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21.06.2022

Vérification du poinçonnement dans RFEM 6 selon l'ACI 318-19 et la CSA A23.3:19

Le scénario optimal dans lequel la vérification du poinçonnement selon l'ACI 318-19 [1] ou la CSA A23.3:19 [2] doit être utilisée est lorsqu'une dalle est soumise à une concentration élevée de charges ou d'efforts de réaction se produisant au niveau d'un seul nœud. Dans RFEM 6, le nœud dans lequel le poinçonnement est problématique est appelé nœud de poinçonnement. Les causes de ces concentrations élevées d'efforts peuvent être causées par un poteau, des forces concentrées ou un appui nodal. Les murs de connexion peuvent également générer ces charges concentrées aux extrémités de mur, aux coins et aux extrémités des charges linéiques et des appuis.

Périmètre de contrôle

La vérification du poinçonnement calcule d'abord l'aire de section critique (Asection) qui est la zone environnante du nœud de poinçonnement. Selon l'ACI 318-19, section 22.6.4 [1] et la CSA A23.3:19, clause 13.3.3 [2], le périmètre critique (bo) d'un poteau carré est égal à la longueur du périmètre de la charge concentrée ou de l'aire de réaction qui n'est pas plus proche que la moitié de la distance de la profondeur efficace (d). Asection et bo sont calculés automatiquement par RFEM en fonction de la position de la charge concentrée sur la dalle.

Paramètres de vérification de poinçonnement dans RFEM 6

Une fois le module complémentaire Vérification du béton activé, la case à cocher « Propriétés de vérification du poinçonnement » apparaîtra dans l'onglet « Général » lors de la modification du nœud de poinçonnement dans RFEM 6. Cette opération peut être effectuée simultanément pour tous les nœuds concernés par le poinçonnement. Les nœuds à calculer pour le poinçonnement doivent également être sélectionnés dans les données d'entrée du module complémentaire Vérification du béton.

Une fois les paramètres de vérification du poinçonnement cochés pour un nœud, les onglets « Vérification du béton - Nœud de poinçonnement » et « Vérification du béton - Configurations » s'affichent. Cela vous permet de modifier les options concernant le type d'armature de poinçonnement, le placement, le diamètre de la barre d'armature et le matériau. L'onglet « Configurations à l'ELU » apparaîtra avec d'autres paramètres de calcul pouvant être ajustés par l'utilisateur, tels que les efforts « simples » ou « lissés » pour les poteaux/voiles et l'espacement minimal des armatures. Les facteurs de réduction de résistance selon selon l'ACI 318-19, section 21.2.1 [1] et la CSA A23.3:19, clause 8.4 [2] peuvent être ajustés avec l'espacement minimal des armatures.

À l'intérieur du périmètre critique, l'effort tranchant de la charge de poinçonnement pour les voiles est défini sur lissé. Alors que pour les poteaux, la charge de poinçonnement peut être définie sur « lissée » ou sur « effort simple » à partir du poteau, de la charge ou de l'appui nodal.

Vérification de la résistance au poinçonnement dans RFEM 6

Une fois que les paramètres de calcul pour le poinçonnement et les armatures sont entrés sous le nœud et la surface, la vérification est effectuée par le module complémentaire Vérification du béton. La vérification fait référence à l'armature longitudinale illustrée dans l'image suivante. Une fois que la vérification du béton est exécutée en considérant uniquement ces armatures, les ratios de vérification sont affichés pour tous les nœuds d'intérêt et sont disponibles sous forme de tableau ou graphiquement.

Dans les résultats, la résistance au poinçonnement de la dalle (vn) et l'effort de cisaillement maximal appliqué (vu) sont comparés afin de calculer le ratio de vérification global selon l'ACI 318-19, section 22.6.1.2, Éq. (22.6.1.2) [1]. De même, la résistance au poinçonnement de la dalle (vr) et la contrainte de cisaillement maximale appliquée (vf) sont utilisées pour calculer le ratio de vérification selon la Clause 13.3.4 de la CSA A23.319 [2]. Ces équations sont disponibles dans la section « Détails de vérification » montré dans la Figure 7, ainsi que la procédure de calcul complète.

Si aucune armature de poinçonnement supplémentaire n'est ajoutée et que V≤ Vn, aucune armature supplémentaire n'est requise. Des armatures longitudinales locales supplémentaires peuvent être ajoutées du côté de la traction de la dalle si la résistance est dépassée par le cisaillement appliqué. Pour cet exemple de dalle, vous pouvez voir que cela peut être fait en définissant une région rectangulaire libre au-dessus de la position où le poteau est encadré. Cette définition d'armatures peut être copiée et collée sur tous les nœuds de poinçonnement à l'aide de l'outil « Déplacer/copier ». Les armatures ainsi assignées sont automatiquement considérées lors du calcul de la résistance au cisaillement.

Les résultats peuvent également être consultés dans le tableau de la Vérification du béton ou affichés graphiquement. La quantité d'armatures de poinçonnement requise peut être affichée dans l'onglet Résultats du navigateur (image ci-dessous).


Résumé

Dans RFEM 6, la vérification du poinçonnement peut être initialisée dans la fenêtre de modification d'un nœud et est ensuite automatiquement considérée dans le module complémentaire Vérification du béton. Ensuite, l'activation des propriétés de calcul permet de manipuler les paramètres de calcul de poinçonnement, tels que la charge de poinçonnement, les facteurs de réduction de résistance selon l'ACI 318-19, section 21.2.1 [1] et la CSA A23.3:19, clause 8.4 [2] et l'espacement minimal des armatures selon les paramètres de configuration à l'ELU. La vérification du béton est effectuée sur la base des armatures longitudinales fournies à partir de la surface. Si le ratio de vérification est supérieur à 1,00, des armatures longitudinales supplémentaires peuvent être assignées sur le côté en traction de la dalle.


Auteur

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

Références
  1. ACI 318-19, Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary
  2. CSA A23.3:19, Design of Concrete Structures