Vérifie un tirant en béton armé ou précontraint de section quelconque, avec ses barres et ses unités de précontrainte positionnées individuellement, selon la SIA 262:2025 : résistance, fissuration, limites de la précontrainte, contraintes dans l’acier et ouverture des fissures. Chaque étape présente sa formule et le chiffre de la norme dont elle découle.
Ce qui est vérifié
- Résistance du tirant, vérification 1 : Nd ≤ NRd = As · fyd + Ap · fpd, équations (4) et (5). Le béton ne reprend aucune traction à l’état-limite ultime.
- Pas de rupture fragile lors de la fissuration, chiffre 4.3.1.2 : Ncr ≤ NRd, avec Ncr = Aci · (fct,eff + P∞/Ac0), chiffre 4.4.1.3.
- Béton lors de l’introduction de la précontrainte, chiffre 4.1.5.5.3 : Pd = γP · P0 ≤ NRd,c = Ac,n · fcd, avec fcd déterminé à partir de fck(t), équation (2).
- Précontrainte : σp,0 ≤ min(0.75 · fpk ; 0.85 · fp0,1k), chiffre 4.1.5.2.2, équation (22) ; P0/Ac0 ≤ 0.6 · fck(t), équation (23) ; σp,∞ ≥ 0.45 · fpk, chiffre 4.1.5.2.3.
- Effort de décompression N0 = P∞ · Aci / Ac0, et fct,eff = kt · fctm, équations (99) et (100).
- Contrainte dans les barres à la première fissuration, tableau 17 : σs,r ≤ σs,adm = √(9 · Es · fctm · wnom / Øs) ≤ fyk, chiffre 4.4.2.3.4, équation (102).
- Contrainte dans les barres sous l’effort de service N, tableau 17 : σs ≤ fyd − 80 N/mm², et σs ≤ σs,adm pour le cas de charge quasi permanent.
- Ouverture des fissures selon l’EN 1992-1-1 §7.3.4 : wk = sr,max · (εsm − εcm), équation (7.8), avec k2 = 1 en traction pure, comparée à une valeur limite facultative wmax.
Ce que vous saisissez et ce que vous obtenez
Vous choisissez la forme (rectangle, cercle, ou polygone dessiné en cliquant sur ses sommets) et placez d’un clic chaque barre et chaque unité de précontrainte dans le dessin, à sa position réelle. Vous saisissez les matériaux, le type de précontrainte, fck(t), P0, P∞, les facteurs γs, γc, γP et ηt, ainsi que Nd. Pour l’aptitude au service : le niveau d’exigences, wnom tiré du tableau 17, l’effort N et son cas de charge, ainsi que les coefficients de l’EN pour l’ouverture des fissures.
Vous obtenez chaque valeur intermédiaire et chaque vérification avec son taux d’utilisation et son chiffre, ainsi qu’un dessin de la section. Avec l’abonnement Basic, les résultats peuvent être imprimés sous forme de note de calcul A4.
Hypothèses et limites
- Une section sans armature ni précontrainte est traitée comme du béton non armé. La gaine elle-même n’est pas déduite de Ac,n.
- Une unité de précontrainte sans adhérence se déforme avec le tirant avant la fissuration ; après la fissuration, elle ne suit plus la déformation locale du béton au droit de la fissure.
- La vérification lors de l’introduction de la précontrainte néglige les barres comprimées et s’applique hors des zones d’ancrage, qui relèvent de la documentation du système de précontrainte (chiffre 4.1.5.2.5).
- Le coefficient d’effet d’échelle utilise t = min(b ; h). Øs correspond à la plus grosse barre.
- Avec précontrainte, σs est l’accroissement de contrainte à partir d’une déformation spécifique nulle du béton (chiffre 4.4.2.3.10).
- k3 et k4 sont des paramètres déterminés au niveau national, que vous saisissez.
Exemple de calcul
Un tirant de 400 × 400 mm avec huit barres Ø20 et, au centre, une unité de précontrainte par post-tension avec adhérence de 1 050 mm² (P0 = 1 300 kN, P∞ = 1 100 kN), sous Nd = 2 400 kN et un effort quasi permanent N = 1 700 kN, avec des exigences accrues relatives à la fissuration et wmax = 0.3 mm. Les résultats ci-dessous sont ceux du module pour son exemple de calcul, calculés lors de la génération de cette page.
Données| Donnée | Valeur | Réf. |
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| Forme de la section | Rectangle | |
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| Largeur b | 400 mm | |
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| Hauteur h | 400 mm | |
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| Disposition de l’acier dans la section | {"b":[[50,50,20],[50,350,20],[200,50,20],[200,350,20],[350,50,20],[350,350,20],[50,200,20],[350,200,20]],"p":200,200,1050,"v":[]} | |
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| Valeur moyenne de la résistance à la traction fctm | 2.9 N/mm² | § 3.1.2.2.4 |
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| Module d’élasticité moyen Ecm | 33600 N/mm² | § 3.1.2.3.3 |
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| Valeur caractéristique de la limite d’écoulement fyk | 500 N/mm² | |
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| Module d’élasticité Es | 205000 N/mm² | |
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| Type de précontrainte | Précontrainte par post-tension, avec adhérence (gaines injectées) | |
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| Résistance caractéristique à la traction fpk | 1860 N/mm² | |
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| Valeur caractéristique de la limite conventionnelle d’élasticité à 0.1 % fp0,1k | 1640 N/mm² | |
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| Module d’élasticité Ep | 195000 N/mm² | |
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| Valeur caractéristique de la résistance à la compression du béton lors de la mise en tension fck(t) | 25 N/mm² | § 4.1.5.2.4 |
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| Force de précontrainte initiale (après mise en tension et ancrage) P0 | 1300 kN | |
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| Force de précontrainte après toutes les pertes P∞ | 1100 kN | |
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| Facteur de résistance de l’acier γs | 1.15 | § 2.4.2.6 |
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| Facteur de résistance du béton γc | 1.5 | § 2.4.2.6 |
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| Facteur de charge de la précontrainte γP | 1.2 | § 4.1.5.5.3 |
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| Facteur de correction des résistances du béton tenant compte de la durée de l’action et de l’âge du béton ηt | 0.85 — cas général | § 4.2.1.3 |
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| Valeur de calcul de l’effort de traction Nd | 2400 kN | |
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| Résistance à la traction pour l’effort de fissuration | Valeur moyenne de la résistance à la traction (4.4.1.3) | § 4.4.1.3 |
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| Niveau d’exigences relatives à la fissuration | Accrues | § 4.4.2.2.3 |
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| Ouverture nominale des fissures wnom | 0.5 mm | Tableau 17 |
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| Effort de traction sous la combinaison considérée N | 1700 kN | |
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| Combinaison d’actions de N | Quasi permanente | Tableau 17 |
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| Adhérence des barres k1 | Barres à haute adhérence (0.8) | EN 1992-1-1 §7.3.4(3) |
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| Durée de la charge kt | De longue durée ou répétée (0.4) | EN 1992-1-1 §7.3.4(2) |
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| Coefficient de l’espacement des fissures lié à l’enrobage k3 | 3.4 | EN 1992-1-1 §7.3.4(3) |
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| Coefficient de l’espacement des fissures lié à la longueur d’adhérence k4 | 0.425 | EN 1992-1-1 §7.3.4(3) |
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| Rapport des résistances d’adhérence, câble de précontrainte / barre ξ | 0.5 | EN 1992-1-1 §6.8.2 |
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| Diamètre équivalent d’une unité de précontrainte φp | 52 mm | EN 1992-1-1 §6.8.2(2) |
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| Ouverture limite des fissures (facultative) wmax | 0.3 mm | |
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Calcul : Section de béton| Étape | Valeur | Réf. |
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| Aire brute de bétonb·h | Ac = 160’000 mm² | |
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| Centre de gravité du béton | (xc ; yc) = (200 ; 200) mm | |
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| Plus petite dimension de la sectionmin(b ; h) | t = 400 mm | |
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Calcul : Acier dans la section| Étape | Valeur | Réf. |
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| Barres d’armature | ns = 8Ø20 | |
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| Aire des barres d’armatureΣ π·Ø²/4 | As = 2’513 mm² | |
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| Plus petit enrobage des barresdistance du bord de la barre à la face la plus proche | c = 40 mm | |
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| Unités de précontrainte | np = 1 | |
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| Aire de l’acier de précontrainteΣ Ap,i | Ap = 1’050 mm² | |
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| Aire nette de béton, acier déduitAc − As − Apla gaine elle-même n’est pas déduite | Ac,n = 156’437 mm² | |
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| Excentricité du centre de gravité de l’acierdistance entre les centres de gravité de l’acier et du béton | es = 0 mm | |
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Calcul : Section transformée (homogénéisée)| Étape | Valeur | Réf. |
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| Rapport des modules d’élasticité acier d’armature passive / bétonEs/Ecm | αs = 6.10 | |
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| Rapport des modules d’élasticité acier de précontrainte / bétonEp/Ecm | αp = 5.80 | |
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| Section qui reprend la précontrainteAc,n + αs·Asc’est l’unité de précontrainte qui exerce la traction, elle n’en fait donc pas partie | Ac0 = 171’771 mm² | |
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| Section transformée (homogénéisée)Ac,n + αs·As + αp·Ap | Aci = 177’864 mm² | |
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Calcul : Résistance du tirant| Étape | Valeur | Réf. |
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| Valeur de calcul de la limite d’écoulement des barresfyk/γs | fyd = 434.8 N/mm² | § 2.4.2.5 (4) |
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| Résistance des barresAs·fyd | Fs,Rd = 1’093 kN | |
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| Valeur de calcul de la limite d’écoulement de l’acier de précontraintefp0,1k/γs | fpd = 1’426.1 N/mm² | § 2.4.2.5 (5) |
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| Résistance de l’acier de précontrainteAp·fpd | Fp,Rd = 1’497 kN | § 4.1.5.5.1 |
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| Valeur de calcul de la résistance du tirantFs,Rd + Fp,Rdle béton ne reprend aucune traction à l’état-limite ultime : il est fissuré | NRd = 2’590 kN | |
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Calcul : Vérification 1 — résistance à la traction : N_d ≤ N_Rd| Étape | Valeur | Réf. |
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| Valeur de calcul de l’effort de traction comparée à la résistance du tirantNd/NRd | η = 0.927 · VérifiéTaux d’utilisation : 93 % | |
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Calcul : Vérification 2 — pas de rupture fragile lors de la fissuration : N_cr ≤ N_Rd| Étape | Valeur | Réf. |
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| Effort de fissuration (de la partie aptitude au service)Aci·(fct,eff + P∞/Ac0) | Ncr = 1’569 kN | § 4.4.1.3 |
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| Résistance supérieure à l’effort de fissuration (armature minimale)Ncr/NRd | η = 0.606 · VérifiéTaux d’utilisation : 61 % | § 4.3.1.2 |
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Calcul : Vérification 3 — béton lors de l’introduction de la précontrainte : γ_P·P_0 ≤ N_Rd,c| Étape | Valeur | Réf. |
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| Facteur de correction tenant compte du comportement plus fragile des bétons à résistance élevée(40/fck(t))^(1/3) ≤ 1 | ηfc = 1.000 | § 4.2.1.2 (26) |
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| Facteur de correction des résistances du béton tenant compte de la durée de l’action et de l’âge du béton | ηt = 0.85 | § 4.2.1.3 |
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| Valeur de calcul de la résistance à la compression lors de la mise en tensionηfc·ηt·fck(t)/γc | fcd = 14.2 N/mm² | § 2.4.2.3 (2) |
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| Valeur de calcul de la force de précontrainteγP·P0 | Pd = 1’560 kN | § 4.1.5.5.3 |
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| Résistance à la compression du bétonAc,n·fcdles barres comprimées sont négligées (du côté de la sécurité) | NRd,c = 2’216 kN | |
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| Béton sous la précontrainte lors de son introductionPd/NRd,c | η = 0.704 · VérifiéTaux d’utilisation : 70 % | § 4.1.5.5.3 |
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Calcul : Valeurs communes| Étape | Valeur | Réf. |
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| Coefficient d’effet d’échelle1/(1 + 0.5·t), t en m | kt = 0.833 | § 4.4.1.3 (100) |
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| Valeur effective de la résistance à la traction du bétonkt·fctm | fct,eff = 2.42 N/mm² | § 4.4.1.3 (99) |
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| Contrainte dans le béton sous la précontrainte seule−P∞/Ac0la compression est négative | σc,∞ = -6.40 N/mm² | |
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| Contrainte dans les barres sous la précontrainte seuleαs·σc,∞ | σs,∞ = -39.1 N/mm² | |
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| Contrainte dans l’acier de précontrainteP∞/Ap | σp,∞ = 1’048 N/mm² | |
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Calcul : Décompression et fissuration| Étape | Valeur | Réf. |
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| Effort de décompressionP∞·Aci/Ac0effort de traction pour lequel la contrainte dans le béton revient à zéro ; le câble de précontrainte reprend alors exactement N0 | N0 = 1’139 kN | |
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| Effort de fissurationAci·(fct,eff + P∞/Ac0) | Ncr = 1’569 kN | § 4.4.1.3 |
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Calcul : Juste après la première fissure (au droit de la fissure)| Étape | Valeur | Réf. |
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| Augmentation de la déformation spécifique de l’acier au droit de la fissure(Ncr − N0)/(Es·As + Ep·Ap)mesurée à partir de l’état où la déformation spécifique du béton est nulle | εr = 0.597 ‰ | |
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| Contrainte dans les barres au droit de la fissureEs·εr | σs,r = 122.4 N/mm² | |
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| Ouverture nominale des fissures lors de la première fissurationσs,r²·Øs/(9·Es·fctm)éq. (102) résolue pour wnom, avec Øs pour la plus grosse barre (20 mm) | wnom,r = 0.056 mm | § 4.4.2.3.4 (102) |
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| Contrainte dans l’acier de précontrainte au droit de la fissureN0/Ap + Ep·εr | σp,r = 1’201 N/mm² | |
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Calcul : Vérification 1 — acier de précontrainte juste après la mise en tension| Étape | Valeur | Réf. |
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| Contrainte dans l’acier de précontrainte juste après la mise en tensionP0/Ap | σp,0 = 1’238 N/mm² | |
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| Limite juste après la mise en tensionmin(0.75·fpk ; 0.85·fp0,1k) | σp,lim = 1’394 N/mm² | § 4.1.5.2.2 (22) |
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| Contrainte dans l’acier de précontrainte après la mise en tensionσp,0/σp,lim | η = 0.888 · VérifiéTaux d’utilisation : 89 % | § 4.1.5.2.2 (22) |
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Calcul : Vérification 2 — compression du béton lors de la mise en tension| Étape | Valeur | Réf. |
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| Compression du béton juste après la mise en tensionP0/Ac0 | |σc,0| = 7.57 N/mm² | |
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| Compression du béton lors de la mise en tension|σc,0|/(0.6·fck(t)) | η = 0.505 · VérifiéTaux d’utilisation : 50 % | § 4.1.5.2.4 (23) |
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Calcul : Vérification 3 — contrainte finale dans l’acier de précontrainte| Étape | Valeur | Réf. |
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| Contrainte finale après toutes les pertes au moins égale à 0.45·fpk0.45·fpk/σp,∞ | η = 0.799 · VérifiéTaux d’utilisation : 80 % | § 4.1.5.2.3 |
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Calcul : Vérification 4 — contrainte dans les barres lors de la fissuration du tirant (déformation entravée)| Étape | Valeur | Réf. |
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| Contrainte admissible dans l’armature√(9·Es·fctm·wnom/Øs) ≤ fykØs = plus grosse barre, 20 mm | σs,adm = 366 N/mm² | § 4.4.2.3.4 (102) |
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| Contrainte dans les barres lors de la première fissurationσs,r/σs,adm | η = 0.335 · VérifiéTaux d’utilisation : 33 % | Tableau 17 |
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Calcul : État sous N = 1,700 kN| Étape | Valeur | Réf. |
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| État de la section | fissuré (N > Ncr) | |
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| Contrainte dans le béton au droit de la fissure sous N | σc = 0 N/mm² | |
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| Augmentation de la déformation spécifique de l’acier au droit de la fissure sous N(N − N0)/(Es·As + Ep·Ap) | ε = 0.779 ‰ | |
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| Contrainte dans les barres au droit de la fissure sous NEs·ε | σs = 159.7 N/mm² | |
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| Contrainte dans l’acier de précontrainte au droit de la fissure sous NN0/Ap + Ep·ε | σp = 1’237 N/mm² | |
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Calcul : Vérification 5 — pas d’écoulement des barres sous N| Étape | Valeur | Réf. |
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| Contrainte dans les barres sous N comparée à fyd − 80 N/mm²σs/(fyd − 80) | η = 0.450 · VérifiéTaux d’utilisation : 45 % | Tableau 17 |
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Calcul : Vérification 6 — contrainte dans les barres sous N de la combinaison quasi permanente| Étape | Valeur | Réf. |
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| Contrainte dans les barres sous N comparée à la limite relative à la fissurationσs/σs,adm | η = 0.437 · VérifiéTaux d’utilisation : 44 % | Tableau 17 |
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Calcul : Vérification 7 — ouverture des fissures sous N (EN 1992-1-1 §7.3.4)| Étape | Valeur | Réf. |
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| Aire efficace de béton tendu autour de l’acierbande de hauteur 2.5·(distance de la face à l’axe des barres) le long de chaque face armée, au plus la moitié de la section | Ac,eff = 137’500 mm² | EN 1992-1-1 §7.3.2(3) |
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| Facteur d’adhérence de l’acier de précontrainte√(ξ·φs/φp) | ξ1 = 0.439 | EN 1992-1-1 §6.8.2 (7.5) |
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| Acier de précontrainte dans Ac,eff | Ap′ = 0 mm² | |
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| Taux d’armature efficace(As + ξ1²·Ap′)/Ac,eff | ρp,eff = 1.83 % | EN 1992-1-1 §7.3.4 (7.10) |
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| Diamètre équivalent des barresΣn·φ²/Σn·φ | φ = 20.0 mm | EN 1992-1-1 §7.3.4 (7.12) |
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| Enrobage de l’acierplus petit enrobage, d’après la disposition | c = 40 mm | |
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| Coefficient de répartition des déformations spécifiques (traction pure)(ε1 + ε2)/(2·ε1), ε1 = ε2 | k2 = 1.0 | EN 1992-1-1 §7.3.4 (7.13) |
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| Espacement maximal des fissuresk3·c + k1·k2·k4·φ/ρp,eff | sr,max = 508 mm | EN 1992-1-1 §7.3.4 (7.11) |
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| Contrainte dans les barres retenue pour l’ouverture des fissures | σs = 159.7 N/mm² | |
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| Différence moyenne des déformations spécifiques entre l’acier et le béton[σs − kt·fct,eff/ρp,eff·(1 + αe·ρp,eff)]/Es ≥ 0.6·σs/Eskt = 0.4, αe = 6.10, fct,eff selon SIA 262 4.4.1.3 utilisée (du côté de la sécurité par rapport à fctm) | εsm − εcm = 0.492 ‰ | EN 1992-1-1 §7.3.4 (7.9) |
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| Ouverture des fissuressr,max·(εsm − εcm) | wk = 0.250 mm | EN 1992-1-1 §7.3.4 (7.8) |
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| Ouverture des fissures comparée à la limitewk/wmax | η = 0.834 · VérifiéTaux d’utilisation : 83 % | EN 1992-1-1 §7.3.1 |
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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
Qu’est-ce que l’effort de décompression ?
L’effort de traction N0 pour lequel la contrainte dans le béton revient à zéro. Le câble de précontrainte reprend alors exactement N0.
Pourquoi l’unité de précontrainte n’intervient-elle pas dans l’ouverture des fissures de l’exemple ?
Ac,eff est une bande dont la profondeur vaut 2.5 fois la distance entre la face et l’axe des barres, le long de chaque face comportant de l’acier, au plus la moitié de la section (EN 1992-1-1 §7.3.2(3)). L’unité située au centre se trouve en dehors de cette bande, d’où Ap′ = 0.
Puis-je imprimer le calcul ?
Le calcul complet s’affiche à l’écran, gratuitement et sans compte. Une note de calcul A4 prête à imprimer est incluse dans l’abonnement Basic.
Voir aussi
Norme : SIA 262:2025 · Page mise à jour : 24 octobre 2026