BASE PLATE 360, plaque d'assise et tiges d'ancrage
Pied de poteau sous effort normal, moment et effort tranchant. On décrit le pied dans le panneau ou en toutes lettres dans un texte, et tout se recalcule à chaque frappe : contact sur le béton, longueur comprimée sous la plaque, traction dans les tiges, épaisseur de plaque, puis les cinq modes de ruine de l'ancrage et leur interaction. Le calcul bascule tout seul entre le régime où la plaque reste comprimée et celui où les tiges travaillent. Deux contrôles indépendants tournent à chaque calcul, et c'est par eux qu'il faut commencer la lecture.
La plaque suit l'AISC 360 et son guide de conception des pieds de poteau, l'ancrage suit l'ACI 318. Le référentiel, les méthodes qui n'en relèvent pas et le domaine d'emploi sont donnés plus bas.
Poteau et plaque
Béton et massif
Le massif environnant confine le béton sous la plaque, le gain plafonne au double dès que le massif fait deux fois la plaque dans les deux directions.
Sollicitations de service
| Action | permanente | variable |
|---|---|---|
| N (kN) | ||
| M (kN·m) | ||
| V (kN) |
Le frottement suppose la compression présente en même temps que le tranchant. À laisser négligé sous soulèvement au vent ou en situation sismique.
Tiges d'ancrage
Bords du massif
| Distance au bord | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|
| mm |
La première distance est celle prise dans le sens du cisaillement. C'est elle qui commande la rupture de bord du béton.
Référentiel normatif
La plaque et son contact sur le béton suivent l'ANSI/AISC 360, Specification for Structural Steel Buildings, et le guide de conception des pieds de poteau de l'American Institute of Steel Construction. L'ancrage suit l'ACI 318, Building Code Requirements for Structural Concrete, American Concrete Institute, ancrages coulés en place. Unités SI. Les combinaisons d'actions suivent l'ASCE 7.
Hors code. Modèle de plaque. La plaque est traitée comme trois consoles encastrées sur l'empreinte du poteau, chargées par la pression de contact : c'est une méthode de conception du guide, pas une prescription de code. Diagramme de contact. La répartition rectangulaire du contact et la position de la résultante relèvent du même guide. Frottement sous la plaque. La part de tranchant reprise par frottement est une disposition du guide, laissée en option et désactivée par défaut. Propriétés de section du poteau. Calculées sur la géométrie du profil, congés compris.
Domaine d'emploi. Ne sont pas traités, et donc pas justifiés ici : les armatures de reprise dimensionnées pour l'ancrage, qui sont pourtant la vraie réponse quand la résistance du béton plafonne dans un massif étroit ; l'éclatement latéral de la tête près d'un bord ; les groupes de tiges chargés de façon excentrée dans leur plan ; les tiges scellées chimiquement, à crosse ou à adhérence ; les dispositions sismiques d'ancrage ; la bêche de cisaillement ; les goussets raidisseurs ; la flexion déviée du pied de poteau ; et le soulèvement d'ensemble.
Plaque et contact sur le béton
Modes de ruine de l'ancrage
Section du poteau et tige retenue
Format de texte, mémento complet
Principe. Une instruction par ligne, le mot-clé d'abord. Une barre oblique en
début de ligne ouvre un commentaire. Les valeurs se donnent en CLE=valeur, dans
l'ordre que l'on veut. Point ou virgule décimale indifféremment. Unités :
millimètre pour les longueurs, kilonewton et kilonewton-mètre pour les efforts,
mégapascal pour les résistances.
TITRE texte libre jusqu'à la fin de la ligne
POTEAU HEB 300 profil du catalogue
METHODE LRFD ou ASD
PLAQUE N=500 B=500 TP=40 FY=275 longueur, largeur, épaisseur posée,
limite d'élasticité
BETON FC=30 NM=1000 BM=1000 HA=600 FISSURE=NON
résistance, massif et son épaisseur
EFFORT N_G=400 N_Q=300 M_G=60 M_Q=40 V_G=20 V_Q=15
FROTTEMENT NON ou OUI
TIGES M24 NUANCE=F1554-55 NB=4 BORD=50 ENTRAXE=300 DW=44 HEF=400
diamètre, nuance, nombre, distance au
bord de plaque, entraxe, tête, ancrage
BORDS CA1=400 CA2=400 CA3=400 CA4=400
distances aux bords du massif, la
première dans le sens du cisaillement
Méthode. Tout se joue sur l'excentricité, rapport du moment à l'effort normal, comparée à une excentricité critique qui dépend de la plaque et de la résistance du béton. En deçà, la plaque reste entièrement comprimée et les tiges ne servent qu'au montage et à la reprise du tranchant. Au-delà, une partie de la plaque décolle, la longueur comprimée se résout par l'équilibre, et les tiges prennent la traction. L'épaisseur est ensuite la plus grande des trois flexions : console comprimée, console transversale, et flexion apportée par la traction des tiges.
Ancrage. Cinq modes de ruine sont examinés séparément, l'acier de la tige et quatre ruines du béton. Le plus faible commande, et ce n'est presque jamais l'acier. La résistance du cône de béton dépend de l'aire réellement projetée, bornée par les bords du massif et par le recouvrement entre tiges : dans un massif étroit, allonger l'ancrage peut faire baisser la résistance calculée, car l'aire de référence croît plus vite que l'aire disponible. La sortie est d'élargir le massif ou de disposer des armatures de reprise, cas non couvert ici.
Contrôle. Deux recoupements tournent à chaque calcul et sont affichés avant tout résultat. Le premier reprend la traction d'ancrage par un modèle simplifié en couple, la résultante de compression ramenée au bord de la plaque : le bras de levier y est plus grand que dans le calcul complet, donc ce modèle sous-estime la traction, et l'écart mesure ce qu'apporte la position réelle de la résultante. Il vaut couramment de quelques pour cent à une trentaine. Un écart plus grand, ou de signe inverse, appelle une relecture des données. Le second borne la compression pondérée par la capacité de contact de la plaque entière. Les bilans d'équilibre du diagramme de contact, eux, bouclent par construction : la longueur comprimée et la traction sortent justement de ces équations, les afficher donnerait l'illusion d'une vérification là où il n'y a qu'une identité.
Lecture du contact. Quand les tiges travaillent, le modèle place la contrainte de contact à son maximum admissible par construction : son taux d'emploi vaudrait un en toute circonstance et ne dirait rien. L'emploi de la plaque se mesure alors par la longueur comprimée rapportée à la longueur de plaque.
Domaine d'emploi. Poteau laminé en I sur plaque rectangulaire, tiges droites coulées en place avec tête, disposées en deux files symétriques, moment d'axe fort seul.