1 of 21

��ACTIONS��

Henry THONIER (T5)

1

janvier 2008

2 of 21

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,…)

  • séisme (voir EC8 = NF EN 1998)

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

3 of 21

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

4 of 21

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

5 of 21

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.

6 of 21

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]

[EHEB]

[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

7 of 21

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

8 of 21

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

9 of 21

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)

10 of 21

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

  • Lorsque le poids propre est susceptible de varier dans le temps, on prendra en compte les valeurs caractéristiques supérieure et inférieure. [EC1-§2.1]

  • Les cloisons mobiles sont à considérer comme des charges d’exploitation. [EC1-§2.1]

  • Le poids des terres sur les toits et terrasses est à considérer comme une action permanente. [EC1-§2.1]

Charges d’exploitation

  • Pour un plancher, on doit considérer séparément, sauf indication contraire, l’action d’une charge concentrée et celle des charges réparties. [EC1-§6.2.1]

  • Sur les toitures, on ne prend pas en compte simultanément les charges d’exploitation et les charges dues au vent et à la neige. [EC1-§3.3.2]

Henry THONIER (T5)

10

janvier 2008

11 of 21

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

12 of 21

CHARGES DE CALCUL (suite)

  • Pour le calcul des bâtiments lorsque la catégorie n’est pas précisée, on appliquera la catégorie D1.

  • Cloisons mobiles qk (par m2 de plancher)

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)

13 of 21

CHARGES DE CALCUL (suite)

Coefficients de réduction verticale αn pour poteaux et murs

  • S’applique à la totalité de la charge des niveaux situés au-dessus.
  • n est le nombre d’étages (> 2) au-dessus des éléments structuraux chargés et de la même catégorie.

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.

14 of 21

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

15 of 21

CHARGES DE CALCUL (suite)

  • Toitures : charges d’exploitation

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).

16 of 21

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.

17 of 21

POIDS VOLUMIQUES

  • Matériaux de construction (extraits de l’annexe informative A de l’EC1-1-1)

(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

18 of 21

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

19 of 21

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

20 of 21

δb = déformation de la barrière

  • Les barrières des rampes d’accès doivent résister à 0,5 F définie, appliquée à 610 mm au-dessus du niveau de la rampe

  • En face des extrémités de rampes rectilignes destinées à la descente et de longueur

> 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)

21 of 21

JOINTS DE DILATATION [§2.3.3(3)]

  • Dans les bâtiments, les effets du retrait et de la dilatation peuvent être négligés dans l'analyse globale, si l’on dispose de joints de dilatation tous les 30 m maximum.
  • L’annexe nationale française (ANF) reprend les valeurs utilisées auparavant, à savoir:

‑ 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).

  • Ces distances peuvent être augmentées, sur justifications spéciales, par des dispositions constructives appropriées permettant aux variations linéaires de se produire sans gêne (poteaux souples par exemple).
  • On peut ne pas tenir compte des autres effets de la température ainsi que du retrait sous réserve de la justification de dispositions constructives appropriées, adaptées à l'ouvrage (ANF). Cependant, dans le cas des ouvrages particulièrement sensibles : dallages, radiers, dalles de parking enserrées dans les parois, ... on prendra des dispositions constructives adaptées à l'ouvrage portant sur tout ou partie des points suivants

‑ 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