LES EUROCODES NORMES DE DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES DECEMBRE 2005 LES ÉVOLUTIONS DU CONTEXTE NORMATIF ET RÉGLEMENTAIRE DES BÉTONS BETONS : DES PERFORMANCES POUR DE NOUVELLES SOLUTIONS CONSTRUCTIVES NORMES DE DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES LES EUROCODES DECEMBRE 2005

LES NORMES « EUROCODES » ONT POUR OBJET D’HARMONISER LES REGLES. DE LES NORMES « EUROCODES » ONT POUR OBJET D’HARMONISER LES REGLES DE CONCEPTION ET DE CALCUL AU SEIN DES DIFFERENTS ETATS DE LA COMMUNAUTE EUROPEENNE ET DE CONTRIBUER A LA CREATION DU MARCHE UNIQUE DE LA CONSTRUCTION DES BATIMENTS ET DES OUVRAGES DES GENIE CIVIL. ELLES FORMENT UN ENSEMBLE COHERENT ET HOMOGENE DE TEXTES : FAISANT APPEL A UNE APPROCHE UNIQUE, SEMI-PROBABILISTE DE SECURITE DES CONSTRUCTIONS AVEC DES METHODES DE DIMENSIONNEMENT SELON LES ETATS LIMITES, APPLIQUEES AUX DIFFERENTS MATERIAUX ET AUX DIVERS TYPES DE CONSTRUCTIONS.

SOMMAIRE PRÉSENTATION ET OBJECTIFS DES EUROCODES LES DIVERS EUROCODES L’EUROCODE 0 – BASES DE CALCUL DES STRUCTURES L’EUROCODE 1 – ACTIONS SUR LES STRUCTURES L’EUROCODE 2 – EUROCODE BÉTON EUROCODE 2 et NF EN 206-1 : AU SERVICE DE LA DURABILITÉ DES OUVRAGES

OBJECTIFS DES EUROCODES PRÉSENTATION ET OBJECTIFS DES EUROCODES

Les EUROCODES sont des METHODES DE CALCUL pour : dimensionner les ouvrages de bâtiment et de génie civil et vérifier leurs stabilité et résistance à toutes les actions (incendie, accidents, tempêtes, séismes…) déclarer la résistance (y compris au feu) de certains produits de construction, pour le marquage CE. NOTA : Les règles de dimensionnement des Eurocodes sont issues des recherches les plus avancées en génie civil.

DURABILITE ET ROBUSTESSE DES CONSTRUCTIONS PRÉSENTATION ET OBJECTIFS DES EUROCODES LES EUROCODES SONT UN ENSEMBLE DE RÈGLES TECHNIQUES Générales pour des ouvrages en : - BÉTON - BOIS - ACIER - MAÇONNERIE - MIXTE Spécifiques suivant le type d’ouvrage : - PONTS - SILOS, RÉSERVOIRS… Selon 2 principes fondamentaux : DURABILITE ET ROBUSTESSE DES CONSTRUCTIONS

PRÉSENTATION ET OBJECTIFS DES EUROCODES 1/7 Documents de référence reconnus par les autorités des pays membres Moyen de prouver la conformité aux exigences essentielles Base de contrat de réalisation d’ouvrage et d’ingénierie Un cadre pour élaborer les spécifications techniques des produits de construction

PRÉSENTATION ET OBJECTIFS DES EUROCODES 2/7 LES EUROCODES sont des documents de référence reconnus par les autorités des états membres de l’UE (Union européenne) et de l’AELE (Association Européenne de Libre-échange) comme : Moyen de prouver la CONFORMITÉ DES OUVRAGES AUX EXIGENCES ESSENTIELLES de la Directive des Produits de Construction, en particulier : * Stabilité et résistance mécanique * Sécurité en cas d’incendie BASE pour établir les SPÉCIFICATIONS DES CONTRATS pour les travaux de construction et les services d’ingénierie. CADRE pour élaborer les SPÉCIFICATIONS TECHNIQUES HARMONISÉES des produits de construction

PRÉSENTATION ET OBJECTIFS DES EUROCODES 3/7 Les EUROCODES sont des NORMES EUROPÉENNES de CONCEPTION et de CALCUL pour les BÂTIMENTS et les OUVRAGES de GÉNIE CIVIL. Ils fournissent une série de méthodes et de règles techniques communes pour calculer la résistance mécanique des éléments ayant une fonction structurelle dans un ouvrage de construction. Ils permettent de dimensionner au mieux les structures en fonction de leur usage. Ils concernent les aspects techniques du CALCUL STRUCTURAL et du CALCUL AU FEU des BÂTIMENTS et des OUVRAGES de GÉNIE CIVIL. NOTA : Les eurocodes ne sont applicables qu’aux ouvrages neufs, mais les principes, les exigences de base et les règles fondamentales de l’EN 1990 sont applicables pour l’évaluation, voire le renforcement, des ouvrages existants.

PRÉSENTATION ET OBJECTIFS DES EUROCODES 4/7 Les EUROCODES sont prévues pour améliorer : Le fonctionnement du marché unique pour les produits et les services d’ingénierie, en supprimant les obstacles dus aux différentes pratiques nationales; La compétitivité de l’industrie européenne de la construction et des industries connexes, dans les pays situés en dehors de l’Union Européenne. Ils « harmonisent » les « codes de calcul » des différents états membres et remplaceront à terme les règles en vigueur dans chaque état membre. (En France, ils remplacent dans le cas du béton, le BAEL et le BPEL). Ils permettront de renforcer la compétitivité de l’ingénierie européenne.

PRÉSENTATION ET OBJECTIFS DES EUROCODES 5/7 Les EUROCODES sont un ensemble de normes européennes qui fournissent une série de méthodes communes pour calculer la résistance mécanique des éléments ayant une fonction structurale dans un ouvrage de construction (dénommés « produits de construction structuraux »). Ces méthodes permettent de concevoir des ouvrages de construction, de vérifier la stabilité des ouvrages ou parties d’ouvrages de construction et de dimensionner correctement les produits de construction structuraux. Les EUROCODES : Un ensemble de règles communes fondées sur les concepts semi-probabilistes de sécurité des constructions, Un langage commun et une culture commune pour les concepteurs européens, Un système transparent, Un système cohérent, Un système adaptable aux besoins des prescripteurs à travers certains paramètres déterminés nationalement, Une optimisation de la durabilité, Une ouverture vers les hautes résistances.

PRÉSENTATION ET OBJECTIFS DES EUROCODES 6/7 Les EUROCODES constituent un ensemble cohérent de textes fondés sur les concepts semi-probabilistes de sécurité des constructions et adoptent un format de justification unifié pour tous les ouvrages. Les clauses des EUROCODES sont réparties en Principes et Règles d’application. Les Principes, identifiés par la lettre (P), sont les bases fondamentales garantissant le niveau de performances structural : ils sont intangibles. Ils comprennent : des formulations et définitions sans alternative possible des exigences, des prescriptions et des modèles analytiques pour lesquels aucune alternative n’est autorisée sauf indication spéciale. Les Règles d’application sont des méthodes recommandées permettant de satisfaire les principes.

PRÉSENTATION ET OBJECTIFS DES EUROCODES 7/7 Les EUROCODES constituent : Un ensemble de RÈGLES COMMUNES fondées sur les concepts semi-probabilistes de SÉCURITÉ des constructions, Un LANGAGE COMMUN et une culture commune pour les concepteurs européens, Un SYSTÈME COHÉRENT, Un SYSTÈME ADAPTABLE aux besoins des prescripteurs à travers certains paramètres déterminés nationalement, Une OPTIMISATION DE LA DURABILITÉ, Une ouverture vers les HAUTES RÉSISTANCES.

LA FIABILITE DES CONSTRUCTIONS Les EUROCODES définissent des exigences fondamentales pour atteindre des niveaux de performance appropriés en matière de FIABILITE DES CONSTRUCTIONS dont les 4 composantes sont : la SECURITE STRUCTURALE pour les personnes, les animaux domestiques… l’APTITUDE AU SERVICE, fonctionnement, confort… la ROBUSTESSE en cas de situations accidentelles la DURABILITE, compte tenu des conditions environnementales NOTA : La référence aux eurocodes en tant que règles techniques de justification de la fiabilité des ouvrages sera obligatoire pour les marchés publics.

LES EUROCODES : DES CODES DE CONCEPTION ET DE CALCUL RÉVOLUTIONNAIRES Innovation et création architecturale favorisées Prise en compte de la DURABILITE DES STRUCTURES (exigences de performances en terme de durabilité) GESTION DE LA QUALITE Différenciation de la FIABILITE Recours possibles à l’approche probabiliste Dimensionnement assisté par l’expérimentation Sécurité des constructions renforcée Approche performantielle Les EUROCODES sont moins directifs que les règlements antérieurs, ils laissent au concepteur et au calculateur PLUS DE LIBERTE dans le choix des méthodes et un PLUS HAUT NIVEAU DE RESPONSABILITE. Le concepteur doit choisir ses méthodes de calcul en fonction de la complexité du problème à traiter.

DES NORMES MODERNES QUI SUPPOSENT QUE : LES EUROCODES : DES NORMES MODERNES QUI SUPPOSENT QUE : le choix du système structural et le projet de structure sont réalisés par un personnel suffisamment qualifié et expérimenté; l’exécution est confiée à un personnel suffisamment compétent et expérimenté; une surveillance et une maîtrise de la qualité adéquates sont assurées au cours du travail, à savoir dans les bureaux d’études, les usines, les entreprises et sur le chantier; la structure bénéficiera de la maintenance adéquate; l’utilisation de la structure sera conforme aux hypothèses admises dans le projet.

UNE DEMARCHE SEMI-PROBABILISTE DE SECURITE DES CONSTRUCTIONS LES EUROCODES : UNE DEMARCHE SEMI-PROBABILISTE DE SECURITE DES CONSTRUCTIONS Dans le cadre de la démarche semi-probabiliste, la sécurité est introduite de manière transparente par : des valeurs représentatives des diverses grandeurs aléatoires (actions et résistances), des coefficients partiels, des marges, plus ou moins apparentes, dans les divers modèles (modèles des actions, des effets des actions et des résistances).

HISTORIQUE DES EUROCODES 1/2 1971 : Première version de la directive « marchés publics de travaux ». 1976 : DÉCISION PAR LA COMMISSION DES COMMUNAUTÉS EUROPÉENNES DE RÉDACTION DE CODES DE CONCEPTION ET DE CALCUL EUROPÉEN pour harmoniser les spécifications techniques. 1980 : Publication des premiers textes à titre provisoire (les « EUROCODES ») 1986 : Signature de l’ACTE UNIQUE EUROPEEN (« Nouvelle Approche ») - Les directives ne traitent plus que des exigences essentielles - L’ élaboration des spécifications techniques, en conformité avec les exigences, confiée aux organismes de normalisation.

HISTORIQUE DES EUROCODES 2/2 1989 : Publication de la DIRECTIVE SUR LES PRODUITS DE CONSTRUCTION (CCE /89 /106) 1990 : Le CEN (Comité Européen de Normalisation) sous l’autorité du Comité Technique (TC 250) chargé de transformer les EUROCODES en normes et de les publier d’abord en tant que normes provisoires (ENV) puis en tant que normes définitives (EN) 2000 : Premières normes EN 2005 : Fin du programme de transformation des EUROCODES en normes EN Retrait progressif des textes nationaux Après 2005 : Maintenance et évolution des EUROCODES

PERIODE TRANSITOIRE Compte tenu des changements importants que vont apporter ces documents, une période de coexistence avec les règles anciennes est prévue afin de permettre l’adaptation des utilisateurs aux règlements de construction. Cependant, si les deux systèmes (règles anciennes et eurocodes) sont utilisables durant cette période, chacun a sa cohérence propre et ne répartit pas la sécurité de la même manière. Aussi une application qui combinerait des règles empruntées à l’un et à l’autre ne fournira pas, sauf précautions particulières, la sécurité escomptée.

LA DIRECTIVE SUR LES PRODUITS DE CONSTRUCTION 1/2 CCE / 89 / 106 – DIRECTIVE DU 21 DÉCEMBRE 1988 : Les conditions de (libre) circulation des produits de la construction et les règles de passation des marchés publics relèvent de la compétence communautaire par l’intermédiaire de Directives. Ces directives imposent le respect de dispositions techniques identiques pour toute l’Europe, définies par des « exigences essentielles » et précisées par des normes européennes. La directive « Produits de construction » couvre tous les produits destinés à être incorporés durablement dans un bâtiment ou un ouvrage de génie civil, dès lors qu’il peut avoir une incidence sur la sécurité de ce dernier, la santé, l’environnement ou l’isolation.

LA DIRECTIVE SUR LES PRODUITS DE CONSTRUCTION 2/2 Les produits de construction visés par la directive doivent être conçus de telle sorte que les ouvrages dans lesquels ils doivent être utilisés satisfassent aux EXIGENCES ESSENTIELLES suivantes : 1 – La résistance mécanique et la stabilité, 2 – La sécurité en cas d’incendie, 3 – L’hygiène, la santé et l’environnement, 4 – La sécurité d’utilisation, 5 – La protection conte le bruit, 6 – L’économie d’énergie et l’isolation thermique. Les produits doivent porter le marquage CE symbolisant la conformité à ces dispositions.

NORME EUROPENNE + ANNEXE NATIONALE = NORME NATIONALE NORMES EUROPÉENNES ET NORMES NATIONALES NORME EUROPÉENNE : Une norme européenne implique l’obligation pour les pays membres de lui conférer le statut de norme nationale et retirer, dans un délai fixé, toute norme nationale qui lui serait contradictoire. NORME NATIONALE ET ANNEXE NATIONALE : Certaines difficultés dans l’harmonisation des normes n’ayant pu être réglées lors de la mise au point de la norme européenne, des paramètres laissés en attente pour le choix national et des données propres à chaque pays sont intégrés dans un document appelé ANNEXE NATIONALE. Dans chaque pays, l’ANNEXE NATIONALE définit les conditions d’application de la norme européenne. Elle permet de tenir compte de leurs spécificités géographiques, géologiques ou climatiques et de fixer les niveaux de sécurité souhaités par chaque pays sur son territoire. NORME EUROPENNE + ANNEXE NATIONALE = NORME NATIONALE

NORMES NATIONALES TRANSPOSANT LES EUROCODES 1/2 Les NORMES NATIONALES TRANSPOSANT LES EUROCODES comprennent la totalité du TEXTE DES EUROCODES (toutes annexes incluses), tel que publié par le CEN; ce texte est précédé d’une page nationale de titres et par un Avant-Propos National, et suivi d’une ANNEXE NATIONALE. L’ANNEXE NATIONALE contient en particulier des informations sur les paramètres laissés en attente dans l’Eurocode pour choix national, sous la désignation de PARAMÈTRES DÉTERMINÉS AU NIVEAU NATIONAL (NDP), il s’agit : - de valeurs et/ou des classes là où des alternatives figurent dans l’Eurocode, - de valeurs à utiliser là où seul un symbole est donné dans l’Eurocode, - de données propres à un pays (géographiques, climatiques, etc.), par exemple carte de neige, carte de gel, - de la procédure à utiliser là où des procédures alternatives sont donnés dans l’Eurocode, - des décisions sur l’usage des annexes informatives, - des références à des informations complémentaires pour aider l’utilisateur à appliquer l’Eurocode.

NORMES NATIONALES TRANSPOSANT LES EUROCODES 2/2 PLAN TYPE D’UN EUROCODE : PAGE DE TITRE NATIONALE AVANT-PROPOS NATIONAL EUROCODE TEXTE PRINCIPAL ANNEXES NORMATIVES ANNEXES INFORMATIVES ANNEXE NATIONALE NOTA : Pour pouvoir être appliqués en France, les Eurocodes doivent être complétés par une « annexe nationale ». En effet, puisque le niveau de fiabilité des ouvrages reste une décision propre à chaque pays, certains paramètres (coefficient de sécurité par exemple) sont à fixer au niveau national. Ils seront indiqués dans une annexe qui fournit également des éléments complémentaires permettant l’application de l’Eurocode en France. NORME FRANÇAISE NORME EUROPEENNE

LES SITES INTERNET Pour acheter les EUROCODES : Normes en ligne sur le site : http://www.afnor.fr/portail.asp Pour en savoir plus : - AFNOR CONSTRUCTION : http://www.afnor.fr/construction.asp - Le site du MINISTERE DE L’ÉQUIPEMENT : http://www.btp.equipement.gouv.fr/ - Le site du CEN : http://www.cenorm.be/cenorm/businessdomains/construction/index.asp - Le site de la COMMISSION EUROPEENNE : http://europa.eu.int/comm/enterprise/construction/internal/essreq/eurocodes/eurointro_en.htm

LES DIVERS EUROCODES

LA COLLECTION DES EUROCODES L’ENSEMBLE DES EUROCODES SERA CONSTITUÉ DE 10 DOCUMENTS : EN 1990 Eurocode 0 : Bases de calcul des structures EN 1991 Eurocode 1 : Actions sur les structures EN 1992 Eurocode 2 : Calcul des structures en béton EN 1993 Eurocode 3 : Calcul des structures en acier EN 1994 Eurocode 4 : Calcul des structures mixtes acier-béton EN 1995 Eurocode 5 : Calcul des structures en bois EN 1996 Eurocode 6 : Calcul des structures en maçonnerie EN 1997 Eurocode 7 : Calcul géotechnique EN 1998 Eurocode 8 : Calcul des structures pour leur résistance aux séismes EN 1999 Eurocode 9 : Calcul des structures en alliages d’aluminium Ils couvrent les aspects techniques du calcul structural et du calcul au feu des bâtiments et des ouvrages de génie civil. NOTA : les 10 Eurocodes constituent un ensemble de 59 normes (environ 5 000 pages).

LA COLLECTION DES EUROCODES Nb de Normes BASES DE CALCUL EC 0 2 ACTIONS EC 1 10 BETON EC 2 4 ACIER EC 3 20 MIXTE EC 4 3 BOIS EC 5 3 MACONNERIE EC 6 4 GEOTECHNIQUE EC 7 2 SEISME EC 8 6 ALUMINIUM EC 9 5 59 NOTA : NOMBRE DE NORMES FINALISEES à fin 2005 : 30

LIENS ENTRE LES EUROCODES Sécurité structurale, aptitude au service et durabilité EN 1990 Actions sur les structures EN 1991 EN 1992 EN 1993 EN 1994 Conception et calcul EN 1995 EN 1996 EN 1999 EN 1997 EN 1998 Calcul géotechnique et sismique

L’EUROCODE 1 : EN 1991 ACTIONS SUR LES STRUCTURES : EN 1991-1-1 : Actions générales – poids volumiques, poids propres, charges d’exploitation des bâtiments EN 1991-1-2 : Actions générales – Actions sur les structures exposées au feu EN 1991-1-3 : Actions générales – Charges de neige EN 1991-1-4 : Actions générales – Charges du vent EN 1991-1-5 : Actions générales – Actions thermiques EN 1991-1-6 : Actions générales – Actions en cours d’exécution EN 1991-1-7 : Actions générales – Actions accidentelles EN 1991-2 : Actions sur les ponts, dues au trafic EN 1991-3 : Actions induites par les grues et les ponts roulants EN 1991-4 : Silos et réservoirs

L’EUROCODE 2 : EN 1992 CALCUL DES STRUCTURES EN BÉTON : EN 1992-1-1 : Règles générales et règles pour les bâtiments EN 1992-1-2 : Règles générales –Calcul du comportement au feu EN 1992-2 : Ponts – Calcul et dispositions constructives EN 1992-3 : Silos et réservoirs

L’EUROCODE 3 : EN 1993 1/2 CALCUL DES STRUCTURES EN ACIER : EN 1993-1-1 : Règles générales et règles pour les bâtiments EN 1993-1-2 : Calcul du comportement au feu EN 1993-1-3 : Profilés et plaques à parois minces formés à froid EN 1993-1-4 : Aciers inoxydables EN 1993-1-5 : Plaques planes chargées dans leur plan EN 1993-1-6 : Coques EN 1993-1-7 : Plaques planes chargées transversalement à leur plan EN 1993-1-8 : Calcul des assemblages

L’EUROCODE 3 : EN 1993 2/2 CALCUL DES STRUCTURES EN ACIER : EN 1993-1-9 : Fatigue EN 1993-1-10 : Choix des qualités d’acier EN 1993-1-11 : Calcul des structures à câbles ou éléments tendus EN 1993-2 : Ponts métalliques EN 1993-3 : Pylônes, mâts et cheminées EN 1993-4 : Silos, réservoirs et canalisations EN 1993-5 : Pieux et palplanches EN 1993-6 : Chemins de roulement

L’EUROCODE 4 : EN 1994 L’EUROCODE 5 : EN 1995 CALCUL DES STRUCTURES MIXTES ACIER-BÉTON : EN 1994-1-1 : Règles générales et règles pour les bâtiments EN 1994-1-2 : Calcul du comportement au feu EN 1994-2 : Ponts mixtes L’EUROCODE 5 : EN 1995 CALCUL DES STRUCTURES EN BOIS : EN 1995-1-1 : Règles générales et règles pour les bâtiments EN 1995-1-2 : Calcul des comportement au feu EN 1995-2 : Ponts

L’EUROCODE 6 : EN 1996 L’EUROCODE 7 : EN 1997 CALCUL DES STRUCTURES EN MACONNERIE : EN 1996-1-1 : Règles communes pour maçonneries renforcées ou non EN 1996-1-2 : Calcul du comportement au feu EN 1996-2 : Calcul, choix des matériaux et exécution des maçonneries EN 1996-3 : Méthodes de calcul simplifiées L’EUROCODE 7 : EN 1997 CALCUL GEOTECHNIQUE : EN 1997-1 : Règles générales EN 1997-2 : Reconnaissance des terrains et essais

L’EUROCODE 8 : EN 1998 CALCUL DES STRUCTURES POUR LEUR RÉSISTANCES AUX SÉISMES : EN 1998-1 : Règles générales, actions sismiques et règles pour les bâtiments EN 1998-2 : Ponts EN 1998-3 : Évaluation et renforcement des bâtiments EN 1998-4 : Silos, réservoirs et canalisations EN 1998-5 : Fondations, structures de soutènement et aspects géotechniques EN 1998-6 : Tours, mâts et cheminées

L’EUROCODE 9 : EN 1999 CALCUL DES STRUCTURES EN ALLIAGE D’ALLUMINIUM : EN 1999-1-1 : Règles générales – Structures EN 1999-1-2 : Calcul du comportement au feu EN 1999-1-3 : Règles complémentaires pour les structures sensibles à la fatigue EN 1999-1-4 : Règles supplémentaires pour les tôles trapézoïdales EN 1999-1-5 : Règles supplémentaires pour les structures en coque

LES EUROCODES POUR LA CONCEPTION D’UN BATIMENT EN BETON PARTIE D’EUROCODE TITRE ET/OU OBJET EN 1990 –Bases de calcul des structures Texte principal Exigences fondamentales. Principes du calcul aux états limites par la méthode des coefficients partiels. Annexe A1 Application aux bâtiments (combinaisons d’actions). EN 1991 : Eurocode 1 – Actions sur les structures Partie 1-1 Poids volumiques, poids propres, charges d’exploitation des bâtiments Partie 1-2 Actions sur les structures exposées au feu. Partie 1-3 Charges de neige. Partie 1-4 Actions dues au vent. Partie 1-5 Actions thermiques. Partie 1-6 Actions en cours d’exécution. Partie 1-7 Actions accidentelles (actions dues aux chocs de véhicules routiers, de chariots élévateurs, de trains et actions dues aux explosions internes). EN 1992 : Eurocode 2 – Calcul des structures en béton Règles générales et règles pour les bâtiments (y compris actions dues à la précontrainte). Calcul du comportement au feu. EN 1997 : Eurocode 7 – Calcul géotechnique Partie 1 Calcul des fondations. EN 1998 : Eurocode 8 – Calcul des structures pour leur résistance aux séismes Règles générales, actions sismiques et règles pour les bâtiments. Partie 5 Fondations, structures de soutènement et aspects géotechniques.

LES EUROCODES POUR LA CONCEPTION D’UN PONT EN BETON PARTIE D’EUROCODE TITRE ET/OU OBJET EN 1990 –Bases de calcul des structures Texte principal Exigences fondamentales. Principes de la méthode des coefficients partiels. Annexe A2 Application aux ponts (combinaisons d’actions). Annexe E Exigences et règles de calcul pour les appareils d’appui structuraux, les joints de dilatation, les dispositifs de retenue et les câbles. EN 1991 : Eurocode 1 – Actions sur les structures Partie 1-1 Poids volumiques, poids propres, charges d’exploitation des bâtiments (pour les ponts, partie traitant des actions dues au poids propre). Partie 1-3 Charges de neige (pour certains types de ponts routiers et de passerelles, en cours d’exécution ou en service). Partie 1-4 Actions due au vent (détermination des forces quasi statistiques dues au vent sur les piles et les tabliers de ponts de géométrie « classique ». Partie 1-5 Actions thermiques. Partie 1-6 Actions en cours d’exécution. Partie 1-7 Actions accidentelles (actions dues aux chocs de véhicules routiers, de trains, de bateaux sur les piles et les tabliers de ponts). Partie 2 Charges sur les ponts dues au trafic (ponts routiers, passerelles, ponts ferroviaires). EN 1992 : Eurocode 2 – Calcul des structures en béton Règles générales et règles pour les bâtiments. Ponts en béton (règles de calcul et dispositions constructives). EN 1997 : Eurocode 7 – Calcul géotechnique Partie 1 Calcul des fondations. EN 1998 : Eurocode 8 – Calcul des structures pour leur résistance aux séismes Règles générales, actions sismiques et règles pour les bâtiments. Ponts. Partie 5 Fondations, structures de soutènement et aspects géotechniques.

PRINCIPAUX EUROCODES PUBLIÉS EN NORMES FRANÇAISES NORMES ACTUELLEMENT PUBLIÉES RELATIVES AUX STRUCTURES EN BETON : NF EN 1990 (Mars 2003) : Bases de calcul des structures NF EN 1991-1-1 (Mars 2003) : Actions générales – Poids volumiques, poids propres, charges d’exploitation des bâtiments NF EN 1991-1-2 (Juillet 2003) : Actions générales – Actions sur les structures exposées au feu NF EN 1991-1-3 (Avril 2004) : Charges de neige NF EN 1991-1-4 (Novembre 2005) : Charges au vent NF EN 1991-1-5 (Mai 2004) : Actions thermiques NF EN 1991-1-6 (Novembre 2005) : Actions en cours d’exécution NF EN 1991-2 (Mai 2004) : Actions sur les ponts, dues au trafic NF EN 1992-1-1 (Octobre 2005) : Règles générales et règles pour les bâtiments NF EN 1992-1-2 (Octobre 2005) : Règles générales – Calcul du comportement au feu NF EN 1997-1 (Juin 2005) : Calcul géotechnique – Règles générales NF EN 1998-1 (Septembre 2005) : Règles générales – Actions sismiques Plusieurs annexes nationales sont en cours de publication

BASES DE CALCUL DES STRUCTURES L’EUROCODE 0 : BASES DE CALCUL DES STRUCTURES

L’EUROCODE 0 : EN 1990 SOMMAIRE GENERALITES EXIGENCES PRINCIPES DU CALCUL AUX ETATS LIMITES VARIABLES DE BASE ANALYSE STRUCTURALE ET DIMENSIONNEMENT ASSISTE PAR L’EXPERIMENTATION VERIFICATION PAR LA METHODE DES COEFFICIENTS PARTIELS ANNEXES A, B, C et D

L’EUROCODE 0 : BASE DE CALCUL DES EUROCODES L’EUROCODE est basé sur : Le concept d’ETATS LIMITES et l’usage de COEFFICIENTS PARTIELS L’EC 0 fixe les principes et les exigences pour la sécurité, l’aptitude au service et la durabilité des structures et décrit les bases pour le dimensionnement. L’EC 0 fixe les principes et les exigences à respecter pour conférer aux constructions un niveau de fiabilité acceptable, en supposant qu’elles soient l’objet de mesures de gestion de la qualité à tous les stades : conception, exécution, exploitation et maintenance. NOTA : - La justification d’une construction consiste, en premier lieu, à analyser les phénomènes à éviter. Et ce sont ces phénomènes que l’on idéalise à travers des états limites. - L’EN 1990 est aussi applicable pour l’évaluation structurale de constructions existantes en vue de leur réparation.

L’EUROCODE 0 : EN 1990 HYPOTHESES GENERALES le choix du système structural et le projet de structure sont réalisés par un personnel suffisamment qualifié et expérimenté; l’exécution est confiée à un personnel suffisamment compétent et expérimenté; une surveillance et une maîtrise de la qualité adéquates sont assurées au cours du travail, à savoir dans les bureaux d’études, les usines, les entreprises et sur le chantier; les matériaux et produits de construction sont utilisés de la manière spécifiée dans l’EN 1990 dans les EN 1991 à EN 1999, ou dans les normes d’exécution appropriées, ou dans les spécifications citées en référence pour les matériaux ou produits; la structure bénéficiera de la maintenance adéquate; l’utilisation de la structure sera conforme aux hypothèses admises dans le projet.

L’EUROCODE 0 : EN 1990 PRINCIPALES DEFINITIONS 1/5 Situations de projet Ensembles de conditions physiques représentant les conditions réelles qui se produisent au cours d’une certaine durée pour laquelle il sera démontré par le calcul que les états-limites concernés ne sont pas dépassés. Situation de projet transitoire Situation de projet à considérer pendant une durée beaucoup plus courte que la durée d’utilisation prévue pour la structure et qui est hautement probable. Situation de projet durable Situation de projet à considérer pendant une durée du même ordre que la durée d’utilisation de projet de la structure. Situation de projet accidentelle Situation de projet impliquant des conditions exceptionnelles au niveau de la structure. Dimensionnement en cas d’incendie Dimensionnement d’une structure en vue d’obtenir la performance requise en cas d’incendie. Situation de projet sismique Situation de projet impliquant des conditions exceptionnelles au niveau de la structure, lorsqu’elle est soumise à un tremblement de terre.

L’EUROCODE 0 : EN 1990 PRINCIPALES DEFINITIONS 2/5 Durée d’utilisation de projet Durée pendant laquelle une structure ou une de ses parties est censée pouvoir être utilisée comme prévu en faisant l’objet de la maintenance escomptée, mais sans qu’il soit nécessaire d’effectuer des réparations majeures. Cas de charge Dispositions compatibles de charges, d’ensembles de déformations et d’imperfections à considérer simultanément avec les actions fixes permanentes et variables pour une vérification particulière. États-limites États au-delà desquels la structure ne satisfait plus aux critères de dimensionnement pertinents. Système structural Éléments porteurs d’un bâtiment ou d’un ouvrage de génie civil, et la manière selon laquelle ils fonctionnent ensemble. États-limites ultimes États associés à un effondrement ou à d’autres formes similaires de défaillance structurale. États-limites de service États correspondant à des conditions au-delà desquelles les exigences d’aptitude au service spécifiées pour une structure ou un élément structural ne sont plus satisfaites.

L’EUROCODE 0 : EN 1990 PRINCIPALES DEFINITIONS 3/5 Résistance (d’un matériau) Propriété mécanique d’un matériau, indiquant sa capacité à résister à des actions, habituellement exprimée en unités de contrainte. Fiabilité Capacité d’une structure ou d’un élément structural à satisfaire aux exigences spécifiées, y compris la durée d’utilisation de projet, pour lesquelles il ou elle a été conçu(e). La fiabilité s’exprime habituellement en termes de probabilité. Maintenance Ensemble des opérations effectuées pendant la durée d’utilisation de la structure, afin de lui permettre de satisfaire aux exigences de fiabilité. Action (F) a) Ensemble de forces (charges) appliquées à la structure (action directe) b) Ensemble de déformations ou accélérations imposées, résultant par exemple de changements de température, de variations du taux d’humidité, de tassements différentiels ou de tremblements de terre (action indirecte). Effets d’actions (E) Effet d’actions sur des éléments structuraux (par exemple, effort interne, moment, contrainte, déformation unitaire), ou sur l’ensemble de la structure (flèche, rotation). Action permanente (G) Action qui a de fortes chances de durer pendant toute une durée de référence donnée et dont la variation dans le temps est d’ampleur négligeable, ou dont la variation se fait toujours dans le même sens (monotone) jusqu’à ce que l’action atteigne une certaine valeur limite. Action variable (Q) Action dont la variation dans le temps n’est d’ampleur ni négligeable, ni monotone.

L’EUROCODE 0 : EN 1990 PRINCIPALES DEFINITIONS 4/5 Action accidentelle (A) Action, habituellement de courte durée mais de grandeur significative, qui a peu de chances d’intervenir sur une structure donnée au cours de sa durée de vie de projet. Action sismique (AE) Action due à des tremblements de terre. Action géotechnique Action transmise à la structure par le sol, les remblais ou les eaux souterraines. Action statique Action qui ne provoque pas d’accélération significative de la structure ou d’éléments structuraux. Action dynamique Action qui provoque une accélération significative de la structure ou d’éléments structuraux. Valeur représentative d’une action (Frep) Valeur utilisée pour la vérification d’un état-limite. Une valeur représentative peut-être la valeur caractéristique (Fk) ou une valeur d’accompagnement (Fk) Valeur de calcul d’une action Fd Valeur obtenue en multipliant la valeur représentative par le coefficient partiel f.

L’EUROCODE 0 : EN 1990 PRINCIPALES DEFINITIONS 5/5 Combinaisons d’actions Ensemble de valeurs de calcul permettant de vérifier la fiabilité structurale pour un état-limite sous l’effet simultané de différentes actions. Valeur caractéristique (Xk ou Rk) Valeur d’une propriété de matériau ou de produit, ayant une probabilité donnée de ne pas être atteinte lors d’une hypothétique série d’essais limitée. Cette valeur correspond généralement à un fractile spécifié de la distribution statistique supposée de la propriété concernée du matériau ou du produit. Dans certains cas, une valeur nominale est utilisée comme valeur caractéristique. Valeur de calcul d’une propriété de matériau ou de produit (Xd ou Rd) Valeur obtenue en divisant la valeur caractéristique par un coefficient partiel m ou M ou, dans certains cas particuliers, par détermination directe. Valeur nominale d’une propriété de matériau ou de produit (Xnom ou Rnom) Valeur normalement utilisée comme valeur caractéristique, établie à partir d’un document approprié tel qu’une norme ou une prénorme européenne. Analyse structurale Procédure ou algorithme de détermination des effets d’actions en tout point d’une structure.

L’EUROCODE 0 : EN 1990 PRINCIPAUX SYMBOLES 1/2 A Action accidentelle Qk Valeur caractéristique d’une action variable individuelle Ad Valeur de calcul d’une action accidentelle R Résistance AEd Valeur de calcul d’une action sismique Rd Valeur de calcul de la résistance E Effets des actions Rk Valeur caractéristique de la résistance Ed Valeur de calcul de l’effet des actions X Propriété de matériau F Action Xd Valeur de calcul d’une propriété de matériau Fd Valeur de calcul d’une action Xk Valeur caractéristique d’une propriété de matériau Fk Valeur caractéristique d’une action Frep Valeur représentative d’une action G Action permanente Gd Valeur de calcul d’une action permanente Gk Valeur caractéristique d’une action permanente P Valeur représentative appropriée d’une action de précontrainte Pd Valeur de calcul d’une action de précontrainte Pk Valeur caractéristique d’une action de précontrainte Q Action variable Qd Valeur de calcul d’une action variable

L’EUROCODE 0 : EN 1990 ad Valeur de calcul d’une donnée géométrique PRINCIPAUX SYMBOLES 2/2 ad Valeur de calcul d’une donnée géométrique ak Valeur caractéristique d’une donnée géométrique anom Valeur nominale d’une donnée géométrique u Déplacement horizontal d’une structure ou d’un élément structural w Flèche verticale d’un élément structural Coefficient partiel (de sécurité ou d’aptitude au service) G Coefficient partiel pour actions permanentes M Coefficient partiel pour une propriété de matériau Q Coefficient pour actions variables 0 Coefficient définissant la valeur de combinaison d’une action variable 1 Coefficient définissant la valeur fréquente d’une action variable 2 Coefficient définissant la valeur quasi-permanente d’une action variable

L’EUROCODE 0 : EN 1990 BASE DE CALCUL DES STRUCTURES Le calcul d’une construction a pour objet de vérifier que son dimensionnement lui confère le niveau (initial) de fiabilité requis compte tenu de la qualité exigée des matériaux qui seront utilisés et du niveau de contrôle prévu lors de son projet et de son exécution. Exigences fondamentales : Une structure doit être conçue et dimensionnée pour avoir : une résistance structurale, une aptitude au service, et une durabilité, de niveaux appropriés

L’EUROCODE 0 : EN 1990 Bases de calcul des structures Une conception qui suit les Principes et les Règles d’Application est considérée comme satisfaisant aux exigences si les hypothèses des normes EN 1990 à EN 1999 sont respectées. Les hypothèses générales de l’EN 1990 sont les suivantes : - le choix du système structural et le projet de structure sont réalisés par un personnel suffisamment qualifié et expérimenté. - l’exécution est confiée à un personnel suffisamment compétent et expérimenté. - une surveillance et une maîtrise de la qualité adéquates sont assurées dans les bureaux d’études, les usines, les entreprises et sur le chantier. - les matériaux et produits de construction sont utilisés de la manière spécifiée dans l’EN 1990, dans les EN 1991 à 1999, ou dans les normes d’exécution appropriées, ou dans les spécifications citées en référence pour les matériaux ou produits. - l’utilisation de la structure sera conforme aux prescriptions du projet. - les exigences d’exécution et de mise en œuvre données dans l’ENV 13670 sont satisfaites. - la structure bénéficiera de la maintenance adéquate.

L’EUROCODE 0 : EN 1990 Section 2 : DURÉE DE SERVICE DES STRUCTURES CATÉGORIE DE DURÉE DE SERVICE DURÉE DE SERVICE AN F EXEMPLES 1 10 STRUCTURES PROVISOIRES 2 10-25 25 ÉLÉMENTS STRUCTURAUX REMPLAÇABLES 3 15-30 STRUCTURES AGRICOLES ET SIMILAIRES 4 50 BÂTIMENTS ET AUTRES STRUCTURES COURANTES 5 100 BÂTIMENTS MONUMENTAUX PONTS ET AUTRES OUVRAGES DE GÉNIE CIVIL NOTA : La durée de service (ou durée d’utilisation de projet) est la période au cours de laquelle la structure est censée rester normalement utilisable en étant entretenue, mais sans qu’il soit nécessaire de procéder à de grosses réparations

EXIGENCES DE DURABILITE L’EUROCODE 0 : EN 1990 EXIGENCES DE DURABILITE Pour atteindre la durée d’utilisation de projet requise pour la structure, des dispositions appropriées doivent être prises afin de protéger chaque élément structural des actions d’environnement concernées. Les exigences de durabilité doivent être prises en compte dans : La conception de la structure, Le choix des matériaux, Les dispositions constructives, L’exécution, La maîtrise de la qualité, Les inspections, Les vérifications, Les dispositions particulières (utilisation d’armatures inox, revêtements, protection cathodique).

L’EUROCODE 0 : EN 1990 FIABILITE STRUCTURALE Différenciation de la fiabilité : Des niveaux de fiabilité différents peuvent être adoptés pour la sécurité structurale ou l’aptitude au service. Le choix de ces niveaux doit tenir compte de la cause et/ou du mode de la défaillance, des conséquences possibles de la défaillance en termes de risques pour la vie humaine, de blessures, de pertes économiques potentielles et de l’importance des perturbations qui en résulteraient pour la société, des dépenses et des moyens nécessaires pour réduire le risque de défaillance; des différents niveaux de fiabilité exigés au plan national. La fiabilité structurale couvre diverses exigences : - la sécurité structurale : personnes et biens, - l’aptitude au service : fonctionnement, confort, aspect, - la tenue aux influences de l’environnement : durabilité, - la robustesse (situations accidentelles). La sécurité structurale est l’aptitude d’une structure à assurer la sécurité des personnes à l’égard des risques d’origine structurale. La durabilité structurale est l’aptitude d’une structure à rester fiable pendant une durée d’utilisation conventionnelle. DURABILITE La structure doit être conçue de telle sorte que sa détérioration, pendant la durée d’utilisation de projet, n’abaisse pas ses performances en dessous de celles escomptées, compte tenu de l’environnement et du niveau de maintenance escompté.

L’EUROCODE 0 : EN 1990 LES EXIGENCES FONDAMENTALES POUR LES CONSTRUCTIONS SECTION 2 - L’EC0 met en valeur la RESPONSABILITE DES CONCEPTEURS Une structure doit être conçue et réalisée de sorte que : Pendant sa durée de vie escomptée, avec des niveaux de fiabilité appropriés et de façon économique : - Elle résiste aux actions et influences susceptibles d’intervenir pendant son exécution et son utilisation - Et elle reste adaptée à l’usage pour lequel a été conçue. Elle ne soit pas endommagée par des évènements tels qu’une explosion, un choc ou les conséquences d’erreurs humaines, de façon disproportionnée par rapport à la cause initiale. Sa détérioration, pendant la durée d’utilisation de projet, n’abaisse pas ses performances en dessous de celles escomptées, compte tenu de l’environnement et du niveau de maintenance escompté.

SECTION 3 – SITUATIONS DE PROJET L’EUROCODE 0 : EN 1990 SECTION 3 – SITUATIONS DE PROJET Les situations de projet à considérer doivent être sélectionnées en tenant compte des circonstances dans lesquelles la structure doit remplir sa fonction. La situation de projet doivent être classées de la manière suivante : Situations de projet durables, qui se réfèrent aux conditions d’utilisation normale; Situations de projet transitoires, qui se réfèrent à des conditions temporaires applicables à la structure, par exemple en cours d’exécution ou de réparation; Situations de projet accidentelles, qui se réfèrent à des conditions exceptionnelles applicables à la structure ou à son exposition, par exemple à un incendie, à un choc, ou aux conséquences d’une défaillance localisée; situations de projet sismiques, qui se réfèrent à des conditions applicables à la structure lorsqu’elle

SECTION 4 – VARIABLES DE BASE L’EUROCODE 0 : EN 1990 SECTION 4 – VARIABLES DE BASE CLASSIFICATION DES ACTIONS Les actions doivent être classées de la manière suivante en fonction de leur variation dans le temps : Les ACTIONS PERMANENTES (G), par exemple poids propre des structures, équipements fixes et revêtements de chaussée, et actions indirectes provoquées par un retrait et des tassements différentiels; les ACTIONS VARIABLES (Q), par exemple les charges d’exploitation sur planchers, poutres et toits des bâtiments, les actions du vent ou les charges de la neige; les ACTIONS ACCIDENTELLES (A), par exemple les explosions ou les chocs de véhicules. Les actions doivent être également être classées : selon leur origine, comme directes ou indirectes; selon leur variation spatiale, comme fixes ou libres; ou, selon leur nature et/ou la réponse structurale, comme statiques ou dynamiques.

SECTION 4 – VARIABLES DE BASE L’EUROCODE 0 : EN 1990 SECTION 4 – VARIABLES DE BASE PROPRIETES DES MATERIAUX Les propriétés des matériaux ou des produits sont représentées par des valeurs caractéristiques. DONNEES GEOMETRIQUES Les données géométriques doivent être représentées par leurs valeurs caractéristiques ou (par exemple dans le cas d’imperfections) directement par leurs valeurs de calcul.

SECTION 3 – PRINCIPES DU CALCUL AUX ETATS LIMITES L’EUROCODE 0 : EN 1990 SECTION 3 – PRINCIPES DU CALCUL AUX ETATS LIMITES La méthode de calcul « aux états-limites » applique des coefficients de sécurité partiels d’une part aux résistances, d’autre part aux actions (et donc aux sollicitations). Les paramètres de base sont considérés comme aléatoires : c’est une méthode de calcul semi- probabilistique avec coefficients de sécurité partiels. Un ouvrage doit présenter durant toute sa durée d’exploitation des sécurités appropriés vis-à-vis : de sa ruine ou de celle de l’un de ses éléments, d’un comportement en service pouvant affecter sa durabilité, son aspect ou le confort des usagers. La vérification des structures se fait par le calcul aux états-limites : ELU : ETATS LIMITES ULTIMES D’EQUILIBRE ET DE RESISTANCE ELS : ETATS LIMITES DE SERVICE NOTA : Les états-limites sont des états d’une construction idéalisant des phénomènes (à éviter) l’empêchant de satisfaire certaines exigences structurelles ou fonctionnelles définies lors de son projet. La justification d’une structure consiste à s’assurer que de tels états ne peuvent pas être atteints ou dépassés avec une probabilité dont le niveau dépend de nombreux facteurs.

SECTION 3 – PRINCIPES DU CALCUL AUX ETATS LIMITES L’EUROCODE 0 : EN 1990 SECTION 3 – PRINCIPES DU CALCUL AUX ETATS LIMITES Il doit être vérifié qu’aucun état-limite n’est dépassé lorsque les valeurs de calcul appropriées sont introduites dans ces modèles pour : les actions; les propriétés des matériaux; les propriétés des produits; les données géométriques. Les vérifications doivent être faites pour toutes les situations de projet et tous les case de charges appropriés.

SECTION 3 – PRINCIPES DU CALCUL AUX ETATS LIMITES L’EUROCODE 0 : EN 1990 SECTION 3 – PRINCIPES DU CALCUL AUX ETATS LIMITES On distingue 2 états limites : ETATS LIMITES DE SERVICE (ELS) Fonctionnement de la structure ou des éléments structuraux en utilisation normale, confort des personnes, aspect de la construction. Ils sont relatifs aux critères d’utilisation courantes : déformations, vibrations, durabilité. On distingue les ELS réversibles (combinaison d’actions fréquentes ou quasi permanentes) et les ELS irréversibles (combinaisons d’actions caractéristiques) ETATS LIMITES ULTIMES (ELU) Les ELU concernent la sécurité des personnes et/ou la sécurité de la structure, incluant éventuellement les états précédant un effondrement structural. Ils correspondent au maximum de la capacité portante de l’ouvrage ou d’un de ses éléments par : - perte d’équilibre statique, - rupture ou déformation plastique excessive, - instabilité de forme (flambement...). La notion d’État limite se traduit essentiellement au niveau des critères de calcul par des coefficients partiels de sécurité afin de traiter les différentes incertitudes liées à la réalisation de l’ouvrage.

LES PROPRIETES DES MATERIAUX L’EUROCODE 0 : EN 1990 LES PROPRIETES DES MATERIAUX Les propriétés des matériaux ou des produits sont représentées par des VALEURS CARACTERISTIQUES correspondant à la valeur de la propriété ayant une probabilité donnée de na pas être atteinte lors d’une hypothétique série d’essais illimitée. Sauf indication contraire dans les EN 1992 à 1999, les valeurs caractéristiques correspondent aux FRACTILES 5 % (valeur inférieure) et 95 % (valeur supérieure) pour les paramètres de résistance et à la valeur moyenne pour les paramètres de rigidité. Par exemple pour le béton, on distingue pour la résistance en traction 2 grandeurs : fctk0,05 et fctk0,95. la résistance en compression du béton est désignée par des classes de résistance liées à la résistance caractéristique (factile 5 %) mesurée sur cylindre fck,cyl ou sur cube fck,cube, conformément à l’EN 206-1.

VALEUR REPRESENTATIVE BASES DE DETERMINATION L’EUROCODE 0 : EN 1990 LES ACTIONS ACTIONS VALEUR REPRESENTATIVE NOTATION SYMBOLIQUE BASES DE DETERMINATION Permanentes Caractéristique Gk Fractiles 5 % et 95 % Variables Qk(**) Période de retour(*) Accidentelles De calcul Ad Valeur nominale Sismiques Caractéristique ou de calcul AEk ou AEd Période de retour ou valeur nominale (*) PERIODE DE RETOUR : - charges d’exploitation des bâtiments : 50 ans - actions climatiques : 50 ans - charges sur les ponts dues au trafic : 1 000 ans - actions sismiques : 475 ans (**) AUTRES VALEURS REPRESENTATIVES D’UNE ACTION VARIABLE : - la valeur de combinaison, notée 0Qk; - la valeur fréquente, notée 1Qk; - la valeur quasi permanente, notée 2Qk.

LES COMBINAISONS D’ACTIONS Une structure est soumise à un grand nombre d’actions qui peuvent se combiner entre elles L’EUROCODE 0 fixe les coefficients de sécurité partiels applicables aux actions (G pour les actions permanentes, Q pour les actions variables) et définit les combinaisons d’actions. Les combinaisons d’actions sont définies pour des situations durables et transitoires, elle sont basées sur des approches semi-probabilistiques. NOTA : Les EUROCODES sont basés sur la méthode des coefficients partiels (ou encore méthode semi-probabiliste) telle que décrite dans la norme EN 1990 – « Eurocode : Bases de calcul des structures ». La démarche semi-probabiliste introduit la sécurité : - Par un choix judicieux des valeurs représentatives des diverses grandeurs aléatoires (actions et résistances), c’est-à-dire un choix tenant compte de la dispersion reconnue par les statistiques existantes, ou basées sur les règles d’acceptation et de contrôle des produits à utiliser, - Au moyen de coefficients partiels appliqués aux actions et aux résistances, qu’on s’efforce de choisir et de répartir au mieux en tenant compte de la pratique antérieure et de ce qu’on peut supposer de la réalité, sur la base de calculs probabilistes menés dans des cas particuliers, - En introduisant des marges plus ou moins apparentes dans les divers modèles (et équations correspondantes) utilisés pour faire les calculs de vérification.

LES COMBINAISONS D’ACTIONS La vérification des structures se fait par le calcul aux états-limites : ELU : ETATS LIMITES ULTIMES D’EQUILIBRE ET DE RESISTANCE ELS : ETATS LIMITES DE SERVICE NOTA : L’ETAT LIMITE est un état au-delà duquel l’ouvrage ne satisfait plus aux exigences de comportement attendues. NOTA : Exemple de combinaisons d’actions pour la vérification aux ELU. 1,35 G + 1,5 Q Avec G = 1,35 et Q = 1,5 1,15 G + 1,5 Q Avec G = 1,15 et Q = 1,5 1,35 G + 1,05 Q Avec G = 1,35 et Q = 1,05

L’EUROCODE 0 : EN 1990 SECTION 5 – ANALYSE STRUCTURALE 1/2 L’analyse structurale a pour objet de déterminer la distribution soit des sollicitations, soit des contraintes, déformations et déplacements de l’ensemble ou d’une partie de la structure. Elle permet d’identifier les sollicitations aux états limites dans les éléments ou les sections de la structure. La géométrie est habituellement modélisée en considérant que la structure est constituée d’éléments linéaires, d’éléments plans et, occasionnellement, de coques. Le calcul doit prendre en considération la géométrie, les propriétés de la structure et son comportement à chaque stade de la construction. Les combinaisons d’actions considérées doivent tenir compte des cas de charge pertinents, permettant l’établissement des conditions de dimensionnement déterminantes dans toutes les sections de la structure ou une partie de celle-ci. NOTA : L’analyse linéaire (basée sur la théorie de l’élasticité) peut être utilisée pour la détermination des sollicitations, moyennant les hypothèses suivantes : - sections non fissurées, relations contrainte-déformation linéaires, et valeurs moyennes du module d’élasticité.

L’EUROCODE 0 : EN 1990 SECTION 5 – ANALYSE STRUCTURALE 2/2 Les éléments d’une structure sont classés, selon leur nature et leur fonction, en poutres, poteaux, dalles, voiles, plaques, arcs, coques, etc.… Une poutre est un élément dont la portée est supérieure ou égale à 3 fois la hauteur totale de la section. Lorsque ce n’est pas le cas, il convient de la considérer comme une poutre-cloison. Une dalle est un élément dont la plus petite dimension dans son plan est supérieure ou égale à 5 fois son épaisseur totale. Un poteau est un élément dont le grand côté de la section transversale ne dépasse pas 4 fois le petit côté de celle-ci et dont la hauteur est au moins égale à 3 fois le grand côté. Lorsque ce n’est pas le cas, il convient de la considérer comme un voile.

L’EUROCODE 0 : EN 1990 SECTION 6 – VERIFICATION PAR LA METHODE DES COEFFICIENTS PARTIELS VALEURS DE CALCUL DES ACTIONS Fd = f Frep avec Frep = Fk VALEURS DE CALCUL DE PROPRIETES DES MATERIAUX Xd =  Fk est la valeur caractéristique de l’action; Frep est la valeur représentative appropriée de l’action; f est un coefficient partiel pour l’action;  est soit 1,00 soit 0, 1 ou 2. Xk est la valeur caractéristique de la propriété du matériau  est la valeur moyenne du coefficient de conversion qui tient compte : - des effets de volume et d’échelle; - des effets de l’humidité et de la température; - et d’autres paramètres s’il y a lieu. m est un coefficient partiel pour la propriété du matériau. Xk m

L’EUROCODE 0 : EN 1990 SECTION 6 - LES ETATS LIMITES ULTIMES EQU Les états-limites sont associés à une rupture entraînant l’effondrement total ou partiel de la structure considérée, et mettant en cause la sécurité des personnes et/ou des biens. L’EUROCODE 0 DEFINIT 4 ETATS LIMITES ULTIMES EQU EQUILIBRE STATIQUE Perte d’équilibre statique de la structure ou d’une partie quelconque de celle-ci, considérée comme un corps rigide, lorsque : des variations mineures de la valeur ou de la distribution spatiale d’actions d’une même origine sont significatives, et les résistances des matériaux de construction ou du sol ne sont généralement pas déterminantes. STR Défaillance interne ou déformation excessive de la structure ou d’éléments structuraux y compris semelles, pieux, murs de soubassement, etc., lorsque la résistance des matériaux de construction de la structure est déterminante. GEO Défaillance ou déformation excessive du sol, lorsque les résistances du sol ou de la roche sont significatives pour la résistance. FAT Défaillance de la structure ou d’éléments structuraux due à la fatigue.

SECTION 6 - LES ETATS LIMITES ULTIMES L’EUROCODE 0 : EN 1990 SECTION 6 - LES ETATS LIMITES ULTIMES COMBINAISONS D’ACTIONS Combinaisons CARACTERISTIQUES Combinaison FREQUENTE Combinaison QUASI-PERMANENTE

SECTION 6 - LES ETATS LIMITES ULTIMES L’EUROCODE 0 : EN 1990 SECTION 6 - LES ETATS LIMITES ULTIMES COMBINAISONS D’ACTIONS Combinaisons FONDAMENTALES : 6.10 – 6.10 a/b pour situations de projet durables ou transitoires Combinaisons ACCIDENTELLES : 6.11 pour situations de projet accidentelles Combinaisons SISMIQUES : 6.12 pour situations de projet sismiques

L’EUROCODE 0 : EN 1990 LES ETATS LIMITES DE SERVICE (ELS) 1/6 LES ETATS LIMITES DE SERVICE COURANTS CONCERNENT : La limitation des contraintes La maîtrise de la fissuration La limitation des flèches Les états-limites de service sont associés à des états de la structure, ou de certaines de ses parties, lui causant des dommages limités mais rendants son usage impossible dans le cadre des exigences définies lors de son projet (exigences de fonctionnement, de confort pour les usager ou d’aspect). Ils sont définis en tenant compte des conditions d’exploitation ou de durabilité de la construction ou de l’un de ses éléments : sans qu’il puisse en résulter, du moins à court terme, la ruine de la construction.

Gk,j + Qk,1 +  0,iQk,i j1 i>1 Gk,j + 1,1 Qk,1 +  2,1Qk,i L’EUROCODE 0 : EN 1990 LES ETATS LIMITES DE SERVICE (ELS) 2/6 On distingue 3 TYPES DE COMBINAISONS D’ACTIONS : Combinaison caractéristique (ELS irréversibles) Combinaison fréquente (ELS réversibles) Combinaison quasi-permanente (ELS réversibles) Gk,j + Qk,1 +  0,iQk,i j1 i>1 Gk,j + 1,1 Qk,1 +  2,1Qk,i Gk,j +  2,1Qk,i j1 i1

L’EUROCODE 0 : EN 1990 LES ETATS LIMITES DE SERVICE (ELS) 3/6 LIMITATION DES CONTRAINTES : La contrainte de compression dans le béton doit être limitée afin d’éviter les fissures longitudinales, les micro-fissures ou encore des niveaux élevés de fluage, lorsque ceux-ci pourraient avoir des effets inacceptables pour le fonctionnement de la structure. Les contraintes de traction dans les armatures doivent être limitées afin d’éviter les déformations inélastiques ainsi qu’un niveau de fissuration ou de déformation inacceptable.

L’EUROCODE 0 : EN 1990 LES ETATS LIMITES DE SERVICE (ELS) 4/6 MAITRISE DE LA FISSURATION : La fissuration doit être limitée de telle sorte qu’elle ne porte pas préjudice au bon fonctionnement ou à la durabilité de la structure ou encore qu’elle ne rende pas son aspect inacceptable. La fissuration est normale dans les structures en béton armé soumises à des sollicitations de flexion, d’effort tranchant, de torsion ou de traction résultant soit d’un chargement direct soit de déformations gênées ou imposées.

L’EUROCODE 0 : EN 1990 LES ETATS LIMITES DE SERVICE (ELS) 5/6 VALEURS RECOMMANDÉES D’OUVERTURE DES FISSURES EN FONCTION DE LA CLASSE D’EXPOSITION : Classe d’exposition Éléments en béton armé et éléments en béton précontraint à armatures non adhérentes Éléments en béton précontraint à armatures adhérentes Combinaison quasi-permanente des charges Combinaison fréquente des charges X0, XC1 0,4 0,2 XC2, XC3, XC4 0,3 XD1, XD2, XS1, XS2, XS3 Décompression

L’EUROCODE 0 : EN 1990 LES ETATS LIMITES DE SERVICE (ELS) 6/6 LIMITATION DES FLECHES : La déformation d’un élément ou d’une structure ne doit pas être préjudiciable à leur bon fonctionnement ou à leur aspect. Il convient de fixer des valeurs limites appropriées des flèches, en tenant compte de la nature de l’ouvrage, des finitions, des cloisons et accessoires, et de sa destination. Il convient de limiter les déformations aux valeurs compatibles avec les déformations des autres éléments liés ç la structure tels que cloisons, vitrages, bardages, réseaux ou finitions.

L’EUROCODE 0 : EN 1990 ANNEXE A1 : APPLICATION POUR LES BATIMENTS 1/3 Cette annexe fournit les règles pour établir les combinaisons d’actions pour les bâtiments : ELU : expressions 6.10 à 6.12b ELS : expressions 6.14 à 6.16b VALEURS RECOMMANDEES DES COEFFICIENTS  Exemple : CATEGORIE A : habitation, zones résidentielles 0 = 0,7; 1 = 0,5; 2 = 0,3 CATEGORIE D : commerces 0 = 1; 1 = 0,9; 2 = 0,8

L’EUROCODE 0 : EN 1990 ANNEXE A1 : APPLICATION POUR LES BATIMENTS 2/3 ETATS LIMITES ULTIMES COMBINAISON FONDAMENTALE : équation 6.10 / 6.10a et 6.10b COMBINAISON ACCIDENTELLE : équation 6.11 COMBINAISON SISMIQUE : équation 6.12 Exemples d’équation 6.10 : 1.10Gk,sup + 0,90Gk,inf + 1,50Qk1 + 1,5o,i Qk,i 1.35Gk,sup + 1,00Gk,inf + 1,50Qk,1 + 1,50,iQk,i 1.15Gk,sup + 1,00Gk,inf + 1,50Qk,1 + 1,50,iQk,i i>1 i>1 i>1 AVEC : Gk,sup Actions permanentes défavorables Gk,inf Actions permanentes favorables Gk,1 Action variable dominante Gk,i Action variable d’accompagnement

L’EUROCODE 0 : EN 1990 ANNEXE A1 : APPLICATION POUR LES BATIMENTS 3/3 ETATS LIMITES DE SERVICE COMBINAISON CARACTERISTIQUE : équation 6.14 COMBINAISON FREQUENTE : équation 6.15 COMBINAISON QUASI-PERMANENTE : équation 6.16 Valeurs de calcul des actions à utiliser dans la combinaison d’actions Combinaison Actions permanente Gd Actions variables Qd Défavorables Favorables Dominante Autres Caractéristique Gkj,sup Gkj,inf Qk,1 0,iQk,i Fréquente 1,1Qk,1 2,iQk,i Quasi-permanente 2,1Qk,1

L’EUROCODE 0 : EN 1990 ANNEXE B : GESTION DE LA FIABILITE STRUCTURALE POUR LES CONSTRUCTIONS Cette annexe définit des CLASSES DE CONSEQUENCE pour tenir compte des conséquences de la défaillance ou du mauvais fonctionnement de la structure. Classes de conséquences Description Exemples de bâtiments et de travaux de génie civil CC3 Conséquence élevée en termes de perte de vie humaine, ou conséquences économiques, sociales ou d’environnement très importantes Tribunes, bâtiments publics où les conséquences de la défaillance seraient élevées (par exemple, salle de concert) CC2 Conséquence moyenne en termes de perte de vie humaine, conséquences économiques, sociales ou d’environnement considérables Bâtiments résidentiels et de bureaux, bâtiments publics où les conséquences de la défaillance seraient moyennes (par exemple, bâtiments de bureaux) CC1 Conséquence faible en termes de perte de vie humaine, et conséquences économiques, sociales ou d’environnement faibles ou négligeables Bâtiments agricoles normalement inoccupés (par exemple, bâtiments de stockage, serres)

ACTIONS SUR LES STRUCTURES EUROCODE 1 : ACTIONS SUR LES STRUCTURES

COMBINAISONS D’ACTION ACTIONS COMBINAISONS D’ACTION ÉTATS LIMITES

LES ACTIONS SUR LES STRUCTURES LA NOTION D’ACTION COUVRE : un ensemble de forces (charges) appliquées à la structure (action directe); ou un ensemble de déformations ou d’accélérations imposées, ou résultant, par exemple, de changements de température, de variations du taux d’humidité de déplacements d’appuis, de tassements différentiels ou de tremblements de terre (action indirecte). 4 TYPES D’ACTIONS : les actions sont classées en fonction de leur variation dans le temps ACTIONS PERMANENTES : G (durée d’application continue et égale à la durée de vie de la structure, variations négligeables dans le temps, ex : poids propre, poussée des terres, revêtements de chaussées, actions indirectes provoquées par un retrait) ACTIONS VARIABLES : Q (actions variables dans le temps, ex : charges d’exploitation sur les planchers, trafic, vent, neige) ACTIONS ACCIDENTELLES : Ad (actions exceptionnelles mais prévisibles) (ex : choc de véhicules, explosion, incendie) ACTIONS SISMIQUES : Aed On distingue ACTIONS STATIQUES : neige, charges de mobilier ACTIONS DYNAMIQUES : trafic, vent, séisme, choc

PRINCIPE DU DIMENSIONNEMENT LES ACTIONS appliquées à l’ouvrage conduisent à des effets sur la structure : EFFORTS – DEFORMATIONS qui se traduisent par des sollicitations (moment fléchissant, effort normal, effort tranchant,…). LES MATERIAUX composants la structure résistent à ces effets PRINCIPE GENERAL : EFFETS DES ACTIONS < RESISTANCES DES MATERIAUX NOTA : Compte tenu des incertitudes sur les actions appliquées et les résistances des matériaux, on introduit des marges de sécurité, sous forme de coefficients de sécurité ou de pondération. La démarche semi-probabilistique se traduit par des règles, en partie forfaitaires, qui introduisent la sécurité par : - des valeurs représentatives des diverses grandeurs aléatoires (actions et résistances), - des coefficients partiels de sécurité.

DEMARCHE A SUIVRE POUR LE DIMENSIONNEMENT 4 ETAPES : 1. Analyse et modélisation de la structure et détermination des actions qui lui sont appliquées et des classes d’exposition (influence de l’environnement) 2. Détermination des sollicitations – Choix des caractéristiques et des résistances des matériaux (en fonction des performances à atteindre en phase définitive et en phase de travaux : coulage, décoffrage, manutention …) 3. Détermination des sections d’Armatures - Pour chaque état-limite, pour chaque section de la structure étudiée, il faut montrer, pour le cas de charge le plus défavorable, sous la combinaison d’action considérée, que la sollicitation agissante ne dépasse pas la sollicitation résistante 4. Dessin des armatures prenant en compte les contraintes d’exécution sur chantier

EUROCODE 1 : ACTIONS SUR LES STRUCTURES SOMMAIRE Section 1 – Généralités 1.1 Domaine d’application 1.2 Références normatives 1.3 Distinction entre Principes et Règles d’Application 1.4 Termes et définitions 1.5 Symboles 2 Section 2 – Classification des actions 2.1 Poids propre 2.2 Charges d’exploitation 3 Section 3 – Situations de projet 3.1 Généralités 3.2 Charges permanentes 3.3 Charges d’exploitation 4 Section 4 – Poids volumiques des matériaux de construction et des matériaux stockés 4.1 Généralités 5 Section 5 – Poids propre des constructions 5.1 Représentation des actions 5.2 Valeurs caractéristiques de poids propre Section 6 – Charges d’exploitation des bâtiments 6.1 Représentation des actions 6.2 Dispositions des charges 6.3 Valeurs caractéristiques des charges d’exploitation 6.4 Charges horizontales sur les parapets et les murs de séparation agissant comme barrières Annexe A (informative) Tableaux des valeurs nominales des poids volumiques des matériaux de construction et des valeurs nominales des poids volumiques et des angles de talus naturel des matériaux stockés Annexe B (informative) Barrière de sécurité et parapets pour parkings

EUROCODE 1 : ACTIONS SUR LES STRUCTURES DOMAINES D’APPLICATION L’EN 1991-1-1 définit des actions et fournit des indications pour la conception structurale de bâtiments et d’ouvrages de génie civil, ainsi que des considérations géotechniques; elles concernent : les poids volumiques des matériaux de construction; les poids propre des constructions; les charges d’exploitation pour les bâtiments.

EUROCODE 1 : ACTIONS SUR LES STRUCTURES SYMBOLES A Aire chargée A0 Aire de référence Qk Valeur caractéristique d’une charge concentrée variable gk Poids par unité de surface ou poids par unité de longueur n Nombre d’étages qk Valeur caractéristique d’une charge uniformément répartie ou d’une charge linéique A, n Coefficient de réduction  Poids volumique apparent  Coefficient de majoration dynamique 0 Coefficient définissant la valeur de combinaison d’une action variable  Angle de talus naturel (degrés)

EUROCODE 1 : ACTIONS SUR LES STRUCTURES SECTION 2 : CLASSIFICATION DES ACTIONS 2 familles d’ACTIONS : POIDS PROPRE CHARGES D’EXPLOITATION chaque charge d’exploitation est définie par 2 valeurs : CHARGE UNIFORMEMENT REPARTIE : qk CHARGE PONCTUELLE : Qk

EUROCODE 1 : ACTIONS SUR LES STRUCTURES SECTION 4 : POIDS VOLUMIQUES DES MATERIAUX DE CONSTRUCTION ET DES MATERIAUX STOCKES L’Annexe A donne les POIDS VOLUMIQUES : des MATERIAUX de CONSTRUCTION Béton  Éléments de maçonnerie  Métaux  Mortier  Bois  Verre Matériaux utilisés pour les ponts routes et les ponts rails des MATERIAUX STOCKES : dans l’industrie du bâtiment : granulats, ciment, eau… dans l’activité agricole : engrais, céréales, foin, paille… dans l’industrie alimentaire : farine, fruits, sucre, pommes de terre… liquides : boissons, huiles, hydrocarbures… combustibles solides : charbon, bois de chauffage… produits divers : livres, papier, caoutchouc…

EUROCODE 1 : ACTIONS SUR LES STRUCTURES SECTION 5 : POIDS VOLUMIQUES DES CONSTRUCTIONS La section 5 fournit des méthodes d’évaluation des valeurs caractéristiques du poids propre des constructions : le POIDS PROPRE inclut : les éléments STRUCTURAUX les éléments NON STRUCTURAUX : toitures, cloisons, bordages, plafonds suspendus les EQUIPEMENTS FIXES : ascenseurs, équipements électriques, réseaux de câble… NOTA : L’article 5.2.3 donne des dispositions complémentaires particulières pour les ponts

EUROCODE 1 : ACTIONS SUR LES STRUCTURES SECTION 6 : CHARGES D’EXPLOITATION DES BATIMENTS La section 6 donne des valeurs caractéristiques des charges d’exploitation pour les planchers et les couvertures; ces valeurs sont définies en fonction de la catégorie d’usage des bâtiments : A- Lieux de vie domestique : habitation et résidentiel B- Lieux de travail de bureau : bureaux C- Lieux de réunions : salles de réunion, de spectacles, de sport, de déambulation, etc. D- Aires de commerces : boutiques et grandes surfaces de ventes E- Aires de stockage : entrepôts et archives et locaux industriels F- Surfaces de stationnement et de circulation automobiles dans les bâtiments : garages et aires de circulation G- Surfaces de stationnement et de circulation de camions moyens dans les bâtiments : garages et aires de circulation H- Surfaces de toitures inaccessibles I- Surfaces de toitures accessibles K- Hélistations NOTA : Elle définit aussi les charges horizontales sur les parapets et les murs de séparation agissant comme barrière.

EUROCODE 1 : ACTIONS SUR LES STRUCTURES EC 1 : Partie 1.3 CHARGES DE NEIGE Carte des charges de neige en France (zones de neige) EC 1 : Partie 1.4 ACTIONS DU VENT Action du vent turbulent - pression dynamique de référence - carte de la valeur de base de la vitesse de référence en France Instabilité aérolastiques EC 1 : Partie 1.5 ACTIONS THERMIQUES Actions thermiques pour les bâtiments - profils de température dans différentes parties d’un bâtiment - températures de base Actions thermiques pour les ponts - étendue maximale des variations de températures - gradient thermique

EUROCODE 1 : ACTIONS SUR LES STRUCTURES EC 1 : Partie 1.6 ACTIONS EN COURS D’EXECUTION Actions applicables aux ouvrages en phase d’exécution et aux ouvrages auxiliaires (échafaudage, cintre, batardeau…) 6 charges d’exécution (Qc) - personnel et outillage léger - stockage d’éléments déplaçables - équipement non permanent - machines et équipement lourd déplaçable - accumulation de matériaux de rebut - charges dues à des parties d’une structures en phases provisoires EC 1 : Partie 1.7 ACTIONS ACCIDENTELLES Chocs dus au trafic routier, ferroviaire, fluvial et maritime Explosions intérieures

EUROCODE 1 : ACTIONS SUR LES STRUCTURES EC 1 : Partie 2 ACTIONS SUR LES PONTS DUES AU TRAFIC ACTIONS DES TRAFICS ROUTIER – FERROVIAIRE – PIETONNIER L’EC1 : Partie 2 définit des modèles de charges pour les : - charges d’exploitation sur les ponts routiers - actions dues aux piétons - charges sur les ponts ferroviaires dues au trafic

CALCUL DES STRUCTURES MIXTE ACIER-BÉTON L’EUROCODE 4 CALCUL DES STRUCTURES MIXTE ACIER-BÉTON

L’EUROCODE 4 : EN 1994 L’Eurocode 4 concerne la conception et le calcul des structures et éléments structuraux mixtes acier-béton relevant du domaine du bâtiment et de celui des ouvrages de génie civil. La partie 1-1 de l’Eurocode 4 présente les règles générales de conception et de calcul des structures mixtes, et les règles particulières au seul domaine du bâtiment. La partie 2 de l’Eurocode 4 concerne la conception et les règles de calcul relatives aux ponts mixtes acier-béton. Ce document reprend in extenso les règles générales de la partie 1-1 de l’Eurocode 4 strictement applicables au domaine des ponts mixtes acier-béton, en y ajoutant les règles complémentaires spécifiques à ce domaine.

L’EUROCODE 4 : EN 1994 Est mixte tout élément structural de construction qui associe deux matériaux de nature et de propriétés différentes afin de tirer le meilleur profit de la résistance mécanique issue de leur association. L’idée première est donc d’utiliser : - le béton, afin de résister aux efforts de compression, - l’acier, afin de résister aux efforts de traction et aux efforts tranchants. La solidarisation des deux matériaux est obtenue au moyen d’organes de liaison, dits connecteurs, fixés sur l’ élément métallique (par exemple des goujons soudés, des cornières soudées ou clouées, des butées, etc.). Leur rôle est d’empêcher ou de limiter le glissement pouvant se produire le long de l’interface acier-béton. CLASSES DE RESISTANCE DES BETONS Comprises entre C20/25 et C60/75

L’EUROCODE 2 EUROCODE BÉTON

L’ EUROCODE 2 : EN 1992 La norme de base concernant le calcul des structures en béton est la norme EN 1992-1-1 Règles générales et règles pour les bâtiments. Avec son Annexe Nationale, elle est destinée à remplacer : les règles Béton Armé aux États Limites 91 révisées 99 les règles Béton Précontraint aux États Limites 91 révisées 99 du fascicule 62 titre 1er section I et II du Cahier des Clauses Techniques Générales applicables aux marchés publics de travaux.

L’EUROCODE 2 : EN 1992 L’EUROCODE 2 S’APPLIQUE AU CALCUL DES BÂTIMENTS ET DES OUVRAGES DE GÉNIE CIVIL EN BÉTON NON ARMÉ, EN BÉTON ARMÉ OU EN BÉTON PRÉCONTRAINT. Il est conforme aux principes et exigences de sécurité et d’aptitude au service des ouvrages et aux bases de calcul et de vérification données dans l’EN 1990 : Bases de calcul des structures. L’EUROCODE 2 ne traite que ce qui concerne les exigences de RÉSISTANCE MÉCANIQUE, d’APTITUDE AU SERVICE, de DURABILITÉ et de RÉSISTANCE AU FEU des STRUCTURES EN BÉTON. Comme pour tous les Eurocodes, l’application en France de l’EC 2 ne peut se faire qu’en concomitance avec son ANNEXE NATIONALE.

L’EUROCODE 2 : EN 1992 L’EUROCODE 2 s’applique au calcul des bâtiments et des ouvrages de génie civil en béton non armé, en béton armé ou en béton précontraint. Il est conforme aux principes et exigences de sécurité et d’aptitude au service des ouvrages et aux bases de calcul et de vérification données dans l’EN 1990 : Bases de calcul des structures. L’EUROCODE 2 ne traite que ce qui concerne les exigences de résistance mécanique, d’aptitude au service, de durabilité et de résistance au feu des structures en béton. Les autres exigences, celles relatives aux isolations thermiques et acoustiques, par exemple, ne sont pas abordées. Comme pour tous les Eurocodes, l’application en France de l’EC 2 ne peut se faire qu’en concomitance avec son Annexe Nationale. Celle-ci a en effet un caractère normatif sur le plan National, après la procédure habituelle d’adoption d’une norme Française. L’annexe Nationale définit les valeurs des paramètres appelés NDP (paramètres déterminés au niveau National) dans le texte Européen, dont la valeur est laissée au libre choix de chaque pays. On trouve, dans cette annexe, le choix des méthodes proposées et l’applicabilité des Annexes informatives et des précisions non contradictoires permettant d’éclairer certains points.

LES EVOLUTIONS DE L’ EUROCODE 2 1 SEUL TEXTE POUR LE BETON ARME ET LE BETON PRECONTRAINT PAS DE MODIFICATION DE LA METHODOLOGIE GENERALE DE CALCUL UN CERTAIN NOMBRE DE METHODES DE CALCUL NOUVELLES PLUS GRANDE LIBERTE DE CONCEPTION

L’ EUROCODE 2 : EN 1992 CALCUL DES STRUCTURES EN BETON : EN 1992-1-1 : Règles générales et règles pour les bâtiments EN 1992-1-2 : Règles générales – Calcul du comportement au feu EN 1992-2 : Ponts EN 1992-3 : Silos et réservoirs NOTA : L’EC 2 est associé aux normes suivantes : EN 1990 : Bases de calcul des structures EN 1991 : Actions sur les structures ENV 13670 : Exécution des ouvrages en béton EN 1998 : Calcul des structures pour leur résistance aux séismes NF EN 206-1 : Norme béton

MISE A DISPOSITION DE L’EUROCODE 2 Partie 1-1 : Norme Française parue en Octobre 2005, enquête sur son Annexe Nationale prévue début 2006 Partie 1-2 : d° partie 1-1 Partie 2 : en attente de publication en NF Partie 3 : vote Européen acquis, en finalisation éditoriale.

L’ EUROCODE 2 : EN 1992-1-1 PARTIE 1-1 : RÈGLES GÉNÉRALES ET RÈGLES POUR LES BÂTIMENTS SOMMAIRE 1 - GÉNÉRALITÉS 2 - BASES DE CALCUL 3 - MATÉRIAUX 4 – DURABILITÉ ET ENROBAGE DES ARMATURES 5 – ANALYSE STRUCTURALE 6 – ÉTATS LIMITES ULTIMES 7 – ÉTATS LIMITES DE SERVICES

L’ EUROCODE 2 : EN 1992-1-1 PARTIE 1-1 : RÈGLES GÉNÉRALES ET RÈGLES POUR LES BÂTIMENTS SOMMAIRE (suite) 8 – DISPOSITIONS CONSTRUCTIVES RELATIVES AUX ARMATURES DE BÉTON ARMÉ ET DE PRÉCONTRAINTE 9 - DISPOSITIONS CONSTRUCTIVES RELATIVES AUX ÉLÉMENTS ET RÈGLES PARTICULIERES 10 – RÈGLES ADDITIONNELLES POUR LES ÉLÉMENTS ET LES STRUCTURES PRÉFABRIQUÉES EN BÉTON 11 – STRUCTURES EN BÉTON DE GRANULATS LÉGERS 12 – STRUCTURES EN BÉTON NON ARMÉ OU FAIBLEMENT ARMÉ ANNEXES

L’ EUROCODE 2 : EN 1992-1-1 PARTIE 1-1 : RÈGLES GÉNÉRALES ET RÈGLES POUR LES BÂTIMENTS ANNEXES A (Informative) Modification des cœfficients partiels relatifs aux matériaux B (Informative) Déformations dues au fluage et au retrait C (Normative) Propriétés des armatures compatibles avec l’utilisation de cet Eurocode D (Informative) Méthode de calcul détaillée des pertes de précontrainte par relaxation E (Informative) Classes indicatives de résistance pour la durabilité

L’ EUROCODE 2 : EN 1992 PARTIE 1-1 : RÈGLES GÉNÉRALES ET RÈGLES POUR LES BÂTIMENTS ANNEXES F (Informative) Expressions pour le calcul des armatures tendues dans les situations de contraintes planes G (Informative) Interaction sol-structure H (Informative) Effets globaux du second ordre sur les structures I (Informative) Analyse des planchers-dalles et des voiles de contreventement J (Informative) Dispositions constructives pour des cas particuliers

L’EUROCODE 2 : EN 1992-1-1 L’EN 1992-1-1 décrit les principes et les exigences pour la sécurité, l’aptitude au service et la durabilité des structures en béton, ainsi que des règles spécifiques pour les bâtiments. Elle est fondée sur le concept d’état-limite, utilisé conjointement avec une méthode aux coefficients partiels. Des valeurs numériques de coefficients partiels ainsi que d’autres paramètres de fiabilité sont recommandées comme valeurs de base pour fournir un niveau de fiabilité acceptable. Elle énonce les principes de base de calcul des structures en béton non armé, armé ou précontraint, constitué de granulats de masse volumique normale ou de granulats légers. Elle ne couvre pas la résistance au feu, le calcul des ponts, des barrages, des plates-forme en mer ou des réservoirs. L’EN 1992-1-1 donne des valeurs avec des Notes indiquant où des choix nationaux peuvent devoir être effectués. Il convient par conséquent de doter la norme nationale transposant l’EN 1992-1-1 d’une Annexe Nationale contenant l’ensemble des Paramètres Déterminés au niveau National, qui devront être utilisés pour le calcul des bâtiments et des ouvrages de génie civil destinés à être construits dans le pays considéré.

PRESENTATION DE L’EN 1992-1-1 1/2 1. Généralités. Domaine d’application du Code, références normatives, hypothèses de conception, calcul, exécution et maintenance de la structure, distinction entre Principes et Règles d’application, Définitions et Symboles. 2. Bases de calcul. Références aux EN 1990 et 1991. Prise en compte des effets thermiques, des tassements différentiels, de la précontrainte, du retrait et du fluage, valeurs des  spécifiques aux matériaux. 3. Matériaux. Propriétés du béton, modèles de calcul à l’ELS et l’ELU; propriétés des armatures de béton armé et de béton précontraint. 4. Durabilité et Enrobage des armatures. L’environnement de la structure pour sa conception vis-à- vis de la durabilité et « durée d’utilisation de projet ». 5. Analyse structurale. Modélisation géométrique de la structure et méthodes de détermination des sollicitations, déformations et déplacements : analyse linéaire, analyse linéaire avec redistribution, analyse plastique, analyse non linéaire. Effets du second ordre sous sollicitation axiale : Etude par 4 méthodes : méthode générale par étude non linéaire, méthode basée sur la rigidité, méthode basée sur un coefficient d’amplification du moment, méthode basée sur la courbure. Structures et éléments de structure en béton précontraint, rupture fragile, force maximale à la mise en tension, pertes de précontrainte, prise en compte de la précontrainte dans l’analyse structurale, Effets de la précontrainte à l’ELU et à l’ELS.

PRESENTATION DE L’EN 1992-1-1 2/2 6. États Limites Ultimes. Calcul de la résistance à l’effort tranchant par une méthode de bielles d’inclinaison variable, détermination du cisaillement admissible des dalles aussi bien à l’effort tranchant qu’au cisaillement longitudinal à la jonction âme-nervure, développement des analyses par bielles et tirants. 7. États Limites de Service. Limite d’ouverture de fissure en fonction du type de structure et de l’environnement. 8. Dispositions constructives relatives aux armatures de BA et BP. Espacement des barres mandrins de cintrage, ancrage et adhérence, crochets normalisés, recouvrement et coutures, barres en paquets, disposition des armatures de précontrainte, transfert de précontrainte par fils de prétension, ancrages et coupleurs de post-tension. 9. Dispositions constructives relatives aux éléments et règles particulières. Définition des pourcentages mini d’armatures. 10. Règles additionnelles pour les éléments et les structures préfabriquées. Effets des traitements thermiques et ces effets sur la résistance, le fluage et le retrait du béton et sur la relaxation de l’acier de précontrainte. Règles particulières de conception et dispositions constructives pour les jonctions. 11. Structures en béton de granulats légers.

L’EUROCODE 2 : EN 1992-1-1 SECTION 2 – BASES DE CALCUL COEFFICIENTS PARTIELS RELATIFS AUX MATERIAUX POUR LES ELU Situations de projet C (béton) S (armatures passives) (précontrainte) Durable Transitoire 1,5 1,15 Accidentelle 1,2 1,0

fck est compris entre 12 et 90 MPa. L’EUROCODE 2 : EN 1992-1-1 SECTION 3 - MATERIAUX BETON Le BETON est défini par sa RESISTANCE CARACTERISTIQUE A LA COMPRESSION sur cylindre à 28 jours notée fck. fck est compris entre 12 et 90 MPa. COURBES CONTRAINTES – DEFORMATIONS - Courbe parabole rectangle - Courbe bilinéaire

L’EUROCODE 2 : EN 1992-1-1 SECTION 3 - MATERIAUX BETON RESISTANCES DE CALCUL - En compression fcd = cc fck / c - En traction fctd = ct fctk0,05 / c Avec fck résistance caractéristiques sur cylindre à 28 jours fctk0,05 fractile 5% de la résistance en traction défini à partir de la résistance moyenne en traction fctm c coefficient de sécurité = 1,5 pour les situations durables et transitoires cc et ct coefficients = 1

L’EUROCODE 2 : EN 1992-1-1 SECTION 3 - MATERIAUX ACIER PASSIFS Caractérisations définies dans l’Annexe C Diagrammes contraintes déformations branche horizontale branche inclinée fyk compris entre 400 et 600 MPa Armatures à haute adhérence 3 classes de ductilité

L’EUROCODE 2 : EN 1992-1-1 SECTION 3 - MATERIAUX ARMATURES DE PRECONTRAINTE Caractéristiques définies dans la norme EN 10138 Diagrammes contraintes déformations branche horizontale (sans limite) branche inclinée 3 classes de relaxation

L’EUROCODE 2 : EN 1992-1-1 SECTION 4 – DURABILITE ET ENROBAGE DES ARMATURES L’ENROBAGE EST FONCTION : DES CONDITIONS D’ADHERENCE DES CLASSES D’EXPOSITION DE LA DUREE D’UTILISATION DU PROJET : DUREE DE SERVICE DU TYPE D’ARMATURE / ACIER AU CARBONE, INOX DE LA CLASSE DE RESISTANCE DU BETON DU TYPE DE CONTRÔLE QUALITE : BETON ET ARMATURES

L’EUROCODE 2 : EN 1992-1-1 SECTION 5 – ANALYSE STRUCTURALE METHODES D’ANALYSE Pour les vérifications à l’ELU des structures, l’analyse peut être basée sur un modèle de comportement. linéaire élastique : sollicitations proportionnelles aux actions linéaire avec redistribution limitée plastique non linéaire formé de bielles et de tirants

L’EUROCODE 2 : EN 1992 SECTION 6 – ETATS LIMITES ULTIMES FLEXION SIMPLE et FLEXION COMPOSEE La méthode de calcul (règle des trois pivots) est analogue à celle des règles BAEL. Les seules particularités concernent des valeurs limites de contrainte ou de déformation des matériaux à utiliser EFFORT TRANCHANT TORSION POINÇONNEMENT METHODE DES BIELLES ET TIRANTS Cette méthode définit les bielles, les tirants, les divers types de nœuds pouvant les relier et calcule les efforts et le ferraillage correspondant FATIGUE

L’EUROCODE 2 : EN 1992 SECTION 7 – ETATS LIMITES DE SERVICE Les vérifications vis-à-vis des conditions de service sont définies en référence à : Une limitation des contraintes en service; - limitation de la contrainte de compression du béton - limitation de la contrainte de traction de l’acier Des états limites de fissuration ; - La vérification a pour objet de s’assurer que l’ouverture maximale calculée des fissures n’excède pas une limite, fonction en particulier de la classe d’exposition - La limitation de l’ouverture des fissures est obtenue en prévoyant un pourcentage minimal d’armatures passives et en limitant les distances entre les barres et les diamètres de celles-ci Des états limites de déformation. - Flèches limitées en fonction du type d’ouvrage

L’EUROCODE 2 : EN 1992 SECTION 8 – DISPOSITIONS CONSTRUCTIVES RELATIVES AUX ARMATURES DE BETON ARME ET DE PRECONTRAINTE Cette section donne les règles pratiques nécessaire à la réalisation des plans d’exécution. espacements horizontaux et verticaux diamètres de mandrin de pliage ancrages recouvrements ancrages des armatures de précontrainte par prétension dispositifs de paquets de barres zones d’ancrage de précontrainte

SECTION 12 – STRUCTURES EN BETON ARME OU FAIBLEMENT ARME L’EUROCODE 2 : EN 1992 SECTION 9 – DISPOSITIONS CONSTRUCTIVES RELATIVES AUX ELEMENTS ET REGLES PARTICULIERES Dans cette section, sont représentées quelques règles complémentaires relatives aux pourcentages minimaux et espacements minimaux des barres. Elles sont classées par éléments structuraux : poteaux, poutres, dalles, poutres-cloisons, etc. SECTION 10 – REGLES ADDITIONNELLES POUR LES ELEMENTS ET LES STRUCTURES PREFABRIQUES EN BETON La section 10 expose les particularités d’influence de la cure thermique sur les caractéristiques des bétons (résistance, fluage et retrait), sur la relaxation des aciers et sur les pertes par relaxation. Elle traite ensuite des dispositions constructives spécifiques et des assemblages. SECTION 12 – STRUCTURES EN BETON ARME OU FAIBLEMENT ARME Cette section fournit des règles complémentaires pour les structures en béton non armé ou lorsque le ferraillage mis en place est inférieur au minimum requis pour le béton armé.

AU SERVICE DE LA DURABILITÉ DES OUVRAGES EUROCODE 2 et NF EN 206-1 AU SERVICE DE LA DURABILITÉ DES OUVRAGES

MAÎTRISE DE LA FISSURATION ÉTATS LIMITES DE SERVICE (ELS) VALEURS RECOMMANDÉES D’OUVERTURE DES FISSURES EN FONCTION DE LA CLASSE D’EXPOSITION : Classe d’exposition Éléments en béton armé et éléments en béton précontraint à armatures non adhérentes Éléments en béton précontraint à armatures adhérentes Combinaison quasi-permanente des charges Combinaison fréquente des charges X0, XC1 0,4 0,2 XC2, XC3, XC4 0,3 XD1, XD2, XS1, XS2, XS3 Décompression

PHILOSOPHIE DE L’ENROBAGE SELON L’EUROCODE 2 Les recommandations de l’EUROCODE 2 en matière d’enrobage sont NOVATRICES. Elles visent, en conformité avec la norme NF EN 206-1, À OPTIMISER de manière pertinente LA DURABILITÉ DES OUVRAGES. La détermination de la VALEUR DE L’ENROBAGE doit prendre en compte : La CLASSE D’EXPOSITION dans laquelle se trouve l’ouvrage (ou la partie d’ouvrage), La DURÉE DE SERVICE attendue, La CLASSE DE RÉSISTANCE du béton, Le type de systèmes de CONTRÔLES QUALITÉ mise en œuvre pour assurer la régularité des performances du béton, La NATURE DES ARMATURES (acier au carbone, acier inoxydable) La MAÎTRISE DU POSITIONNEMENT DES ARMATURES.

OPTIMISATION DE L’ENROBAGE La valeur de l’enrobage peut ainsi optimisée en particulier : si l’on utilise des ARMATURES INOX, si l’on choisit un béton présentant une classe de RÉSISTANCE À LA COMPRESSION SUPÉRIEURE à la classe de référence (définie par la classe d’exposition), s’il existe un système de CONTRÔLE DE RÉGULARITÉ DES PERFORMANCES DU BÉTON et de MAÎTRISE DU POSITIONNEMENT DES ARMATURES : L’EUROCODE 2 permet aussi de dimensionner l’ouvrage pour une DURÉE DE SERVICE SUPÉRIEURE en augmentant la valeur de l’enrobage. L’OPTIMISATION DES PERFORMANCES DU BÉTON ET DE L’ENROBAGE DES ARMATURES CONSTITUE UN FACTEUR DE PROGRÈS ESSENTIEL POUR GARANTIR LA DURABILITÉ DES OUVRAGES.

ENROBAGE MINIMAL 1/2 L’enrobage minimal est défini dans l’EUROCODE 2, section 4 (article 4412). Il doit satisfaire en particulier aux exigences de bonnes transmissions des forces d’adhérences et aux conditions d’environnement. Il est donné par la formule : Cmin = max [Cmin,b / Cmin,dur + Cdur,y – Cdurst – Cdur,add / 10 mm] * Cmin,b : enrobage minimal vis-à-vis des exigences d’adhérences (béton/armature) * Cmin,dur : enrobage minimal vis-à-vis des conditions d’environnement (Cmin,dur tient compte de la classe d’exposition et de la classe liée à la structure qui dépend de la durée De service) * Cdur,y : marge de sécurité (valeur recommandée 0) * Cdur,st : réduction de l’enrobage minimal dans le cas d’acier inoxydable * Cdur,add : réduction de l’enrobage minimal dans le cas de protections supplémentaires

ENROBAGE MINIMAL 2/2 Valeurs de Cmin,dur requis vis-à-vis de la durabilité pour les armatures de Béton Armé Cmin,dur mm CLASSE D’EXPOSITION Classe liée à la structure X0 XC1 XC2 XC3 XC4 XD1 XD2 XD3 XS2 XS3 S1 10 15 20 25 30 S2 35 S3 40 S4 45 S5 50 S6 55 Il existe 6 classes liées à la structure. Les valeurs de Cmin,dur recommandées pour une durée de service (ou d’utilisation du projet) de 50 ans (bâtiments) correspondent à la classe S4.

DÉTERMINATION DE LA CLASSE STRUCTURALE Ce tableau permet en fonction de la qualité du béton, de la géométrie de l’ élément et du contrôle qualité de trouver la classe structurale à retenir. Critère CLASSE D’EXPOSITION X0 XC1 XC2 XC3 XC4 XD1 XS1 XA2 XD2 XS2 XD3 XS3 XA3 Durée d’utilisation de projet de 100 ans Majoration de 2 points Classe de résistance minimale C30/37 C35/45 C40/50 C45/55 Si résistance supérieure minoration de 1 point Maîtrise particulière de la qualité de production du béton Minoration de 1 point

PRISE EN COMPTE DES TOLÉRANCES D’EXÉCUTION Pour le calcul de l’enrobage nominal Cnom, l’enrobage minimal doit être majoré, au niveau du projet, pour tenir compte des tolérances pour écart d’exécution (∆ cdev). Valeur recommandée ∆ cdev = 10 mm Si la fabrication est soumise à un système d’assurance Qualité (incluant des mesures de l’enrobage) ∆ cdev sera compris entre 5 et 10 mm