Vérification de la largeur des fissures pour les sections transversales avec un grand enrobage

Pour le calcul de la largeur des fissures selon EN 1992-1-1, chapitre 7.3.4, la hauteur de la zone de traction efficace h_c,eff et le taux de ferraillage ρ_c,eff doivent être évalués. La hauteur h_c,eff est déterminée selon cette formule :

Il existe des cas où la section transversale est soumise à un moment fléchissant et à un effort normal de compression, tandis qu'un grand enrobage du ferraillage est prévu. Cette situation se produit principalement dans les infrastructures de ponts, les piles, etc. Dans ce cas, la hauteur de la zone de traction efficace conduit à une valeur nulle en raison d'un grand enrobage :

La méthodologie de l'Eurocode ne pouvait pas être appliquée car aucun ferraillage n'était présent dans la zone de traction. Sans ferraillage en zone tendue, pas de vérification de la largeur des fissures. Mais les ingénieurs ont besoin que cette vérification soit effectuée. Comment avons-nous concilié les besoins des ingénieurs et les exigences normatives ?

Plusieurs améliorations ayant été apportées à la vérification de la largeur des fissures au cours des quatre dernières versions, revenons sur ces améliorations particulières et présentons la plus récente, bien entendu.

Version 20.0 et antérieures

Jusqu'à la version 20.0, l'absence de ferraillage dans la région A_c,eff était résolue en utilisant le membre de droite de l'équation (7.3.4) pour calculer la différence des déformations relatives du béton et du ferraillage :

où la contrainte dans le ferraillage le plus tendu était substituée.

Et l'espacement maximal des fissures était calculé selon l'équation 7.14, soit :

Si le problème d'absence de ferraillage en zone de traction se produisait, la solution de contournement mentionnée ci-dessus était appliquée.

Version 20.1

Étant donné que le calcul utilisé dans la version 20.0 et les versions antérieures ne satisfait pas les hypothèses de base du modèle de bielle de traction (barre d'armature noyée dans le béton), nous avons décidé de ne pas utiliser la solution de contournement implémentée dans la version 20.0 et les versions antérieures. Si le ferraillage se trouvait en dehors de la zone de traction, l'utilisateur était averti par la non-conformité suivante :

Aucun ferraillage tendu n'a été trouvé dans la zone de traction de la section transversale. Par conséquent, le ferraillage tendu ne peut pas être déterminé et la largeur des fissures ne peut pas être calculée conformément à l'article 7.3.4.

Version 21.0

Le seul changement par rapport à la version 20.1 est que nous avons commencé à afficher toutes les valeurs que nous sommes en mesure de calculer, et en même temps nous avons commencé à afficher la zone de traction efficace du béton dans la scène. Cela permet à l'utilisateur de voir que tout le ferraillage se trouve en dehors de la région A_c,eff. Notez que le centre de gravité du ferraillage doit se trouver à l'intérieur de la zone de traction pour être considéré comme un ferraillage noyé. En même temps, une non-conformité était affichée :

Aucun ferraillage tendu n'a été trouvé dans la zone de traction de la section transversale. Par conséquent, le ferraillage tendu ne peut pas être déterminé et la largeur des fissures ne peut pas être calculée conformément à l'article 7.3.4.

Version 21.1

Lors de la détermination de la zone de traction efficace, pour chaque cas de calcul de la largeur des fissures, le calcul est effectué comme suit :

• Étape 1 – un calcul régulier est effectué, où la hauteur h_c,ef est déterminée comme suit :

• Étape 2 – si la hauteur efficace h_c,eff est si faible que tout le ferraillage se trouve en dehors de cette région, la hauteur est déterminée comme décrit à l'étape 3.
• Étape 3 – le calcul de h_c,eff excluant la condition critique est déterminé comme suit :

En même temps, la non-conformité suivante est affichée :

La zone efficace de béton tendu entourant le ferraillage ou les câbles de précontrainte de hauteur h_c,eff, où h_c,eff est la valeur minimale entre 2,5(h – d) et h/2. Dans le cas de la prise en compte de la valeur (h – x)/3, le ferraillage se trouve en dehors de la zone efficace de béton tendu, et il ne serait donc pas possible de calculer la largeur des fissures conformément à l'article 7.3.4.

Notez que cette amélioration a déjà été publiée dans le correctif de la version 21.0, c'est-à-dire la version 21.0.4.

Cette amélioration conduira à des résultats plus cohérents pour les calculs de fissuration dans IDEA StatiCa RCS, malgré les limitations fixées par la norme.

La vérification de la largeur des fissures des sections transversales en béton armé avec un grand enrobage est disponible dans les éditions Concrete Expert, Concrete Enhanced, Prestressing Expert et Prestressing Enhanced d'IDEA StatiCa.