Savoir-faire

L’objectif de la modélisation est de transférer les charges et les capacités portantes réelles d’un élément de construction sur un système statique simplifié, accessible et facilement compréhensible. Afin de représenter le comportement d’un pilier, il est possible de construire un modèle d’ossature avec différents degrés de précision. En réalité, la déformation d’un pilier résulte du rapport de rigidité et du détail de raccordement entre le cas 2 et 4.

La création d’un modèle exact est un processus complexe durant lequel il est nécessaire de prendre en compte plusieurs facteurs (la rigidité du pilier, la rigidité du plafond, les propriétés du sol, etc.). Chez SACAC, nous utilisons un modèle conservateur très fortement simplifié que l’on appelle système d’appuis pendulaires. Il est calculé à l’aide d’un coefficient de longueur de flambement de 1 (cas de flambement 2). Le calcul est effectué à l’aide de la version la plus actuelle du programme PYRUS de l’entreprise CUBUS AG. Cela fait déjà longtemps que le programme a fait ses preuves et il permet un calcul conservateur, économique et rapide.

Les coefficients partiels de sécurité sur le côté récepteur d’effets pour la mise en évidence de la sécurité structurale comportent:

• charges statiques γG = 1,35
• charges variables γQ = 1,50
• impact γacc = 1,00

La calcul des charges d’un pilier peut également se faire à l’aide de la formule:

Nd = Gk x 1.35 + Qk x 1.50

La norme SIA 262 relève plusieurs excentricités (excentricités de charge) pour le calcul des piliers. Les excentricités de charge augmentent la sollicitation exercée sur les piliers et sont donc un point déterminant pour le calcul.

• e0 … excentricité de charge résultant d’imprécisions de construction
• e1 … excentricité de charge résultant de moments
• e2 … excentricité de charge résultant de la théorie 2. Ordre

e0 et e2 sont automatiquement mesurées par SACAC selon la norme SIA 262 et fixées pour le calcul.

e1 est une excentricité additionnelle qui résulte des moments de tête ou de pied.

Des portées ou des rigidités inégales ainsi que différentes positions de charge peuvent déclencher des rotations de plafond, qui ont un effet statique défavorable sur les piliers.

Pour cette raison, les piliers doivent être en mesure d’absorber dans de nombreux cas des moments de tête en kNm (kilonewton-mètre) comme influences en plus des efforts normaux Nd en kN (kilonewton). Ceux-ci peuvent être spécifiés comme excentricités vis-à-vis des efforts normaux, par ex. ex1 et ey1 ou comme moments Mdx et Mdy en kNm. Les moments de tête se calculent à partir des excentricités : Mdx = Nd x ey ou Mdy = Nd x ex.

Selon la norme SIA 261, il existe de nombreux cas d’impact. En ce qui concerne les piliers dans la construction de bâtiments, les cas suivants sont les plus importants:

• le cas F est conçu pour les véhicules jusqu’à 3,5 t, force d’impact de 60 kN, hauteur d’impact de 600 mm (sur un sol fini)
• le cas G est conçu pour les véhicules de plus de 3,5 t, force d’impact de 180 kN, hauteur d’impact de 1 200 mm (sur un sol fini)

Pour les piliers Parcova, SACAC prend habituellement en compte le « petit » cas d’impact F pour le calcul.

L’ingénieur de projet peut définir des cas d’impact indépendants pour d’autres véhicules ou d’autres géométries de véhicule. Par ex. impact de chariot élévateur.

La force d’impact est toujours placée du côté sûr dans l’axe plus faible d’une coupe transversale.

Les coefficients de résistance pour les matériaux de construction utilisés, selon la norme SIA 262, sont:

• coefficient de l’acier à béton γS = 1,15
• coefficient du béton γC = 1,50
• coefficient de l’acier de construction γS = 1,05

Après que et que le calcul des charges aient été définis, vous sélectionnez la forme et la coupe transversale adaptée dans notre gamme. Comme aide dans la phase de pré-dimensionnement, nous vous recommandons notre abaque pratique.

Après avoir soumis l’ensemble des informations nécessaires à SACAC, le plus souvent par le biais d’une demande de devis, nous aborderons le calcul de statique. Par la suite, nous vous expliquons de quelle manière nous procédons et sur quelle base nous effectuons notre calcul. Quoi qu’il en soit, vous pouvez créer votre demande de devis en toute facilité à l’aide de notre générateur de pilier.

Béton standard SACAC : C75/90 fcd = fck / 1,5 = 36,8 N/mm2 (voir SIA262:2013 4.2.1.2)

Acier à béton

• B500B fsk = 500 N/mm2 entre autres pour les étriers et spirales
• B500C fsk = 500 N/mm2
• B700B fsk = 700 N/mm2

Acier de construction

• S 235 fyk = 235 N/mm2
• S 355 fyk = 355 N/mm2

fsd = fsk / γs = 500 / 1.15 = 435 N/mm2
fsd = fsk / γs = 700 / 1.15 = 606 N/mm2
fyd = fyk / γs = 355 / 1.05 = 338 N/mm2
fyd = fyk / γs = 235 / 1.05 = 223 N/mm2

E-Module : 205 kN/mm2

Compte tenu de la coupe transversale souhaitée par l’architecte, SACAC calcule pour vous l’armature longitudinale statiquement nécessaire selon la norme SIA 262.

Tandis que le béton absorbe la majeure partie de la pression, l’armature garantit la fonction statique à partir du moment où la force de traction est absorbée dans les coupes transversales.

Grâce à un couple de forces dans la coupe transversale (pression = béton, traction = acier), les moments sont transmis et le pilier reste stable.

La distance libre entre les barres d’armatures et les éléments tendeurs qui leur sont parallèles doit être plus importante que la granulométrie maximale de l’agrégat et le diamètre des barreaux adjacents. Elle doit être d’au moins 20 mm.

L’armature transversale a pour fonction d’empêcher le fléchissement local de l’armature longitudinale sous la pression.

L’armature transversale enveloppe l’armature longitudinale.

La distance des étriers doit être identique ou inférieure:

15 x le diamètre de l’armature longitudinale
300mm
La distance des étriers est arrondie au centimètre inférieur.

Selon la norme SIA 262 5.5.4.9, le diamètre des étriers doit être supérieur à ølongitude/3.>

Si cela n’est absolument pas possible pour des raisons de construction ou de réalisation technique, la surface nécessaire pour une armature transversale est calculée selon la règle ci-dessus avant d’être convertie sur la base d’un étrier plus fin avec une séparation plus étroite.

Nos piliers sont considérés comme étant articulés à la base et en tête. Le mortier sans retrait à sa base et le béton du plafond coulé par la suite ont pour but de redistribuer de manière continue les tensions sur la surface des piliers, de telle sorte qu’il n’y ait pas de charge ponctuelle du béton des piliers ni, de fait, aucun effort de traction menant à la fissure sur le pilier. La transition normale de la charge par les plaques de tête et de base n’est, en conséquence, pas une condition pour ces zones d’application de force.

Une zone d’introduction de charge avec le nombre d’étriers doublé sera seulement réalisée dans les conditions suivantes:

• modification de la coupe transversale (voir la norme SIA 262 §5.5.4.9)
• joint bout à bout (voir la norme SIA 262 §5.5.4.9)
• teneur de l’armature> > 8 %
• diamètre de l’armature >> 34 mm
• hauteur du point >d’impact jusqu’à la base du pilier en cas de piliers avec impact > 60 kN

Dans la zone d’introduction de charge la distance des étriers est toujours deux fois plus petite que dans la zone centrale.

Les zones d’application de force se trouvent à la tête et au pied d’un pilier.

Longueur de la zone d’introduction de charge:

• 1,20 x D en cas de piliers ronds
• 1,20 x a en cas de piliers carrés et rectangulaires (a = côté le plus long)
• 1,20 x Ac/ly en cas de piliers Parcova, ly étant le côté le plus court
• hauteur du point d’impact jusqu’au pied du pilier en cas de piliers avec impact >> 60 kN

L’enrobage en béton garantit une protection durable contre la corrosion (classe d’exposition) et une isolation contre d’éventuelles hautes températures (incendie)

En règle générale, un enrobage cnom de 20 mm est prévu pour les piliers.

Les exigences en terme de classes d’exposition des piliers de parking sont, selon la norme SIA (« Élément de construction dans le domaine du brouillard de vaporisation des surfaces de circulation »).

De cela ressort un cmin pour les bétons normaux de 25 mm.

Pour le béton hautes performances (C75/90) utilisé par SACAC, avec sa haute densité, une faible perméabilité et une absorption d’eau inférieure à 4,0 %, il est possible de retrancher 10 mm conformément aux normes SIA262 propres aux éléments de constructions, permettant ainsi un cmin de 15 mm.

Selon la norme SN EN 13369, un Δcdev de + 5 mm doit être pris en compte.

Cela conduit à un cnom = cmin + Δcdev = 15 mm + 5 mm = 20 mm.

Tant qu’aucune autre exigence n’est imposée, comme la classe d’exposition mentionnée ci-dessus, un enrobage de 20 mm est de fait suffisant pour les piliers.

Dans certains cas, une plus haute classe d’exposition, ainsi que par conséquent un enrobage plus important, sont nécessaires. Par ex. :

• les piliers pour les piscines
• les piliers pour les bassins d’eau
• les piliers en environnements agressifs comme les fosses sceptiques ou les fosses à lisier

Protection contre le feu

Pour les classes de protection contre les incendies à partir de R90, un enrobage de 30 mm est nécessaire, selon la norme SIA 262 tableau 16.

En respectant les conditions aux limites sur la base du calcul avec la méthode A étendue de la norme EN 1992-1-2 (2004) ainsi que selon l’annexe nationale s’y référant (SN EN 1992‐1‐2 CH NA:2014), un pilier R90 peut également être construit avec un enrobage de 20 mm.

Selon la norme SIA 262 Art. 4.3.10.5.1 tableau 15, les valeurs suivantes s’appliquent pour la résistance au feu des piliers:

Le produit recommandé par SACAC est SIKAGROUT 314, avec une épaisseur de couche de 20 mm. Selon l’épaisseur de la couche, des mortiers différents doivent être utilisés.

ATTENTION : maniabilité jusqu’à min. 5 °C !!! En hiver, des mesures particulières doivent être prises.

Afin de pouvoir effectuer les contrôles de compression au pied selon la norme SIA 262, nous avons besoin des indications suivantes de la part de l’ingénieur de projet:

• Solidité du sol ou approfondissement (propagation 2:1)
• Classe de béton du sol
• Cas intérieur, bordure ou angle
• Est-ce qu’un pilier/pieu/voile se trouve en dessous ?

Formule fondamentale:

= Nd / A

La compression présente (Sd) ne doit pas surpasser la résistance à la compression du béton.

Calcul de la résistance à la compression

En raison de la très haute résistance à la compression, les piliers préfabriqués peuvent absorber de grandes forces avec de petites coupes transversales. Étant donné que le béton attenant ne peut pas faire preuve d’une grande résistance, une grande force exercée au travers d’une petite surface de transmission des charges peut être problématique.

La résistance à la compression du béton du sol ou du plafond peut être augmentée sur la base de
selon la norme SIA 262.

Avec ces facteurs, une propagation de la force et un état de tension en 3 dimensions doivent être pris en compte.

Si la résistance à la compression du béton est toujours inférieure à la compression présente même après l’augmentation avec Kc.

• Plaque : la contrainte diminue car la surface de transmission des charges est plus grande.
• Force transmise par des fers en attente : la contrainte diminue grâce à la de la force réduite.

L’ensemble des détails de SACAC sont une combinaison de ces deux bases de solution.

Le goujon sert d’aide au montage.

En règle générale, un goujon d 20 est ajusté de manière centrale. Dans le cas où une plaque d’acier est présente, celle-ci est soudée dans la finition. Au cas où les détails de base FD (sans plaque d’acier) sont utilisés, le goujon est plus long et bétonné dans le pilier.

En cas d’une teneur de l’armature supérieure à 8 %, « des mesures spéciales doivent être appliquées en termes de construction et de réalisation technique » selon la norme SIA 262 5.5.4.5. Cela prend la forme de plaques d’acier planes.

De plus, une plaque plane peut être nécessaire car la statique, dans le programme FEM, montre que les tensions locales sont trop grandes. Également en cas de deuxième ou troisième étrier, la longueur d’ancrage augmente et des plaques doivent être installées.

En cas d’une teneur de l’armature supérieure à 8 %, « des mesures spéciales doivent être appliquées en termes de construction et de réalisation technique » selon la norme SIA 262 5.5.4.5. Cela prend la forme de plaques d’acier dit de fermeture.

De plus, une plaque de fermeture peut être nécessaire par le calcul statique, dans le programme FEM, démontre que les tensions locales sont trop grandes. Également en cas de doublage ou triplage des étriers, la longueur d’ancrage augmente et des plaques doivent être posées.

Afin de pouvoir effectuer les contrôles de compression à la tête selon la norme SIA 262, nous avons besoin des indications suivantes de la part de l’ingénieur de projet:

• Solidité du sol
• Sorte de béton des plafonds
• Cas intérieur, bordure ou angle
• Est-ce qu’un pilier/voile/sommier se trouve au-dessus?
• Est-ce qu’un champignon en béton est souhaité?
• Est-ce qu’un champignon en acier est nécessaire ? (contrainte de poinçonnement)

Afin de simplifier les travaux de coffrage du plafond et d’obtenir un détail esthétique parfait, le pilier doit être encastré de 1 ou 2 cm dans le plafond. Cela sera défini dans le projet avec l’ingénieur de projet.

En cas d’une teneur de l’armature supérieure à 8 %, « des mesures spéciales doivent être appliquées en termes de construction et de réalisation technique » selon la norme SIA 262 5.5.4.5. Cela prend la forme de plaques d’acier planes.

De plus, une plaque plane peut être nécessaire car la statique, dans le programme FEM, montre que les tensions locales sont trop grandes. Également en cas de deuxième ou troisième étrier, la longueur d’ancrage augmente et des plaques doivent être installées.

Si la surface des piliers ne suffit pas pour supporter les contrôles de compression ou que le panneau de plafond présente un problème de poinçonnage, les plaques supérieures présentes seront ajustées.

À l’aide de ces plaques d’acier, la surface des piliers ou la coupe circulaire critique sur le panneau de plafond sont artificiellement augmentées.

Les fers des armatures du pilier, qui sont intégrés aux plafonds les recouvrant ou aux murs de béton coulés sur place, peuvent supporter des charges verticales et donc réduire les compressions. Les barres d’acier étant nervurées, elles s’adaptent parfaitement à un alliage d’acier et de béton. Selon la norme SIA 262, la longueur d’ancrage est de 50 x D pour C20/25 et C25/30, et 40 x D pour C30/37 jusqu’à C50/60. Au cas où cette longueur n’est pas réalisable, le ratio de longueur peut être calculé.

Si la teneur de l’armature des piliers >> 8 %, il est nécessaire que l’armature longitudinale soit ancrée dans le plafond.

Un acheminement de charge est prévu pour les détails de tête KBA, KBBA, KVBA, KBAS et KKBA. Cela signifie que la charge provenant des étages est acheminée au travers du plafond en béton au moyen de profilés en acier. Le dimensionnement des parties en acier se fait en prenant en considération l’utilisation maximale de la résistance à la compression du plafond en béton coulé sur place dans ce domaine, selon les normes SIA 262 et SIA 263.

SACAC possède divers coffrages (acier) pour la fabrication de structures champignons sur les piliers (corniches). Ceux-ci s’adaptent à certains dimensionnements de piliers et sont enregistrés dans le générateur de pilier.

Sélectionnez simplement la coupe transversale souhaitée et le détail de tête KK et vous aurez un aperçu des différents champignons standard disponibles.

Les champignons SACAC sont conçus de manière à ce qu’aucune défaillance de poinçonnage ne puisse survenir. Une condition préalable à cela est une liaison monolithique avec le plafond en béton coulé de manière à ce qu’il en résulte un élément de constructif massif. Condition préalable pour une liaison monolithique:

• l’armature des champignons est ancrée dans le plafond
• la surface du champignon en béton présente une rugosité qui permet une liaison. (Selon la norme 262 § 4.3.4.2, la rugosité doit être 1/4 de la granulométrie maximale. Nous utilisons la granulométrie maximale standard de 8 mm >-> rugosité de 2 mm)

La désignation des détails des champignons en acier est KK ou KKBA.

Les champignons en acier sont une mesure idéale et appréciée pour augmenter la résistance au poinçonnage des plafonds sans nuire à l’esthétique du plafond.

Du point de vue de SACAC, il est impératif que, pour des champignons en acier, le pilier présente une plaque supérieure plane. Cela empêche des défaillances locales du béton sous la traverse du champignon. SACAC mesure les forces de la plaque plane à l’aide de la géométrie du champignon et des charges qui sont introduites depuis le plafond surplombant le champignon et la plaque supérieure directement dans le pilier.

SACAC recommande la livraison de champignons en acier en accord avec le programme de production de SACAC. SACAC soude ensuite les champignons conformément aux tolérances d’exécution directement sur les piliers concernés. Cela empêche les confusions et les soudures sur chantier.

Pour chaque pilier, nous sélectionnons pour vous une base spécifique pour le transport et le montage. Pour les détails KBA, KBBA, KVBA, KBS et KBAS, aucune disposition particulière n’a besoin d’être prise, puisqu’ils peuvent directement être fixés aux plaques d’acier/constructions d’acier.

Autrement, des ancrages à douille sont nécessaires.

En cas de -dormant- et en cas d’utilisation de béton en forme de douille ronde et d’ancrage en V

En cas de béton auto-plaçant comme disques d’ancrage.

Les douilles, l’armature des piliers et les œillets de corde utilisés par SACAC sont conçus et dimensionnés pour l’installation des piliers (traction oblique à 90°).

Les composants additionnels suivants peuvent être sélectionnés auprès de SACAC

• Protection des arêtes
• Protection de surface/traitement hydrofuge
• Pièces électroniques
• Parafoudre/mise à la terre

Les plaques peuvent être galvanisées au besoin.

Pour les exigences particulières, les piliers peuvent être emballés.

Le client peut obtenir les surfaces suivantes sur demande.

Traitement spécial pour béton noble

Afin de garantir un élément en béton de parement CBA 2 conforme à la norme, il est nécessaire de protéger la surface en béton des influences météorologiques (eau dégoulinante). Cela concerne la période d’entreposage extérieur chez SACAC SA jusqu’à la livraison, e transport sur camion ouvert, l’entreposage sur le chantier et également particulièrement, la période des éléments mis en oeuvre jusqu’à ce que le plancher de l’étage suivant soit bétonné.

SACAC recommande l’hydrophobisation en usine des éléments béton pour lesquels aucun enduit ultérieur n’est prévu.

Habituellement, une grande partie des éléments en béton sont peints ou glacés au stade final. C’est pourquoi l’hydrophobisation n’est pas automatiquement calculée dans l’offre de base. Nous la proposons cependant explicitement en option.

L‘utilisation de bâches ou feuilles PE ne fournit pas la protection souhaitée, car l’étanchéité de ces dernières engendre une grande condensation provoquant la formation de taches irréversibles sur les éléments.

Afin de protéger les éléments des influences météorologiques (eau dégoulinante) et ainsi de préserver l‘aspect de surface, nous bétonnons les éléments le plus près possible de la date de livraison. Ce faisant il importe que:

• votre programme de livraison soit précis
• les informations en cas de retards sur le chantier soient communiquées rapidement

C’est la seule façon de garantir les livraisons à terme avec une qualité élevé de surface.

SACAC SA adhère aux recommandations de la Norme SIA118/262. Des échantillons d’éléments les plus courants, permettant de comparer les différentes exécutions (mode de fabrication, chanfreins, finition, teinte etc.), sont exposés dans notre Showroom à Lenzburg. Sur demande, nous fournissons également des échantillons spécifiques à l‘objet. Si intéressé, nous vous invitons volontiers pour une visite guidée de notre production.