Béton fissuré et non fissuré – Considérations pour la conception des ancrages

Le fait que le béton soit fissuré ou non fissuré constitue un élément important lors de la sélection et de la conception des ancrages. Les charges agissant sur une structure en béton peuvent créer des zones de compression et de traction, et les contraintes de traction peuvent entraîner des fissures qui affectent le comportement du système d’ancrage.

Pour les applications d’ancrage structurel, l’ancrage sélectionné doit être adapté à l’état prévu du béton et utilisé dans le domaine d’application défini par l’agrément correspondant du produit.

Pourquoi la fissuration du béton est importante pour l’ancrage

Le béton offre de très bonnes performances en compression, mais sa capacité à résister aux contraintes de traction est relativement limitée. Lorsque des efforts de traction apparaissent, les armatures reprennent une grande partie de ces efforts, mais de petites fissures peuvent néanmoins se développer dans le béton environnant.

Ces fissures peuvent être provoquées par les charges structurelles, le retrait, les variations de température, les déformations imposées ou d’autres influences. Elles peuvent également apparaître ou évoluer pendant la durée de vie de la structure.

Un ancrage installé dans une zone susceptible de se fissurer doit donc conserver les performances requises lorsque l’état du béton évolue.

Zones de compression et de traction dans le béton

La répartition des contraintes dans un élément en béton peut créer des zones principalement soumises à la compression et des zones soumises à la traction.

L’état réel des contraintes doit être déterminé dans le cadre de la conception structurelle. Lorsque le béton ne peut pas être considéré de manière fiable comme non fissuré, la sélection et le calcul des ancrages doivent tenir compte du béton fissuré.

En savoir plus sur les charges de traction et de cisaillement >

Ancrage dans le béton non fissuré

Le béton non fissuré désigne un béton dans lequel aucune fissuration n’est attendue à l’emplacement de l’ancrage dans les conditions de conception concernées.

Une gamme plus large de produits d’ancrage peut convenir lorsqu’il est établi que le béton restera non fissuré. Cependant, l’ancrage sélectionné doit toujours être utilisé dans les conditions indiquées dans sa documentation technique et dans l’Évaluation Technique Européenne (ETE) correspondante.

Des facteurs tels que la résistance du béton, l’espacement entre les ancrages, la distance au bord, la profondeur d’ancrage et les charges appliquées restent importants, que le béton soit fissuré ou non fissuré.

Ancrage dans le béton fissuré

Les ancrages installés dans du béton fissuré doivent être capables de maintenir les performances requises lorsque des fissures apparaissent ou évoluent autour de l’ancrage.

Les solutions adaptées peuvent inclure des systèmes d’ancrage mécaniques et chimiques spécifiquement évalués pour une utilisation dans du béton fissuré. Le système approprié dépend de l’application, des conditions de charge, de la géométrie d’installation et du domaine d’application de l’agrément correspondant.

Il ne faut pas supposer automatiquement qu’un ancrage adapté au béton non fissuré est également adapté au béton fissuré.

En savoir plus sur les ancrages mécaniques et chimiques >

Comment la fissuration peut affecter les performances des ancrages

Une fissure traversant ou passant à proximité d’un ancrage peut modifier la manière dont les forces sont transférées entre l’ancrage et le béton environnant.

Selon le système d’ancrage, la fissuration peut influencer :

• L’expansion et le transfert des charges dans le béton
• La résistance à l’arrachement
• La résistance à la rupture du cône de béton
• La rigidité et le déplacement de l’ancrage
• L’interaction entre les ancrages d’un groupe
• L’effet des distances au bord et de l’espacement entre les ancrages

C’est pourquoi l’état du béton fait partie intégrante de la conception structurelle des ancrages et ne doit pas être considéré comme un simple détail d’installation distinct.

Modes de rupture courants des ancrages

La résistance d’un ancrage ne dépend pas uniquement de la résistance de l’acier. Différents modes de rupture doivent être pris en compte selon l’ancrage, l’état du béton, la géométrie et la direction de la charge.

Rupture de l’acier

Une rupture de l’acier peut se produire lorsque les forces agissant sur l’ancrage dépassent la résistance de l’élément en acier. Le diamètre, le matériau et la résistance de l’ancrage influencent tous cette résistance.

Rupture par arrachement

L’arrachement se produit lorsque l’ancrage est extrait du matériau support avant qu’un autre mode de rupture déterminant ne se produise dans le béton environnant. La conception de l’ancrage, son installation et sa profondeur d’ancrage influencent tous la résistance à l’arrachement.

Rupture du cône de béton

Une charge de traction peut entraîner l’arrachement d’une partie du béton autour de l’ancrage sous la forme d’un cône. La résistance disponible peut être influencée par la profondeur d’ancrage, l’espacement entre les ancrages, les distances au bord et la résistance du béton.

Fendage du béton

Le fendage peut se produire lorsque les contraintes générées par l’ancrage dépassent la capacité de l’élément en béton à les contenir. De faibles distances au bord, des espacements réduits, des dimensions limitées de l’élément et des forces d’expansion peuvent tous y contribuer.

Rupture du bord du béton

Lorsqu’un effort de cisaillement est appliqué à proximité du bord d’un élément en béton, une partie du bord du béton peut se rompre. La distance entre l’ancrage et le bord constitue donc un paramètre de conception important pour les ancrages soumis au cisaillement.

Espacement des ancrages et distances au bord

Le béton fissuré n’est qu’une des conditions pouvant influencer la résistance d’un ancrage. L’espacement entre les ancrages, la distance au bord, la profondeur d’ancrage et l’épaisseur de l’élément en béton influencent également la manière dont les charges sont transférées au matériau environnant.

Les ancrages installés à proximité les uns des autres peuvent interagir, tandis que ceux placés près d’un bord peuvent présenter une résistance du béton réduite.

Découvrir l’espacement des ancrages, les distances au bord et les conditions d’installation >

Attention particulière pour les dalles alvéolées

Les dalles alvéolées nécessitent une attention particulière, car l’épaisseur de béton disponible peut être limitée par les vides internes et la disposition des armatures.

La position de l’ancrage, la profondeur de perçage et la méthode d’installation doivent donc être vérifiées avec soin par rapport à la construction de la dalle, à l’agrément de l’ancrage et aux éventuelles exigences du fabricant de la dalle.

Les ancrages destinés aux dalles alvéolées ne doivent pas être sélectionnés uniquement sur la base de leurs performances dans du béton plein.

Sélection des ancrages pour le béton fissuré

Pour les applications structurelles, la documentation produit correspondante doit clairement confirmer si l’ancrage est adapté au béton fissuré et dans quelles conditions il peut être utilisé.

Lors de la sélection d’un ancrage, vérifiez notamment :

• Si le béton fissuré est couvert par l’agrément
• Les classes de résistance du béton autorisées
• Le diamètre de l’ancrage et la profondeur d’ancrage effective
• Les charges de traction, de cisaillement et combinées
• Les distances minimales au bord et l’espacement entre les ancrages
• L’épaisseur de l’élément en béton
• Les exigences relatives au feu ou aux actions sismiques, le cas échéant
• Les instructions d’installation et la préparation du trou de perçage

Un agrément pour le béton fissuré ne doit pas être automatiquement interprété comme un agrément pour les sollicitations sismiques. Lorsque des performances sismiques sont requises, l’ancrage sélectionné doit disposer de l’évaluation appropriée pour cette application.

Calculer les ancrages dans le béton fissuré et non fissuré

Pour les fixations structurelles dans le béton, l’état du béton doit être évalué conjointement avec les charges appliquées, la géométrie de l’ancrage, l’espacement, les distances au bord et la profondeur d’ancrage.

Le Fabory Anchor Calculator vous aide à dimensionner des ancrages post-installés pour une utilisation structurelle dans le béton conformément à la norme EN 1992-4.

Utilisez le calculateur pour :

• Effectuer des calculs pour le béton fissuré et non fissuré
• Évaluer les charges de traction, de cisaillement et combinées
• Prendre en compte l’espacement des ancrages et les distances au bord
• Évaluer différentes configurations d’ancrages
• Évaluer, le cas échéant, les conditions de conception en cas d’incendie et de séisme
• Générer des rapports de calcul pour la documentation du projet

Utiliser le Fabory Anchor Calculator >

Béton fissuré, EN 1992-4 et documentation ETE

Pour les fixations structurelles post-installées dans le béton en Europe, la norme EN 1992-4 fournit le cadre de conception utilisé conjointement avec les données de performance spécifiques au produit figurant dans l’Évaluation Technique Européenne (ETE) correspondante.

L’ETE définit les conditions dans lesquelles l’ancrage a été évalué. Celles-ci peuvent inclure la résistance du béton, le béton fissuré ou non fissuré, les dimensions de l’ancrage, les exigences d’installation et d’autres paramètres d’application.

La sélection des ancrages structurels doit donc être basée à la fois sur les exigences de conception et sur le domaine d’application de l’agrément du produit concerné.

Découvrez davantage de conseils techniques sur l’ancrage

Poursuivez votre découverte des conseils techniques Fabory sur l’ancrage :

• Types d’ancrages >
• Comprendre les charges appliquées aux ancrages >
• Matériaux supports pour l’ancrage >
• Conditions d’ancrage >
• Conception pratique des ancrages >
• Découvrir tous nos conseils techniques sur l’ancrage >

Besoin d’aide pour une application d’ancrage ?

La sélection d’ancrages pour le béton fissuré peut devenir complexe lorsque des charges structurelles, plusieurs ancrages, des distances au bord réduites ou des exigences supplémentaires relatives au feu ou aux sollicitations sismiques sont impliqués. Les spécialistes techniques de Fabory peuvent vous aider à évaluer les exigences de l’application et à identifier une solution d’ancrage adaptée.

Contactez nos spécialistes techniques >

Questions fréquentes sur le béton fissuré et les ancrages

Retrouvez les réponses aux questions courantes concernant le béton fissuré, les zones de traction et la sélection d’ancrages structurels.