1. Introduction#
Pour réaliser un calcul sur une structure en béton armé composée de voiles, de dalles, de radiers, on peut adopter selon l’enjeu et la performance de calcul visée, une:
modélisation avec des éléments finis volumiques dans le domaine occupé par le béton (géométrie des coffrages), avec des aciers modélisés eux aussi en éléments finis volumiques: ce choix doit être réservé à des analyses locales;
modélisation avec des éléments finis volumiques dans le domaine occupé par le béton (géométrie des coffrages), avec les aciers des lits d’armature modélisés par des grilles-membranes, placées sur le plan moyen des lits d’armature. Cette situation est celle par exemple de radier ou de planchers épais;
modélisation avec des éléments finis de plaquesdites «généralisées», qui seront support d’une loi de comportement exprimée directement en efforts généralisés (flexion et membrane), représentant le comportement du béton armé homogénéisé dans la section. Cette situation est celle par exemple d’assemblages structurels à base de voiles et planchers. Cette modélisation utilise la géométrie des plans moyens des voiles, des dalles, des radiers…
Il est aussi nécessaire de modéliser les jonctions en béton armé reliant un voile et un plancher ou un radier. Ces jonctions ont des dimensions identiques ou proches de celle de l’épaisseur des éléments structurels raccordés: elles sont donc essentiellement tridimensionnelles dans la partie géométrique de raccord (le «cœur»). On peut distinguer des jonctions entre 2, 3 ou 4 éléments structurels, de forme en croix ou en T, ou en L.
Diverses dispositions constructives codifiées régissent le ferraillage de ces jonctions. Selon les choix de conception, on peut considérer une bonne continuité de transmission des moments de flexion entre les éléments structurels raccordés lorsque l’on a continuité des armatures à la traversée. Au contraire, si celles-ci sont discontinues, la possible fissuration du béton modifie le comportement de la liaison: un encastrement parfait n’est pas toujours représentatif.
Les choix opérés pour le bétonnage influent également: on peut avoir le cas d’un plancher bétonné en même temps que le voile, ou au contraire le cas de plancher avec prédalle préfabriquée et recevant par bétonnage une dalle complémentaire de compression. Le phasage de construction avec présence d’étaiement sous les prédalles contribue aussi à la sollicitation de la jonction (poids mort du béton et des charges additionnelles lors du coulage du plancher).
Souvent le le voile prolongeant au-dessus du plancher le voile de la levée inférieure n’est pas coulé et les ferraillages sont en attente.
Figure 1-a : Vue en coupe d’une jonction en béton armé reliantun voile et un plancher et de son ferraillage: à gauche: solution avec équerres; à droite: solution en U.
Avec la solution de ferraillagede gauche, l’équerre assure un bon encastrement y compris en situation de fissuration du béton; avec la solution de ferraillagede droite, le U autorise après fissuration de la jonction beaucoup plus de rotations différentielles du plancher par rapport au voile.
La cinématique imposée sur les frontières du cœur de jonction par les éléments structurels raccordés est malgré tout (au 1er ordre) contrôlée par celle adaptée aux zones courantes de ces éléments structurels de voiles, de dalles, de radiers… La cinématique du cœur de la jonction lui-même peut être représentée avec suffisamment de précision vers des déformations simples dans le plan transversal.
Figure 1-b : Vue en coupe d’une jonction en béton armé reliantun voile et un plancher: cinématique du cœur de lajonction.
En cela, les jonctions voile-plancher se comportent différemment des joints poutres-colonnes qi souvent exhibent des fissuration en croix au sein du cœur.