Date post: | 24-May-2015 |
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ENAC – Section de génie civilIS-BETON – Laboratoire de construction en béton
Structuresen béton II
Dr O. Burdet
Dalles
Poinçonnement
ENAC – Section de génie civilIS-BETON – Laboratoire de construction en béton
Structuresen béton II
Dr O. Burdet
Moments principaux dans un plancher-dalle
Fig. 7.22
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Dr O. Burdet
Distribution des efforts tranchants
x
q
τ
VV
x
xv [kN/m']vx
Fig. 7.58
−=
22
2 xx
qvx πl
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Dr O. Burdet
Les essais1908, Zürich
Robert Maillart
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Dr O. Burdet
Les essais2002, EPFL
IS-BETON
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PG-3 : Echelle double (6 x 6 x 0.5 m)
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Rupture par poinçonnement
Fig. 7.56
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Mécanisme lors de la rupture
Fig. 7.57
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PG-3
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PG-3
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PG-3
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
0 2 4 6 8 10 12 14
ψ . d .k Dmax [mm]
[MPa
]
2’180 kN
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Dr O. Burdet
ENAC – Section de génie civilIS-BETON – Laboratoire de construction en béton
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Dr O. Burdet
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
ψ d k Dmax [mm]
kr
ψ
Eq. (5.2) max135.045.01
Dr kd
k⋅⋅⋅+
=ψ
Critère de rupture pour le poinçonnement
dkv cdrRd τ=
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ψ d k Dmax
k r
ρ important
ρ faible
PoinçonnementEq. (5.2)
Relations charge-déplacements
max135.045.01
Dr kd
k⋅⋅⋅+
=ψ
σ ryf y élastique :
σs = f y ry rplastique
r
Rupture par poinçonnement
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Kinnunen & Nylander
Fig. 7.59
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Cône de poinçonnement
Fig. 7.62
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Gretzenbach (SO), accident du 27.11.2004
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Fig. 6.22
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Dalle après effondrement, sans terre
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Séquence d’effondrement progressif
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Schéma du mécanisme
Fissuration à la rupture
Armature inférieure
(ne peut être arrachée)de suspension
Armature supérieure(est arrachée lors du poinçonnement)
Fig. 7.63
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Dimensionnement selon SIA 262
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Rdd vv ≤
uVv d
d =
Dimensionnement et périmètre critique
SIA 262, fig. 19
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SIA 262, fig. 23
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• τcd dépend de la résistance du béton:
dkv cdrRd τ=
c
ckcd
fγ
τ3.0
=5.1=cγ
C25/30
Résistance au poinçonnement
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dkv cdrRd τ=
men 15,0
men 2,21
19,045,0
1
2/3
0 ll
=
+≥
+=
Rd
dy
yr
mmr
ddr
k
σ ryf y élastique :
σs = f y ry rplastique
r
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Position Moment négatif Moment positif Colonne intérieure (dans les deux directions)
m’Rm = 0.125 γR ⋅ Vd
Colonne de bord armature à disposer parallèlement au bord
m’Rm = 0.25 γR ⋅ Vd
Colonne de bord armature à disposer perpendiculairement au bord
m’Rm = 0.125 γR ⋅ Vd mRm = 0.125 γR ⋅ Vd
Colonne d’angle (dans les deux directions)
m’xRm = 0.5 γR ⋅ Vd mxRm = 0.5 γR ⋅ Vd
Moment de comparaison sur la colonne m0d
Tab. 7.70, p. 367
SIA + EC2
)1( :262SIA 0 =Rdm γ
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Prévention contre l’effondrement
Fissuration à la rupture
Armature inférieure
(ne peut être arrachée)de suspension
Armature supérieure(est arrachée lors du poinçonnement)
Fig. 7.63
sd
ds f
VA 5,1≥ SIA 262 (56)
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Comparaison SIA 262 - SIA 162 - Eurocode 2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
0.00% 0.25% 0.50% 0.75% 1.00% 1.25% 1.50% 1.75% 2.00%
Taux d'arm ature ρ
v Rd
/ d [
N/m
m2 ]
SIA 262
EC 2
L = 9 md = 0.60 m (L / d = 15)φ = 0.60m ( φ / d = 1)D max = 32 mm
f ck = 20 N/mm 2
SIA 162
m Rd > 4 m 0d
m Rd < m 0d
m Rd < 0.5 m 0d
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0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
0 5 10 15 20
Portée L [m ]
v Rd
/ d [
N/m
m2 ]
φ / d = 1f ck = 20 N/mm 2
ρ = 0.8%D max = 32 mm
SIA 262
SIA 162, L/d = 30
SIA 162, L/d = 20
SIA 162, L/d = 10
Influence de la portée (effet de taille)
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0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Taille relative de la colonne φ / d
v Rd
/ d [
N/m
m2 ]
L = 9 md = 0.30 m (L / d = 30)
f ck = 20 N/mm 2
ρ = 0.8%
d
φ
SIA 262
EC2SIA 162
u=16d
Influence de la taille de la colonne
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Prédimensionnement de l’épaisseur de la dalle
▪ Choix du rapport m0d / mRd
y
cdRdRd r
du
Vv⋅+
⋅==
9.045.0τ
23
015.0
⋅⋅=
Rd
dy m
mLr
(voir exemple,p. 62 de la
documentation)
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Dimensionnement▪ Choix de l’épaisseur de la dalle et de la
dimension de la colonne▪ Dimensionnement de l’armature de flexion
(limites : 0.5m0d < mRd < 4m0d ) ▪ Armature de poinçonnement (doc. p. 64)▪ Tête de poinçonnement (doc. p. 65)▪ Précontrainte (doc. p. 62)
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Autres questions sur le poinçonnement
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Efforts tranchants variables
Fig. 7.64
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Influence du moment d’encastrement
Md
beke
+=
1
1
d
d
VMe =
Pour les planchers-dalles appuyés régulièrement avec des colonnes intérieures encastrées: 9.0≅ek
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- Conduites noyées- Groupements de
tubes- Incorporés
φ
deff
1
1 31 6
φ/d
d
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Augmentation de la résistanceau poinçonnement
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Armatures de poinçonnement
Fig. 7.65
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Exemples d’application
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Modèles de treillis
Fig. 7.60
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Champignons en béton
Fig. 7.66
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Un GROS champignon
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Têtes de poinçonnement métalliques
Fig. 7.67
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Exemple d’application