Vérification normative des blocs de béton (AISC)

Le béton sous la platine de base est simulé par un sol de Winkler à rigidité uniforme, qui fournit les contraintes de contact. La contrainte moyenne dans la zone chargée en contact avec la platine de base est utilisée pour la vérification normative en compression.

Béton en compression

Calcul du béton La résistance de portance en compression est calculée conformément à l'AISC 360-16, Section J8. Lorsque la surface d'appui du béton est plus grande que la platine de base, la résistance de portance de calcul est définie comme suit :

\[ f_{p(max)}=0.85 f_c \sqrt{\frac{A_2}{A_1}} \le 1.7 f'_c \]

où :

• f'_c – résistance à la compression du béton
• A₁ – aire de la platine de base en contact avec la surface du béton (surface supérieure du tronc de pyramide)
• A₂ – surface d'appui du béton (surface inférieure géométriquement similaire du tronc de pyramide dont les pentes sont de 1 vertical pour 2 horizontal)

La vérification normative du béton en portance est la suivante :

σ ≤ ϕ_c f_p(max) pour LRFD

σ ≤ f_p(max) / Ω_c pour ASD

où :

• σ – contrainte de compression moyenne sous la platine de base
• ϕ_c = 0,65 – facteur de résistance pour le béton
• Ω_c = 2,31 – facteur de sécurité pour le béton

Transfert des efforts tranchants

Les charges de cisaillement peuvent être transférées via l'une des options suivantes :

• Bêche,
• Frottement,
• Boulons d'ancrage.

Bêche

Seul le LRFD est disponible. La charge de cisaillement est transférée via la bêche. La vérification normative de la portance du béton et, sauf si un ferraillage est prévu pour développer la résistance requise, la vérification normative de l'éclatement du béton sont nécessaires.

La capacité portante de la bêche contre le béton est déterminée conformément à l'ACI 349-01 – B.4.5 et à l'ACI 349-01 RB11 comme suit :

ϕP_br = ϕ 1,3 f'_c A₁ + ϕ K_c (N_y – P_a)

où :

• ϕ = 0,7 – facteur de réduction de résistance pour la portance sur béton selon l'ACI 349
• f'_c – résistance à la compression du béton
• A₁ – aire projetée de la bêche encastrée dans la direction de la force, à l'exclusion de la partie de la bêche en contact avec le coulis au-dessus de l'élément en béton
• K_c = 1,6 – coefficient de confinement
• N_y = n A_se F_y – résistance au seuil d'écoulement des ancrages tendus
• P_a – charge axiale extérieure

La résistance à l'éclatement du béton de la bêche selon l'ACI 349 – B11 est :

\[ \phi V_{cb} = A_{Vc} 4 \phi \sqrt{f'_c} \]

où :

• ϕ = 0,85 – facteur de réduction de résistance au cisaillement selon l'ACI 349
• A_Vc – aire de contrainte effective définie en projetant un plan à 45° depuis les bords portants de la bêche jusqu'à la surface libre dans la direction de la charge de cisaillement. L'aire portante de la bêche est exclue de l'aire projetée

Si la résistance à l'éclatement du béton est désactivée dans la configuration normative, l'utilisateur dispose de l'effort devant être transféré via le béton armé.

Frottement

La charge de cisaillement est transférée par frottement. La résistance au cisaillement est déterminée comme suit :

ϕ_c V_r = ϕ_c μ C    (LRFD)

V_r / Ω_c =μ C / Ω_c    (ASD)

où :

• ϕ_c = 0,65 – facteur de résistance (LRFD)
• Ω_c = 2,31 – facteur de sécurité (ASD)
• μ = 0,4 – coefficient de frottement entre la platine de base et le béton (valeur recommandée de 0,4 dans le guide de conception AISC 7 – 9.2 et l'ACI 349 – B.6.1.4, modifiable dans la configuration normative)
• C – effort de compression

Boulons d'ancrage

Si la charge de cisaillement est transférée uniquement par les boulons d'ancrage, l'effort tranchant agissant sur chaque ancrage est déterminé par la Méthode des Éléments Finis et les boulons d'ancrage sont vérifiés conformément à l'ACI 318-14 comme décrit dans les chapitres suivants.