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La mise en application de l’Eurocode 2 a introduit pour le calcul de la durabilité la notion de limitation de largeur de fissures au moyen deformules calées sur des essais réalisés sur dalles et poutres de faible hauteur, qui ont montré leurs limites pour d’autres structures et d’autres phénomènes que le chargement mécanique monotone, comme les chargements thermo hygroscopiques ou sismiques. 3 questions : Représentativité pour des structures de grandes dimensions (ouverture et espacement des fissures), prise en compte des variations thermiques et hygroscopiques, chargement cyclique et comportement post sismique ?
Le béton ayant une résistance en traction fct faible, celle-ci est rapidement dépassée et le phénomène de fissuration prend naissance. La largeur de fissure w dépend de l’espacement entre fissures sr et de la différence entre allongements acier et béton sur cette distance. La fissuration Allongement acier Adhérence Allongement béton
L’explication précédente semble simple, mais les paramètres qui entrent dans l’établissement de la distance entre fissures sont complexes. D’abord cette distance sr varie entre un maximum et un minimum lorsque le phénomène de fissuration est généralisé, mais lors du chargement les fissures apparaissent de façon aléatoire et la distance sr va diminuer au fur et à mesure du chargement. On verra que ce phénomène n’est pas toujours pris en compte dans les formules. Complexité du phénomène
Les trois variables de base s, ec, εs et t dépendent de nombreux paramètres dont les principaux sont: Caractéristiques du béton, diamètre et contrainte des aciers, enrobage, % d’armatures, retrait (hygrométrie et sa variation dans la structure), température et son gradient, conditions de liaison, durée d’application de la charge (fluage), nombre de chargements (cycliques), effets de dimension …. Dans la littérature, rien que pour les chargements monotones, on peut dénombrer plus de 20 formules pour srm et presque une trentaine pour w. Principaux paramètres intervenant dans w
Parmi ces formules se trouvent celles de l’Eurocode 2 dont l’application à certaines structures parait inappropriée, en particulier pour les structures épaisses et les voiles. Dans ce règlement on ne trouve pas d’études sur l’incidence des variations thermo-hygrométriques sur la fissuration, ni sur le comportement d’une pièce après fissuration sismique. Ce sont donc ces lacunes réglementaires et le manque d’outils de conception et de calcul pour l’ingénierie que nous aimerions combler par une meilleure connaissance théorique de l’incidence de tous les paramètres. De plus la valeur des coefficients prenant en compte l’évolution à long terme des divers paramètres devra être vérifiée. But de CEOS.fr
Pour calculer la fissuration dans un voile ou un élément massif, l’état de contrainte dépend de la façon dont les déformations sont gênées, et sur les pièces épaisses, les contraintes dues aux déformations imposées deviennent prépondérantes par rapport aux contraintes mécaniques. Ces phénomènes ont été peu étudiés et les pratiques actuelles entraînent des ouvertures de fissures calculées souvent trop fortes et des pourcentages minimum d’armatures trop élevés. Le but du projet est de mieux traduire ces phénomènes dans la procédure de conception. Seul l’Eurocode 2-3, qui est la partie correspondant aux réservoirs, donne des indications sur l’influence du retrait gêné. Les déformations gênées
Deux problématiques nous intéressent: les effets liés au caractère dynamique de la sollicitation le niveau élevé de la sollicitation, comparable à un ELU accidentel. Les procédures, développées en particulier par le CEB, sont satisfaisantes pour des poutres, mais peu appropriées aux voiles, de plus elles ne traitent que de situations de service. L’objet sera donc de proposer des procédures simples pour évaluer écartements et ouvertures de fissures sous des sollicitations cycliques, de service et ultimes. Les chargements cycliques
Il s’est agi, lors de cette première année, de faire une analyse comparative des méthodes connues d’études de fissuration. Nous avons appliqué ces diverses méthodes sur des éléments de structures courants et sur les structures existantes ayant déjà fait l’objet d’instrumentation. A partir de ces études, la validité de ces méthodes s’est clairement avérée aléatoire. Les conclusions de ces études nous permettront de tirer des exposés qui vont suivre des enseignements qui aideront, par la suite, à exploiter les résultats des recherches expérimentales et théoriques. Les méthodes retenues sont exposées ci-après. Objet de la première tranche
Formules de calcul d’ouverture de fissures retenues en première tranche: Code modèle FIB-CEB 78 Code modèle FIB-CEB 90 EN1992-1-1 (2005) SIA262 (2003) contrainte admissible selon espacement basé sur:
Formules retenues (suite) ACI 318 jusqu’à 1999 en flexion en traction ACI 318 depuis 2002 espacement limite basé sur De plus nous sommes allés rechercher les recommandations qui avaient été formulées dès le BA 60 dans son annexe C, qui explicitent la prise en compte en flexion d’un tirant constitué par le béton tendu autour des armatures.
