Vérification à la fatigue selon l'EN 1992-1-1 dans RFEM 6

Article technique sur le calcul de structure et l'utilisation des logiciels Dlubal

  • Base de connaissance

Article technique

La vérification à la fatigue selon l'EN 1992-1-1 doit être effectuée pour les composants structuraux soumis à de grandes étendues de contraintes et/ou de nombreux changements de charge. Dans ce cas, les vérifications du béton et de l'armature sont effectuées séparément. Deux méthodes de vérification sont disponibles.

Introduction

La vérification à la fatigue des composants en béton armé est basée sur une vérification à la fatigue explicite (niveau de calcul 3). Cette vérification est très précise, mais nécessite beaucoup d'efforts de calcul. Par conséquent, deux méthodes de calcul simplifiées ont été développées pour réduire le temps de calcul. Il existe un niveau de calcul 1, qui définit l'étendue de contrainte maximale admissible, et un niveau de calcul 2, qui effectue une vérification simplifiée de la fatigue avec des contraintes équivalentes d'endommagement.

Les niveaux de calcul 1 et 2 sont implémentés dans RFEM 6.

Niveau de calcul 1 = méthode simplifiée

Pour ce calcul, la combinaison fondamentale des actions acycliques selon l'EN 1992-1-1, Éq. 6.67 est requise. Cela correspond à la combinaison d'actions « ELS-Fréquent » selon l'EN-1990, Éq. 6.15.

Combinaison d'actions ELS Fréquente

j1 Gk,j"+"P"+"ψ1,1 Qk,1"+" i>1 ψ2,i Qk,i

Dans le cas de la vérification des armatures longitudinales, l'étendue de contrainte acier maximale ne doit pas dépasser la valeur d'étendue de contrainte spécifiée dans la norme. Les charges dues à la flexion et aux efforts normaux, ainsi qu'une interaction due à la torsion, la flexion, les efforts normaux et au cisaillement, sont vérifiées dans chaque cas. Ici, ΔσS,max est l'étendue maximale de contrainte acier et k1 est le facteur pour l'étendue de contrainte autorisée.

Calcul des armatures longitudinales, méthode de calcul simplifiée selon jusqu'à 6,8.6

η = σS,maxk1

La vérification du cisaillement est effectuée avec et sans armatures. Pour la vérification sans armatures d'effort tranchant, il est nécessaire de remplir la condition suivante :

Vérification de l'effort tranchant sans armatures selon jusqu'à 6,8.7 (4)

VEd,min / VEd,max  0  VEd,maxVRd,c 0,5 + 0,45 VEd,minVRd,c0,9 bis C50/60 0,8 ab C55/67VEd,min / VEd,max < 0VEd, maxVRd,c  0,5 - VEd,minVRd,c

Dans le cas d'une vérification avec armatures d'effort tranchant, l'étendue de contrainte d'effort tranchant ne doit pas dépasser l'étendue de contrainte spécifiée dans la norme.

Vérification au cisaillement avec armatures, méthode de vérification simplifiée selon jusqu'à 6,8.6

σSw,max = VEd,max - VEd,min × tan (θfat)asw,VEd×d×0,9ηSw = σSw,maxk1  

Les vérifications de la contrainte de compression du béton et des bielles de compression doivent remplir la condition suivante : Pour la vérification des bielles de béton comprimées, fcd,fat est réduit par le facteur ν1 pour les fissures de cisaillement. Les contraintes de compression du béton sont déterminées à partir des efforts de flexion et des efforts normaux, et les contraintes de bielle de béton à partir des efforts tranchants et de torsion.

Vérification de la contrainte de compression du béton et des bielles, méthode de calcul simplifiée selon jusqu'à 6,8.7 (2)

σc,maxfcd,fat0,5+0,45 σc,minfcd,fat 0,9  bei fck  50 N/mm²0,8  bei fck  50 N/mm²

Niveau de calcul 2 = méthode de l'étendue de contrainte équivalente vis-à-vis de l'endommagement

Pour ce calcul, il est nécessaire de combiner l'action cyclique avec la combinaison de base défavorable selon l'EN 1992-1-1, Éq. 6.69.

Combinaison d'actions selon jusqu'à l'Éq.6.69

j1Gk,j"+"P"+"ψ1,1Qk,1"+"i>1ψ2,iQk,i"+"Qfat

  • La vérification suivante doit être effectuée pour les armatures longitudinales : Les charges dues à la flexion et aux efforts normaux, ainsi qu'une interaction due à la torsion, la flexion, les efforts normaux et au cisaillement, sont vérifiées dans chaque cas.

Calcul des armatures longitudinales, méthode de l'étendue de contrainte équivalente vis à vis de l'endommagement selon jusqu'à 6.8.5 (3)

γF,fat×σs,equ(N*)σRsk(N*)/γs,fat

Les plages de contrainte équivalentes vis à vis de l'endommagement pour les cycles de charge N* doivent être inférieures aux plages de contrainte admissibles pour les cycles de charge N* selon les courbes S-N.

Ligne Wöhler

La vérification du cisaillement est effectuée avec et sans armatures. Pour la vérification sans armatures d'effort tranchant, il est nécessaire de remplir la condition suivante :

Vérification de l'effort tranchant sans armatures selon jusqu'à 6,8.7 (4)

VEd,min / VEd,max  0  VEd,maxVRd,c 0,5 + 0,45 VEd,minVRd,c0,9 bis C50/60 0,8 ab C55/67VEd,min / VEd,max < 0VEd, maxVRd,c  0,5 - VEd,minVRd,c

Lors de la vérification avec armatures d'effort tranchant, l'étendue de contrainte d'effort tranchant ne doit pas dépasser les étendues de contraintes équivalentes vis-à-vis de l'endommagement selon la courbe S-N spécifiée dans la norme.

Vérification de l'effort tranchant avec armatures, méthode de l'étendue de contrainte équivalente vis à vis de l'endommagement selon jusqu'à 6.8.5 (3)

σSw,equ(N*)=VEd,max-VEd,min×tan(θfat)asw,VEd×d×0,9σSw,Rsk(N*)=0,35+0,026×ds,w,mds,w×σRsk(N*)ηSw=γF,fat×σSw,equ(N*)σSw,Rsk(N*)γs.fat

Les vérifications de la contrainte de compression du béton et des bielles de compression doivent remplir la condition suivante : Les contraintes de compression du béton sont déterminées à partir des efforts de flexion et des efforts normaux, et les contraintes de bielle de béton à partir des efforts tranchants et de torsion.

Vérification de la contrainte de compression du béton et de la bielle de compression, méthode de l'étendue de contrainte équivalente vis à vis de l'endommagement selon 6.8.7

Ecd,max,equ+0,431-Requ1Requ=Ecd,min,equ/Ecd,max,equEcd,min,equ=σcd,min,equ/fcd,fatEcd,max,equ=σcd,max,equ/fcd,fat

Modification de la méthode de contrainte équivalente vis-à-vis de l'endommagement

Dans les configurations de calcul, vous pouvez ajuster manuellement les paramètres suivants. Elles affectent les étendues de contraintes.

  • Facteur de correction λs

Ce facteur d'endommagement équivalent pour la fatigue est basé sur la construction des ponts selon l'EN 1992-2, NN.2.1 et NN.3.1. Le facteur augmente l'étendue de contrainte agissante. Ce facteur tient compte du volume de trafic, de la durée de service, de la portée des éléments porteurs ainsi que du nombre de voies, du type de trafic et de la rugosité de surface.

  • Spécification des cycles de charge

Le nombre de cycles a une influence sur les étendues de contraintes caractéristiques admissibles selon les courbes S-N conformément au Tableau 6.3N.

Résumé

La vérification à la fatigue vous permet de considérer les différences de contraintes dues aux changements de charge et les effets d'affaiblissement du matériau dus au nombre élevé de charges. Les deux méthodes de calcul mentionnées ci-dessus offrent deux options pour une vérification à la fatigue simplifiée.

Remarque

La vérification à la fatigue est effectuée à l'aide des valeurs extrêmes d'une ou plusieurs combinaisons de résultats. Une combinaison de résultats au moins doit donc être créée pour le calcul.

Auteur

Dipl.-Ing. (FH) Richard Haase

Dipl.-Ing. (FH) Richard Haase

Mots-clés

Fatigue Béton Béton armé Cyclique Courbe S-N

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Vérification

Le module complémentaire Vérification du béton permet d'effectuer différentes vérifications selon les normes internationales. Vous pouvez effectuer des vérifications de barres, de surfaces et de poteaux, ainsi que des analyses de poinçonnement et de déformation.

Prix de la première licence
2 850,00 EUR
RSTAB 9

Concrete Design for RSTAB 9

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