BÉTON FISSURÉ OU NON FISSURÉ : CE QUE NOUS DIT L’EC2-4

Dès lors qu’il est question de la sécurité des éléments de fixation pour béton, l’état du matériau de base joue un rôle fondamental et, à cet égard, deux dispositions (4.5 Spécifications du projet et 4.7 Détermination de l’état du béton) de la nouvelle partie de l’Eurocode 2-4 ,dont l'annexe nationale française a été publiée début 2023, s’attaquent à cette problématique :

 
Dans la suite de cet article, nous vous expliquerons notamment comment déterminer l’état de ce matériau de base, pourquoi il convient de se montrer extrêmement prudent lorsque l’on considère que le béton est non fissuré, comment déterminer la présence de fissures au moyen d’un calcul simple et comment sélectionner les systèmes de fixation adéquats.
 

Dois-je considérer mon béton comme fissuré ou non fissuré lors du dimensionnement des chevilles ?

La norme NF EN 1992-4 propose la formule de vérification suivante dans la disposition 4.7 (2) :

Dans de telles conditions, la contrainte dans le béton induite par des charges externes doit présenter un statut de compression constant. Pour les applications sur un mur en compression, le béton précontraint peut être considéré comme non fissuré, mais il convient de vérifier ce point avec le plus grand soin. De plus, conformément à la norme NF EN 1992-4 9.2.2 et D.1 (2), les éléments de fixation soumis à des conditions sismiques ou exposés au feu doivent disposer d’une spécification de produit technique européenne pour pouvoir être utilisés dans du béton fissuré. Il n’est pas toujours aisé d’établir si le matériau de base est du béton non fissuré. C’est pourquoi, pour rester en conformité avec l’Eurocode, nous vous recommandons de toujours considérer que vous êtes en présence de béton fissuré lors du dimensionnement de vos chevilles.

Mais… pourquoi le béton fissuré joue-t-il un rôle aussi important dans le dimensionnement des chevilles ?

Les fissures sont relativement courantes dans les structures en béton armé. C’est la raison pour laquelle le renforcement a une importance capitale. Si nous examinons la situation de plus près, nous verrons qu’il y a de fortes chances que la fissure qui se développe dans la structure en béton armé croise la barre d’armature, ce qui assure d’ailleurs la résistance en traction de l’élément béton armé.

Les fissures sont fréquentes et activent en traction les armatures

En revanche, il est fort probable que l’élément de fixation se trouve au niveau de la fissure. De ce fait, la répartition des contraintes à l’intérieur du béton changera et la résistance diminuera.
 

Les chevilles ont tendance à se déloger plus facilement en cas de fissure

si elles ne sont pas conçues pour cet état du matériau de base.

Le schéma ci-dessous présente les courbes de charges/déplacement d’une cheville à contrôle de couple testée en traction dans un béton fissuré. On constate que toutes les chevilles ne possèdent pas les mêmes caractéristiques. Si un dimensionnement en béton fissuré est réalisé avec une cheville non adaptée, un risque de rupture prématuré peut survenir.

Une cheville non adaptée à du béton fissuré rencontre une rupture prématurée

D’après la norme NF EN 1992-4, la résistance à l’arrachement du cône béton est 30 % moins importante que dans le béton non fissuré. Mais surtout, la cheville risque d’avoir un comportement imprévisible en l’absence de préqualification : les fixations scellées pourraient perdre leur résistance à la rupture et les chevilles mécaniques conçues pour du béton non fissuré pourraient se déloger sous des charges de traction très faibles.

La présence de fissures dans le béton modifie la répartition des contraintes

Comment dimensionner des chevilles dans des conditions de béton fissuré ?

Il vous suffit de sélectionner Béton fissuré sous l’intitulé Matériau de base dans notre logiciel Profis Engineering. PROFIS Engineering affiche automatiquement les chevilles adaptées au béton fissuré et intègre les exigences de conception pour le béton fissuré dans votre calcul. Cliquez ici pour découvrir le logiciel Profis Engineering.

PROFIS Engineering permet simplement de calculer des chevilles dans un béton fissuré en sélectionnant l’état correspondant du béton.

Quelle cheville utiliser ?

Lors du dimensionnement de chevilles en béton fissuré, il est possible de rester en conformité avec la norme NF EN 1992-4, mais cela crée des exigences supplémentaires en termes de résistance des chevilles. Hilti propose un large éventail de chevilles affichant d’excellentes performances dans le béton fissuré (ex  HST4-R , HUS4 MAX et HIT-HY 200-A V3). De manière générale, vous pouvez très facilement vérifier dans l’homologation ETE de la cheville si elle convient pour du béton fissuré (n’oubliez évidemment pas de réaliser le dimensionnement en conséquence).
Pour en savoir plus sur la norme NF EN 1992-4, consultez notre page dédiée ici.