Armature vs. ancrage chimique : une approche différente

D’après les définitions, la théorie du chevillage couvre à la fois les points de fixation unitaires et le groupes de chevilles d’une même platine fixée sur un support béton, tandis que la théorie du scellement d’armatures couvre la liaison d’éléments en béton au moyen de barres de d’armatures rapportées et de résine chimique.

D’après la théorie du chevillage, la charge d’un élément en acier (poutre ou pied de poteau) est transférée à la structure en béton – par le biais d’une platine fixée au béton – à l’aide d’une cheville qui maintient en place la platine métallique. Les éléments en acier de la fixation (tiges filetées dans le cas de résines chimiques) transfèrent les charges de traction ou de cisaillement ou les deux combinés à l’élément en béton existant. L’exploitation de la résistance à la traction intrinsèque du béton est essentielle pour permettre à la fixation de résister à la charge. Cela signifie que la rupture fragile par cône de béton est acceptée et prise en compte dans le dimensionnement.

En revanche, d’après la théorie du scellement d’armatures, la charge est transférée au béton de la même façon que dans le cas d’une armature coulée. Par conséquent, les barres d’armature rapportées ne sont généralement pas conçues pour résister aussi bien qu’une cheville chimique à une charge de cisaillement pur. Les forces sont définies au moyen d’un modèle « bielle et tirant », qui part du principe que la barre d’armature résiste uniquement à des charges de traction axiales pour garantir un équilibre avec les bielles béton. L’interface de liaison doit présenter une surface suffisamment rugueuse pour garantir le transfert de la charge de cisaillement par friction.

Que vous conceviez une liaison acier-béton ou béton-béton installée a posteriori, vous devez vous appuyer sur des systèmes qualifiés dans les deux cas (document ETE et conception basée sur l’Eurocode). Les théories de dimensionnement des chevilles et des barres d’armature rapportées reposent sur des procédures de qualification différentes, conformes aux conditions d’application couvertes dans les homologations (ex statique, sismique, etc.).

Par exemple, au moment d’évaluer une résine de scellement destinée à être utilisée dans des applications de scellements d’armatures rapportées, la stratégie adoptée par la plupart des normes internationales met l’accent sur la comparaison du comportement du système installé a posteriori avec celui attendu dans le cas d’applications coulées en place. Dans le cas d’un scellement d’armature rapportée la contrainte d’adhérence f_bd de la résine de scellement est limitée à celle du béton dans lequel les armatures sont post-scellés.

Le dimensionnement d’un groupe de chevilles chimiques permettant de fixer une platine métallique sur un support béton consiste à déterminer les efforts agissant sur les chevilles dont le diamètre et profondeur d’implantation sont prédéfinis et de comparer ces efforts avec la résistance de la cheville (la plus chargée) selon différents modes de rupture présents dans le code de calcul (Eurocode 2-4 ou ETAG001).

Lorsque l’on dimensionne des scellements d’armatures rapportés dans une liaison entre deux éléments béton (un ancien et un nouveau), on détermine l’effort de traction agissant dans l’armature et on détermine la longueur d’ancrage ou de recouvrement nécessaire (en fonction l’adhérence de la résine, le diamètre de l’armatures, etc.) pour ancrer l’effort.