1、AFNL NF P 94-153 93 W LOL2372 049L9L3 L74 ISSN 0335-3931 NF P 94-153 Dcembre 1993 Indice de classement : P 94-153 Sols : reconinaissance et essais Essai statiique de tirant dancrage E : Soils investigation and testing -Tension rod test D : Bodenerkndiing und Prfungen - Statische Prfung des Zugankers
2、 Norme francaise homologue par dcision du Directeur Gnral de lAFNOR le 20 novembre 1093 pour prendre effet le 20 dcembre 1993. Remplace la norrrie de mme indice, de novembre 1991. correspondance la date de publication du prsent document, il nexiste pas de travaux inter- nationaux ou europens en cour
3、s sur le mme sujet. analyse Le prsent document fixe la terminologie, lappareillage, le mode opratoire et la mthode de calcul des diffrents paramtres dduits des essais de tirant dancrage. descripteurs Thsaurus International Technique : sol, fondation, essai statique, essai dar- rachement, essai de co
4、nformit, contrle, mode opratoire, appareillage. calcul. modifications Par rapport la prcdente dition, changement des classes dessai, de la dure des paliers de chargement pour le tirant ER, , des critres de rupture et de charge de flucige, du calcul des pentes des droites de stabilisation, de la loi
5、de chargement Icirc dun essai de contrle. correct ions 3 dite et diffuse par lassociation franaise de normalis.3tion (afnor), tour europe cedex 7 92049 paris la defense - tel. : (1 142 91 55 55 AFNOR 1993 O AFNOR 1993 ler tirage 93-12 AFN1 NF P 94-153 93 W 1012372 0491914 O00 Sols, reconnaissance et
6、 essais BNSR SRE Membres de la commission de normalisation Prsident : M PAREZ Secrtariat : M BIGOT- LABORATOIRE REGIONAL DE LEST PARISIEN M AMAR M BARNOUD M BLONDEAU M CASSAN M CHAILLOT M DEBATTISTA M DORE MME FERNANOEZ M GONIN M LEGENDRE M PAREZ M PHILIPPONNAT M RINCENT LABORATOIRE CENTRAL DES PONT
7、S ET CHAUSSEES UNION SYNDICALE GEOTECHNIQUE COMITE PROFESSIONNEL DE LA PREVENTION ET DU CONTROLE TECHNIQUE FONDASOL SNCF - DIRECTION DE LEQUIPEMENT EDF - TEGG - DGC ME CASOL AFNOR SIM ECSOL SONDAGE, FORAGE ET FONDATIONS SPECIALES - SYNDICAT NATIONAL DES ENTREPRENEURS SOLS - ESSAIS SOPENA CENTRE EXPE
8、RIMENTAL DE RECHERCHES ET DETUDES DU BATIMENT ET DES TRAVAUX PUBLICS CEBTP Ont particip en tant quexperts : Les membres du groupe Recommandations TA 93 : Prsident : M HABIB Secrtariat : M LOGEAIS - INGENIEUR CONSEIL M M M M M M M M M M M M BERTHELOT BIGOT BOUCHERIE BRIN BUSTAMANTE CLEM E NT DUPEUPLE
9、 HABIB ISNARD PIGNALET PLUMELLE SCHREIBER VERITAS LREP SOCOTEC CEP LCPC SIF BACHY SIF BACHY GROUPEMENT POUR LETUDE DES STRUCTURES SOUTERRAINES DE STOCKAGE VERITAS SOLETANCHE CEBTP SOLETANCHE AFN3 NF P 94-353 93 m 3032372 0493935 T47 -3- NF P 94-153 Sommaire Page Avant-propos . 4 1 2 3 3.1 3.2 3.3 3.
10、4 3.5 4 4.1 4.2 4.3 5 5.1 5.2 6 6.1 6.2 7 8 Domaine dapplication 4 Rfrences normatives 4 Gnralits 4 Dfinitions . 4 Principe de lessai 5 Classes dessais 7 Programme de chargement-dchargement dun essai de tirant 7 Symboles et notations . 7 Appareillage 8 Massif de reaction 9 Systme de mise en traction
11、 du tirant . 9 Dispositif de mesurage 9 Mode opratoire 10 Prparation de lessai 10 Ralisation de lessai . 11 Expression des rsultats . 14 Essai a la rupture . 14 Essai de contrle 16 Procs-verbal dessai . 16 Bibliographie 17 (normative) talonnages et vrifications 20 Annexe A NF P 94-153 AFNL NF P 94-1
12、53 93 = 1012372 04717Lb 983 -4- Avant-propos Pour un chantier donn, lopportunit et le nombre dessais de tirant dancrage inject gravitairement ou sous pression sont dfinis contractuellement. Lessai darrachement de clou fait lobjet de deux normes : - essai vitesse constante NF P 94-242-1 ; - essai par
13、 palier NF P 94-242-2 l! 1 Domaine dapplication La prsente norme dessai statique darrachement de tirants dancrage permanents ou provisoires sap- plique aux deux classes dessais suivants, quels que soient la technologie ou le procd de mise en place et dinjection gravitaire ou sous pression : - essai
14、la rupture ; - essai de contrle sous un effort de traction (Te) fix contractuellement. 2 Rfrences normatives Cette norme franaise comporte par rfrence date ou non date des dispositions dautres publica- tions. Ces rfrences normatives sont cites aux endroits appropries dans le texte et les publication
15、s sont numres ci-aprs. Pour les rfrences dates, les amendements ou rvisions ultrieurs de lune quelconque de ces publications ne sappliquent cette norme franaise que sils y ont t incorpors par amendement ou rvision. Pour les rfrences non dates, la dernire dition de la publication laquelle il est fait
16、 rfrence sapplique. NF X 07-001 NF X 07-010 NF EN 10002-1 Vocabulaire international des termes fondamentaux et gnraux de mtrologie. Mtrologie - La fonction mtrologique dans lentreprise. Matriaux mtalliques - Essai de traction - Partie 1 : Mthode dessai ( la tempra- ture ambiante) (indice de classeme
17、nt : A 03-001). 3 Gnralits 3.1 Dfinitions Pour les besoins de la prsente norme, la dfinition suivante sapplique au tirant dancrage : Un tirant est constitu par une armature continue (barre, tube, fils, cble) scelle dans un forage sur une partie de sa longueur par injection de mortier ou de coulis ou
18、 ancre mcaniquement dans le terrain (voir figure 1). 1) En prparation. AFNL NF P 99-353 93 m LO12372 09919L7 BIT m -5- NF P 94-153 Ei Crnen t de s tr uc tur e tirant / I :-*a.: w Figure 1 : Schma dun tirant dancrage Le tirant est destin reprendre, par ancrage dans le sol, des efforts darrachement ap
19、pliqus uniquement selon son axe de symtrie. En service, il est gnralement prcontraint afin de rduire les dformations des ouvrages dont il concourt a assurer la stabilit. La tte dancrage dsigne lextrmit hors sol du tirant qui transmet leffort la structure par Iintermediaire dune plaque dappui et dun
20、dispositif de raccordement louvrage. 3.2 Principe de lessai Lessai de tirant (voir figure 2) consiste imposer, selon un programme dfini en fonction du temps (voir figure 31, un effort statique darrachement lextrmit libre de larmature et mesurer le dplacement en rsultant (voir figure 4). Scellement a
21、u terrain Extrmit du tirant avant traction Extrmit aprs traction T AI Dplacement Figure 2 : Principe de lessai de tirant dancrage NF P 94-153 Effort de traction AFN1 NF P 74-153 73 = 1012372 O49171 75b -6- T TO Phase I = traction sur le tirant Phase II = dtente du tirant Figure 3 : Programme de char
22、gement-dchargement T TC Effort de traction en tte du tirant ement de la tte du tirant O Figure 4 : Essai de traction dun tirant dancrage AFNL NF P 94-353 93 LOB2372 049L9L9 692 -7- NF P 94-153 3.3 Classes dessais 3.3.1 Essai la rupture Lessai seffectue sur deux tirants identiques dune mme catgorie s
23、elon un mode opratoire dfini au paragraphe 5.2.1. Le but de lessai la rupture est : - de vrifier que le tirant peut tre soumis une traction impose (TJ ; - datteindre la rupture du scellement par arrachement pour autant que leffort de traction limite conventionnelle dlasticit (TJ de larmature nait pa
24、s t atteint ; - doptimiser les caractristiques des tirants prvus pour louvrage. 3.3.2 Essai de contrle Lessai se droule, selon une procdure dfinie au paragraphe 5.2.2, sur un tirant de louvrage en cours de ralisation. Le nombre de tirants soumis essai est fix contractuellement de mme que la valeur d
25、e leffort de traction (TJ. Cet essai sert vrifier que le tirant peut reprendre leffort de traction (TJ prvu avec un dplacement infrieur une valeur fixe contractuellernent. II permet de valider les modalits dexcution du scellement et une longueur de scellement. 3.4 Programme de chargement-dchargement
26、 dun essai de tirant Le programme de chargement consiste imposer un effort de traction T a lextrmit hors sol du tirant par incrments gaux AT. Chaque effort de traction est maintenu constant pendant une dure At fixe. Le temps de passage dun palier au suivant est infrieur une valeur tit de 1 min, (voi
27、r figure 3). La dtente du tirant se fait en imposant galement des paliers. 3.5 A a L Le T“ Symboles et notations est laire de la section transversale de larmature, exprime en mtres carrs. est le module scant en traction du matriau constitutif de larmature dans son tat non altr, exprim en kilonewtons
28、 par mtre cairr. est la longueur totale de larmature du tirant compte partir de la face externe de la plaque dappui, exprime en mtres. est la longueur de la partie du tirant comprise entre le point dapplication de leffort de traction et la face externe de la plaque dappili, exprime en mtres. est la
29、longueur libre du tirant, exprime en mtres. est la longueur de scellement du tirant, exprime en mtres. est la force de traction totale sur larmature, exprime en kilonewtons. est leffort de traction dans le tirant ltat limite de service, exprim en kilonewtons. est leffort de traction critique de flua
30、ge, exprim en kilonewtons. est leffort de traction maximal impos lors dun essai de contrle, exprim en kilonewtons. est leffort de traction limite converitionnel dlasticit de larmature, (not R, dans la norme NF EN 10002-11, exprim en kilonewtons. est leffort de traction limite conventionnel par ruptu
31、re du scellement, exprim en kilonewtons. est leffort de traction prparatoire lessai, exprim en kilonewtons. est leffort de traction limite du scellement, estim partir des donnes gotechniques, exprim en ki lonewtons. AFNL NF P 94-153 93 m LOL2372 049L920 304 m NF P 94-153 -8- AI AI, Alg est le dplace
32、ment de lextrmit libre de larmature du tirant au cours de la mise en tension, exprim en mtres. est le dplacement conventionnel de lextrmit libre du tirant sous leffort de traction T, , exprim en mtres est le dplacement correspondant, exprim en mtres : - soit au glissement de larmature par rapport au
33、 coulis de scellement ; - soit au glissement du coulis de scellement dans le sol. AIes AT uo, yo est la contrainte de traction de larmature pour 1/1 O00 de dformation dans le cas daciers pr- uo,2 % est la contrainte de traction de larmature pour 2/1 O00 de dformation dans le cas daciers ordi- 6t a“
34、a, est le dplacement maximal estim de la tte du tirant a la rupture, exprim en mtres. est lincrment de leffort de traction entre deux paliers conscutifs, exprim en kilonewtons. contraints, exprime en mgapascals. naires, exprime en mgapascals. est la dure entre deux paliers conscutifs, exprime en sec
35、ondes. est la pente de la droite reprsentative de la courbe de dplacement de la tte du tirant, pour un palier de traction T, , en fonction du logarithme du temps, exprime en millimtres. est la pente de la droite reprsentative de la courbe de dplacement de la tte du tirant, sous le palier de traction
36、 T, , en fonction du logarithme du temps, exprime en millimtres. 4 Appareillage La ralisation dun essai ncessite le matriel suivant (voir figure 5) : - un massif de raction ; - un systme de mise en traction du tirant ; - un dispositif de mesurage et de reprage. Dispositif de mesure avec ven tue i em
37、en t stockage des documents ssif de raction mature du tirant Figure 5 : Appareillage pour un essai de tirant AFNL NF P 94-353 93 = LO32372 0493923 240 -9- NF P 94-153 4.1 Massif de raction Le massif est dimensionn pour tre mcalniquement rsistant leffort concentr maximal qui est appliqu au cours de l
38、essai. Ses dplacements sous leffort de traction doivent tre dune amplitude compatible avec le dispositif utilis pour la mise en traction du tirant. 4.2 Systeme de mise en traction du tirant Pour un essai donne, le matriel est adapt cj f in : - de permettre datteindre un effort, dans laxe du tirant,
39、gal au moins 1,2 fois leffort de traction maximal prvu ; - de maintenir constant leffort de traction pendant toute la dure de chaque palier avec un cart, sur la mesure, infrieur 0,2 YO de la valeur lue ; - dappliquer un palier de chargement en moins de 1 min. 4.3 Dispositif de mesurage Pour lensembl
40、e des appareils de mesure la lecture, larchivage et lenregistrement sont effectus en moins de 2 s. Elles peuvent se faire manuellement en moins de 30 s. 4.3.1 Temps Le moyen de mesure du temps doit permettie dapprcier la seconde. 4.3.2 Dplacement de la tte du tirant La mesure du dplacement selon lax
41、e de symtrie du tirant se fait a lextrmit libre du tirant et par rapport un repre fixe place hors de leffet des sollicitations auxquelles est soumis le massif de raction. Linfluence de certains effets perturbateurs (comme les variations de temprature au cours de lessai, vibrations, etc.) est vite ou
42、 limite par des dispositions appropries. La plage de mesure du dplacement doit tre au moins 1.2 fois le dplacement maximal estime AIes (voir au paragraphe 5.1.2). Lincertitude sur la mesure du dplacement est la plus grande des deux valeurs suivantes : 0 I 1 % de la valeur lue ; 0 I0,3 mm. 4.3.3 Effo
43、rt de traction La force est mesure dans laxe du tirant laide dun appareil de mesure interpos entre le massif de raction et le systme de mise en tension. Lincertitude sur la mesure de la force est : -. 2 % de leffort de traction maximal dessai. 4.3.4 Temprature Linstrument de mesure de la temprature
44、doit tre tel que le mesurage soit effectu avec une exactitude de f 1 OC. 4.3.5 Visualisation des Qrandeurs mesure!; - Quel que soit le moyen de mmorisation des donnes, loprateur doit disposer dune visualisation simultane des grandeurs mesures : temps), dplacement, force, temprature. NF P 94-153 AFN1
45、 NF P 94-153 93 LO12332 0491922 187 - 10 - 5 Mode opratoire 5.1 Prparation de lessai Avant de raliser un essai, il faut rassembler les informations sur louvrage, le but de lessai et les caractristiques du tirant puis mettre en place le matriel et procder aux contrles et vrifications pralables aux me
46、sures. 5.1.1 Donnes sur louvrage et le site Plan de situation. Plan en lvation avec position des tirants de louvrage, des tirants dessai et des niveaux deau dans le sol. Rapport complet des tudes de sol dj ralises avec toutes les annexes contenant le plan dimplantation des sondages, le carnet des so
47、ndages et des essais gotechniques, etc. Hypothses prises en compte pour dimensionner louvrage : coupes gotechniques, caractristiques mcaniques du sol, rgime hydraulique, nombre de tirants raliser par catgorie, caractristiques des tirants et effort de traction T, des tirants a ltat limite de service.
48、 5.1.2 Caractristiques du tirant soumis essai Plan dimplantation. Technologie du tirant et mthode dexcution. Date du forage et de linjection avec la chronologie des incidents ventuels. Caractristiques du tirant : L, , L, , A, E, T,. Estimation de leffort de traction limite de scellement Te, partir de
