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14.08.2019

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

Conformément à la clause 6.6.3.1.1 et à la clause 10.14.1.2 de l'ACI 318-14 et de la CSA A23.3-14, respectivement, RFEM considère la réduction de la rigidité des barres et des surfaces en béton pour différents types d'éléments. Les types de sélection disponibles incluent les voiles fissurés et non fissurés, les plaques planes et les dalles, les poutres et les poteaux. Les facteurs multiplicateurs disponibles dans le programme sont tirés directement du Tableau 6.6.3.1.1 (a) et du Tableau 10.14.1.2.

Rigidité réduite selon l'ACI 318 et la CSA A23.3

Selon la clause 6.6.3.1.1 et la clause 10.14.1.2, l'aire brute de la section Ag et le moment d'inertie Ig sont autorisés pour l'analyse élastique avec des niveaux de charge pondérés appliqués. Les niveaux de charge pondérés sont déterminés à l'aide du tableau 6.6.3.1.1(a) de l'ACI 318-14 [1] et du tableau figurant sous la clause 10.14.1.2 dans la CSA A23.3-14 [2], où le type d'élément et sa condition sont considérés. Les facteurs de multiplication réduisent le moment d'inertie tandis que l'aire de la section brute reste la même. Ces facteurs ont été appliqués de manière conservatrice par les différentes normes propres au béton pour considérer des pertes de section dues à la fissuration du béton.

Selon l'ACI 318-14, 6.6.3.1.1, le moment d'inertie et l'aire brute des barres/surfaces doivent être calculés en fonction des tableaux 6.6.3.1.1(a) ou 6.6.3.1.1(b), à moins qu'une analyse plus rigoureuse ne soit requise. De façon similaire, la norme CSA A23.3-14 inclut un tableau contenant les facteurs multiplicateurs correspondants appliqués à chaque moment d'inertie.

Des conditions différentes telles que l'état « fissuré » et « non fissuré » n'affectent que les éléments en béton classés sous « voile ». Lors du calcul du moment et du cisaillement d'un mur fissuré, un facteur de 0,70 est appliqué au moment d'inertie brut Ig. S'il est prévu que le voile se fissure, le moment d'inertie est calculé à 0,35 Ig pour une analyse plus approfondie en se basant sur le module de rupture.

Contrairement aux voiles, les moments d'inertie ne changent pas en raison d'hypothèses fissurées ou non fissurées lors de l'analyse d'autres éléments tels que des poteaux, des poutres, des plaques planes et des dalles planes. La valeur réduite est basée sur un facteur de réduction unique listé ci-dessous.

Poteaux : Ig = 0,70 Ig
Poutres : Ig = 0,35 Ig
Plaques et dalles planes : Ig = 0,25 Ig

Pour tous les éléments en béton, y compris les voiles, un facteur de 1,0 est appliqué à l'aire de section brute Ag. Par conséquent, l'aire brute de la section en béton reste la même. Concernant l'ACI 318-14, les valeurs de moment d'inertie de MacGregor et Hage (1977) [3] sont multipliées par un facteur de réduction de rigidité φk = 0,875, référencé dans R6.6.4.5.2. Par exemple, le moment d'inertie peut être calculé comme suit :

0,875 (0,80 Ig) = 0,70 Ig

Application dans RFEM

Avec RFEM, l'utilisateur peut modifier en toute transparence la rigidité en flexion et axiale d'une barre ou d'une surface en béton utilisées pour le calcul de structure. Les types de composant peuvent être modifiés pour chaque élément dans la section « Modifier les rigidités » du programme.

Double-cliquez sur une barre/surface ou sur plusieurs barres/surfaces pour ouvrir la boîte de dialogue « Modifier la barre/la surface ». Dans cette boîte de dialogue, vous pouvez modifier les rigidités dans l'onglet « Modifier la rigidité ». L'utilisateur a le choix entre différents « Types de définition » tels que celui du tableau 6.6.3.1.1 (a) de la norme ACI 318-14 ou celui du tableau 10.14.1.2 de la CSA A23.3-14. Les Figures 01 et 02 illustrent les normes mentionnées dans cet article et les facteurs utilisés pour réduire la rigidité et sont extraites des normes ACI 318-14 et CSA A23.3-14.


Auteur

Alex est responsable des formations clients, du support technique et du développement des logiciels Dlubal pour le marché nord-américain.

Liens
Références
  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, Seiten 1963 - 1970. 1977