination d’indicateurs et de seuils à satisfaire sur ces grandeurs, orientant la composition du béton L’application de l’Eurocode conduit à poser de façon précoce les questions associées à la durabilité attendue, ce qui peut susciter des variantes et déclencher l’adoption de précautions additionnelles A quoi servent ces classes F Toutlemonde, LCPC - Nancy 09/12/09 7 XC : corrosion des armatures induite par carbonatation Sévérité croissante de XC1 à XC4 Critères : humidité environnante moyenne (carbonatation faible si HR < 50% ou en cas de saturation permanente, maximale pour HR de 70 %) et présence d’eau en pratique, effet aggravant des cycles d’humidification / séchage des intempéries (ou, pour les bâtiments, des condensations importantes en fréquence et en durée) Précisions figées par l’AN • "Sont à classer en XC4 les parties aériennes des ouvrages d'art" Indication normative pour éviter les interprétations inutiles S'appuie sur le calibrage avec un lot important d'ouvrages (A26) Tient compte des minimums de c/e plutôt faibles dans l'EN 206-1 pour la classe XC3 • XC3 pour les surfaces des hourdis protégées par une étanchéité • pour les fondations : XC2 au moins Risques et agressions considérés F Toutlemonde, LCPC - Nancy 09/12/09 8 Risques et agressions considérés : XC Parties d'ouvrage XC fondations (pieux, barrettes, puits marocains, bétons de blocage, semelles, radiers…) fondations de tous types entièrement immergées XC1 fondations de tous types en zone de marnage XC4 fondations profondes enterrées hors eau de mer XC2 fondations superficielles non immergées (partie aérienne) XC4 fondations superficielles non immergées (partie enterrée) XC2 appuis (chevêtres sur pieux, piles, chevêtres sur piles, piédroits, culées y compris murs en retour…), parties d’ouvrages en contact avec le terrain, voûtes parties immergées XC1 parties en zone de marnage XC4 parties enterrées, dalles de transition XC2 parties à l'air libre XC4 faces intérieures des piles ou culées creuses XC3 tablier (poutres, hourdis, dalles, caissons, traverses de ponts cadres, entretoises) face supérieure du hourdis protégée par l'étanchéité XC3 faces extérieures XC4 faces intérieures des caissons XC3 équipements et superstructures corniches, solins de joints de dilatation, corniches-caniveaux XC4 contre-corniches et longrines d'ancrage de barrière de sécurité (non revêtues) XC4 barrières de sécurité en béton, garde-corps, écrans acoustiques XC4 massifs d'ancrage (non revêtus) des candélabres, PPHM et panneaux de signalisation XC4 F Toutlemonde, LCPC - Nancy 09/12/09 9 XS : corrosion des armatures induite par les chlorures présents dans l’eau de mer Sévérité croissante de XS1 à XS3 Critères : concomitance des chlorures et de l’eau, et cycles d’immersion / séchage favorisant la pénétration des ions en pratique, critères associés à la distance à la côte, à la permanence ou non de l’immersion, à l’exposition aux embruns et à l’air véhiculant du sel marin, avec une latitude interprétative par rapport au seul critère de distance Nota : La classe XS est également utilisée de fait pour décrire le risque de dégradation chimique du béton par l’eau de mer Précisions figées par l’AN "XS3… éléments de structure en zone de marnage et/ou exposés aux embruns lorsqu'ils sont situés à moins de 100 m de la côte, parfois plus, jusqu'à 500 m, suivant la topographie particulière" "XS1… éléments de structure situés au-delà de la zone de classement XS3 et situés à moins de 1 km de la côte, parfois plus, jusqu'à 5 km, lorsqu'ils sont exposés à un air véhiculant du sel marin, suivant la topographie particulière" XS2 : immergé en permanence Risques et agressions considérés F Toutlemonde, LCPC - Nancy 09/12/09 10 Risques et agressions considérés : XS Parties d'ouvrage XS moins de 100 m de la côte et équiv. 100 à 1000 m de la côte et équiv. fondations uploads/Ingenierie_Lourd/ expose-ponts-beton-ec2-classes-exposition-cle63c358.pdf