Conclusion du chapitre
Ce chapitre a expliqué comment déterminer la
résistance du verre recuit et du verre trempé. Tous les
problèmes du verre qui ont été expliqués au
chapitre 3 influencent la résistance par la présence de nombreux
coefficients réducteurs. La détermination de la résistance
du verre trempé résulte des propriétés de ce
dernier, la présence de contrainte en compression qu'il faut d'abord
annuler avant de solliciter le verre recuit permet d'augmenter
considérablement la résistance du verre, grâce au principe
de superposition. La résistance du verre peut donc être
déterminée. Ceci représente la première
étape du dimensionnement des structures en verre. Il représente
le terme de droite dans la relation de base suivante.
Ed < Rd
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Chapitre
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Dimensionnement d'une structure en verre
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Les formules utilisées lors du dimensionnement d'une
structure sont indépendantes du matériau de construction. Les
structures en verre ne dérogent pas à cette règle.
Cependant, il y a quelques modifications lors de la détermination de
certains paramètres. A cause de la géométrie des feuilles
de verre, certaines formules pour le dimensionnement des structures en verre se
basent sur la théorie des parois minces. Dans ce chapitre, les formules
seront développées dans le cas d'une feuille de verre simple et
dans le cas du verre feuilleté. Dans la pratique, on ne rencontra jamais
une structure en verre composée d'une seule feuille. Cependant, le
développement de certaines formules d'une seule feuille met en
évidence plusieurs comportements.
La valeur de la résistance de calcul en traction du
verre à long terme fg ; t ; d sera
utilisé (voir
chapitre 4). Cette valeur comprend déjà les
coefficients de sécurité, son utilisation est plus facile que la
valeur de la résistance caractéristique à cause de la
présence de deux coefficients de sécurité
différents. Cependant, la résistance caractéristique en
traction du verre à long terme fg ; t ; k est
également utilisée dans ce chapitre.
5.1 Combinaison d'actions
5.1.1 Etat Limite Ultime (E.L.U.)
Voici ce que renseigne l'Eurocode 1, la norme ENV 1991-1 : 1994
p. 28, concernant l'étatlimite ultime.
« 3.2 Etats-limites ultimes
1)P Les états-limites ultimes sont ceux qui
associés à un effondrement ou à d'autres formes similaires
de défaillance structurale.
2) Les états précédent un
effondrement structural et qui, pour des raisons de simplification, sont pris
en compte à la place de l'effondrement luimême, sont aussi
traités comme des états-limites ultimes.
3)P Les états-limites ultimes susceptibles de devoir
être pris en compte comprennent :
- la perte d'équilibre du tout ou d'une partie de la
structure, considéré comme un corps rigide ;
- une défaillance due à une
déformation excessive, à la transformation de tout ou partie de
la structure en un mécanisme, à une rupture, à une perte
de stabilité de tout ou partie de la structure, y compris ses appuis et
fondations ;
- une défaillance provoquée par la fatigue ou
d'autres effets liés à la durée. »
Dans le cas de l'état limite ultime, il n'existe qu'une
seule combinaison d'actions qui s'écrit comme ceci :
F = ã G + ã Q + ?
ã ø Q (5.1) G " " Q k ,1 " " Q o
, i k , i
d
i
G = Valeur des actions permanentes
Qk , 1 = Valeur caractéristique de la principale
charge variable
Qk , i = Valeur caractéristique des
charges variables secondaires
ãG = Coefficient partiel pour l'action
permanente
ãQ = Coefficient partiel pour l'action
variable
ø0 ;i = Coefficients pour les actions
variables, la valeur de ces coefficients est indiqué dans la norme ENV
1991-1 : 1994 p. 51
Il s'agit donc de déterminer la limite au-delà de
laquelle il y a un risque de défaillance, de rupture de la structure ou
d'une partie de celle-ci.
5.1.2 Etat Limite de Service (E.L.S.)
Voici ce que renseigne l'Eurocode 1, la norme ENV 1991-1 : 1994
p. 29, concernant l'étatlimite de service.
« 3.3 Etats-limites de service
1)P Les états-limites de service correspondent
à des conditions au-delà desquelles les exigences d'aptitude au
service spécifiées pour une structure ou un élément
structural ne sont plus satisfaites.
2)P Les exigences en matière d'aptitude au service
concernent : - le fonctionnement de tout ou partie des constructions ;
- le confort des personnes ;
- l'aspect
3)P Une distinction doit être faite, le cas
échéant, entre les états-limites de services
réversibles et irréversibles.
4) Sauf indication contraire, il convient que les exigences
en matière d'aptitude au service soient déterminées dans
les contrats et/ou dans le projet.
5) Les états-limites de service susceptibles de
devoir être pris en compte comprennent :
- les déformations et déplacements qui
affectent l'apparence ou l'utilisation effective de la structure (y compris le
fonctionnement des machines ou des services) ou endommagent des finitions ou
des éléments non structuraux ;
- les vibrations qui nuisent au confort des personnes,
endommagent la structure ou les matériels qu'elle supporte, ou qui
limitent son efficacité ;
- les dommages (y compris les fissures) susceptibles de nuire
à l'aspect, à la durabilité ou à la fonction de la
structure ;
- les dommages visibles causés par la fatigue et
d'autres effets liés à la durée »
Selon l'Eurocode 1, il y a trois types de combinaisons d'actions
possibles pour le calcul à l'état limite de service :
- Combinaison rare
- Combinaison fréquente
- Combinaison quasi-permanente
La combinaison fréquente est celle le plus souvent
utilisé pour le dimensionnement de structure. Dans le cas de structure
sans effet de précontrainte, la formule s'écrit comme ceci :
F = G + ø Q + ? ø Q
(5.2) d " " 1 k ,1 " " 2, i k , i
i
G , Qk ,1 , Qk , i
: ces termes ont été expliqués
précédemment
ø 1 ;ø2 , i =
Coefficients pour les actions variables, la valeur de ces coefficients est
indiqué dans la norme ENV 1991-1 : 1994 p. 51
Il s'agit donc de déterminer la limite au-delà
de laquelle, une structure n'est plus apte à assurer l'ensemble des
fonctions auxquelles elles étaient destinées ou bien de limiter
l'aspect négatif de la structure, sa déformée ou des
éventuelles fissures, qui influe sur l'effet psychologique des
utilisateurs.
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