Modification de la rigidité du béton dans RFEM selon les normes ACI 318-14 et CSA A23.3-14

Article technique

Conformément aux sections 6.6.3.1.1 et 10.14.1.2 respectivement des normes ACI 318-14 et CSA A23.3-14, RFEM considère la réduction de la rigidité des barres et surfaces en béton dans le cas de divers types d'éléments : murs fissurés et non fissurés, plaques, dalles, poutres et poteaux. Les facteurs multiplicateurs disponibles dans le programme proviennent des tableaux 6.6.3.1.1 (a) et 10.14.1.2.

Réduction de la rigidité selon les normes ACI 318 et CSA A23.3

Conformément aux sections 6.6.3.1.1 et 10.14.1.2 de ces normes, l'aire de la section brute Ag et le moment d'inertie Ig sont autorisés pour l'analyse élastique avec des niveaux de charge pondérés appliqués. La détermination de ces niveaux de charge est effectuée à l'aide du tableau 6.6.3.1.1 (a) de l'ACI 318-14 [1] et du tableau de la section 10.14.1.2 de la norme CSA A23.3-14 [2], où le type d'élément et ses conditions sont pris en compte. Les facteurs de multiplication diminuent le moment d'inertie tandis que l'aire de la section brute reste constante. Ces facteurs ont été appliqués dans les différentes normes relatives au béton afin de prendre en compte la diminution de section due à la fissuration du béton.

Selon la section 6.6.3.1.1 de l'ACI 318-14, le moment d'inertie et l'aire brute des éléments et des surfaces doivent être calculés conformément aux tableaux 6.6.3.1.1 a) ou 6.6.3.1.1 b), sauf si une analyse plus rigoureuse est requise. De même, la norme CSA A23.3-14 inclut un tableau contenant les facteurs de multiplication appliqués à chaque moment d'inertie.

Des conditions différentes telles que « fissuré » et « non fissuré » affectent uniquement les éléments béton classés dans la catégorie « voile ». Un facteur de 0,70 est appliqué au moment d'intertie brut Ig lors du calcul du moment et du cisaillement d'un voile fissuré. Si l'on constate que le voile se fissure en se basant sur le module de rupture, le moment d'inertie est calculé comme 0.35Ig dans les analyses suivantes.

Lors de l'analyse d'autres éléments tels que des poteaux, des poutres, des plaques plates et des dalles plates, les moments d'inertie ne changent pas en fonction d'hypothèses sur l'état fissuré ou non fissuré, contrairement à ce que l'on remarque dans le cas de voiles. La valeur réduite est basée sur un facteur de réduction, comme indiqué ci-dessous.

Poteaux : Ig = 0.70Ig
Poutres : Ig = 0.35Ig
Plaques et dalles plates : Ig = 0.25Ig

Pour tous les éléments béton, y compris les voiles, un facteur de 1,0 est appliqué à l'aire de section brute Ag. L'aire brute de la section reste par conséquent la même. Conformément à l'ACI 318-14, les valeurs du moment d'inertie selon l'article de J.G. MacGregor et S.E. Hage (1977) [3] sont multipliées par un facteur de réduction de la rigidité φk = 0,875 provenant de R6.6.4.5.2. Le moment d'inertie peut par exemple être calculé comme suit :

0.875(0.80Ig) = 0.70Ig

Application dans RFEM

RFEM permet à l'utilisateur de modifier la rigidité en flexion et la rigidité axiale des barres et surfaces béton qui doivent être considérées pour le calcul et la vérification. Les types de composant peuvent être paramétrés pour chaque élément à l'aide de l'option « Modifier la rigidité » du programme.

Il suffit de cliquer sur une ou plusieurs barres/surfaces pour ouvrir la boîte de dialogue « Modifier la barre/surface ». Les options relatives à la rigidité se trouvent sous l'onglet « Modifier la rigidité » et l'utilisateur a alors le choix entre plusieurs « Types de définition » tels que ceux du Tableau 6.6.3.1.1 (a) de l'ACI 318-14 du Tableau 10.14.1.2 de la norme CSA A23.3-14. Les Figures 01 et 02 illustrent les normes mentionnées et les facteurs relatifs aux réductions de la rigidité tirés des normes ACI 318-14 et CSA A23.3-14.

Figure 01 - Sélection du type de définition pour la modification de la rigidité du béton selon l'ACI 318-14

Figure 02 - Sélection du type de définition pour la modification de la rigidité du béton selon la norme CSA A23.3-14

Mots-Clés

Rigidité Barre Surface Poteau Réduction

Littérature

[1]   ACI 318-14, Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary
[2]   CSA A23.3-14, Design of Concrete Structures
[3]   MacGregor, J. G.; Hage, S. E.: Stability Analysis and Design of Concrete Frames, Journal of the Structural Division 10, Pages 1963 - 1970. 1977

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RFEM Structures en béton
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Vérification des poutres et surfaces (plaques, voiles, structures planes, coques) en béton armé

Prix de la première licence
810,00 USD