Détermination des armatures minimales pour les fissures centriques des composants structuraux épais selon EN 1992-1-1

La largeur des fissures w est définie comme la largeur des fissures sur la surface du composant, car la largeur des fissures diminue avec l'augmentation de la distance par rapport à la surface. La taille admissible de l'ouverture des fissures dépend des conditions environnementales, de la fonction du composant structurel et de la sensibilité à la corrosion de l'acier d'armature [1].

Causes de la formation de fissures dues à un maintien précoce

Un effet important dans la formation des fissures est ce que l'on appelle le maintien précoce, où les valeurs les plus significatives générant le maintien sont les changements de température dus à la formation de chaleur d'hydratation, le retrait du béton et le mouvement du sol du bâtiment. Dans le cas d'éléments structuraux en béton armé en particulier, les fissures dans le béton précoce apparaissent généralement quelques jours après le décoffrage. Dans le cas de parois épaisses, la formation de chaleur d'hydratation peut également entraîner le développement de contraintes internes, qui sont causées par des différences de température sur la section et provoquent des fissures de coque sur la surface de la paroi.

Eigenspannungen, Nulllinienlage und Einrisstiefe bei beidseitiger Abkühlung einer Scheibe [2]

Le béton âgé de moins de trois jours est appelé béton jeune. Passé ce délai, le béton jeune atteint un degré d'hydratation de 60 à 90 %, selon le type de ciment, la température ambiante et le rapport eau-ciment. Le béton jeune est caractérisé par les propriétés suivantes :

• un fort dégagement de chaleur et donc un échange thermique avec l'environnement,
• grand changement de volume dû au développement de la chaleur,
• et changement rapide des propriétés mécaniques en raison de l'hydratation progressive.

Lors de la formation de chaleur d'hydratation, des conditions de contraintes internes se produisent en particulier dans les composants de structure en béton armé, ce qui entraîne des contraintes de compression et des contraintes de traction dans les zones de bord de la section. Sur la base des différences sans les contre-mesures correspondantes, cette condition de contrainte conduit à la formation de grandes fissures.

Contre-mesures

En règle générale, il est possible de minimiser ou de ralentir la formation de contraintes en appliquant des mesures avancées de la technologie du béton ou une cure appropriée, ou en créant des joints de dilatation. Comme il est impossible d'éviter complètement la formation de fissures, les fissures doivent être limitées et réparties par des armatures appropriées.

Détermination de l'armature minimale

Afin de garantir la limitation de l'ouverture des fissures, il est nécessaire de créer l'armature minimale pour le contrôle de l'ouverture des fissures. Le calcul de l'armature minimale selon DIN EN 1992-1-1 est comparé ci-dessous avec les résultats de RF-CONCRETE Surfaces.

Valeurs initiales :
Épaisseur de paroi : h = 100 cm
Enrobage du béton : c_nom = 40 mm pour la classe d'exposition XC4
Béton : C30/37
Acier d'armatures : B 500 S (A)
Largeur admissible des fissures : w_k = 0,2 mm
Diamètre d'armature sélectionné : d_s = 14 mm

_s est défini à l'aide du diamètre limite d_s * comme suit :

Erster Rechenwert der Mindestbewehrung

Pour les composants structurels plus épais, vous pouvez effectuer le calcul de l'armature minimale en considérant la zone de bord efficace A_c,eff , et dans ce cas, l'armature ne doit plus être créée, comme cela a été déterminé dans le calcul précédent [3].

Zweiter und dritter Rechenwert der Mindestbewehrung