Détermination des efforts appliqués aux ancrages

Pour déterminer les efforts appliqués aux ancrages, il faut tenir compte des paramètres suivants :

• poids de la pièce
• adhérence au moule
• moyen de levage qui implique un coefficient dynamique
• angle d’élingage
• nombre et position des points de levage (nombre de points efficaces).

Poids de la pièce préfabriquée
Le poids à prendre en compte dans les calculs est le poids reel de la pièce, additionné du poids des éléments qui seront levés avec elle (coffrage, éléments pré-assemblés…).

Adhérence au coffrage
L’effort d’adhérence q_adh. se manifeste lors du décoffrage de la pièce ; il est fonction du type de moule utilisé et est défini dans le tableau ci-dessous :

La surface à prendre en compte dans les calculs est la surface de béton encore en contact avec le moule lors du décoffrage. Pour des surfaces de béton matricées, ces efforts d’ahérence seront plus importants que dans le tableau et devront être calculés à part. Dans certains cas particuliers, l’effort d’adhérence peut être nul : pièces précontraintes, pièces coulées dans un coffrage perdu…

Efforts dynamiques
Lors du levage et du déplacement des pièces préfabriquées, les ancrages sont soumis à des efforts dynamiques. Ces efforts dépendent du type d’engin de levage utilisé et sont pris en compte via un coefficient dymanique défini dans le tableau ci-dessous :

Dans les autres cas, le coefficient dynamique sera évalué par une personne qualifiée.

Angle d’élingage

Si les élingues ne sont pas verticales lors du levage, l’effort dans les ancrages est pondéré par le coefficient d’élingage repris dans le tableau ci-dessous. Ce coefficient dépend de l’angle qui est l’angle au sommet des 2 élingues diamétralement opposées.

Avec D = distance entre les deux ancrages diamétralement opposés

Nombre de points de levage efficaces

Dans un système statique, la répartition des charges dans les élingues dépend de la position des points d’ancrage et de la tension dans les élingues ; en effet, si les points ne sont pas parfaitement symétriques ou si les élingues ne sont pas toutes de la même longueur, certaines ne seront pas tendues. C’est pourquoi, lors de l’utilisation d’élingues 4 brins, seuls 2 points de levage efficaces sont pris en compte dans le dimensionnement.

Tous les points de levage mis en place sont considérés dans le calcul lors de l’utilisation d’un système permettant de répartir les charges sur tous les ancrages (palonnier équilibreur, élingues avec poulies…).

          4 points efficaces                                                   2 points efficaces

Détermination des efforts appliqués aux ancrages

Les efforts, E_d, doivent être calculés selon la formule suivante :

avec:

• G = poids de la pièce (kN)
• q_adh = adhérence (kN/m²)
• A_f = surface coffrée (m²)
• φ_dyn = coefficient dynamique
• &phi_e = coefficient d’élingage
• N_eff = nombre de points efficaces

Conclusion

La charge maximale d’utilisation de l’ancrage choisi doit être supérieure à E_d.
Il est parfois nécessaire de calculer les efforts appliqués aux ancrages à différents stades de fabrication pour définir le cas le plus défavorable et choisir les ancrages adaptés (manutention usine, levage sur chantier, relevage…).

La résistance béton lors des différentes étapes de levage (en usine et sur chantier) doit être prise en compte pour le choix de la taille et du type d’ancrage.

Le choix de l’ancrage et la vérification de sa résistance vis-à-vis de l’arrachement béton doit être faite par une personne qualifiée.