Écartement des pieds du pont d'un appareil d'essai d'arrachement et facteur de réduction

L'écartement des appuis est important, car des appuis proches d'une cheville peuvent comprimer le matériau support qui se détacherait autrement, de sorte que la cheville semble résister davantage qu'en service. Dans le béton, une cheville qui cède par arrachement d'un cône de béton est aidée par tout appui situé à l'intérieur de ce cône.

Dans le béton, l'effet n'apparaît que lorsque la cheville est chargée près de sa charge de rupture et qu'une rupture par cône de béton est probable : les règles sont donc strictes pour les essais jusqu'à la rupture et les essais préliminaires, et assouplies pour les essais de réception. En maçonnerie, les règles d'écartement s'appliquent à tous les essais, sauf aux essais de réception.

hef est la profondeur d'ancrage effective, L la distance entre la cheville et l'appui le plus proche, et adist l'écartement des appuis.

• h_ef, la profondeur d'ancrage effective, est la profondeur mesurée depuis la surface jusqu'au point le plus bas où la cheville prend appui dans le matériau support. Ce n'est pas la profondeur du trou.
• L, la distance de réaction, est la distance entre l'axe de la cheville et l'appui du pont le plus proche.
• a_dist, l'écartement des appuis, se mesure à l'axe des appuis ponctuels, ou comme largeur libre entre appuis continus. Pour un pont placé symétriquement au-dessus de la cheville, a_dist = 2 × L. Les valeurs de Staht, 127 mm pour les ponts standard t25 et t60 et 375 mm et 575 mm pour les ponts plus larges, correspondent à la distance libre entre les pieds le long du pont (fiches techniques Staht), la base retenue par le tableau des ponts publié par la profession. Cette approche va dans le sens de la sécurité : les pieds d'un pont à quatre pieds sont en réalité plus éloignés de la cheville, si bien que l'écartement libre donne une charge d'essai légèrement plus élevée, jamais plus faible.

Jusqu'à h_ef = 150 mm. Si adist est au moins égal à 3 × hef, αdist = 1,0. Si adist est inférieur à 3 × hef mais supérieur à 1,5 × hef, αdist = 0,4 + adist ÷ (5 × hef) (équation B.12 de la BS 8539). La BS 8539 plafonne également l'écartement requis à 450 mm, mais jusqu'à hef = 150 mm, 3 × hef ne dépasse jamais 450 mm : ce plafond ne change donc pas le résultat. Si adist est inférieur ou égal à 1,5 × h_ef, le pont est trop étroit pour cette méthode : utilisez-en un plus large.

Au-delà de 150 mm. L'équation B.12 ne s'applique pas. Dans le béton, maintenez l'appui le plus proche à au moins 1,5 × hef de la cheville, soit un adist d'au moins 3 × hef. Dans la maçonnerie, les règles relatives aux briques et aux blocs s'appliquent. L'EOTA TR 053 n'exige aucune réduction dans les murs multicouches en petites briques pleines, comme les briques pleines en terre cuite, à condition que les appuis soient espacés de plus de 1,5 × hef et laissent la place à la rupture de se former.

αdist divise la charge d'essai : une valeur inférieure à 1,0 l'augmente donc. Dans les essais jusqu'à rupture, αdist multiplie le résultat et réduit donc la résistance admissible. Dans les deux cas, des appuis rapprochés ne peuvent pas faire paraître une cheville plus résistante qu'elle ne l'est. Voir essais préliminaires.

L'EOTA TR 053, section 3.2.1, supprime la réduction lorsque la rupture reste locale : chevilles ancrées à plus de 150 mm dans des murs multicouches en petites briques pleines, comme les briques pleines en terre cuite, chevilles dans les joints de mortier et chevilles dans des briques creuses ou perforées. Les appuis doivent toutefois être espacés de plus de 1,5 × h_ef et laisser la place à la rupture de se former.

Le bon pont Staht est le plus étroit dont l'écartement des appuis atteint 3 × hef pour un essai jusqu'à la rupture ou un essai préalable. Un pont plus étroit reste utilisable avec αdist tant que son écartement dépasse 1,5 × hef, avec deux conditions supplémentaires dans le béton : un essai préalable exige aussi que l'appui le plus proche soit à plus de 1,0 × hef de la cheville, et un essai jusqu'à la rupture avec l'appui le plus proche à moins de 1,5 × hef doit être mentionné dans le rapport et répété avec un pont plus large, sauf si la résistance du cône est vérifiée autrement. Les essais de contrôle peuvent utiliser un pont avec des chevilles plus profondes que ne l'indique le tableau. En maçonnerie, les règles ci-dessus pour les briques et les blocs s'appliquent ; la réduction n'est supprimée que dans les cas de l'EOTA TR 053 décrits sous αdist.

Pour le pont 575, l'équation B.12 s'arrête à hef = 150 mm. Au-delà, dans le béton, maintenez L à 1,5 × hef ou plus : le pont 575 le permet jusqu'à h_ef = 191 mm.

Exemple de calcul : h_ef = 80 mm, essai préalable dans une maçonnerie de blocs de béton.

• Pont standard t60 : 127 mm est inférieur à 3 × 80 = 240 mm et supérieur à 1,5 × 80 = 120 mm, donc α_dist s'applique : 0,4 + 127 ÷ (5 × 80) = 0,4 + 0,318 = 0,718. La charge d'essai est multipliée par 1 ÷ 0,718 = 1,39.
• Bridge 375-60 : 375 mm est supérieur à 240 mm, donc α_dist = 1,0 et la charge d'essai n'est pas augmentée.

Dans le béton, le pont standard ne conviendrait pas à cette profondeur : L doit être supérieur à 1,0 × h_ef (80 mm) lors de l'essai à la charge d'essai, et le L du pont standard est de 63,5 mm.

Exemple de calcul : h_ef = 150 mm. 3 × hef = 450 mm. Le Bridge 375-25 (375 mm, supérieur à 1,5 × 150 = 225 mm) donne αdist = 0,4 + 375 ÷ 750 = 0,900. Cela convient pour la maçonnerie, ou pour un essai préalable dans le béton, où L = 187,5 mm est supérieur à 150 mm. Pour un essai jusqu'à la rupture dans le béton, L est inférieur à 1,5 × 150 = 225 mm : utilisez donc le 575-25. Le Bridge 575-25 fait plus de 450 mm, donc α_dist = 1,0.

Ne chargez jamais un pont au-delà de sa charge maximale : les 375-25 et 575-25 acceptent un capteur de force t60 mais sont limités à 25 kN.

Sur la maçonnerie, placez les pieds de sorte que l'essai sollicite le mur autour de la cheville ainsi que la cheville elle-même. La méthode dépend du support de fixation :

• Brique pleine : posez les pieds sur les briques entourant celle de la cheville, jamais sur celle-ci. Un joint faible, ou une brique ébranlée lors du perçage, apparaîtra alors dans le résultat. Placer le pont à la verticale permet généralement d'y parvenir (NASC TG4:25 §11.1).
• Blocs : maintenez l'appui le plus proche à au moins 1,5 × hef de la cheville, ou appliquez αdist comme indiqué dans le tableau ci-dessus.
• Briques perforées ou creuses : orientez les pieds en biais afin qu'aucun ne repose le long d'une rangée d'alvéoles.
• Essais de contrôle : utilisez les éléments voisins lorsque c'est possible ; sur les grands éléments, l'appui le plus proche peut être rapproché jusqu'à 0,5 × h_ef.

Voir essais dans la maçonnerie.

Avant de vous fier à un pont pour un essai donné, effectuez trois vérifications :

1. Sécurité : sur un mur ou en sous-face, il est fixé de sorte que rien ne tombe si l'ancrage cède.
2. Alignement : vous pouvez le régler pour que la traction soit perpendiculaire à la surface, ou qu'elle suive l'axe de l'ancrage si celui-ci a été posé en biais. Les pieds réglables le permettent sur des supports irréguliers.
3. Capacité : sa charge maximale est supérieure à la charge d'essai. Un capteur de force t60 sur un pont de 25 kN reste limité à 25 kN. Pour des charges très élevées, une poutre rigide à pieds fixes tirant à travers un vérin creux fléchit moins qu'un pont à pieds réglables.

Les plaques de répartition pour pont de Staht s'adaptent aux pieds des ponts t25, t60, 375-25 et 575-25 et répartissent la charge sur les cloisons intérieures et les toitures. L'adaptateur 3 pieds transforme un pont t25 ou t60 en pont à trois pieds pour les espaces restreints. Il remplace une paire de pieds par un pied unique de Ø35 mm, centré à l'emplacement de cette paire (fiche technique Staht, réf. 600-085), de sorte qu'aucun pied ne se trouve plus près de l'ancrage que sur le pont à quatre pieds : la valeur de 127 mm reste valable.