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Aptitude au service d’une colonne en béton armé selon la SIA 262

Vérifie une colonne en béton armé rectangulaire ou circulaire en compression et flexion en service, selon la SIA 262:2025 : contrainte dans le béton et fluage, report à long terme de la charge sur les barres par fluage et retrait, raccourcissement axial, et limitation de la fissuration là où le moment ouvre la section. Chaque étape présente sa formule et le chiffre de la norme dont elle découle.

Basic SIA 262:2025

Inclus dans l’abonnement Basic

Ce module est inclus dans l’abonnement Basic et les abonnements supérieurs, avec sa note de calcul.

À propos de cette vérification

chiffres, exemple de calcul et questions

Vérifie une colonne en béton armé rectangulaire ou circulaire en compression et flexion en service, selon la SIA 262:2025 : contrainte dans le béton et fluage, report à long terme de la charge sur les barres par fluage et retrait, raccourcissement axial, et limitation de la fissuration là où le moment ouvre la section. Chaque étape présente sa formule et le chiffre de la norme dont elle découle.

Ce qui est vérifié

  • Section et matériaux : Ac, As, ρ, l’aire de la section transformée Ai = Ac + (αe − 1) · As, et fcm = fck + 8, chiffre 3.1.2.2.3, équation (6).
  • Combinaisons : valeurs quasi permanentes, fréquentes et caractéristiques de N et de M à partir des parts permanente et variable.
  • État de la section : la plus grande contrainte sous la combinaison caractéristique, à l’état non fissuré, σc,max = N/Ai ± M/Wi, avec fct,eff = kt · fctm, chiffre 4.4.1.3, équations (99) et (100).
  • Compression du béton, vérification 1 : σc,qp ≤ 0.6 · fcm (3.1.2.6.3), domaine de validité du modèle de fluage.
  • Report de l’effort de longue durée sur les barres : la variation de la contrainte dans le béton due au fluage et au retrait, Δσc = −(σc0 · φ − εcs · Ecm) · αe · ρn / (1 + αe · ρn · (1 + χ · φ)), avec le module effectif ajusté selon l’âge Ec,adj = Ecm/(1 + χ · φ) ; puis σc,∞, σs,∞ et la part de Nqp reprise par le béton, lors de la mise en charge et à long terme.
  • Les barres restent élastiques, vérification 2 (facultative) : σs,∞,max ≤ fyk, pour la barre la plus comprimée, part due à la flexion sous Mqp comprise. Il s’agit d’un critère de plausibilité du module, et non d’un chiffre de la norme.
  • Raccourcissement axial : ε0 = Nqp/(Ecm · Ai) et ε∞ = σs,∞/Es, puis Δl0 et Δl∞ sur la hauteur l.
  • Limitation de la fissuration selon le tableau 17, avec wnom = 0.5 mm (exigences accrues) ou 0.2 mm (exigences élevées), uniquement là où le moment ouvre la section.

Ce que vous saisissez et ce que vous obtenez

Vous saisissez la forme (rectangle ou cercle), h dans le plan du moment et b, la hauteur facultative l, les barres le long de chaque face, Ø, c et Øw, ainsi que les matériaux. Pour le fluage et le retrait : RH, la classe de ciment, t0, t et ts, ou vos propres valeurs de φ et de εcs. Vous saisissez NG, NQ, MG et MQ comme valeurs caractéristiques, compression positive, avec ψ1 et ψ2. Puis le niveau d’exigences et le coefficient de vieillissement χ, calculé selon √t0/(1 + √t0) ou saisi.

Vous obtenez φ et εcs, les contraintes lors de la mise en charge et à long terme, les raccourcissements, et chaque vérification avec son taux d’utilisation. Avec l’abonnement Basic, les résultats peuvent être imprimés sous forme de note de calcul A4.

Hypothèses et limites

  • Le moment est saisi dans la section vérifiée, avec les excentricités et les effets du second ordre issus de votre propre analyse sous charges de service.
  • φ suit l’annexe B de l’EN 1992-1-1 et εcs l’EN 1992-1-1 §3.1.4. Le coefficient de fluage est valable pour des contraintes de compression allant jusqu’à 0.45 · fck lors de la mise en charge.
  • Si la section reste comprimée sous toutes les combinaisons, aucune armature de limitation de la fissuration n’est nécessaire (4.4.2.3.5) et les vérifications du tableau 17 ne sont pas effectuées.
  • Une fois que les barres atteignent la limite d’écoulement, le béton reprend la totalité du fluage ultérieur.
  • Pour les classes d’exposition XD, XF et XS, une limite de k1 · fck sous la combinaison caractéristique peut être ajoutée, selon l’EN 1992-1-1 §7.2(2). La SIA 262 ne prévoit pas une telle limite.

Exemple de calcul

Une colonne de 400 × 400 mm et de 3.2 m de hauteur avec 8Ø20, fck = 30 N/mm², NG = 1 600 kN, NQ = 600 kN, MG = 20 kNm et MQ = 15 kNm, avec une humidité relative de 50 %. Les résultats ci-dessous sont ceux du module pour son exemple de calcul, calculés lors de la génération de cette page.

Données
DonnéeValeurRéf.
Forme de la colonneRectangle
Hauteur dans le plan du moment h400 mm
Largeur b400 mm
Hauteur de la colonne (facultatif) l3.2 m
Barres le long de chaque face de largeur b (angles compris) nb3
Barres le long de chaque face latérale (angles compris) nh3
Diamètre des barres Ø20 mm
Enrobage des étriers c30 mm
Diamètre des étriers Øw8 mm
Valeur caractéristique de la résistance à la compression fck30 N/mm²§ 3.1.2.2.2
Valeur moyenne de la résistance à la traction fctm2.9 N/mm²§ 3.1.2.2.4
Module d’élasticité Ecm32000 N/mm²§ 3.1.2.3.3
Valeur caractéristique de la limite d’écoulement fyk500 N/mm²
Module d’élasticité Es205000 N/mm²
Facteur de résistance de l’acier γs1.15§ 2.4.2.6
Coefficient de fluage φCalculé (EN 1992-1-1 annexe B)§ 3.1.2.6
Humidité relative de l’air ambiant RH50 %
Classe de cimentN — durcissement normal
Âge du béton lors de la mise en charge t028 days
Âge considéré (durée d’utilisation) t50 years
Retrait spécifique εcsCalculé (EN 1992-1-1 §3.1.4)§ 3.1.2.7
Âge à la fin de la cure ts7 days
Effort de compression, part permanente NG1600 kN
Effort de compression, part variable NQ600 kN
Moment de flexion, part permanente MG20 kNm
Moment de flexion, part variable MQ15 kNm
Coefficient de combinaison fréquent ψ10.5
Coefficient de combinaison quasi permanent ψ20.3
Niveau d’exigences relatives à la fissurationNormales§ 4.4.2.2.3
Résistance à la traction pour la première fissureValeur moyenne de la résistance à la traction (4.4.1.3)§ 4.4.1.3
Exposition aux chlorures, au gel ou à l’eau de mer ?Non — X0 ou XCEN 1992-1-1 §7.2(2)
Coefficient de vieillissement χCalculé, χ = √t₀/(1 + √t₀)
Vérifier que les barres restent élastiques à long terme ?Oui
Calcul : Section
ÉtapeValeurRéf.
Aire brute de bétonb·hAc = 160’000 mm²
Barres8Ø20As = 2’513 mm²
Taux d’armatureAs/Acρ = 1.57 %
Aire nette de béton, barres déduitesAc − AsAc,n = 157’487 mm²
Distance de l’axe des barres à la facec + Øw + Ø/2a = 48 mm
Calcul : Matériaux
ÉtapeValeurRéf.
Valeur moyenne de la résistance à la compression sur cylindrefck + 8fcm = 38.0 N/mm²§ 3.1.2.2.3 (6)
Valeur de calcul de la limite d’écoulement des barresfyk/γsfyd = 434.8 N/mm²§ 2.4.2.5 (4)
Rapport des modules d’élasticitéEs/Ecmαe = 6.41
Aire de la section transforméeAc + (αe − 1)·AsAi = 173’587 mm²
Calcul : Fluage
ÉtapeValeurRéf.
Hauteur relative de l’élément de construction2·Ac/u, u = 1’600 mm (périmètre)h0 = 200 mmEN 1992-1-1 annexe B (B.6)
Coefficient d’humidité[1 + (1 − RH/100)/(0.1·∛h0)·α1]·α2φRH = 1.778EN 1992-1-1 annexe B (B.3)
Coefficient tenant compte de la résistance du béton16.8/√fcmβ(fcm) = 2.725EN 1992-1-1 annexe B (B.4)
Âge du béton lors de la mise en charge, corrigé selon le type de cimentt0·(9/(2 + t0^1.2) + 1)^α ≥ 0.5, α = 0t0,adj = 28.0 daysEN 1992-1-1 annexe B (B.9)
Coefficient d’âge1/(0.1 + t0^0.2)β(t0) = 0.488EN 1992-1-1 annexe B (B.5)
Coefficient de fluage conventionnelφRH·β(fcm)·β(t0)φ0 = 2.366EN 1992-1-1 annexe B (B.2)
Coefficient d’humidité et de dimensions1.5·[1 + (0.012·RH)^18]·h0 + 250·α3 ≤ 1500·α3βH = 540 daysEN 1992-1-1 annexe B (B.8)
Évolution dans le temps[(t − t0)/(βH + t − t0)]^0.3, t = 18’250 joursβc(t, t0) = 0.991EN 1992-1-1 annexe B (B.7)
Coefficient de fluageφ0·βc(t, t0)valable pour des contraintes de compression jusqu’à 0.45·fck lors de la mise en chargeφ(t, t0) = 2.35EN 1992-1-1 annexe B (B.1)
Calcul : Retrait
ÉtapeValeurRéf.
Coefficient d’humidité1.55·[1 − (RH/100)³]βRH = 1.356EN 1992-1-1 annexe B (B.12)
Retrait de dessiccation de référence0.85·[(220 + 110·αds1)·exp(−αds2·fcm/10)]·10⁻⁶·βRHεcd,0 = 0.482 ‰EN 1992-1-1 annexe B (B.11)
Coefficient de dimensionselon h0, interpolation linéaire entre les valeurs du tableau 3.3kh = 0.850EN 1992-1-1 §3.1.4(6)
Évolution de la dessiccation(t − ts)/[(t − ts) + 0.04·√h0³]βds(t, ts) = 0.994EN 1992-1-1 §3.1.4 (3.10)
Retrait de dessiccationβds·kh·εcd,0εcd = 0.407 ‰EN 1992-1-1 §3.1.4 (3.9)
Retrait endogène final2.5·(fck − 10)·10⁻⁶εca,∞ = 0.050 ‰EN 1992-1-1 §3.1.4 (3.12)
Retrait endogène[1 − exp(−0.2·√t)]·εca,∞εca = 0.050 ‰EN 1992-1-1 §3.1.4 (3.11)
Retrait spécifique totalεcd + εcaεcs = 0.457 ‰EN 1992-1-1 §3.1.4 (3.8)
Calcul : Combinaisons
ÉtapeValeurRéf.
Quasi permanenteG + ψ2·QNqp ; Mqp = 1’780 ; 24.5 kN ; kNm
FréquenteG + ψ1·QNfr ; Mfr = 1’900 ; 27.5 kN ; kNm
CaractéristiqueG + QNra ; Mra = 2’200 ; 35.0 kN ; kNm
Calcul : État de la section
ÉtapeValeurRéf.
Coefficient d’effet d’échelle1/(1 + 0.5·t), t = plus petite dimension en mkt = 0.833§ 4.4.1.3 (100)
Valeur effective de la résistance à la traction du bétonkt·fctmfct,eff = 2.42 N/mm²§ 4.4.1.3 (99)
Contrainte maximale, combinaison caractéristique, état non fissuréN/Ai ± M/Wi (traction positive)toute la section reste compriméeσc,max = -9.72 N/mm²
Calcul : Vérification 1 — compression du béton sous la combinaison quasi permanente
ÉtapeValeurRéf.
Compression maximale lors de la mise en chargesection non fissurée, Ecm|σc,qp| = 12.32 N/mm²
Rapport contrainte–résistance|σc|/fcm = 0.324
Compression du béton dans le domaine de validité du modèle de fluage|σc,qp|/(0.6·fcm)η = 0.540 · VérifiéTaux d’utilisation : 54 %§ 3.1.2.6.3
Calcul : Report de l’effort de longue durée sur les barres
ÉtapeValeurRéf.
Coefficient de fluage utiliséd’après la partie sectionφ = 2.35
Coefficient de vieillissement√t0/(1 + √t0)χ = 0.841
Module effectif ajusté à l’âgeEcm/(1 + χ·φ)Ec,adj = 10’764 N/mm²
Contrainte dans le béton lors de la mise en charge (part centrée)−Nqp/Aiσc0 = -10.25 N/mm²
Contrainte dans l’armature lors de la mise en chargeαe·σc0σs0 = -65.7 N/mm²
Variation de la contrainte dans le béton due au fluage et au retrait−(σc0·φ − εcs·Ecm)·αe·ρn/(1 + αe·ρn·(1 + χ·φ)), ρn = As/Ac,npositive : le béton est déchargéΔσc = 3.03 N/mm²
Contrainte à long terme dans le bétonσc0 + Δσcσc,∞ = -7.22 N/mm²
Contrainte à long terme dans l’armatureσs0 − Δσc·Ac,n/Asσs,∞ = -255.8 N/mm²
Part de Nqp reprise par le bétonmise en charge → long termeFc/Nqp = 91 % → 64 %
Calcul : Vérification 2 — les barres restent élastiques à long terme
ÉtapeValeurRéf.
Barre la plus comprimée, long terme|σs,∞| + part de flexion sous Mqp (Ec,eff)|σs,∞,max| = 282 N/mm²
Barres sous la limite d’écoulement sous la charge de longue durée|σs,∞,max|/fykη = 0.564 · VérifiéTaux d’utilisation : 56 %
Calcul : Raccourcissement axial
ÉtapeValeurRéf.
Déformation spécifique instantanéeNqp/(Ecm·Ai)ε0 = 0.320 ‰
Déformation spécifique à long terme|σs,∞|/Es (les barres et le béton se raccourcissent ensemble)ε∞ = 1.248 ‰
Raccourcissement instantanéε0·lΔl0 = 1.03 mm
Raccourcissement à long termeε∞·ldont 2.97 mm après la mise en charge (fluage et retrait)Δl∞ = 3.99 mm

Comment ce module est vérifié

Contrôlé chiffre par chiffre au regard de la SIA 262:2025 et vérifié à l’aide de calculs indépendants utilisés sur des projets réels, avant sa publication.

Questions

Pourquoi les barres reprennent-elles davantage de charge avec le temps ?

Le fluage et le retrait raccourcissent le béton, et les barres se raccourcissent avec lui. Dans l’exemple de calcul, la part de Nqp reprise par le béton passe de 91 % lors de la mise en charge à 64 % à long terme.

Pourquoi comparer les raccourcissements d’éléments voisins ?

Les différences de raccourcissement entre colonnes voisines, ou entre colonnes et noyaux, sollicitent les dalles et les cloisons qu’elles portent.

Quel abonnement comprend ce module ?

L’abonnement Basic, avec sa note de calcul.

Voir aussi

Norme : SIA 262:2025 · Page mise à jour : 29 octobre 2026