Considération du facteur d’incrément de charge β
Si un angle ou une extrémité de mur est soumis(e) à la vérification de la résistance au poinçonnement dans RF-PUNCH Pro, le module additionnel détermine la charge de poinçonnement à partir de la distribution non lissée des efforts tranchants le long du périmètre critique. Lors de la détermination de la charge de poinçonnement, la distribution non symétrique en rotation de l’effort tranchant le long du périmètre critique est déjà considérée par l’application de la valeur maximale de cet effort tranchant pour la détermination de la charge de poinçonnement. Cette considération est définie comme un paramètre par défaut pour l’analyse des coins et des extrémités de mur, il y a donc toujours un facteur d’incrément de charge β de 1,00.
Vous pouvez également sélectionner la distribution lissée de l’effort tranchant le long du périmètre critique pour déterminer la charge de poinçonnement. Afin de considérer la charge non symétrique en rotation ou la distribution de l’effort tranchant le long du périmètre critique, le facteur d’incrément de charge β doit être considéré selon l’EN 1992-1-1 [1], 6.4.3.
Dans RF-PUNCH Pro, la détermination du facteur d’incrément de charge à l’aide de la distribution de cisaillement plastique complète selon 6.4.3 (3) est prédéfinie par défaut. Dans le cas de systèmes encastrés de manière rigide avec des différences de largeur de travée inférieures à 25 % dans les travées adjacentes, les valeurs de β issues de l’EN 1992-1-1, Figure 6.21N [1] peuvent également être utilisées. L’Annexe allemande [2] de l’EN 1992-1-1 complète la Figure 6.21N par des facteurs constants pour les coins de murs avec β = 1,20 et pour les extrémités de murs avec β = 1,35.
Les deux méthodes de détermination du facteur d’incrément de charge β sont disponibles depuis la sortie du module additionnel RF-PUNCH Pro. La détermination du facteur d’incrément de charge par le logiciel a été complétée par l’option de définition par l’utilisateur de la valeur de β. Depuis la sortie de la version 5.09.01 de RFEM, il est également possible de déterminer le facteur d’incrément de charge par un modèle de secteur dans RF-PUNCH Pro.
Modèle de secteur
L’utilisation de la valeur maximale de l’effort tranchant dans le périmètre représente la méthode la plus précise permettant de déterminer la valeur de calcul de la charge de poinçonnement, tout en étant la plus vulnérable aux effets de singularité.
Selon les explications de la Commission allemande pour le béton armé [3] , les approches suivantes sont possibles pour déterminer le facteur β selon la DIN EN 1997-1-1 (avec l’AN) :
- Des méthodes plus précises avec la distribution plastique des contraintes de cisaillement,
- Des modèles de secteur (ou zone d’application de charge),
- Facteurs constants pour les systèmes raidis avec des travées quasiment identiques.
Dans le livret 600, clause 6.3.4 de la Commission allemande pour le béton armé [3], le modèle de secteur est décrit comme une méthode alternative pour la détermination du facteur d’incrément de charge β. Dans ce cas, le facteur d’incrément de charge β peut être déterminé en divisant l’effort maximal du secteur νEd,i par la valeur moyenne de l’effort tranchant νEd,m déterminé à l’aide du périmètre critique. La Figure H6-34 dans [3] montre cela à l’aide de l’équation suivante :
La détermination des charges de cisaillement expliquées dans [3] est omise lors de la mise en œuvre du modèle de secteur dans RF-PUNCH Pro, la distribution de charge réelle étant comprise dans les efforts internes surfaciques dans RFEM. Par conséquent, seuls l’effort tranchant moyen le long du périmètre critique et l’effort tranchant moyen au sein des secteurs respectifs sont requis pour déterminer le facteur d’incrément de charge selon l’équation décrite ci-dessus.
Selon le livret 600 [3], la zone d’application de charge ALE doit être divisée en secteurs d’application de charge Ai et il est recommandé d’utiliser trois à quatre secteurs par quadrant. RF-PUNCH Pro observe cette recommandation et divise toujours chaque quadrant en quatre secteurs. Lors de la détermination du facteur d’incrément de charge β pour un appui simple, on obtient ainsi 16 secteurs (voir la Figure 03).
Le nombre de secteurs aux points de poinçonnement respectifs est automatiquement déterminé par le module et obtenu par rapport à la géométrie ou à l’emplacement de poinçonnement.
Effort tranchant dans les différents secteurs
L’exemple suivant illustre la détermination du facteur d’incrément de charge pour un coin de mur. Le paramétrage suivant est défini dans la fenêtre 1.5 :
- Effort tranchant lissé sur le périmètre critique,
- Facteur d’incrément de charge β déterminé par le modèle de secteur.
La fenêtre de résultats 2.1 affiche le facteur d’incrément de charge β = 1,39 dans cet exemple. Pour suivre cette valeur à partir du calcul de RF-PUNCH Pro, vous avez la possibilité de choisir entre les options d’affichage de résultats « Effort tranchant dans le périmètre critique » et « Effort tranchant dans les secteurs » dans le navigateur de résultats.
Dans notre exemple, la valeur moyenne de l’effort tranchant sur l’ensemble du périmètre critique est de 10,04 kN/m et la valeur maximale des efforts tranchants moyens dans les différents secteurs est de 13,93 kN/m. Il en résulte :
Facteur d’incrément de charge β = 13,93 kN/m/10,04 kN/m = 1,39
La valeur déterminée de β est affichée dans la fenêtre 2.1.
Cet exemple décrit la détermination du facteur d’incrément de charge sur un coin de mur en déduit la charge de poinçonnement des efforts tranchants dans le périmètre critique. Vous pouvez également sélectionner la méthode « Modèle de secteur » si la charge de poinçonnement est issue de l’effort normal du poteau ou de la force d’appui d’un appui nodal, par exemple.