Annexe C (Normative)  Dimensionnement des chevilles

C.1  Vérification à effectuer en fonction du support

C.1.1  Sur support béton neuf avec des chevilles métalliques ou chimiques

Il faut vérifier :

  • Nrd > 1,5 x Qk

  • Vrd > 1,35 x Gk

Avec :

Nrd : Résistance de calcul à l'état limite ultime en traction, détail de calcul au C.2.3

Vrd : Résistance de calcul à l'état limite ultime en cisaillement, détail de calcul au C.2.4

Gk : Effort caractéristique vertical dû à la charge permanente, détail de calcul au C.2.1

Qk : Effort caractéristique horizontal dû à la charge de vent, détail de calcul au C.2.2

C.1.2  Sur support béton neuf avec des chevilles métallo-plastiques

Il faut vérifier que :

Avec :

Frd : Résistance de calcul à l'état limite ultime combiné, détail de calcul au C.2.5

Gk : Effort caractéristique vertical dû à la charge permanente, detail de calcul au C.2.1

Qk : Effort caractéristique horizontal dû à la charge de vent, detail de calcul au C.2.2

C.1.3  Dans les autres cas

Pour tous les autres supports que les supports en béton neufs, il faut :

  • réaliser des essais d'arrachement conformément à l'Annexe D, afin d'obtenir Nrdu ;

  • s'assurer que la plus petite des valeurs Nrdu ou Frd vérifie :

Avec :

Frd : Résistance de calcul à l'état limite ultime combiné, détail de calcul au C.2.5

Nrdu : Résistance de calcul à l'état limite ultime en traction issue des essais décrits en Annexe D

Gk : Effort caractéristique vertical dû à la charge permanente, detail de calcul au C.2.1

Qk : Effort caractéristique horizontal dû à la charge de vent, detail de calcul au C.2.2

C.2  Formules de calcul

C.2.1  Calcul de l'effort caractéristique vertical dû à la charge permanente Gk

Avec :

e : Entraxe entre ossature primaire (m)

Lg : Longueur du montant dans le cas d'une ossature non bridée, écartement entre équerres dans le cas d'une ossature bridée (m)

ms : Masse surfacique du parement (N/m2)

mp : Masse linéique de l'ossature (N/m)

nb fix : Nombre de chevilles par équerre

C.2.2  Calcul de l'effort caractéristique horizontal dû à la charge de vent Qk

Avec :

qk : Effort d'arrachement calculé par groupe de fixation (Voir Tableau C.3 pour la partie courante et Tableau C.4 pour la sous-face), avec qk = Pvent x écartement x entraxe x bras de levier. Le bras de levier sera pris égal à 1 dans le cas d'étrier en forme de U et égal à 2 dans le cas de patte de fixation en forme de L.

kr1 : Coefficient selon nombre de montants sous un parement (voir Tableau C.1)

kr2 : Coefficient selon nombre d'équerres sur un montant (voir Tableau C.2)

nb fix : Nombre de chevilles par équerre

Tableau C.1  Tableau des coefficients selon le nombre de montants - kr1

  • pour les clins PVC posés horizontalement, les panneaux HPL et fibres-ciment6, le nombre d'appuis est calculé en divisant la dimension horizontale du parement extérieur par l'entraxe des ossatures et en ajoutant 1 ;

    6)

    Comme souligné dans l'avant-propos particulier, ces spécifications ne s'appliquent qu'aux parements dont les parties sont déjà publiées

  • pour les petits éléments ou clins PVC posés verticalement5, le nombre d'appuis est le nombre de liteau sous un élément de parement.

Tableau C.2  Tableau des coefficients selon le nombre d'équerres - kr2

Le nombre d'appuis est calculé en divisant la longueur de l'ossature par l'écartement des pattes de fixation et en ajoutant 1.

Tableau C.3  Effort d'arrachement calculé en partie courante et en rives (1/3)

Pvent : Dépression donnée dans le Tableau B.2 ou calculée selon la Note 3 de l'Annexe B.

qk [daN] = Pvent [Pa] x entraxe [m] x écartement [m] x 2 (bras de levier)

Tableau C.3  Effort d'arrachement calculé en partie courante et en rives (2/3)

Pvent : Dépression donnée dans le Tableau B.2 ou calculée selon la Note 3 de l'Annexe B.

qk [daN] = Pvent [Pa] x entraxe [m] x écartement [m] x 2 (bras de levier)

Tableau C.3  Effort d'arrachement calculé en partie courante et en rives (3/3)

Pvent : Dépression donnée dans le Tableau B.2 ou caculée selon la Note 3 de l'Annexe B

qk [daN] = Pvent [Pa] x entraxe [m] x écartement [m] x 2 (bras de levier)

Tableau C.4  Effort d'arrachement calculé en sous-face

Pvent : Dépression donnée dans le Tableau B.2 ou caculée selon la Note 3 de l'Annexe B.

qk [daN] = Pvent [Pa] x entraxe [m] x écartement [m] x 2 (bras de levier)

Le calcul à été fait pour des étriers à une fixation. Dans le cas d'une mise en oeuvre avec deux pattes équerres dos-à-dos, le calcul est fait comme s'il n'y avait qu'une seule patte de fixation.

C.2.3  Calcul de la résistance à l'état limite ultime en traction Nrd

Avec :

Nrd : Résistance de calcul à l'état limite ultime en traction

Nrk : Résistance caractéristique à l'arrachement, la plus petite valeur doit être prise pour le calcul, définie au 3.2 du CGM

γM : Coefficient de sécurité, défini au 3.2 du CGM

C.2.4  Calcul de la résistance à l'état limite ultime en cisaillement Vrd

Avec :

Vrd : Résistance de calcul à l'état limite ultime en cisaillement

Vrk : Résistance caractéristique au cisaillement, la plus petite valeur doit être prise pour le calcul, définie au 3.2 du CGM

γM : Coefficient de sécurité, défini au 3.2 du CGM

C.2.5  Calcul de l'effort combiné Frd

Avec :

Frd : Résistance de calcul à l'état limite ultime en traction/cisaillement combine

Frk : Résistance caractéristique en charge combiné, la plus petite valeur doit être prise pour le calcul, définie au 3.2 du CGM

γM : Coefficient de sécurité, défini au 3.2 du CGM

C.3  Exemple d'application numérique en simple réseau

C.3.1  Hypothèses

Région de vent : 2

Rugosité : II

Hauteur du bâtiment : 30 m

Soit une dépression selon Tableau B.2 : - 895 Pa en partie courante et - 1 139 Pa en rives

Support : parpaings pleins

Ancrage : mécanique

Frd = 3220 N (caractéristique de la cheville)

Nrdu = 3500 N (résultat essai, selon Annexe D)

Ancrage par équerre : 1 unité

Parement : HPL ép. 8 mm

ms - Masse surfacique du parement : 120 N/m2

Ossature bridée

e - Entraxe entre ossature primaire : 0,60m

Lg - écartement entre équerres : 1 m

mp - Masse linéique de l'ossature : 11.30 N/m

qk - Effort d'arrachement calculé par groupe de fixation (selon Tableau C.3) : 107 daN = 1070 N en partie courante est de 137 daN = 1 137N en rives.

Largeur panneau : 2,40m soit 5 appuis / panneau, soit kr1 = 1,1*

Longueur profil : 6,00m soit 6 équerres / profil, soit kr2 = 1,1*

*nous considèrerons pour cette application numérique une charge continue.

nb fix=1

C.3.2  Détermination de la charge permanente Gk

Gk = 83,3

C.3.3  Détermination de la charge climatique Qk

En partie courante : Qk = 1294,7 N

En rive : Qk = 1 375,77N

C.3.4  Vérification de l'ancrage

Il vaut vérifier que :

En partie courante :

En rives :

Frd = 3220 N

Frd > 1944,46 donc l'ancrage est vérifié en partie courante

Frd > 2066,72 donc l'ancrage est vérifié en rives