��ACTIONS��
Henry THONIER (T5)
1
janvier 2008
Types d’action
Henry THONIER (T5)
2
janvier 2008
- charges permanentes (poids propre, poids ou poussées des terres, …
- charges d’exploitation (ou de services)
- charges climatiques (vent, neige, variations de température,…)
ÉTATS-LIMITES ULTIMES (ELU) [EC0]
EQU : perte d’équilibre statique de la structure ou d’une partie de celle-ci (basculement, flambement, déversement, …)
STR : défaillance interne ou déformation excessive (résistance des matériaux atteinte)
GEO : défaillance ou déformation excessive du sol
FAT : défaillance due à la fatigue
ELU (suite)
Valeurs de calcul d’actions (EQU)
Henry THONIER (T5)
3
janvier 2008
1,5 Ψo,i Qk,i
échéant
1,5 Qk,1
0,9 Gkj,inf
1,10 Gkj,sup
γQ,i Ψo,i Qk,i
le cas
γQ,1 Qk,1
γGj,inf Gkj,inf
γGj,sup Gkj,sup
Éq.6.10 de l’EC0
NF EN 1990
Autres
Principale
favorables
défavorables
Actions variables d'accompagnement
Action variable dominante
Actions permanentes
Situations de projet durables et transitoires
ELU (suite)
Valeurs de calcul d’actions (STR et GEO).
En France, on utilisera l’ensemble B
Henry THONIER (T5)
4
janvier 2008
1,3 Ψo,i Qk,i
échéant
1,3 Qk,1
1,0 Gkj,inf
1,0 Gkj,sup
Ensemble C
γQ,i Ψo,i Qk,i
le cas
γQ,1 Qk,1
γGj,inf Gkj,inf
γGj,sup Gkj,sup
Éq.6.10
1,5 Ψo,i Qk,i
(ou 0 si défavorable)
échéant
1,5 Qk,1
(ou 0 si défavorable)
1,0 Gkj,inf
1,35 Gkj,sup
Ensemble B
γQ,i Ψo,i Qk,i
le cas
γQ,1 Qk,1
γGj,inf Gkj,inf
γGj,sup Gkj,sup
Éq.6.10
Autres
Principale
favorables
défavorables
Actions variables d'accompagnement
Action variable dominante
Actions permanentes
Situations de projet durables et transitoires
ELU (suite)
Valeurs de calcul d’actions accidentelles et sismiques
Henry THONIER (T5)
5
janvier 2008
Ψ2,i Qk,i
γi AEk ou AEd
Gkj,inf
Gkj,sup
Sismique
Éq.6.11 a/b de l’EC0
Ψ2,i Qk,i
(*)
Ad
Gkj,inf
Gkj,sup
Accidentelle
Éq.6.11 a/b de l’EC0
Autre
Principale
favorables
défavorables
Actions variables d'accompagnement
Action sismique ou accidentelle dominante
Actions permanentes
Situations de projet
(*) L’action variable principale est prise avec sa valeur fréquente Ψ11 Qk1 lorsque l’action accidentelle est un incendie, avec sa valeur quasi-permanente Ψ21 Qk1 dans les autres cas.
Note 1. Les valeurs de toutes les actions permanentes d’une même origine sont multipliées par le même coefficient, soit γGj,sup , soit γGj,inf
Note 2. Lorsqu’une action variable est réellement bornée par un dispositif physique, le coefficient 1,5 est remplacé par 1,35 et le coefficient 1,30 est remplacé par 1,20.
ELU (suite)
Eaux souterraines : les DPM doivent préciser, s’il y a lieu, les trois niveaux d’eau :
. niveau EB des basses eaux
. niveau EH des hautes eaux
. niveau EE des eaux exceptionnelles (prévoir un dispositif d’écoulement empêchant l’eau
d’exercer une action plus haut).
Niveaux des eaux souterraines
Henry THONIER (T5)
6
janvier 2008
[EE - EB]
[EH – EB]
[EB]
Action
action accidentelle physiquement bornée
variables
permanentes
Types de charges
entre EB et EE
entre EB et EH
en dessous du niveau EB
Niveau de l’eau →
ELU (suite)
Pour EQU, si l’eau souterraine est l’action dominante : la vérification de l’équilibre statique doit être faite avec le niveau des eaux exceptionnelles (EE) avec les coefficients suivants :
Henry THONIER (T5)
7
janvier 2008
1,0 Qk,1 (EE)
0,95 Gkj,inf
1,10 Gkj,sup
γQ,1 Qk,1
γGj,inf Gkj,inf
γGj,sup Gkj,sup
Note 3. Lorsque l’action dominante est due à l’eau souterraine, on prend en STR et GEO :
. si elle est défavorable : 1,35 [EB] comme action permanente et
Min{ 1,5[EH-EB] ; 1,35 [EE-EB]} comme action variable
. si elle favorable : [EB] comme action permanente et 0 comme action variable
Note 4. Lorsque l’action dominante est due à l’eau souterraine, en combinaison accidentelle ou sismique, on prend le niveau [EE].
En résumé, en bâtiment, pour les cas avec une seule action variable, on aura à vérifier :
1,35 G + 1,5 Q
1,00 G + 1,5 Q
ELU (suite)
ÉTATS-LIMITES DE SERVICE (ELS) [EC0]
. combinaison caractéristique (états-limites irréversibles)
. les combinaisons fréquentes (états-limites réversibles et principalement en béton précontraint)
. combinaisons quasi-permanentes (effets à long terme et l’aspect de la structure)
Valeurs de calcul en combinaisons d’actions en ELS
Henry THONIER (T5)
8
janvier 2008
Ψ2,i Qk,i
Ψ2,1 Qk,1
Gkj,inf
Gkj,sup
Quasi-permanente
Ψ2,i Qk,i
Ψ1,1 Qk,1
Gkj,inf
Gkj,sup
Fréquente
Ψo,i Qk,i
Qk,1
Gkj,inf
Gkj,sup
Caractéristique
Autres
Dominante
Favorables
Défavorables
Actions variables Qd
Actions permanentes Gd
Combinaison
En résumé, en bâtiment, pour les cas d’une seule action variable, on aura à vérifier : G + Q
COEFFICIENTS Ψ (EC0 – Tab. A.1.1)
Henry THONIER (T5)
9
janvier 2008
0
0,5
0,6
Actions de la température (hors incendie) dans les bâtiments (voir NF EN 1991-1.5)
0
0,2
0 ,6
Charges dues au vent sur les bâtiments (voir NF EN 1991-1-4)
0,2
0
0,5
0,2
0,7
0,5
Charges de neige sur les bâtiments (voir NF EN 1991-1-3)
- pour les lieux à une altitude > 1000 m + St-Pierre & Miquelon
- pour les lieux à une altitude ≤ 1000 m
0,6
0,8
0,6
0,3
0
0,7
0,9
0,7
0,5
0
0,7
1,0
0,7
0,7
0
Catégorie D : commerces
Catégorie E : stockage
Catégorie F : zone de trafic, véhicule de poids ≤ 30 kN
Catégorie G : zone de trafic, véhicules entre de 30 à 160 kN
Catégorie H : toits
0,3
0,3
0,6
0,5
0,5
0,7
0,7
0,7
0,7
Catégorie A : habitation, zones résidentielles
Catégorie B : bureaux
Catégorie C : lieux de réunion
Ψ2
Ψ1
Ψo
Charges d’exploitation des bâtiment (voir NF EN 1991-1-1)
CHARGES DE CALCUL
Dans les combinaisons d’actions, le poids propre de tous les éléments structuraux et non-structuraux sont à considérer comme une action unique, donc même coefficient γG
Quand les charges d’exploitation agissent en même temps que d’autres actions variables (neige, vent, …), elles sont à considérer comme une action unique. [EC1-§3.2 et §3.3.1]
Charges permanentes
Charges d’exploitation
Henry THONIER (T5)
10
janvier 2008
CHARGES DE CALCUL (suite)
Charges d’exploitation de bâtiments [EC1] (ANF)
Henry THONIER (T5)
11
janvier 2008
5
7
5
5
D1 Commerces de détail courants
D2 Grands magasins
D
Commerces
3
4
4
7
4,5
2,5
4
4
5
5
C1 Espaces avec tables (écoles, cafés, salles de réception, …)
C2 Espaces avec sièges fixes (théâtres, églises, salles d’attente, …)
C3 Espaces sans obstacles à la circulation des personnes (salles de musée, hôtels, hôpitaux, gares, accès des bâtiments publics, …)
C4 Espaces avec activités physiques (dancing, scènes, salles de gym)
C5 Espaces avec foules importantes (salles de concert, de sport, quais de gares, …)
C
Lieux de réunions (2)
4
2,5
B
Bureaux
2
2
2
1,5
2,5
3,5
Planchers
Escaliers (1)
Balcons
A
Habitation, résidentiel
Qk
(kN) (3)
qk
(kN/m2)
Catégorie de la surface chargée
Nature des locaux
(1) Sauf pour les marches indépendantes qui relèvent d’une approche dynamique
(2) À l’exception des surfaces des catégories A, B et D.
(3) La charge concentrée peut être prise sur un carré de 50 x 50 mm
E = locaux industriels ; F = locaux accessibles aux véhicules ≤ 30 kN ; G = id ≥ 30 kN
H ; I ; K = toitures
CHARGES DE CALCUL (suite)
Henry THONIER (T5)
12
janvier 2008
1,2 kN/m2
Cloisons mobiles de poids propre ≤ 3 kN/m linéaire de mur
0,8 kN/m2
Cloisons mobiles de poids propre ≤ 2 kN/m linéaire de mur
0,5 kN/m2
Cloisons mobiles de poids propre ≤ 1 kN/m linéaire de mur
Coefficients de réduction horizontale αA pour planchers et toitures
Planchers (A, B, C3, D1 et F et terrasses (catégorie I) pour une aire chargée A.
0,820
0,824
0,828
0,834
0,840
0,848
0,858
0,870
0,887
0,910
0,945
1
αA
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
≤ 15,2
A (m2)
CHARGES DE CALCUL (suite)
Coefficients de réduction verticale αn pour poteaux et murs
Henry THONIER (T5)
13
janvier 2008
αn = 0,7 + 0,8/n
Surfaces de catégorie B et F
αn = 0,5 + 1,36/n
αn=[2n + (n-2)Ψo]/n
Surfaces de catégorie A
ANF
EC1 de base § 6.3.1.2(11)
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,9
1
1
par plancher
B
& F
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,86
1
1
par plancher
A
0,753
0,757
0,762
0,767
0,773
0,78
0,789
0,8
0,814
0,833
0,86
0,9
0,967
1
1
αn =
B
& F
0,591
0,679
0,605
0,613
0,624
0,636
0,651
0,67
0,694
0,727
0,772
0,84
0,953
1
1
αn =
A
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
n
Cat.
CHARGES DE CALCUL (suite)
Henry THONIER (T5)
14
janvier 2008
7,0
7,5
Usage industriel (AN)
E2
7,0
7,5
Surfaces susceptibles de recevoir une accumulation de marchandise, y compris aires d’accès (aires de stockage, y compris livres)
E1
Qk
(kN) (3)
qk
(kN/m2)
Usage spécifique
Cat.
Aires de stockage et locaux industriels
Chariots élévateurs : 7 modèles
Garages et aires de circulation accessibles aux véhicules : charges d’exploitation hors ponts
0,2 x 0,2
90
5
Aires de circulation et stationnement pour véhicules de poids moyen
(30 kN ≤ PTAC ≤ 160 kN à deux essieux) (zones d’accès, de livraison, lutte incendie)
G
0,1 x 0,1
15
2,3
Aires de circulation et stationnement pour véhicules légers
(PTAC ≤ 30 kN et nombre de places assises ≤ 8 + conducteur) (garages, parkings,…)
F
Aire chargée
(m)
Qk
(kN)
qk
(kN/m2)
Usage spécifique
Catégorie
CHARGES DE CALCUL (suite)
Henry THONIER (T5)
15
janvier 2008
Pour héliostat
Terrasses accessibles pour usages particuliers (héliostat par exemple)
K
3
Si non défini précédemment
Toitures accessibles pour les usages des catégories A à D
I
1,5
0
Autres toitures
1,5
0,8
Toitures de pente < 15 % recevant une étanchéité
Toitures inaccessibles sauf pour entretien et réparations courants
H
Qk
(kN)(2)
qk
(kN/m2)(1)
Type de la toiture
Usage spécifique
Catégorie
(1) qk agit sur une aire rectangulaire de 10 m2 dont la forme et la localisation sont choisies de la façon la plus défavorable sans que le rapport longueur/largeur dépasse 2
(2) La charge répartie et la charge concentrée ne sont pas à appliquer simultanément.
Les charges réparties et concentrées ne sont pas à prendre en même temps que les charges climatiques (vent, neige).
CHARGES DE CALCUL (suite)
Charges horizontales sur garde-corps et murs de séparation agissant comme barrières à une hauteur ≤ 1,20 m qk (kN/m)
Henry THONIER (T5)
16
janvier 2008
0,6
0,6
1,0
3,0
2,0
Catégorie A
Catégories B et C1
Catégories C2 à C4 et D
Catégories C5
Catégories E (une valeur supérieure si nécessaire)
Pour les espaces susceptibles de supporter une foule importante (manifestations publiques, stades, scènes, amphithéâtres, salles de conférence, …), on prendra une
charge linéique correspondant à la catégorie C5.
POIDS VOLUMIQUES
(1) Ajouter 1 kN/m3 pour un taux de ferraillage normal ou pour le béton non durci
Henry THONIER (T5)
17
janvier 2008
10,8
boues en suspension à plus de 50 % en volume
7,8 à 9,8
12,3
7,4
fioul
fioul lourd
essence
12
0,3
1,4
plaques acryliques
billes de polystyrène expansé
mousse de verre expansé
25
verre en feuilles
27
70 à 72,5
112 à 114
77 à 78,5
71 à 72
aluminium
fonte
plomb
acier
zinc
4,5
7 à 8
contreplaqué en panneaux lamellés et panneaux lattés
panneaux de particules
24 (1)
19 à 23
12 à 18
21
28
béton de poids normal
mortier de ciment
mortier de plâtre
éléments en terre cuite
ardoise
γ (kN/m3)
Matériaux
POIDS VOLUMIQUES (suite)
Produits stockés - Poids volumiques et angle de talus naturel - (extraits annexe A de l’EC1-1-1)
Henry THONIER (T5)
18
janvier 2008
-
-
-
-
-
40
-
6
8,5
6
15
11
12
14
livres et documents
rangement compact
étagères et classeurs
papier en rouleaux
papier en piles
sel
goudron, bitume
30
35
30
-
40
-
28
-
25
25
30
23 à 30
15 à 20
14 à 19
1
8
11
16
15
15
13
6,4
granulats normaux
sable et graviers en vrac
sable
vermiculite expansée, granulat pour béton
bentonite en vrac
bentonite tassée
ciment en vrac
ciment en sac
plâtre broyé
chaux
polyéthylène, polystyrène en granulés
Angle de talus naturel
Ø (°)
Poids volumique
γ (kN/m3)
Matériaux
BARRIÈRES DE SÉCURITÉ ET GARDE-CORPS POUR PARKINGS �(EC1-1-1 – Annexe B – Informative)
Force horizontale à prendre en compte : F = 0,5 m.v2 /(δb + δc)
Henry THONIER (T5)
19
janvier 2008
375
-
hauteur d’application du choc (au niveau des pare-chocs) (mm)
à calculer
au niveau du pare-chocs
150
F
pour une barrière rigide (δb = 0) : force F (kN)
100
100
δc
déformation du véhicule (mm)
4,5
4,5
v
vitesse du véhicule perpendiculairement à la barrière (m/s)
masse réelle
1 500
m
masse totale autorisée en charge du véhicule (kg)
Pour véhicules de masse autorisée
> 2 500 kg
Pour véhicules de masse autorisée
≤ 2 500 kg
δb = déformation de la barrière
> 20 m, la barrière doit résister à 2 F.
Henry THONIER (T5)
20
janvier 2008
EFFETS THERMIQUES [§2.3.3 (3) et 2.6 (2)]
En ELS : en tenir compte
En ELU, on ne les prend en compte que dans des cas particuliers (fatigue, effets significatifs du 2e ordre sur la stabilité…)
RETRAIT (§2.4.2.1)
Lorsque la prise en compte des effets du retrait est requise en ELU, on prend un coefficient partiel γSH = 1
BARRIÈRES DE SÉCURITÉ ET GARDE-CORPS POUR PARKINGS (suite)
JOINTS DE DILATATION [§2.3.3(3)]
‑ 25 m dans les départements voisins de la Méditerranée (régions sèches à forte opposition de température),
‑ 30 à 35 m dans les régions de l'Est, les Alpes et le Massif Central,
‑ 40 m dans la région parisienne et les régions du Nord,
‑ 50 m dans les régions de l'Ouest de la France (régions humides et tempérées).
‑ la qualité du béton,
‑ la conception des ouvrages (type de plancher, sens de portée, préfabrication, ...
‑ le phasage de mise en oeuvre du béton (zones alternées en damier, ...
‑ les procédures de cure,
‑ les joints de reprise de bétonnage et/ou de clavetage ainsi que leur position,
‑ les joints de pré-fissuration ainsi que leur position,
‑ les dispositions constructives de ferraillage (position, altitude, espacement, pourcentage, ...
Henry THONIER (T5)
21
janvier 2008