ZONE DE PRESSION ET ZONE DE TENSION

Tous types de charges qui agissent sur les composants des constructions, tels que le poids inhérent, le trafic et le cisaillement du vent, entraînent des forces et des tensions, qui peuvent comporter des déformations et même des ruptures. La charge est une cause importante, mais des ruptures peuvent également se produire par la contraction du béton en conséquence des forces et des déformations exercées ou par des influences extrinsèques telles que des tremblements de terre.  

 

Par exemple, un affaissement dans un pont produit une force de compression dans la partie supérieure du pont, ce qu’on appelle la zone de pression. Des forces de traction agissent dans la partie inférieure du pont, qui est la zone de tension. Le béton a une capacité très limitée d’absorber les forces de traction. Là où on s’attend à des forces de traction, le béton est souvent construit avec une armature en acier, qui est plus capable d'absorber ces forces. Comme le béton ne résiste pas à la même tension que le renfort en acier, le béton développe de petites fissures là où le renfort en acier a reçu les forces de traction. Les deux effets comportent des fissures innombrables, qui sont à peine visibles à l'œil nu, ce qu’on appelle béton fissuré. Suite à des changements de charge ou à des différences de température, des fissures peuvent se produire même dans les structures qui existent depuis longtemps.  

 

Tous les ancrages qui conviennent à l'utilisation dans le béton peuvent être utilisés dans la zone de pression, tandis que les ancrages à expansion et ceux qui sont complètement enfermés dans le trou foré suite à un assemblage par conformation sont appropriés pour une utilisation dans la zone de tension.  Exemples d'ancrages permis dans la zone de tension sont les chevilles à verrouillage de forme, les chevilles post-expansion, les chevilles à gaine d'expansion et des types de chevilles chimiques. Les chevilles à verrouillage de forme prennent la forme d'un trou cylindrique ou conique. La partie conique surdimensionnée empêche que l'ancrage sorte du trou, même lorsqu'une fissure se produit; les fissures augmentent le diamètre des trous forés.  Les chevilles post-expansion tirent les fissures, pendant que le cône est tiré plus profondément dans la zone d'expansion. Ces deux types d'ancrage peuvent être utilisés dans la zone de tension et également pour absorber des coups de charges lourds. Il faut faire attention au fait que pas tout ancrage approuvé pour la zone de tension convient pour le transfert des charges dans une construction en béton qui a été fissurée par un tremblement de terre.

Les planchers hourdis sont un groupe spécial d’éléments en béton préfabriqué. Comme le renfort ne permet pas de percer dans les murs, les fixations des constructions sont toujours faites dans la coque supérieure ou inférieure du centre. L'épaisseur de la coque supérieure et inférieure varie généralement entre 25 et 40 mm. Pour maximiser l'épaisseur de coque disponible, des systèmes de fixation qui utilisent assemblage par conformation sont recommandés.

Surcharger les points de fixation, montage incorrect et résistance aux charges insuffisante du matériau de base peuvent entraîner la rupture d'un ancrage. Les différents mécanismes de défaillance peuvent être divisés en quatre groupes.

La base de la cheville peut se fracturer en raison d'une charge excessive, d'une résistance aux charges insuffisante ou si la profondeur de réglage est trop courte.

Le matériau de construction peut se fractionner suite à plusieurs conditions : si les distances des bords nécessaires et l'espacement axial ne sont pas respectés, les dimensions du composant de la construction sont trop petites ou la pression d'expansion de l'ancrage est trop élevée.

Une charge excessivement élevée ou un montage incorrect peut comporter que la cheville sorte du matériau de construction.

Si le diamètre de la cheville ou de la vis est trop petit par rapport aux forces qui se présentent, l'acier peut se fracturer.  Des fractures de l’acier peuvent également se produire si l'acier utilisé n’est pas de bonne qualité.  L'acier se brise au point avec le diamètre le plus petit.  

 

La charge sur l'ancrage et les caractéristiques du matériau de base sont importantes pour la sélection de la cheville.  La charge admissible indiquée par les fabricants doit être traitée avec prudence.  Pour interpréter cette information correctement, il est également important de savoir sur quoi se base cette valeur : fracture de base de la cheville, fractionnement, extraction de la cheville ou fracture de l'acier. Au delà de ces considérations, il est naturellement important de connaître le matériau de construction sur lequel la charge admissible indiquée va être exercée.  Pour éviter la rupture d'un ancrage, il faut également faire attention au montage de la cheville.  Il faut donc connaître la profondeur de perçage, l’espacement des bords et des axes, la profondeur de montage et le nettoyage des trous pour avoir un ancrage fiable.