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RÉSUMÉ
Qui n’a jamais connu des désagréments chez soi en fixant un meuble, un tableau à cause d’un système de fixation qui n’était pas parfaitement adapté à la situation ? Bien que, dans ces deux exemples, les risques liés à la chute d’un élément soient relativement faibles, ce n’est pas toujours le cas. En effet, bien que souvent considérés comme un détail sans importance, les systèmes de fixations sont pourtant très souvent des éléments de sécurité importants (fixation de garde-corps, d’éléments structuraux…) et soumis à de lourdes charges.
L’objet de cet article est de présenter les principaux éléments à connaitre afin de pouvoir sélectionner, dimensionner et installer les fixations dans le béton armé.
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François REGNIER : Responsable Marketing Technique Europe de l’Ouest - Hilti France
INTRODUCTION
Les moyens de fixation, on ne les voit généralement pas lorsque l’on entre dans un bâtiment ou dans des ouvrages de génie civil. Ils sont pourtant partout. De la fixation de garde-corps jusqu’à celle des plus gros équipements structurels, il est souvent nécessaire d’avoir recours à des solutions de chevillage. Comme la méconnaissance des principes de fonctionnement des chevilles peut présenter des risques élevés, qu’ils soient économiques ou pour la sécurité des personnes, il est très important de les maîtriser au mieux.
Il existe de nombreux matériaux de construction comme par exemple le béton, l’acier, le bois. Chacun d’entre eux possédant ses avantages et inconvénients propres, il est rare qu’un édifice soit uniquement constitué d’un seul matériau. C’est pourquoi, afin de garantir l’intégrité des structures, il faut s’assurer que les connexions entre ces différents matériaux soient suffisamment résistantes.
L’objectif de cet article est de présenter les principaux critères et méthodes de dimensionnement des chevilles pour la fixation d’éléments en acier sur une structure en béton armé. Les fixations béton-béton, acier-acier ou sur d’autres matériaux supports (maçonnerie par exemple) ne seront pas traitées en profondeur.
Dans un premier temps, nous abordons les principes théoriques du chevillage avant d’étudier le dimensionnement des chevilles.
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9. La pose des chevilles
9.1 Le positionnement
Il est rare que les tolérances de positionnement des chevilles soient très grandes :
la pièce à fixer doit souvent être positionnée de manière précise et les trous de passages sont imposés et, souvent, permettent un ajustement limité. Par conséquent, les positions des percements doivent être précises.
Néanmoins, lorsque le matériau support est fortement armé, cela peut poser problème.
En effet, bien qu’en théorie les mèches montées sur des machines en roto-percussion parviennent à passer au travers des armatures dans le béton, lorsqu’une mèche rencontre un acier cela ralentit grandement les cadences et réduit significativement la durée de vie de la mèche. C’est donc une situation à éviter.
Pour pallier cet inconvénient, une autre technique de percement couramment utilisée est le carottage. Dans ce cas, la présence d’armatures n’est plus un problème pour la carotteuse car les couronnes diamant peuvent couper les armatures. Néanmoins, la stabilité de la structure peut ne plus être garantie si la continuité des armatures n’est pas assurée (il faut évidemment respecter l’intégrité de l’ouvrage).
C’est pourquoi il est conseillé d’utiliser des appareils de détection d’armatures par conduction électromagnétique (type Ferroscan PS300) ou radar (type PS 1000).
HAUT DE PAGE9.2 Les techniques de forage
Comme nous venons de le voir rapidement, il existe différentes méthodes de forage. Les plus répandues sont le forage au perforateur et le carottage. Ces deux solutions ont leurs spécificités et les paragraphes ci-après vont en présenter les différences majeures.
HAUT DE PAGE
Le forage au perforateur est de loin la technique la plus répandue (voir figure 45). Elle consiste en la destruction du béton par l’action combinée de rotation et de percussion. Elle nécessite l’utilisation d’un marteau-perforateur, ainsi qu’une mèche...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ELIGEHAUSEN (R.) - Anchorage in concrete construction. - Ernst & Sohn (2006).
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(2) - LATERNSER (K.) - Safety in case of Fire – Test results. - Document 59 du groupe de travail de l’EOTA 06.01/03 “Anchors”, non publié.
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(3) - REICK (M.) - Brandverhalten von Befestigungen mit grossem Randabstand in Beton bei zentrischer Zugbeanspruching (Behaviour of fixings remote from an edge in concrete under axial tension). - Thèse de doctorat, université de Stuttgart, IWB Mitteilungen 2001/4, (en allemand) (2001).
-
(4) - MENZEL (K.) - Korrosion von Befestigungselementen hinter vorgehângten Fassaden (Corrosion of fixing elements behind curtain walls). Repoort no. 5/7-85/17 Institut für Werkstoffe im Bauwesen, - université de Stuttgart, non publié (en allemand), novembre 1985.
-
(5) - MENZEL (K.) - Zur Korrosion von verzinktem Stahl in Kontakt mit Beton (Corrosion of galvanised steel in contact with concrete). - Thèse de doctorat, université de Stuttgart, (en...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Béton – Spécification, performance, production et conformité – Complément national à la norme NF EN 206, AFNOR - NF EN 206/CN - Décembre 2014.8
-
Chevilles à scellement par injection pour maçonnerie, EOTA - ETAG 029 - 2013
-
Caractéristiques mécaniques des éléments de fixation en acier au carbone et en acier allié – Partie 2 : écrous de classes de qualité spécifiées – Filetages à pas gros et filetages à pas fin, AFNOR - NF EN ISO 898-2 - 2012
-
Eurocode 0 : Bases de calcul des structures, AFNOR - NF EN 1990 - Mars 2003
-
Eurocode 1 : actions sur les structures – Partie 1-1 : Actions générales – Poids volumique, poids propres et charges d’exploitation bâtiments, AFNOR. - NF EN 1991-1-1 - Novembre 2009
-
Eurocode 1 : actions sur les structures – Partie 1-2 : actions générales – Actions sur les structures exposées au feu, AFNOR. - NF EN 1992-1-1 - Juillet 2003
-
...
ANNEXES
Arrêté du 22 octobre 2010 relatif à la classification et aux règles de construction parasismique applicables aux bâtiments de la classe dite « à risque normal »
HAUT DE PAGEConstructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
PROFIS Engineering, [Logiciel] HILTI France.
Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)Marché-public.fr
http://www.marche-public.fr/Marches-publics/Definitions/Entrees/Evaluation-technique-europeenne.htm
Documentation – Formation – Séminaires (liste non exhaustive)Manuel technique chevillage 2019
Livre blanc Eurocode 2-4 :
Retrait du béton
https://fr.wikipedia.org/wiki/Retrait_du_b%C3%A9ton
Fluage...
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