Pour les éléments de béton ajoutés ultérieurement, il est nécessaire de démontrer la transmission de la force de cisaillement entre les différentes sections de bétonnage. Ces joints de cisaillement dits apparaissent dans les éléments de béton d'âges différents. Il s'agit par exemple d'examiner les joints de raccordement entre les sections de construction lors des nouvelles constructions ou rénovations, ou les joints entre les éléments préfabriqués et les compléments en béton coulé sur site.
La transmission de la force de cisaillement doit être démontrée comme suit. EC 2 [1], section 6.2.5, équation (6.23)
Il existe deux possibilités pour le calcul des contraintes de cisaillement dans le joint de cisaillement :
1. Calcul à partir de Vz,Ed et du facteur β
Ici, vEd,i est la valeur de calcul de la force de cisaillement à absorber par unité de longueur dans le joint. Cette valeur est déterminée par [1] équation (6.24).
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z |
Bras de levier de la section composée |
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Rapport entre l’effort longitudinal dans la dalle de compression et l’effort longitudinal total dans la zone comprimée ou tendue dans la section considérée |
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Largeur de la zone de contact |
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Valeur de calcul de l’effort tranchant agissant |
La valeur de calcul de la résistance au cisaillement vRd,i est déterminée par l'équation suivante [1], (6.25).
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c, |
Coefficients pour décrire la rugosité de la jointure selon l’[1], 6.2.5 |
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fctd |
Valeur de calcul de la résistance à la traction du béton selon [1], 3.1.6 |
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Contrainte normale minimale perpendiculaire à la jointure, agissant simultanément avec l’effort tranchant (positive pour la compression) avec σn < 0,6 ⋅ fcd |
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As/ Ai |
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Angle d’inclinaison de l’armature composite |
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Facteur de réduction de résistance selon [1], 6.2.2 (6) |
2. Intégration générale des contraintes
Pour cette option, le calcul de la différence de force longitudinale existante dans le complément de section est effectué à l'aide d'une intégration générale des contraintes.
L'adhésion rigide, qui est supposée pour la vérification des joints de cisaillement dans l'ELU, doit principalement être obtenue par liaison d'adhérence, c'est-à-dire adhésion et engrènement micromécanique. Ainsi, l'armature du joint est responsable de la transmission des forces après la rupture de l'adhésion rigide et de la ductilité de la connexion, tandis que le joint de cisaillement devrait uniquement être conçu pour la liaison d'adhérence.
Les normes actuelles prennent peu en compte cette approche. Une liaison glissante est autorisée, mais elle est délimitée de manière conservatrice et complétée par des règles de construction.
Pour les joints de cisaillement, qui sont intentionnellement conçus pour une liaison glissante au stade limite de la résistance, des vérifications supplémentaires doivent être effectuées au stade limite de service. Dans ce cas, la liaison glissante doit être intégrée de manière cohérente dans la détermination des efforts internes et des contraintes en ELU et ELS.
Les contraintes propres, qui sont normalement associées aux contraintes de cisaillement dans le joint (par exemple dues à des comportements de retrait différents de deux parties de béton d'âges différents), ne sont généralement pas prises en compte. La force de cisaillement appliquée vEd,i est calculée exclusivement à partir des efforts internes sur la section.
Dans l'image ci-dessus (source : [2]), un extrait de la longueur dx d'une poutre avec un joint de cisaillement parallèle à l'axe de l'élément est illustré. Ici, le moment de flexion variable le long de la longueur entraîne une modification des forces de ceinture. Cela s'applique par exemple à la ceinture de compression.
Il existe un équilibre entre la variation de la force de compression et les contraintes de cisaillement dans le joint.
Par la suite, sous un bras de levier constant z, la sollicitation du joint de cisaillement est en rapport à la force transversale VEd, une force normale constante n'ayant aucune influence sur la force de cisaillement dans le joint parallèle à l'axe de l'élément.
Si le joint de cisaillement se situe dans la zone de compression, il ne reste plus qu'à transmettre la portion de différence de force de ceinture entre le joint et le bord inférieur de la ceinture. Ainsi τEd devient
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