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Généralités
En préfabrication, on utilise une série de détails de construction, tels les appuis, consoles,
réservations dans les éléments etc. qui doivent être déterminés lors de la conception de l’ouvrage.
Il est très important à ce stade d’avoir une perception correcte du transfert d’efforts au sein de ces éléments. Ceci constitue effectivement la base d’un bon dimensionnement et d’une dispositio correcte des armatures. La conception des détails de construction les plus importants est traitée ci-dessous.
Appuis
Exigences générales
L’intégrité des appuis d’éléments préfabriqués est assurée par:
- la présence d’une armature efficace dans les éléments, tant au dessus qu’en dessous du
point d’appui, - l’empêchement de perte d’appui dû à des mouvements,
- une limitation adéquate des contraintes d’appui.
La capacité portante de l’élément de support peut fortement diminuer par fendage ou
déchirement prématuré, sous l’effet d’efforts horizontaux au droit de l’appui, à moins que des appuis coulissants (glissants) n’aient été prévus.
Ces efforts peuvent être dus au retrait, au fluage et aux variations de température. Ils peuvent également résulter d’erreurs d’alignement, d’éléments hors d’aplomb ou d’autres causes. Si leur rôle risque d’être déterminant, il y a lieu d’en tenir compte dans la conception et l’étude détaillée de l’assemblage.
Dans ce cas, on prévoira soit une armature latérale adéquate entre l’appui et l’élément sur appui, soit une armature continue, afin de relier entre elles les extrémités des éléments sur appui.
Dans le cas où des rotations importantes peuvent se manifester aux points d’appui d’éléments soumis à flexion, des appuis appropriés permettant de reprendre ces rotations seront utilisés. Ces rotations peuvent en outre déplacer le point d’application de la réaction d’appui vers l’extrémité de l’appui.
Dans de tels cas, il convient de tenir compte de l’augmentation des moments fléchissants et des contraintes d’appui en découlant.
Les appuis seront en outre conçus et détaillés de manière à pouvoir être disposés correctement, compte tenu des tolérances de production et de montage.
Longueur d’appui
La longueur d’appui nominale d’un élément simple est égale à la somme de la longueur d’appui nette augmentée de toutes les tolérances applicables. Une distinction sera établie entre les éléments isolés et les éléments non isolés.
Les éléments isolés sont ceux pour lesquels, en cas de rupture, il n’y a pas de voie alternative pour la reprise des charges, comme c’est le cas par exemple pour les poutres.
Dans le cas des planchers, par contre, un affaiblissement localisé au droit de l’appui sera toujours compensé par la capacité de redistribution des efforts.
La longueur d’appui nette est déterminée par la contrainte admissible dans la zone de contact de l’élément d’appui et de l’élément sur appui. Des matériaux d’appui sont utilisés afin de redistribuer les contraintes de contact sur toute la surface de contact.
L’appui sera placé à une certaine distance du coin de la structure d’appui afin d’éviter tout éclatement du bord du béton. Les mêmes précautions seront prises pour éviter l’écornure du coin inférieur aux extrémités de l’élément sur appui. Il faut en outre tenir compte d’écarts dimensionnels éventuels sur la longueur de l’appui et sur l’entre-distance des deux points d’appui.
Selon l’Eurocode 2 [2], la longueur d’appui nominale d’un appui simple d’éléments non isolés, tel que repris à la Figure 9.1, est calculée selon la formule suivante:
