Vous trouverez ci-après les différents aspects techniques des ancrages mécaniques et chimiques installés dans le béton. Il est spécifié les différentes situations dans lesquelles un ancrage correctement installé peut échouer et détaille les principales ruptures qu’il peut subir et pourquoi elles se produisent.
Lors de la méthode de calcul et de la vérification, il faut s’assurer que l’installation est suffisamment résistante pour supporter les situations suivantes :
La différence se fait en fonction des charges auxquelles les ancrages sont soumis, les ruptures sont regroupées selon si la charge appliquée est une charge de traction ou de cisaillement. Il n’est nécessaire de vérifier ces catégories que s’il existe des charges combinées de traction et de cisaillement.
TRACTION
1. Rupture de l’acier
Mode de rupture caractérisé par la fracture de la partie métallique de l’ancrage. Elle se produit lorsqu’un ancrage est soumis à une charge de traction supérieure à la résistance de l’acier. La rupture se produit généralement dans la zone présentant la plus petite section. Dans le cas des ancrages à filetage mâle, la rupture se produit dans la zone de la bague ; une partie de la tige restera à l’intérieur du trou d’installation, se brisant par-dessus la bague.
2. Rupture par extraction
Mode de rupture caractérisé par l’extraction du corps de l’ancrage sans que la résistance totale du béton ne soit atteinte. Ceci se produit lorsque la charge de traction appliquée à l’ancrage dépasse la force de friction ou de serrage entre le mécanisme de fixation et la face interne du béton, ce qui entraîne l’extraction complète de l’ancrage. Dans le cas des ancrages à filetage mâle, la bague reste généralement à l’intérieur du trou, ce qui entraîne l’extraction complète du corps. Ce type de rupture ne s’applique qu’aux ancrages mécaniques.
3. Rupture par cône de béton
Mode de rupture caractérisé par la rupture du béton qui se produit lorsque la charge de traction à laquelle l’ancrage est soumis est supérieure à la résistance du béton, ce qui entraîne une rupture du matériau de base sous la forme d’un cône inversé. Cette rupture est directement liée à la profondeur d’installation et à la classe de résistance du béton.
4. Rupture combinée par extraction et cône de béton (ancrages chimiques):
Mode de rupture caractérisé par une rupture survenant à l’interférence entre le matériau scellé ou le mortier et le matériau de base, ou entre le matériau scellé et l’élément métallique (rupture par adhérence) et qui, en outre, contient un petit cône de béton au sommet de la surface du béton ou à proximité de celle-ci. Elle se produit lorsque la charge de traction à laquelle l’ancrage chimique est soumis est supérieure à la résistance de l’adhérence. Ce type de rupture ne s’applique qu’aux ancrages chimiques et sa vérification ne dispense pas de la vérification des autres types de rupture.
5. Rupture par fendage
Mode de rupture caractérisé par la fracture du béton le long du plan passant par l’axe de l’ancrage ou des ancrages. Dans ce cas, une fissure se produit dans le matériau de base, ce qui annule la capacité de fixation de l’ancrage. Ceci se produit lorsque la charge de traction à laquelle l’ancrage est soumis est supérieure à la résistance du béton dans des circonstances particulières. Elle ne doit être vérifiée que lorsque la distance au bord de l’élément en béton est inférieure à la distance critique de fissuration (scr,sp) dans le cas d’un ancrage unique ou, à 1,2 fois la distance critique de fissuration dans le cas d’un groupe d’ancrages.
CISAILLEMENT
1. Rupture de l’acier sans bras de levier
Mode de rupture caractérisé par la fracture de la partie métallique de l’ancrage. Elle se produit lorsqu’un ancrage est soumis à une charge de cisaillement supérieure à la résistance de l’acier. La rupture se produit généralement dans la zone de l’ancrage qui affleure à la surface du matériau de base. Dans le cas des ancrages à filetage mâle, la rupture se produit au niveau de la zone filetée.
2. Rupture de l’acier avec bras de levier
Mode de rupture caractérisé par la fracture de la partie métallique de l’ancrage en flexion. Il se produit lorsqu’un ancrage est soumis à une charge de cisaillement supérieure à la résistance à la flexion de l’acier. La principale différence avec la rupture sans effet de levier est le décalage entre la surface du matériau de base et la plaque d’ancrage. Cela crée un moment de flexion.
3. Rupture du bord du béton
Mode de rupture caractérisé par la fracture du bord du béton. Elle se produit lorsque la charge de cisaillement à laquelle l’ancrage est soumis est supérieure à la résistance du bord du béton, entraînant la rupture du béton entre le bord de celui-ci et l’ancrage.
4. Rupture par écaillage
Mode de rupture caractérisé par la formation d’une fissure dans le béton dans la direction opposée à la direction d’application de la charge de cisaillement. Elle se produit lorsque la charge de cisaillement à laquelle l’ancrage est soumis provoque un écaillage dans la zone neutre du matériau de base à partir duquel la charge de cisaillement est appliquée, ce qui annule la capacité de fixation de l’ancrage.
