Eurocode : Bases de calcul des structures

9 Pages·2003·0.052 MB·French

Annexe Nationale pour la norme NF EN 1990:2002

Eurocode : Bases de calcul des structures
NF EN 1990:2002

Annexe Nationale

Association Française de Normalisation

11 rue Francis de Pressensé – 93 571 Saint Denis La Plaine Cedex

18 mars 2003 Ref. No.

1/1 18 mars 2003
Annexe Nationale pour la norme NF EN 1990:2002

Introduction

(1) La présente Annexe Nationale définit les conditions de l’application sur le territoire français de la
norme NF EN 1990:2002, laquelle reproduit la norme européenne EN 1990:2002 – Eurocode : Bases
de calcul des structures, ratifiée par le Comité Européen de Normalisation le 29 novembre 2001 et
mise à disposition le 24 avril 2002.

(2) Elle a été préparée par la commission de normalisation P 06 E.

(3) La présente Annexe Nationale :

 fournit des "paramètres déterminés au plan national" (NDP) pour les clauses suivantes
de la norme européenne EN 1990:2002 autorisant un choix national. Les paramètres
déterminés au plan national relatifs aux clauses ci-après ne concernent que les
bâtiments :
- A1.1(1)
- A1.2.1(1)
- A1.2.2 (Tableau A1.1)
- A1.3.1(1) (Tableaux A1.2(A) à (C))
- A1.3.1(5)
- A1.3.2 (Tableau A1.3)
- A1.4.2(2)

 fixe les conditions d'emploi des annexes informatives B, C et D de la norme
NF EN 1990 :2002 pour les bâtiments et les ouvrages de génie civil.

(4) La présente Annexe Nationale est prévue pour être utilisée avec la norme NF EN 1990:2002 pour
le calcul de bâtiments et d'ouvrages de génie civil neufs, associée aux normes européennes EN 1991
à EN 1999 complétées par leurs Annexes Nationales (normes NF EN 1991 à NF EN 1999). En
attendant la publication de l'ensemble des Eurocodes, les "paramètres déterminés au plan national"
sont, lorsqu'il y a lieu, définis pour chaque projet individuel.

(5) Quand la norme NF EN 1990:2002 est rendue applicable dans un marché public ou privé, l’Annexe
Nationale est également applicable, sauf mention contraire dans les documents contractuels.

(6) Dans la présente Annexe Nationale, de même que dans le texte de base de la norme
NF EN 1990:2002, il faut considérer la « durée d’utilisation de projet » comme une notion associée à la
conception et au calcul (choix des valeurs représentatives de certaines actions, prise en compte de la
détérioration de propriétés de matériaux, évaluation des stratégies de maintenance, etc.), sans portée
juridique. En la prenant en compte, les règles de conception permettent de donner une présomption de
fiabilité pour la durée spécifiée au tableau 2.1(F) ci-après, en admettant que les hypothèses de travail
mentionnées par la clause 1.3 de la norme soient satisfaites. En aucun cas cette durée ne peut être
confondue avec celle définie par les textes législatifs et réglementaires traitant des responsabilités et
des garanties. la "durée d'utilisation de projet" comme une notion conventionnelle, sans des garanties

2/2 18 mars 2003
Annexe Nationale pour la norme NF EN 1990:2002

AN1 Application nationale de l’Annexe A1

NOTE La numérotation des clauses est celle de l'Annexe A1 de la norme européenne EN 1990:2002.

Clause A1.1 Domaine d'application

(1) Les dispositions de la norme NF EN 1990:2002 ne s’appliquent pas aux éléments de construction
non structuraux.

NOTE C’est le cas de certains éléments d’enveloppe ou de partition dans le bâtiment. Ces derniers font l’objet
de dispositions spécifiques dans les normes DTU.

(2) Le tableau 2.1(F) fournit des valeurs de la durée d'utilisation de projet modifiées par rapport à
celles indiquées dans le tableau 2.1 de la norme européenne EN 1990:2002. Lorsque la durée
d’utilisation de projet n’est pas précisée pour le projet individuel, c’est la valeur donnée par ce tableau
qui est à prendre en compte.

Tableau 2.1(F) : Durée indicative d'utilisation de projet

Catégorie de Durée indicative
durée d'utilisation d'utilisation de Exemples
de projet projet (années)

1 10 Structures provisoires(1)

2 25 Eléments structuraux remplaçables

3 25 Structures agricoles et similaires

4 50 Structures de bâtiments courants

5 100 Structures des bâtiments monumentaux ou stratégiques

(1) Les structures ou parties de structures qui peuvent être démontées dans un but de réutilisation
ne doivent normalement pas être considérées comme provisoires.

Clause A1.2.1 Généralités

(1) La prise en compte de plus de deux actions variables est spécifiée, lorsqu'il y a lieu, pour le projet
individuel.

(2) Les clauses A1.2.1(2) et A1.2.1(3) ne sont pas modifiées.
3/3 18 mars 2003
Annexe Nationale pour la norme NF EN 1990:2002

Clause A1.2.2 Valeurs des coefficients ψψψψ

Le tableau A1.1(F) fixe les valeurs des symboles du tableau A1.1 de la norme européenne
EN 1990:2002.

Tableau A1.1(F) : Valeurs des coefficients ψψψψ pour les bâtiments

ψ ψ ψ
Action 0 1 2

Charges d'exploitation des bâtiments (voir NF EN 1991-1.1)

- Catégorie A : habitation, zones résidentielles 0,7 0,5 0,3
- Catégorie B : bureaux 0,7 0,5 0,3
- Catégorie C : lieux de réunion 0,7 0,7 0,6
- Catégorie D : commerces 0,7 0,7 0,6
- Catégorie E : stockage 1,0 0,9 0,8
- Catégorie F : zone de trafic, véhicules de poids ≤ 30 kN 0,7 0,7 0,6
- Catégorie G : zone de trafic, véhicules de poids compris entre 30 et 160 kN 0,7 0,5 0,3
- Catégorie H : toits 0 0 0

Charges dues à la neige sur les bâtiments (voir NF EN 1991-1-3)

- pour les lieux situés à une altitude H > 1000 m au dessus du niveau de la 0,70 0,50 0,20
mer, et pour Saint-Pierre et Miquelon

- pour les lieux situés à une altitude H ≤ 1000 m au dessus du niveau 0,50 0,20 0
de la mer

Charges dues au vent sur les bâtiments (voir NF EN 1991-1-4) 0,6 0,2 0

Action de la température (hors incendie) dans les bâtiments 0,6 0,5 0
(voir NF EN 1991-1-5)

NOTE Pour des actions variables particulières non définies dans l'Eurocode EN 1991, une simplification
(admise) consiste à considérer que ψ Q =Q
0 d k

Clause A1.3 Etats-limites ultimes

(1) Pour l'application, en France, de la norme européenne EN 1990:2002 au calcul des bâtiments, la
combinaison d'actions fondamentale est basée sur l'expression 6.10.

(2) Pour les états-limites STR dans lesquels interviennent des actions géotechniques et pour les états-
limites GEO, l'approche à considérer pour le calcul des fondations et éléments verticaux soumis à des
actions géotechniques doit être spécifiée pour chaque projet individuel.
Les coefficients partiels applicables aux actions géotechniques ainsi qu'à la résistance du sol sont
fournis dans la norme NF EN 1997.

NOTE Pour les bâtiments courants sans étages en sous-sol, l'approche 2 est recommandée. L'approche 3 peut
être spécifiée dans le cas de bâtiments possédant plusieurs étages en sous-sol, dotés de parois assurant à la
fois une fonction porteuse et une fonction de soutènement.
4/4 18 mars 2003
Annexe Nationale pour la norme NF EN 1990:2002

(3) Les Tableaux A1.2(A)(F), A1.2(B)(F) et A1.2(C)(F) ci-après fixent les valeurs pour les symboles γ
des tableaux A1.2(A), A1.2(B) et A1.2(C) de la norme européenne EN 1990:2002.

(4) Pour la prise en compte en France des actions des eaux souterraines sur les structures, les
documents particuliers du marché doivent préciser, lorsqu'il y a lieu, trois niveaux d’eau :
- le niveau EB des basses eaux ;
- le niveau EH des hautes eaux ;
- le niveau EE des eaux exceptionnelles. A ce niveau doit être prévu dans la structure un
dispositif d’écoulement empêchant l’eau d’exercer une action plus haut.
L’action de l'eau située en dessous du niveau EB est une action permanente sur la structure, que l’on
désigne par [EB].
Lorsque l’eau atteint le niveau EH, son action se compose de l’action permanente [EB] et de la partie
[EH]-[EB] (notée [EH-EB]), qui est une action variable que l’on peut considérer comme physiquement
bornée par [EE]-[EB] (notée [EE-EB]).
Ces notations sont utilisées dans les tableaux A1.2(A)(F), A1.2(B)(F) et A1.3(F) ci-après.

Tableau A1.2(A)(F) : valeurs de calcul d'actions (EQU) (Ensemble A)

Situations Actions permanentes Action Actions variables
de projet variable d'accompagnement
durables et dominante
transitoires défavorables favorables (*) principale autres
(le cas échéant)
γ G γ G γ Q γ ψ Q
Gj,sup kj,sup Gj,inf kj,inf Q,1 k,1 Q,i 0,i k,i

(Eq. 6.10)
1,10Gkj,sup 0,9Gkj,inf 1,5 Qk,1 1,5ψ Q
0,i k,i

(*) Les actions variables sont celles considérées au Tableau A1.1(F)

NOTE 1 Dans les cas où la vérification de l'équilibre statique inclut également la résistance d'éléments
structuraux, une vérification combinée peut être définie pour le projet individuel, fondée sur le
Tableau A1.2(A)(F) de la présente Annexe Nationale, en remplacement de deux vérifications
séparées fondées sur les Tableaux A1.2(A)(F) et A1.2(B)(F) de la présente Annexe Nationale, avec
l'ensemble de valeurs suivant :
γ = 1,35
Gj,sup
γ = 1,15
Gj,inf
γ = 1,50 si défavorable (0 si favorable)
Q,1
γ = 1,50 si défavorable (0 si favorable)
Q,i
à condition que l'application de γ = 1,00 à la fois à la partie favorable et à la partie défavorable
G,inf
des actions permanentes, n'entraîne pas un effet plus défavorable.

NOTE 2 Pour les situations de projet en cours de construction, voir aussi la norme NF EN 1991-1-6
"Actions en cours d'exécution".

NOTE 3 Lorsque l’action variable dominante sur la structure est celle de l'eau souterraine, la vérification
de l’équilibre statique doit être faite quand l’eau atteint le niveau des eaux exceptionnelles ; les valeurs de
calcul suivantes sont alors à retenir :
pour chaque action permanente
- si elle est défavorable : 1,10 G
kj,sup
- si elle est favorable : 0,95 G
kj,inf
pour l’action de l’eau : 1,0 [EE]

5/5 18 mars 2003
Annexe Nationale pour la norme NF EN 1990:2002

Tableau A1.2(B)(F) : valeurs de calcul d'actions (STR/GEO) (Ensemble B)

Actions variables
Situations de Actions permanentes Action variable d'accompagnement (*)
projet durables dominante principale
et transitoires défavorables favorables (le cas autres
échéant)
γ G γ G γ Q γ ψ Q
Gj,sup kj,sup Gj,inf kj,inf Q,1 k,1 Q,i 0,i k,i

(Eq. 6.10)
1,35G 1,0G 1,5Q 1,5ψ Q
kj,sup kj,inf k,1 0,i k,i
(ou 0 si favorable) (ou 0 si favorable)

(*) Les actions variables sont celles considérées au Tableau A1.1(F)
NOTE 1 Voir les EN 1991 à EN 1999 pour les valeurs de γ à utiliser pour les déformations imposées.

NOTE 2 Les valeurs caractéristiques de toutes les actions permanentes d'une même origine sont multipliées
par γG,sup si l'effet total résultant de ces actions est défavorable, et γG,inf si cet effet est favorable.
Par exemple, toutes les actions provenant du poids propre de la structure peuvent être considérées
comme émanant d'une même origine ; cela s'applique également si différents matériaux sont
concernés.

NOTE 3 Pour des vérifications particulières, les valeurs de γG et de γQ peuvent être subdivisées en γg , γq et
γSd coefficient d'incertitude de modélisation. La valeur de γSd peut être définie pour le projet
individuel, dans l’intervalle 1,05 à 1,15.

NOTE 4 Lorsqu'une action variable est réellement bornée par une disposition physique, le coefficient 1,5 est
remplacé par 1,35

NOTE 5 Lorsque l’action variable dominante sur la structure est celle de l’eau souterraine :
- si elle est défavorable, la vérification doit être faite lorsque l’eau atteint le niveau EH, l’action de l’eau
étant décomposée en une action permanente [EB] et une action variable ayant atteint sa valeur
maximale [EH-EB]. On prend donc les valeurs de calcul suivantes : 1,35[EB] pour l’action permanente,
et pour l’action variable la plus petite valeur entre 1,5[EH-EB] et 1,35[EE-EB]).
- si elle est favorable, la vérification doit être faite lorsque l’eau est au niveau le plus bas (EB). Les
valeurs de calcul sont donc : [EB] pour l’action permanente, et 0 pour l’action variable.

Tableau A1.2(C)(F) – valeurs de calcul d'actions (STR/GEO) (Ensemble C)

Actions variables
Situations de Actions permanentes Action variable d'accompagnement (*)
projet durables dominante
et transitoires défavorables favorables (a) principale autres
(le cas échéant)
γ G γ G γ Q γ ψ Q
Gj,sup kj,sup Gj,inf kj,inf Q,1 k,1 Q,i 0,i k,i

(Eq. 6.10)
1,0 Gkj,sup 1,0 Gkj,inf 1,30 Qk,1 1,30 ψ0,i Qk,i

(*) Les actions variables sont celles considérées au Tableau A1.1(F)

NOTE Lorsqu'une action variable est réellement bornée par une disposition physique, le coefficient 1,30 est
remplacé par 1,20

6/6 18 mars 2003
Annexe Nationale pour la norme NF EN 1990:2002

Clause A1.3.2 Valeurs de calcul des actions dans les situations de projet accidentelles et
sismiques

(1) Le Tableau A1.3(F) fournit les valeurs des symboles définis dans le tableau A1.3 de la norme
européenne EN 1990:2002.

Tableau A1.3(F) : valeurs de calcul d'actions à utiliser dans les combinaisons d'actions
accidentelles et sismiques

Actions permanentes Action Actions variables
Situation de sismique ou d'accompagnement (*)
projet accidentelle
défavorables favorables dominante principale autres
(le cas échéant)

accidentelle G G A (**) ψ Q
kj,sup kj,inf d 2,i k,i
(Eq. 6.11a/b)

sismique G G γA ou A ψ Q
kj,sup kj,inf I Ek Ed 2,i k,i
(Eq. 6.12a/b)

(*) Les actions variables sont celles considérées au Tableau A1.1(F)

(**) L’action variable principale est prise avec sa valeur fréquente ψ11Qk1 lorsque l’action
accidentelle est l’incendie, avec sa valeur quasi permanente ψ Q dans les autres cas.
21 k1

NOTE Lorsque l’action accidentelle dominante sur la structure est celle de l’eau souterraine, on prend
comme valeur de calcul la valeur de l’action exercée par l’eau lorsqu’elle atteint le niveau des
eaux exceptionnelles : [EE]

7/7 18 mars 2003
Annexe Nationale pour la norme NF EN 1990:2002

Clause A1.4.2 Critères d’aptitude au service

NOTE 1 Les déformations horizontales et verticales des structures peuvent compromettre :
- la durabilité de la structure et des hypothèses retenues pour son dimensionnement
- le bon comportement des ouvrages de second œuvre auxquels des déformations sont imposées du fait même
de leur liaison mécanique aux éléments structuraux
- les performances attendues de l’ouvrage en matière d’aspect, de confort d’usage et de fonctionnement
On est donc conduit à prévoir des limites à la déformation des structures susceptibles de couvrir l’ensemble des
risques associés et à indiquer les conditions de vérification du non dépassement de ces limites.

δ
NOTE 2 Dans ce qui suit, on a substitué la notation aux notations u (déformation horizontale) et w
(déformation verticale) de la norme NF EN 1990:2002.

δ δ δ
(1) Il y a lieu de fixer des déformations limites , , pour les éléments structuraux du
1,lim 2,lim(i) 3,lim
projet individuel par les Documents Particuliers du Marché. Elles sont déterminées comme suit :

• δ est la déformation limite (horizontale ou verticale) résultant de l’exigence de durabilité
1,lim
et de respect des hypothèses de calcul de la structure elle-même ; il n'y a lieu de les prendre en
compte que s'ils sont fixés par la norme (NF EN 1992 à NF EN 1996) concernée.

• δ est la déformation limite (horizontale ou verticale) correspondant au bon
2,lim(i)
fonctionnement des ouvrages de second œuvre ; sa valeur est déduite de la déformation limite
fixée pour l’ouvrage de second œuvre i ayant à subir la déformation imposée de la structure. Il
δ
appartient au maître d’œuvre de définir les valeurs de en fonction des ouvrages de
2,lim(i)
second œuvre et de la conception de leur liaison à la structure.

• δ est la déformation limite (horizontale ou verticale) correspondant aux exigences de
3,lim
confort d’usage, de fonctionnement et d’aspect spécifiées par le maître d’œuvre. Il y a lieu de les
déterminer, en outre, de telle sorte que la mise en contact non prévue d’ouvrages voisins par le
simple effet de leur déformation structurale soit rendue impossible.

δ δ δ
(2) Les valeurs calculées des déformations , , sont algébriques et peuvent donner lieu à des
1 2 3
vérifications de non dépassement de valeurs limites elles-mêmes négatives et positives. Il y a lieu d'en
tenir compte dans le choix de la combinaison d’action à considérer et du cas de charge le plus
défavorable.

δ δ
(3) Les déformations de calcul et doivent tenir compte des déplacements d’appuis de l’élément
1 2
de structure considéré et notamment ceux résultant des mouvements des sols de fondation.

(4) Les vérifications à effectuer (les différentes grandeurs étant prises en valeur absolue) sont les
suivantes :
• δ ≤δ
tot 1,lim
δ
est déterminé à partir de la combinaison d'actions caractéristique. Cette vérification concerne la
tot
situation d’exécution (situation transitoire) comme la situation d’exploitation (situation durable).

• δ ≤δ
nuisible(i) 2,lim(i)
δ δ
est la partie de susceptible d’apparaître entre la date de la liaison de l’ouvrage de
nuisible(i) tot
second œuvre i à la structure et le temps infini. Sa valeur est déterminée à partir de la combinaison
caractéristique. Cette vérification concerne la situation postérieure à la date de la liaison de l’ouvrage
de second œuvre i à la structure, qu’elle soit durable ou transitoire.

• δ ≤δ
tot 3,lim
La combinaison d’action à partir de laquelle il convient de déterminer δ est définie par les documents
tot
du marché. Il peut être nécessaire de prescrire plusieurs vérifications successives, chacune étant
δ
attachée à une combinaison d’action et une valeur de . Cette vérification concerne seulement la
3,lim
situation durable.
8/8 18 mars 2003
Annexe Nationale pour la norme NF EN 1990:2002

AN2 Application nationale de l’Annexe B

(1) L'Annexe B de la norme européenne EN 1990:2002 conserve, pour l'application nationale de cette
norme, un caractère informatif.

NOTE D’autres normes Eurocodes ont déjà introduit – ou vont le faire – des classifications en vue de
permettre une différenciation de la fiabilité.

AN3 Application nationale de l’Annexe C

(1) L'Annexe C de la norme EN 1990 conserve, pour l'application nationale de cette norme, un
caractère informatif. En application de la clause 3.5(5) de l'EN 1990:2002, elle n'est applicable qu'en
cas de calculs basés sur des méthodes probabilistes.

AN4 Application nationale de l’Annexe D

(1) L'Annexe D de la norme européenne EN 1990:2002 conserve, en France, un caractère informatif.

AN 5 Clauses complémentaires

Clause A1.4.4 Vibrations

NOTE Les cas de vibrations décrits ci-après ne traitent que du confort et pas des effets des vibrations sur la
résistance (comme dans le cas des effets des charges sur une marche d’escalier en porte à faux sans
contremarche).

(1) Les valeurs de la fréquence propre des vibrations de la structure en dessous desquelles il est
nécessaire de procéder à une analyse affinée de sa réponse dynamique sont définies par les normes
NF EN 1992 à NF EN 1999. En tout état de cause, à défaut d’analyse plus précise, il convient de
dimensionner les escaliers (pour les établissements recevant du public des catégories C et D2), les
salles de sport et de danse, les tribunes de stade, et les salles de spectacle où le public est debout, de
façon que leur fréquence propre soit au moins égale à 5 Hz.

NOTE Cette exigence vise à permettre d’éviter les phénomènes de panique qui pourraient provenir de la
sensation de vibration.

(2) Dans le calcul de la fréquence propre, la masse à retenir relative aux charges d’exploitation doit
correspondre à 20 % des charges d’exploitation prises en compte dans la combinaison caractéristique.
Dans le cas où une part des charges d’exploitation représente des charges rigidement fixées à la
structure, la masse correspondante à retenir est alors de 100% pour cette part et 20% pour le reste.

(3) Les excitations dynamiques entretenues (balourd de machine tournante, par exemple) doivent
donner lieu à une étude dynamique particulière vis-à-vis du risque de mise en résonance des
ouvrages.
9/9 18 mars 2003