Chapitre 17_Murs et parois en béton banché (DTU 23.1).pdf

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CONSERVATOIRE NATIONAL DES ARTS ET METIERS CHAIRE DE TRAVAUX PUBLICS ET BATIMENT ___________ BETON ARME Chapitre 17 : Murs et parois en béton banché (DTU 23.1) et voiles de contreventement (Code CCV109) Enseignant : J. PAÏS 2008 – 2009 CNAM CCV109 – Béton armé

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  CONSERVATOIRE NATIONAL DES ARTS ET METIERS CHAIRE DE TRAVAUX PUBLICS ET BATIMENT    ___________ BETON ARME Chapitre 17 : Murs et parois en béton banché (DTU 23.1) et voiles de contreventement (Code CCV109) Enseignant : J. PAÏS 2008 – 2009  CNAM CCV109 – Béton armé 2 Sommaire 17.   MURS ET PAROIS EN BETON BANCHE (DTU 23.1).............................................................3   17.1.   D EFINITION ..............................................................................................................................3   17.2.   J USTIFICATION ET RESISTANCE DES MURS ( COMPRESSION CENTREE )..........................................3   17.2.1.   Domaine de validité....................................................................................................... 3    17.2.2.   Longueur de flambement .............................................................................................. 4    17.2.3.   Effort normal limite ultime et contrainte limite ultime..................................................... 6    17.2.4.   Principes de vérifications............................................................................................... 7    17.2.5.   Armatures minimales des murs armés........................................................................ 11   17.2.6.   Exemple de ferraillage d'un mur armé. ....................................................................... 12    17.3.   D ISPOSITIONS CONSTRUCTIVES MINIMALES ..............................................................................13   17.3.1.   Armatures minimales................................................................................................... 13    17.3.2.   Chaînages au niveau des planchers........................................................................... 13    17.3.3.   Armatures des murs intérieurs.................................................................................... 14    17.3.4.   Armatures et épaisseurs des murs extérieurs............................................................. 15    17.3.5.   Dispositions particulières............................................................................................. 16    17.4.   N OTIONS SUR LES VOILES DE CONTREVENTEMENT ...................................................................18   17.4.1.   Introduction à la méthode de Bielle-tirant.................................................................... 18    17.4.2.   Calcul en flexion composée sous torseur (M,N). ........................................................ 23    17.5.   D ISPOSITIONS CONSTRUCTIVES PS92.....................................................................................24   17.5.1.   Murs principaux........................................................................................................... 24    17.5.2.   Murs secondaires........................................................................................................ 28    17.5.3.   Les linteaux. ................................................................................................................ 28    17.6.   E XEMPLE DE CALCUL ..............................................................................................................29   17.6.1.   Dimensionnement du mur sous charges verticales (DTU 23.1) ................................. 30    17.6.2.   Vérification par la méthode « Bielle-Tirant »............................................................... 32    17.6.3.   Dimensionnement du voile en flexion composée........................................................ 35    17.7.   D IMENSIONNEMENT DES VOILES A L ’EC2.................................................................................41   17.7.1.   Flambement................................................................................................................. 41   17.7.2.   Méthode de calcul simplifiée pour voiles en béton non-armé..................................... 42    17.7.3.   Dimensionnement d’un voile armé.............................................................................. 43    17.7.4.   Dispositions constructives (pour les voiles armés) ..................................................... 43     CNAM CCV109 – Béton armé 3 17. Murs et parois en béton banché (DTU 23.1) 17.1. Définition On entend par parois et murs en béton banché les ouvrages verticaux en béton, coulés dans des coffrages à leur emplacement définitif. Les ouvrages comprennent habituellement des armatures dites constructives. Ils ne sont considérés comme des ouvrages armés que s’ils contiennent en plus, des armatures calculées pour contribuer à leur stabilité. Ces ouvrages assurent, dans un bâtiment d’usage courant, les fonctions suivantes :   La stabilité mécanique sous sollicitations normales provenant des charges appliquées.   La sécurité en cas d’incendie, séisme ou sollicitations exceptionnelles prévisibles.   L’étanchéité à la pluie pour les murs concernés.   La contribution à l’isolation thermique et acoustique. Le DTU 23.1 fait la distinction entre les murs intérieurs et les murs extérieurs. On considère conventionnellement comme murs intérieurs ceux qui ne sont pas directement exposés à la pluie. 17.2. Justification et résistance des murs (compression centrée) La justification de la résistance du mur décrite ci-après est basé principalement sur le paragraphe 3 du DTU23.1 (NFP 18-210 édition 2001.1). 17.2.1. Domaine de validité Selon le DTU, le calcul des murs est assimilé à un calcul en compression centrée. Le principe de dimensionnement est donc le suivant :   Détermination de l’élancement et de la longueur de flambement du voile.   Détermination et vérification de l’effort normal et de la contrainte normale limite.   Mise en place des dispositions constructives. Ces règles s’appliquent aux parois de tout bâtiment, quelle que soit la destination, dans le cas où la résistance à des forces horizontales perpendiculaires à son plan moyen n’est pas statiquement nécessaire. Pour que les hypothèses prises restent valides, il faut respecter le domaine de validité suivant:   Longueur du mur au moins égale à 5 fois son épaisseur.   Epaisseur du mur au moins égale à 10 cm.   Elancement mécanique au plus égal à 80.   Les dispositions constructives ainsi que les méthodes d'exécution sont telles que l'excentricité initiale (géométrique et mécanique) reste inférieure à la valeur maximale de 2 cm et de la longueur de flambement divisée par 300 ;   La résistance caractéristique du béton à 28 jours est au plus égale à 40 MPa. Si l’ensemble de ces paramètres n’est pas vérifié, il faut faire une vérification complète suivant le BAEL avec prise en compte des effets du 2 nd  ordre, tel que le dimensionnement d’un poteau (méthode forfaitaire ou itérative).  CNAM CCV109 – Béton armé 4 17.2.2. Longueur de flambement La convention de notation est la suivante:    :  f  l longueur libre de flambement du mur non-raidi.    : '  f  l longueur intermédiaire de flambement du mur raidi.    : l hauteur libre du mur. La longueur de flambement d'un mur est définie par le tableau suivant: Il est également possible d'appliquer une méthode du type Ka, Kb telle qu’elle a été décrite au chapitre du dimensionnement des poteaux en compression centrée. Ces valeurs sont à pondérer comme suit en fonction de la présence d’un raidisseur à une ou deux extrémités du voile. Dans ce cas, la valeur précédemment obtenue est appelée longueur intermédiaire de flambement du mur raidi et notée  '  f  l . Pour déterminer la longueur de flambement finale, il faut distinguer les cas ci-dessous. Mur raidi à ses deux extrémités  Si c   représente la distance entre nus intérieurs des raidisseurs, on pose : b   = c Mur raidi à une seule extrémité Si c   représente la distance entre le nu intérieur du raidisseur et le bord libre, on pose : b   = 2,5 c   
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