Dalles 05. poinçonnement

ENAC – Section de génie civil
IS-BETON – Laboratoire de construction en béton
Structures
en béton II
Dr O. Burdet
Dalles
Poinçonnement

Structures
en béton II
Dr O. Burdet
Moments principaux dans un plancher-dalle
Fig. 7.22

Structures
en béton II
Dr O. Burdet
Distribution des efforts tranchants
x
q
τ
V
V
x
xv [kN/m']
vx
Fig. 7.58






−=
22
2
x
x
qvx
π
l

Structures
en béton II
Dr O. Burdet
Les essais1908, Zürich
Robert Maillart

Structures
en béton II
Dr O. Burdet
Les essais2002, EPFL
IS-BETON

Structures
en béton II
Dr O. Burdet
PG-3 : Echelle double (6 x 6 x 0.5 m)

Structures
en béton II
Dr O. Burdet
Rupture par poinçonnement
Fig. 7.56

Structures
en béton II
Dr O. Burdet
Mécanisme lors de la rupture
Fig. 7.57

Structures
en béton II
Dr O. Burdet
PG-3

Structures
en béton II
Dr O. Burdet
PG-3
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
0 2 4 6 8 10 12 14
ψ . d .k Dmax [mm]
[MPa]
2’180 kN

Structures
en béton II
Dr O. Burdet

Structures
en béton II
Dr O. Burdet
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
ψ d k Dmax [mm]
kr
ψ
Eq. (5.2) max135.045.0
1
D
r
kd
k
⋅⋅⋅+
=
ψ
Critère de rupture pour le poinçonnement
dkv cdrRd τ=

Structures
en béton II
Dr O. Burdet
ψ d k Dmax
kr
ρ important
ρ faible
Poinçonnement
Eq. (5.2)
Relations charge-déplacements
max135.045.0
1
D
r
kd
k
⋅⋅⋅+
=
ψ
σ ry
fy
élastique :
σs = fy ry
r
plastique
r
Rupture par poinçonnement

Structures
en béton II
Dr O. Burdet
Kinnunen & Nylander
Fig. 7.59

Structures
en béton II
Dr O. Burdet
Cône de poinçonnement
Fig. 7.62

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en béton II
Dr O. Burdet
Gretzenbach (SO),
accident du
27.11.2004

Structures
en béton II
Dr O. Burdet
Fig. 6.22

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en béton II
Dr O. Burdet
Dalle après effondrement, sans terre

Structures
en béton II
Dr O. Burdet
Séquence d’effondrement progressif

Structures
en béton II
Dr O. Burdet
Schéma du mécanisme
Fissuration à la rupture
Armature inférieure
(ne peut être arrachée)
de suspension
Armature supérieure
(est arrachée lors du poinçonnement)
Fig. 7.63

Structures
en béton II
Dr O. Burdet
Dimensionnement selon SIA 262

Structures
en béton II
Dr O. Burdet
Rdd vv ≤
u
V
v d
d =
Dimensionnement et périmètre critique
SIA 262, fig. 19

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en béton II
Dr O. Burdet
SIA 262, fig. 23

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en béton II
Dr O. Burdet
• τcd dépend de la résistance du béton:
dkv cdrRd τ=
c
ck
cd
f
γ
τ
3.0
=
5.1=cγ
C25/30
Résistance au poinçonnement

Structures
en béton II
Dr O. Burdet
dkv cdrRd τ=
men15,0
men
2,21
1
9,045,0
1
2/3
0
ll 





=
+
≥
+
=
Rd
d
y
y
r
m
m
r
d
dr
k
σ ry
fy
élastique :
σs = fy ry
r
plastique
r

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en béton II
Dr O. Burdet
Position Moment négatif Moment positif
Colonne intérieure
(dans les deux directions)
m’Rm = 0.125 γR ⋅ Vd
Colonne de bord
armature à disposer
parallèlement au bord
m’Rm = 0.25 γR ⋅ Vd
Colonne de bord
armature à disposer
perpendiculairement au
bord
m’Rm = 0.125 γR ⋅ Vd mRm = 0.125γR ⋅ Vd
Colonne d’angle
(dans les deux directions)
m’xRm = 0.5 γR ⋅ Vd mxRm = 0.5 γR ⋅ Vd
Moment de comparaison sur la colonne m0d
Tab. 7.70, p. 367
SIA + EC2
)1(:262SIA 0 =Rdm γ

Structures
en béton II
Dr O. Burdet
Prévention contre l’effondrement
Fissuration à la rupture
Armature inférieure
(ne peut être arrachée)
de suspension
Armature supérieure
(est arrachée lors du poinçonnement)
Fig. 7.63
sd
d
s
f
V
A 5,1≥ SIA 262 (56)

Structures
en béton II
Dr O. Burdet
Comparaison SIA 262 - SIA 162 - Eurocode 2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
0.00% 0.25% 0.50% 0.75% 1.00% 1.25% 1.50% 1.75% 2.00%
Taux d'armature ρ
vRd/d[N/mm
2
]
SIA 262
EC 2
L = 9 m
d = 0.60 m (L / d = 15)
φ = 0.60m ( φ / d = 1)
D max = 32 mm
fck = 20 N/mm
2
SIA 162
m Rd > 4 m 0d
m Rd < m 0d
m Rd < 0.5 m 0d

Structures
en béton II
Dr O. Burdet
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
0 5 10 15 20
Portée L [m]
vRd/d[N/mm
2
]
φ / d = 1
f ck = 20 N/mm 2
ρ = 0.8%
D max = 32 mm
SIA 262
SIA 162, L/d = 30
SIA 162, L/d = 20
SIA 162, L/d = 10
Influence de la portée (effet de taille)

Structures
en béton II
Dr O. Burdet
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Taille relative de la colonne φ / d
vRd/d[N/mm2
]
L = 9 m
d = 0.30 m (L / d = 30)
f ck = 20 N/mm 2
ρ = 0.8%
d
φ
SIA 262
EC2
SIA 162
u=16d
Influence de la taille de la colonne

Structures
en béton II
Dr O. Burdet
Prédimensionnement de l’épaisseur de la dalle
▪ Choix du rapport m0d / mRd
y
cdRd
Rd
r
d
u
V
v
⋅+
⋅
==
9.045.0
τ
2
3
0
15.0 





⋅⋅=
Rd
d
y
m
m
Lr
(voir exemple,
p. 62 de la
documentation)

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Dimensionnement
▪ Choix de l’épaisseur de la dalle et de la
dimension de la colonne
▪ Dimensionnement de l’armature de flexion
(limites : 0.5m0d < mRd < 4m0d )
▪ Armature de poinçonnement (doc. p. 64)
▪ Tête de poinçonnement (doc. p. 65)
▪ Précontrainte (doc. p. 62)

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en béton II
Dr O. Burdet
Autres questions sur le
poinçonnement

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en béton II
Dr O. Burdet
Efforts tranchants variables
Fig. 7.64

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en béton II
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Influence du moment d’encastrement
Md
b
e
ke
+
=
1
1
d
d
V
M
e =
Pour les planchers-dalles appuyés
régulièrement avec des colonnes intérieures
encastrées: 9.0≅ek

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Dr O. Burdet
- Conduites noyées
- Groupements de
tubes
- Incorporés
φ
deff
1
1 31 6
φ/d
d

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Augmentation de la résistance
au poinçonnement

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en béton II
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Armatures de poinçonnement
Fig. 7.65

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Exemples d’application

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Modèles de treillis
Fig. 7.60

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Champignons en béton
Fig. 7.66

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Un GROS champignon

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Têtes de poinçonnement métalliques
Fig. 7.67

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Exemple d’application

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