ISO 22477-5:2018
(Main)Geotechnical investigation and testing — Testing of geotechnical structures — Part 5: Testing of grouted anchors
Geotechnical investigation and testing — Testing of geotechnical structures — Part 5: Testing of grouted anchors
This document establishes specifications for the execution of tension tests to be carried out on an anchor grouted in the ground, as defined in EN 1997-1 and EN 1537. Three methods of testing are recognized by this document. Test Method 1 involves cyclic tension loading with measurement of displacement at the load stages; Test Method 2 involves cyclic tension loading with measurement of load loss at the load stages; and Test Method 3 involves step-loading with measurement of displacement under successive maintained tension loads. This document provides specifications for the experimental devices, the measurement apparatus, the test procedures, the definition and presentation of the test results and the content of records. NOTE This document does not provide specification for the size of the proof load and the limiting criteria. These aspects reside in EN 1997-1 or its national annex for CEN countries and in similar national application documents for this test standard for ISO countries.
Reconnaissance et essais géotechniques — Essais des structures géotechniques — Partie 5: Essais de tirants d'ancrage
La présente norme établit les spécifications relatives à l'exécution des essais de chargement devant être réalisés sur un tirant d'ancrage, tels que définis dans l'EN 1997‑1et l'EN 1537. La présente norme introduit trois méthodes d'essai. La méthode d'essai 1 implique un chargement cyclique et une mesure du déplacement pour chaque palier de chargement. La méthode d'essai 2 implique un chargement cyclique et une mesure de la perte de tension lors des différentes phases de traction et la méthode d'essai 3 implique un chargement par paliers progressifs et une mesure du déplacement à ces différents paliers. La norme fournit des dispositions concernant les dispositifs expérimentaux, l'appareillage de mesure, les procédures d'essai, la définition et la présentation des résultats d'essai et le contenu des enregistrements. NOTE La norme ne fournit aucune disposition concernant les valeurs de la charge d'épreuve et les valeurs limites. Ces éléments sont spécifiés dans l'EN 1997‑1 ou son Annexe nationale dans le cas des pays membres du CEN et dans des documents d'application nationale similaires relatifs à la présente norme d'essai dans le cas des pays membres de l'ISO.
General Information
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 22477-5
First edition
2018-08
Geotechnical investigation and
testing — Testing of geotechnical
structures —
Part 5:
Testing of grouted anchors
Reconnaissance et essais géotechniques — Essais des structures
géotechniques —
Partie 5: Essais de tirants d'ancrage
Reference number
©
ISO 2018
© ISO 2018
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Published in Switzerland
ii © ISO 2018 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions and symbols . 1
4 Equipment . 4
4.1 Test loading set-up. 4
4.2 Reaction system . 7
4.3 Loading device. 7
4.4 Load measurement . 8
4.5 Displacement measurement. 8
4.6 Time and temperature measurement . 8
5 Test types . 8
5.1 General . 8
5.2 Investigation test . 8
5.3 Suitability test . 9
5.4 Acceptance test . 9
6 Execution . 9
6.1 Test location . 9
6.2 Test anchors. 9
6.3 Time period between installation and test . 9
6.4 Test preparation .10
6.5 Proof load .10
6.6 Datum load .10
6.7 Group testing .10
6.8 Alternating load testing .10
7 Test report .11
7.1 Investigation and suitability tests .11
7.2 Acceptance test .12
8 Test Method 1 .13
8.1 General .13
8.2 Investigation test .13
8.2.1 General.13
8.2.2 Loading procedure .13
8.2.3 Measurements and checks .14
8.2.4 Test results .15
8.3 Suitability test .15
8.3.1 General.15
8.3.2 Loading procedure .15
8.3.3 Measurements and checks .16
8.3.4 Test results .17
8.4 Acceptance test .20
8.4.1 General.20
8.4.2 Loading procedure .20
8.4.3 Measurements and checks .21
8.4.4 Test results .21
9 Test Method 2 .22
9.1 General .22
9.2 Investigation test .22
9.2.1 General.22
9.2.2 Loading procedure .22
9.2.3 Measurements and checks .22
9.2.4 Test results .23
9.3 Suitability test .23
9.3.1 General.23
9.3.2 Loading procedure .24
9.3.3 Measurements and checks .25
9.3.4 Test results .25
9.4 Acceptance test .25
9.4.1 General.25
9.4.2 Loading procedure .26
9.4.3 Measurements and checks .27
9.4.4 Test results .27
10 Test Method 3 .28
10.1 General .28
10.2 Investigation test .28
10.2.1 General.28
10.2.2 Loading procedure .28
10.2.3 Measurements and checks .29
10.2.4 Test results .30
10.3 Suitability test .30
10.3.1 General.30
10.3.2 Loading procedure .30
10.3.3 Measurements and checks .31
10.3.4 Test results .32
10.4 Acceptance test .32
10.4.1 General.32
10.4.2 Loading procedure .32
10.4.3 Measurements and checks .33
10.4.4 Test results .33
Annex A (informative) Determination of the creep rate α .35
Annex B (informative) Determination of the load loss k .36
l
Annex C (informative) Determination of the critical creep load P .37
c
Annex D (informative) Evaluation of the apparent tendon free length L .38
app
Annex E (informative) Yield stress and tensile strength for typical anchor steels .40
Bibliography .41
iv © ISO 2018 – All rights reserved
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: www .iso .org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 182, Geotechnics.
A list of all the parts in the ISO 22477 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
Introduction
This document, together with EN 1997-1 and EN 1537, form the trinity in which:
— EN 1997-1 defines the design requirements for grouted anchors, including the limits of proof load
and limiting criteria by testing of grouted anchors, which may be specified in the national annex (for
EN 1997-1) or a similar national application document for ISO countries;
— EN 1537 defines the execution of grouted anchors;
— this document defines the testing of grouted anchors.
The document has been structured so that common items are given in Clauses 1 to 7. The different test
specific loading procedures, measurements, checks and presentation of test results for the three test
methods (Test Method 1, 2 and 3) have been placed in three separate clauses. The determination of
the fundamental characteristics: creep rate, load loss, critical creep load and the apparent tendon free
length are not test specific and for this reason these have been placed in Annexes A to D.
Yield stress and tensile strength for typical anchor steels appear in Annex E.
Figures 1 and 2 illustrate the two main types of grouted anchors considered in EN 1537.
Key
1 anchorage point at jack during stressing
2 anchorage point at anchor head in service
3 tensioning element at anchor head (nut or barrel and wedge)
4 bearing plate
5 load transfer block
6 structural element
7 trumpet or anchor head tube
8 O-ring
9 soil/rock
10 borehole
11 debonding sleeve
12 tendon
13 fixed length grout body
14 free length filling where appropriate
Figure 1 — Sketch of a bond type ground anchor — details of anchor head and head
protection omitted
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Key
1 anchorage point at jack during stressing
2 anchorage point at anchor head in service
3 tensioning element at anchor head (nut or barrel and wedge)
4 bearing plate
5 load transfer block
6 structural element
7 trumpet or anchor head tube
8 O-ring
9 soil/rock
10 borehole
11 debonding sleeve
12 tendon
13 fixed length grout body
14 free length filling where appropriate
15 compression element
Figure 2 — Sketch of a compression type ground anchor — details of anchor head and head
protection omitted
INTERNATIONAL STANDARD ISO 22477-5:2018(E)
Geotechnical investigation and testing — Testing of
geotechnical structures —
Part 5:
Testing of grouted anchors
1 Scope
This document establishes specifications for the execution of tension tests to be carried out on an anchor
grouted in the ground, as defined in EN 1997-1 and EN 1537. Three methods of testing are recognized
by this document. Test Method 1 involves cyclic tension loading with measurement of displacement at
the load stages; Test Method 2 involves cyclic tension loading with measurement of load loss at the load
stages; and Test Method 3 involves step-loading with measurement of displacement under successive
maintained tension loads.
This document provides specifications for the experimental devices, the measurement apparatus, the
test procedures, the definition and presentation of the test results and the content of records.
NOTE This document does not provide specification for the size of the proof load and the limiting criteria.
These aspects reside in EN 1997-1 or its national annex for CEN countries and in similar national application
documents for this test standard for ISO countries.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
EN 1537:2013, Execution of special geotechnical works — Ground anchors
EN 1997-1:2004+A1: 2013, Eurocode 7: Geotechnical design — Part 1: General rules
3 Terms, definitions and symbols
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in EN 1997-1 and EN 1537 and the
following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
3.1.1
acceptance test
load test to confirm that an individual anchor conforms with its acceptance criteria
Note 1 to entry: Refer to EN 1997-1.
3.1.2
anchor tendon resistance
ultimate tensile resistance of the anchor tendon
3.1.3
critical creep load
load corresponding to the end of the first pseudo-linear part of the “α versus load diagram”
Note 1 to entry: Refer to Annex C for the determination of the critical creep load.
3.1.4
geotechnical ultimate limit state resistance
ultimate resistance of the ground-grout interface or pull-out resistance
Note 1 to entry: The ground-grout interface resistance is the load at which the creep rate α meets the limiting
criterion in the form of a specific creep rate α or the vertical asymptote of the creep rate versus load curve,
ULS
(that is an infinite creep rate).
Note 2 to entry: For Test Method 2 load loss is used as criterion instead of creep rate, refer to EN 1997-1.
3.1.5
serviceability limit state resistance
load at which the creep rate α meets the limiting criterion in the form of a specific creep rate α
SLS
Note 1 to entry: Also defined as the load corresponding to a characteristic point — the knee point — on the creep
rate versus load curve, termed the critical creep load.
Note 2 to entry: Refer to EN 1997-1.
3.1.6
investigation test
load test to establish the geotechnical ultimate resistance of an anchor and to determine the
characteristics of the anchor in the working load range
Note 1 to entry: Refer to EN 1997-1.
3.1.7
production anchor
anchor that forms part of the anchored structure
Note 1 to entry: Also referred to as a working anchor.
Note 2 to entry: Not suitable for investigation tests.
3.1.8
proof load
maximum test load to which an anchor is subjected in a particular load test
3.1.9
suitability test
load test to confirm that a particular anchor design will be adequate in particular ground conditions
Note 1 to entry: Refer to EN 1997-1.
3.1.10
test anchor
sacrificial anchor installed for testing purposes only
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3.2 Symbols
A Cross-sectional area of anchor tendon
t
E elastic modulus of anchor tendon
t
f friction loss as a percentage of P
p
f characteristic tensile strength, also referred to as f in EN 1993 (all parts)
tk uk
f characteristic yield stress corresponding the 0,1 % yield strain = f
t0,1k yk
f characteristic yield stress corresponding the 0,2 % yield strain = f
t0,2k yk
k load loss
l
k permissible cumulative loss of load over specified time period, used to determine ultimate
l;ULS
limit state resistance of an anchor
k permissible cumulative loss of load over specified time period, used to determine serviceabili-
l;SLS
ty limit state resistance of an anchor
L apparent tendon free length
app
L length of compression element (refer to EN 1537)
ce
L external length of tendon measured from the tendon anchorage in the anchor head to the an-
e
chorage point in the stressing jack (refer to EN 1537)
L fixed anchor length
fixed
L free anchor length
free
L tendon bond length
tb
L tendon free length
tf
P datum load
a
P critical creep load
c
P anchor lock-off load
o
P proof load
p
R measured value of the geotechnical resistance of an anchor complying with the ultimate limit
ULS:m
state criteria
R measured value of the geotechnical resistance of an anchor complying with the serviceability
SLS:m
limit state criteria
s tendon end displacement
t time
α slope of “creep displacement vs. decimal logarithm of time” plot, creep rate, creep displace-
ment rate
α limit criterion of α in ULS
ULS
α limit criterion of α in SLS
SLS
α limit of α by test method 1
α limit of α by test method 3
ΔP difference between proof load and datum load
ΔP friction loss
f
Δs measured displacement of the tendon end produced by load increment ΔP
∆s measured displacement of the tendon end at proof load P minus displacement after de-loading
el p
to datum load P
a
4 Equipment
4.1 Test loading set-up
The principal components of a test loading system are a stressing device, a reaction system and
equipment for the measurement and recording of loads or pressures, displacement and time. Other
equipment may include devices for the measurement and recording of ambient temperature.
The test loading system shall be designed to operate safely up to the proof load.
When using Test Method 2 or if an independent datum point is not available (at the tendon end, Figure 3)
then the structural movement shall be monitored (see Figure 5, key 8).
Key
1 tendon end
2 anchorage point, provided by wedges on strand anchor or nut on bar anchor
3 anchor head
Figure 3 — Anchor head details for strand and bar anchors
4 © ISO 2018 – All rights reserved
NOTE Schematic illustrations of loading systems are presented in Figures 4, 5 and 6. Where possible it is
better to measure the load between the loading device and the bearing plate to avoid the determination of the
friction in the jack.
Key
1 displacement monitoring of tendon end
2 stressing device
3 load monitoring system (pressure gauges)
4 reaction system/structure
5 tendon
6 hydraulic system (pump)
7 load cell (optional)
Figure 4 — Schematic illustration showing typical method of measuring tendon displacement
from an independent datum
Key
1 displacement monitoring of the tendon end
2 stressing device
3 load monitoring system (pressure gauges)
4 reaction system/structure
5 tendon
6 hydraulic system (pump)
7 load cell to measure load loss
8 displacement monitoring of the reaction structure, mounted on separate tripod (not shown)
Figure 5 — Schematic illustration showing typical method of measuring tendon load loss using
a pressure gauge, with reaction system deformation measurement from an independent datum
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Key
1 independent displacement monitoring of structure (two dial gauges on centre axis, each side of bearing plate)
2 multiple jacks acting as stressing device for staggered anchors
3 load monitoring system (pressure gauge)
4 reaction system/structure
5 tendon
6 hydraulic system (pump)
7 displacement monitoring system, comprising long stroke digital Vernier gauge or similar
Figure 6 — Schematic illustration showing typical method of measuring tendon displacement
on staggered free lengths, using long stroke Vernier gauge
4.2 Reaction system
The reaction system shall be designed to resist the proof load in accordance with the relevant European
standards.
The reaction system should be designed not to impose excessive loads to the ground, which may cause
detrimental deformation or settlement.
In the case of load loss measurement, monitoring of the reaction system shall be performed to determine
the displacement of the reaction structure itself during testing.
4.3 Loading device
The loading device, normally a hydraulically operated jack, should have a capacity at least 10 % greater
than the proof load.
The extension of the jack should be greater than the sum of the elongation of the tendon under the
proof load, and the displacement of the reaction system. In cases where a single jack cannot provide the
necessary extension, suitable equipment (e.g. multiple jacks placed in series) shall be used.
The equipment (hydraulic jack, pumping unit, etc.) shall be capable of safely tensioning the tendon
smoothly and axially, in accordance with the test procedure. The load shall be applied or released in a
controlled manner without any shocks.
With the exception of anchors with staggered free lengths, stressing equipment for bar and strand
tendons shall tension the complete tendon as a single unit. The stressing equipment for anchors with
staggered free lengths shall comply with EN 1537:2013, 8.4.5.
4.4 Load measurement
The load may be measured either indirectly (e.g. by means of a calibrated pressure gauge, monitoring
the hydraulic pressure in the stressing device) or directly (e.g. by the use of a load cell).
The required minimum accuracy for the measured load shall be the larger of 1 % of the measured value
or 10 kN.
Pressure gauges, load cells and jacks, used to measure the load, shall be calibrated within 12 months
prior to the test. The calibration certificates shall be made available for inspection on site at all times.
4.5 Displacement measurement
The support for the displacement devices shall be remote from the stressing device and reaction system
and be sufficiently rigid so as not to be influenced by background vibrations. The test installation
should be protected against direct sunlight, and the measuring equipment from rain.
Tendon end displacement shall be recorded following the application of the datum load.
The precision of the measuring equipment shall be 0,5 mm or better for displacement measurements,
and 0,01 mm for creep monitoring.
The displacement measuring devices shall be calibrated within 12 months prior to the test.
Displacement devices should be capable of monitoring the displacement of the tendon end, throughout
the test, without the need for resetting.
Where displacement measurements exceed those practical by dial gauges, either cable actuated
extension measuring devices (from an independent datum) or digital Vernier gauges, with a separate
monitoring of the reaction system, may be used.
4.6 Time and temperature measurement
The accuracy of the measured time shall be 1 s.
The accuracy of the measured air temperature shall be ≤1 °C.
5 Test types
5.1 General
The standard provides specifications for three types of tension tests as defined in EN 1997-1 and EN
1537: investigation tests, suitability tests and acceptance tests.
Test Method 1, 2 or 3 shall be used consistently for all test types (investigation, suitability and
acceptance).
5.2 Investigation test
The purpose of an investigation test is to:
— identify the pull out resistance;
— identify a possible proof load for the suitability test and acceptance test;
— document the apparent tendon free length;
— identify the critical creep load (Test Method 3).
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5.3 Suitability test
The purpose of a suitability test is to:
— document the ability of the anchor to resist a proof load;
— assess the behaviour of the anchor system up to proof load in terms of creep rate or load loss;
— document the apparent tendon free length;
— document the lock-off load.
5.4 Acceptance test
The purpose of an acceptance test is to:
— document the ability to resist a proof load;
— document the apparent tendon free length;
— document the lock-off load.
6 Execution
6.1 Test location
The results of the site investigation shall be considered when selecting a test anchor location.
Ground conditions at the test location shall be representative for the ground conditions of production
anchors. The test location shall be placed at the location with the least favourable results of the ground
investigation for anchoring.
6.2 Test anchors
Investigation tests shall be carried out on test anchors which are not part of an actual structure and are
installed prior to the installation of production anchors.
The method used for the installation of test anchors shall be fully documented, as prescribed in EN 1537.
Test anchors shall be installed using the same installation procedures as production anchors.
Test anchors shall have the same borehole diameter as the production anchors.
Test anchors should have the same inclination as production anchors. Where alternative installations
have been used for test anchors, supplementary suitability tests shall be carried out with the same
inclination as for production anchors.
Test anchors may have stronger tendons than production anchors.
Test anchors should have the same fixed length as production anchors. However, to ascertain the
geotechnical ultimate resistance a shorter fixed length or stronger tendon may be employed in
investigation tests, provided that supplementary suitability tests are carried out with the same fixed
length as the production anchors.
6.3 Time period between installation and test
Between the installation of anchors and the beginning of the test, adequate time shall be allowed to
ensure that the required strength of the anchor fixed length grout and the regeneration of ground
strength are achieved.
6.4 Test preparation
Prior to commencement of the test, the preparation shall at least include:
a) installation of measurement devices and checking their normal and safe functioning;
b) establishment of a perimeter of safety around the anchor;
c) installation of the stressing system and checking its normal and safe functioning (e.g. it shall be
checked that the stressing device is in the axis of the anchor to be tested).
The reference system shall be located in such a way that it is not affected by any displacement of the
reaction system and it shall be protected against climatic effects.
6.5 Proof load
The proof load shall be stated in EN 1997-1 or its national annex for CEN countries and in similar
national application documents for this test standard for ISO countries.
The proof load P shall be defined prior to the test.
p
The tendon shall comply with the following limiting criteria, c.f. EN 1997-1:2004+A1: 2013, 8.5.4 (2)P:
P ≤ 0,80 · P = 0,80 · f · A
p tk tk t
P ≤ 0,95 · P 0,95 · f · A or 0,95 · P = 0,95 · f · A , respectively
p t0,1k = t0,1k t t0,2k t0,2k t
where
f = the tensile strength = f ;
tk uk
f and f are both yield stresses f at 0,1 % and 0,2 % yield strain, respectively.
t0,1k t0,2k yk
The smallest value is definitive.
The use of P or P depends on the applied steel quality. Values of f , f and f for typically
t0,1k t0,2k t0,1k t0,2k tk
steel types appear from Annex E.
6.6 Datum load
A datum load P shall be applied to minimise movement of the anchor test system on initial loading.
a
This datum load can be equal to 10 % of P .
p
6.7 Group testing
Group testing shall comprise simultaneous suitability tests on three adjacent anchors.
The group test is an investigation of possible adverse effect on adjacent anchors and does not relate
directly to overall stability.
6.8 Alternating load testing
When grouted anchors are tested to alternating loads, the magnitude of the upper load and lower load
shall be defined before the test.
During the test, the anchor shall be subjected 20 times to alternating load cycles between this upper
and lower load. The tendon end displacements shall be measured during the test, at least after each fifth
cycle. Subsequently, the anchor shall be unloaded to the datum load P and the plastic displacements
a
resulting from the alternating load cycles shall be determined. The results of the alternating load test
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shall be presented as shown in Figure 7. The increment of the displacement per load cycle shall reduce
by increasing number of load cycles, as illustrated in Figure 7.
NOTE Tests with alternating loads can be applied if the bonded length is situated in uniform sands showing
contractive behaviour.
Key
X load cycles n
Y displacement
1 upper load
2 lower load
Figure 7 — Displacement by alternating loading
7 Test report
7.1 Investigation and suitability tests
The test report should include:
a) Reference to all relevant standards;
b) The following specifications concerning the anchor (see Record sheet of EN 1537:2013, Annex D):
— Location, reference number and type of anchor;
— Date of installation;
— Observations related to the installation of the anchor, likely to have an influence on the test
results;
— Geometrical data of the anchor and mechanical properties of the anchor material;
— Levels of the anchor head, the bottom of the fixed anchor length and the existing ground level;
c) The following factors concerning ground conditions:
— Reference to the site investigation report;
— Location of the closest geotechnical investigation profiles;
— Ground conditions encountered during anchor installation;
d) The following factors concerning the anchor test:
— Reference of the organisation which has carried out the test;
— Date of the test;
— Value of the prescribed proof load;
— Characteristics of the loading system;
— Description and identification (serial number) of all monitoring systems and their components;
— Sketch of the instrumentation of the anchor to be tested;
— Observations related to the execution of the test, likely to have an influence on the results (see
EN 1537);
— Calibration data for the measuring equipment;
e) The relevant graphical plots derived from the adopted test method.
The lock-off load shall be documented, for suitability tests.
Tables of numerical values of the collected data shall be provided in the annexes of the test report.
7.2 Acceptance test
The test report should include:
a) Reference to all relevant standards;
b) The following specifications concerning the anchor (see Record sheet of EN 1537:2013, Annex D):
— Location, reference number and type of anchor;
— Date of installation;
— Observations related to the installation of the anchor, likely to have an influence on the test
results;
— Geometrical data of the anchor and mechanical properties of the anchor material;
— Levels of the anchor head, the bottom of the fixed anchor length and the existing ground level;
c) The following factors concerning the anchor test:
— Reference of the organisation which has carried out the test;
— Date of the test;
— Value of the prescribed proof load;
— Calibration data for measuring equipment;
d) The relevant graphical plots from the adopted test method where the criteria for the minimum
observation period is exceeded.
The lock-off load shall be documented.
Tables of numerical values of the collected data shall be provided in the annexes of the test report.
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8 Test Method 1
8.1 General
The anchor is loaded stepwise by one or more load cycles increasing from the datum load to the proof
load (see Figure 8). At each load step the displacement of the tendon end shall be measured during a
fixed time period.
Figure 8 — Example of load-displacement curve for suitability test on a permanent anchor
in coarse soil and rock
NOTE The creep behaviour of the anchor and the extension of the tendon by loading are used for evaluation
of the behaviour of the anchor (see Annex A).
8.2 Investigation test
8.2.1 General
An investigation test according to Test Method 1 is a test in which an axial load is applied incrementally
in cycles to a grouted anchor up to the proof load P , which is designed to reach failure of the ground-
p
grout interface. The test should be based on six cycles. At the maximum load of each cycle the load
is maintained constant for a specified period of time. The test involves measurement of tendon end
displacement versus applied load and, at the maximum load of each cycle, measurement of tendon end
displacement versus time.
If the anchor fails before the six cycles have been executed, the test is conc
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 22477-5
Première édition
2018-08
Reconnaissance et essais
géotechniques — Essais des structures
géotechniques —
Partie 5:
Essais de tirants d'ancrage
Geotechnical investigation and testing — Testing of geotechnical
structures —
Part 5: Testing of grouted anchors
Numéro de référence
©
ISO 2018
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Publié en Suisse
ii © ISO 2018 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes, définitions et symboles . 1
3.1 Termes et définitions . 1
3.2 Symboles . 3
4 Appareillage . 4
4.1 Dispositif d’essai de chargement . 4
4.2 Massif de réaction. 8
4.3 Dispositif de mise en traction. 8
4.4 Mesure de la charge . 9
4.5 Mesure du déplacement . 9
4.6 Mesure du temps et de la température . 9
5 Procédures d'essai . 9
5.1 Général . 9
5.2 Essai à la rupture.10
5.3 Essai de contrôle.10
5.4 Essai de réception .10
6 Exécution .10
6.1 Emplacement de l'essai .10
6.2 Tirants d'essai .10
6.3 Durée entre exécution et essai .11
6.4 Préparation de l'essai .11
6.5 Charge d’épreuve .11
6.6 Traction de référence .11
6.7 Essai sur un groupe de tirants .12
6.8 Essai de chargement alterné .12
7 Rapport d’essai .12
7.1 Essais à la rupture et de contrôle .12
7.2 Essai de réception .13
8 Méthode d’essai 1 .14
8.1 Généralités .14
8.2 Essai à la rupture.15
8.2.1 Généralités .15
8.2.2 Programme de chargement .15
8.2.3 Mesures et vérifications.16
8.2.4 Résultats d’essai .16
8.3 Essai de contrôle.17
8.3.1 Généralités .17
8.3.2 Programme de chargement .17
8.3.3 Mesures et vérifications.18
8.3.4 Résultats d’essais .19
8.4 Essai de réception .22
8.4.1 Généralités .22
8.4.2 Programme de chargement .22
8.4.3 Mesures et vérifications.23
8.4.4 Résultats d’essais .23
9 Méthode d’essai 2 .24
9.1 Généralités .24
9.2 Essai à la rupture.24
9.2.1 Généralités .24
9.2.2 Programme de chargement .24
9.2.3 Mesures et vérifications.24
9.2.4 Résultats d’essais .25
9.3 Essai de contrôle.26
9.3.1 Généralités .26
9.3.2 Programme de chargement .26
9.3.3 Mesures et vérifications.27
9.3.4 Résultats d’essais .27
9.4 Essai de réception .28
9.4.1 Généralités .28
9.4.2 Programme de chargement .28
9.4.3 Mesures et vérifications.29
9.4.4 Résultats d’essais .29
10 Méthode d’essai 3 .30
10.1 Généralités .30
10.2 Essai à la rupture.30
10.2.1 Généralités .30
10.2.2 Programme de chargement .30
10.2.3 Mesures et vérifications.31
10.2.4 Résultats d’essais .32
10.3 Essai de contrôle.32
10.3.1 Generalités .32
10.3.2 Programme de chargement .32
10.3.3 Mesures et vérifications.33
10.3.4 Résultats d’essais .34
10.4 Essai de réception .34
10.4.1 Generalités .34
10.4.2 Programme de chargement .34
10.4.3 Mesures et vérifications.36
10.4.4 Résultats d’essais .36
Annexe A (informative) Détermination du taux de fluage α .37
Annexe B (informative) Détermination de la perte de tension k .39
l
Annexe C (informative) Détermination de la traction critique de fluage Pc .40
Annexe D (informative) Évaluation de la longueur libre équivalente de l'armature, Lapp .41
Annexe E (informative) Limite d'élasticité conventionelle et résistance à la traction des
aciers couramment utilisés dans les tirants .43
Bibliographie .44
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Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/CEI, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/CEI, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou sur la liste ISO des déclarations de
brevets reçues (voir www .iso .org/brevets).
Les éventuelles appellations commerciales utilisées dans le présent document sont données pour
information à l'intention des utilisateurs et ne constituent pas une approbation ou une recommandation.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation
de la conformité, aussi bien que pour des informations au sujet de l'adhésion de l'ISO aux principes de
l'OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC) voir le lien suivant: www .iso .org/avant
-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO TC 182, Géotechniques.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 22477 est disponible sur le site web de l’ISO.
Il convient d'adresser tout retour ou question sur ce document à l'organisme national de normalisation de
l'utilisateur. Une liste complète de ces instances peut être trouvée à l'adresse www .iso .org/members .html.
Introduction
Ce document, associé à l'EN 1997-1 et l'EN 1537 forment un ensemble cohérent, dans lequel:
— l'EN 1997-1 définit les exigences de conception des tirants d'ancrage (tirant), y compris les valeurs
de charge d’épreuve et les critères limites pour des essais sur les tirants d'ancrage, lesquels peuvent
être spécifiés dans l'Annexe nationale (de l'EN 1997-1) ou dans un document d'application nationale
similaire pour les pays membres de l'ISO;
— l'EN 1537 définit l'exécution des tirants d'ancrage;
— ce document définit les essais portant sur les tirants d'ancrage.
Ce document a été structuré de sorte que les éléments communs sont donnés dans les sections 1 à 7.
Les différentes procédures de mise en traction spécifiques aux essais, les mesures, les contrôles et la
présentation des résultats d'essai des trois méthodes d'essai (Méthodes d’essais 1, 2 et 3) ont été placés
dans trois sections distinctes. De plus, les déterminations des caractéristiques fondamentales: taux de
fluage, perte de tension, traction critique de fluage et longueur libre équivalente de l'armature ne sont
pas spécifiques à l'essai et, pour cette raison, elles ont été placées dans les Annexes A à D.
La limite d'élasticité conventionnelle et la résistance à la traction des aciers classiquement utilisés dans
les tirants d’ancrage sont données à l'Annexe informative E.
Les Figures 1 et 2 illustrent les deux principaux types de tirants d’ancrage visés par l’EN 1997-1.
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Légende
1 point de fixation sur le vérin pendant la mise en tension
2 point de fixation à la tête de l’ancrage en service
3 éléments permettant la mise en traction en tête d’ancrage (écrou ou clavettes)
4 plaque d’appui
5 bloc de transfert de traction
6 chaise d’appui
7 trompette ou tube en tête d’ancrage
8 joint torique
9 sol/rocher
10 forage
11 gaine de protection de la longueur libre
12 armature
13 longueur scellée avec scellement
14 remplissage de la longueur libre, le cas échéant
Figure 1 — Schéma d’un tirant d’ancrage scellé — détails de la tête de l’ancrage, protection de la
tête d’ancrage non représentée
Légende
1 point de fixation sur le vérin pendant la mise en tension
2 point de fixation à la tête de l’ancrage en service
3 éléments permettant la mise en traction en tête d’ancrage (écrou ou clavettes)
4 plaque d’appui
5 bloc de transfert de traction
6 chaise d’appui
7 trompette ou tube en tête d’ancrage
8 joint torique
9 sol/rocher
10 forage
11 gaine de protection de la longueur libre
12 armature
13 longueur scellée avec scellement
14 remplissage de la longueur libre, le cas échéant
15 élément de compression
Figure 2 — Schéma d’un tirant d’ancrage à élément de compression — détails de la tête de
l’ancrage, protection de la tête d’ancrage non représentée
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NORME INTERNATIONALE ISO 22477-5:2018(F)
Reconnaissance et essais géotechniques — Essais des
structures géotechniques —
Partie 5:
Essais de tirants d'ancrage
1 Domaine d'application
La présente norme établit les spécifications relatives à l'exécution des essais de chargement devant
être réalisés sur un tirant d’ancrage, tels que définis dans l'EN 1997-1et l'EN 1537. La présente norme
introduit trois méthodes d'essai. La méthode d’essai 1 implique un chargement cyclique et une mesure
du déplacement pour chaque palier de chargement. La méthode d’essai 2 implique un chargement
cyclique et une mesure de la perte de tension lors des différentes phases de traction et la méthode
d’essai 3 implique un chargement par paliers progressifs et une mesure du déplacement à ces différents
paliers.
La norme fournit des dispositions concernant les dispositifs expérimentaux, l'appareillage de
mesure, les procédures d'essai, la définition et la présentation des résultats d'essai et le contenu des
enregistrements.
NOTE La norme ne fournit aucune disposition concernant les valeurs de la charge d’épreuve et les valeurs
limites. Ces éléments sont spécifiés dans l'EN 1997-1 ou son Annexe nationale dans le cas des pays membres du
CEN et dans des documents d'application nationale similaires relatifs à la présente norme d'essai dans le cas des
pays membres de l'ISO.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
EN 1537:2013, Exécution des travaux géotechniques spéciaux — Tirants d’ancrage
E N 19 97-1:20 0 4 +A 1: 2013, Eurocode 7: calcul géotechnique — Partie 1: règles générales
3 Termes, définitions et symboles
3.1 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l'EN 1997-1 et l'EN 1537 ainsi que
les suivants, s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
3.1.1
essai de réception
essai de chargement réalisé dans le but de confirmer que chaque tirant est conforme aux critères de
réception
Note 1 à l'article: voir l’EN 1997-1.
3.1.2
résistance de l'armature du tirant
résistance ultime à la traction de l'armature du tirant
3.1.3
traction critique de fluage
traction correspondant à l'extrémité de la première partie pseudo-linéaire de la courbe α en fonction de
la traction
Note 1 à l'article: Pour la détermination de la traction critique de fluage, se reporter à l'Annexe C.
3.1.4
résistance géotechnique à l'état limite ultime
résistance ultime de l'interface terrain-scellement ou résistance à l’arrachement
Note 1 à l'article: La résistance ultime de l’interface terrain-scellement est définie comme la traction à laquelle le
taux de fluage α correspond au critère limite spécifique α ou à l'asymptote verticale de la courbe du taux de
ULS
fluage en fonction de la traction, c’est à dire un taux de fluage infini.
Note 2 à l'article: pour la méthode d’essai 2, le critère utilisé, à la place du taux de fluage, étant la perte de tension
voir l' EN 1997-1.
3.1.5
résistance géotechnique à l'état limite de service
traction pour laquelle le taux de fluage α correspond au critère limite spécifique α
SLS
Note 1 à l'article: aussi traction correspondant à un point particulier – point de flexion – de la courbe du taux de
fluage en fonction de la traction, appelé traction critique de fluage.
Note 2 à l'article: voir l'EN 1997-1.
3.1.6
essai à la rupture
essai de chargement destiné à établir la résistance géotechnique ultime d'un tirant et à déterminer le
comportement du tirant dans la plage de traction de service
Note 1 à l'article: voir l’EN 1997-1.
3.1.7
tirant d’ouvrage
tirant constituant une partie de la structure ancrée
Note 1 à l'article: aussi appelé tirant de travail.
Note 2 à l'article: ne convient pas pour les essais à la rupture.
3.1.8
charge d’épreuve
charge d'essai maximale à laquelle un tirant est soumis lors d'un essai de chargement donné
Note 1 à l'article: voir l’EN 1997-1.
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3.1.9
essai de contrôle
essai de chargement destiné à confirmer qu'une conception de tirant spécifique convient dans des
conditions de terrain spécifiques
Note 1 à l'article: voir l’EN 1997-1.
3.1.10
tirant d’essai
tirant sacrificiel dont le seul objectif est d’être testé
3.2 Symboles
A section de l'armature du tirant
t
E module d'élasticité de l'armature du tirant
t
f pertes par frottement en pourcentage de P
p
f résistance à la traction caractéristique, également désignée par f dans l'EN 1993
tk uk
f valeur caractéristique de la limite d'élastique conventionelle à 0,1 % = f
t0,1k yk
f valeur caractéristique de la limite élastique conventionnelle à 0,2 % = f
t0,2k yk
k perte de tension
l
k perte de tension cumulée autorisée sur une durée spécifiée, utilisée pour déterminer la résis-
l,ULS
tance à l'état limite ultime d'un tirant
k perte de tension cumulée autorisée sur une durée spécifiée, utilisée pour déterminer la résis-
l,SLS
tance à l'état limite de service d'un tirant
L longueur libre équivalente de l'armature
app
L longueur de l'élément de compression (voir l'EN 1537)
ce
L longueur extérieure de l'armature mesurée entre la tête de l'armature et le point de fixation
e
dans le vérin (voir l'EN 1537)
L longueur de scellement du tirant
scellée
L longueur libre du tirant
libre
L longueur de scellement de l'armature
sa
L longueur libre de l'armature
la
P traction de référence
a
P traction critique de fluage
c
P traction de blocage de tirant
o
P charge d’épreuve
p
R valeur mesurée de la résistance géotechnique d'un tirant se conformant aux critères de l'état
ULS,m
limite ultime
R valeur mesurée de la résistance géotechnique d'un tirant se conformant aux critères de l'état
SLS,m
limite de service
s déplacement de la tête de l’armature
t temps
α taux de fluage: pente de la courbe « déplacement de fluage en fonction du logarithme décimal
du temps »
α valeur limite de α à l’ELU
ULS
α valeur limite de α à l’ELS
SLS
α valeur limite de α selon la méthode d'essai 1
α valeur limite de α selon la méthode d'essai 3
ΔP différence entre la charge d’épreuve et la traction de référence
ΔP perte par frottement
f
Δs déplacement mesuré de l’extrémité de l'armature sous un incrément de traction ΔP
Δs déplacement mesuré de l’extrémité de l’armature sous la traction P , moins le déplacement
el p
après le déchargement à la traction de référence P .
a
4 Appareillage
4.1 Dispositif d’essai de chargement
Les principaux composants d’un dispositif d’essai de chargement sont un dispositif de mise en traction,
un système de réaction et des dispositifs de mesure et d'enregistrement de la traction, du déplacement et
du temps. Il peut également comporter des dispositifs destinés à mesurer et enregistrer la température
ambiante.
Le dispositif d’essai de chargement doit être conçu pour fonctionner en toute sécurité jusqu'à la charge
d’épreuve.
Si la méthode d’essai 2 est utilisée, ou si un point de reference indépendant est indisponible, (à l’extrémité
de l’armature, Figure 3), le mouvement du massif de réaction doit être mesuré (voir Figure 5, légende 8).
4 © ISO 2018 – Tous droits réservés
Légende
1 tête de l'armature
2 point de fixation, assure par des clavettes pour un tirant à torons ou par un boulon pour un tirant à barre
3 tête du tirant
Figure 3 — Détails de la tête de tirant pour les tirants à torons et à barres
NOTE Des schémas représentant des dispositifs d’essai de chargement sont présentés sur les Figures 4, 5
et 6. Lorsque cela est possible, il est préférable de mesurer la traction entre le dispositif de traction et la plaque
d'appui, afin d'éviter de déterminer le frottement dans le vérin.
Légende
1 Mesure du déplacement de l’extrémité de l’armature
2 Système de mise en traction
3 Système de mesure de la traction (manomètres)
4 Système/massif de réaction
5 Armature
6 Circuit hydraulique (pompe)
7 Cellule de force pour mesurer la perte de tension
Figure 4 — Schéma présentant une méthode classique de mesure du déplacement de l'armature
par rapport à un repère indépendant
6 © ISO 2018 – Tous droits réservés
Légende
1 Mesure du déplacement de l’extrémité de l’armature
2 Système de mise en traction
3 Système de mesure de la traction (manomètres)
4 Système/massif de réaction
5 Armature
6 Circuit hydraulique (pompe)
7 Cellule de force pour mesurer la perte de tension
8 Mesure du déplacement du massif de réaction, installé sur un trépied séparé (non représenté)
Figure 5 — Schéma présentant une méthode classique de mesure de la perte de tension d'une
armature à l'aide d'un manomètre, avec mesure de la déformation du système de réaction par
rapport à un repère indépendant
Légende
1 Mesure indépendante du déplacement d'une structure (deux comparateurs à cadran sur l'axe central, de part
et d'autre de la plaque support)
2 Vérins multiples agissant comme dispositif de mise en traction pour des tirants décalés
3 Système de mesure de la traction (manomètres)
4 Système/massif de réaction
5 Armature
6 Circuit hydraulique (pompe)
7 Système de suivi du déplacement, comportant un comparateur à course longue, ou un système similaire
Figure 6 — Schéma représentant une méthode classique de mesure du déplacement d'une
armature sur des tirants décalés, à l'aide d'un comparateur à course longue
4.2 Massif de réaction
Le massif de réaction doit être conçu pour avoir une résistance structurale au minimal égale à la charge
d’épreuve.
Il convient que le massif de réaction soit conçu de façon à éviter d'imposer des efforts excessifs au
terrain, susceptibles de provoquer des déformations ou un tassement préjudiciables.
Dans le cas de la mesure de la perte de tension, il est recommandé de surveiller le massif de réaction
afin de déterminer le déplacement de la structure de réaction elle-même pendant l'essai.
4.3 Dispositif de mise en traction
La capacité du dispositif de mise en traction, généralement un vérin hydraulique, doit être supérieure à
la charge d’épreuve.
La course du vérin doit être supérieure à la somme du déplacement de la tête du tirant soumis à la
charge d’épreuve et du déplacement du massif de réaction. Lorsqu'un unique vérin ne permet pas de
fournir la course nécessaire, un équipement approprié (par exemple plusieurs vérins disposés en série)
doit être utilisé.
L'équipement (vérin hydraulique, pompe, etc.) doit permettre de mettre l'armature en traction en
toute sécurité progressivement et dans l'axe, conformément à la procédure d'essai. La charge doit être
appliquée ou retirée de manière controlée, en évitant les à-coups. À l'exception des tirants à longueurs
libres décalées, l'équipement de mise en traction des armatures en barre et en torons doit tendre
8 © ISO 2018 – Tous droits réservés
l'ensemble de l'armature, d'un seul tenant. L'équipement de mise en traction des tirants à longueurs
libres décalées doit se conformer au 8.4.5 de l'EN 1537:2013.
4.4 Mesure de la charge
La charge peut être mesurée soit indirectement, (par exemple au moyen d'un manomètre étalonné,
surveillant la pression hydraulique dans le dispositif de mise en traction) soit directement (par exemple
en utilisant une cellule de mesure).
L’erreur de mesure maximale admissible de la traction mesurée doit être la plus grande des valeurs
entre 1 % de la valeur mesurée et 10 kN. Le cas échéant, l’essai d’étalonnage doit comprendre le
dispositif de mise en traction.
Les manomètres et cellules de mesure utilisés pour mesurer la traction doivent être étalonnés dans
l’année qui précède la réalisation de l’essai. Les certificats d'étalonnage doivent être consultables sur
site à tout moment. Les vérins doivent être étalonnés au minimum une fois par an, en utilisant un
équipement d'essai approprié.
4.5 Mesure du déplacement
Le support des comparateurs doit être éloigné du dispositif de mise en traction et du massif de
réaction et être suffisamment rigide pour ne pas être affecté par les effets climatiques ou les vibrations
ambiantes. L'installation d'essai doit être protégée du rayonnement solaire direct, et l'équipement de
mesure doit être abrité de la pluie.
Les déplacements de la tête de l’armature doivent être mesurés après application de la traction de
référence.
L’erreur de mesure du systèmede mesure doit être inférieur ou égal à 0,5 mm pour les mesures de
déplacement, et à 0,01 mm pour le suivi du fluage.
Les comparateurs utilisés doivent être étalonnés dans l’année qui précède la réalisation de l’essai.
Il convient que les comparateurs puissent surveiller le déplacement de la tête du tirant, tout au long de
l’essai, sans nécessiter une réinitialisation.
Lorsque les valeurs de déplacement dépassent celles qu'il est possible de mesurer avec des comparateurs
à cadran, il est possible d'utiliser soit des extensomètres à câble, depuis un repère indépendant, soit des
comparateurs à course longue numériques, avec un suivi spécifique du massif de réaction.
4.6 Mesure du temps et de la température
La résolution pour la mesure du temps doit être de 1 s.
La résolution pour la mesure de la température doit être ≤ 1 °C.
5 Procédures d'essai
5.1 Général
La présente norme fournit des spécifications pour trois types d’essais de chargement tels que définis
par l’EN 1997-1 et l’EN 1537: essais à la rupture, essais de contrôle et essais de réception.
Les méthodes d’essai 1, 2 et 3 doivent être utilisées de façon cohérente pour tous les types d’essai
(rupture, contrôle et réception)
5.2 Essai à la rupture
Le but d'un essai à la rupture est:
— d'identifier la résistance à l'arrachement,
— d'identifier une charge d'épreuve possible pour l'essai de contrôle et l'essai de réception,
— de documenter la longueur libre équivalente,
— d'identifier la traction critique de fluage (Méthode d’essai 3).
5.3 Essai de contrôle
Le but d'un essai de contrôle est:
— de documenter la capacité à résister à la charge d’épreuve,
— d'évaluer le comportement du système de tirant jusqu'à la charge d’épreuve en termes de taux de
fluage et de perte de tension,
— de documenter la longueur libre équivalente
— de documenter la traction de blocage.
5.4 Essai de réception
Le but d'un essai de réception est de:
— documenter la capacité à résister à la charge d’épreuve,
— documenter la longueur libre équivalente,
— documenter la traction de blocage.
6 Exécution
6.1 Emplacement de l'essai
Lors de la sélection de l'emplacement d'un tirant d'essai, les résultats de l'étude du site doivent être pris
en compte.
Les conditions de terrain au droit de l'essai doivent être représentatives de l'état du terrain au niveau
des tirants de l’ouvrage. L'essai doit être situé au droit des reconnaissances les moins favorables pour
les tirants.
6.2 Tirants d'essai
Les essais à la rupture doivent être menés sur des tirants d'essai ne faisant pas partie d'une structure
réelle, installés avant la mise en place des tirants de l’ouvrage.
La méthode utilisée pour l'installation des tirants d'essai doit être parfaitement documentée,
conformément aux spécifications de l'EN 1537.
Les tirants d'essai doivent être installés en utilisant la même procédure que pour les tirants de l’ouvrage.
Le diamètre du forage des tirants d'essai doit être identique à celui des tirants de l’ouvrage.
Il est recommandé de retenir une inclinaison des tirants d'essai identique à celle des tirants de
l’ouvrage.Si une inclinaison différente a été utilisée pour les tirants d’essais, des essais de contrôle
supplémentaires doivent être réalisés avec la même inclinaison que les tirants de l’ouvrage.
10 © ISO 2018 – Tous droits réservés
Les armatures des tirants d'essai peuvent être identiques à celles des tirants de l’ouvrage.
Il est recommandé de retenir une longueur de scellement des tirants d'essai identique à celle des tirants
de l’ouvrage. Toutefois, pour vérifier la résistance ultime, une longueur scellée plus courte peut être
utilisée lors des essais à la rupture, sous réserve que des essais supplémentaires soient réalisés avec la
même longueur scellée que celle utilisée pour les tirants de l’ouvrage.
6.3 Durée entre exécution et essai
Entre l'exécution des tirants d'essai et le début de l'essai, une durée appropriée doit être respectée afin
de s'assurer que la résistance du coulis de scellement de la longueur scellée du tirant soit suffisante et
que la résistance du terrain ait pu se régénérer.
6.4 Préparation de l'essai
Avant de débuter l'essai, la préparation doit au minimum inclure:
a) la mise en place des dispositifs de mesure, le contrôle de leur bon fonctionnement et des conditions
de sécurité;
b) la mise en place d'un périmètre de sécurité autour du tirant d'essai;
c) L'installation du système de mise en traction, le contrôle de son bon fonctionnement et des
conditions de sécurité (il est par exemple nécessaire de contrôler que le dispositif de mise en
traction est bien dans l'axe du tirant d'essai).
Le système de référence doit être positionné de telle manière qu'il ne soit pas affecté par un éventuel
déplacement du système de réaction et il doit être protégé des effets climatiques.
6.5 Charge d’épreuve
La charge d’épreuve doit être indiquée dans l’EN 1997-1 ou ses annexes nationales pour les pays
membres du CEN ou dans des document d’application similaires au present document pour les pays
membres de l’ISO.
La charge d’épreuve P doit être définie avant l'essai.
p
L'armature doit être conforme aux valeurs limites suivantes, c.f. EN 1997-1:2004, 8.5.4 (2)P:
Pp ≤ 0,80 Ptk = 0,80 ftk ·At
Pp ≤ 0,95 Pt0,1k = 0,95 ft0,1k ·At ou 0,95 Pt0,2k= 0,95 ft0,2k At
où
f = résistance à la traction = f
tk uk
f et f sont respectivement les limites conventionnelles d'élasticité f à 0,1 % et 0,2 % de la
t0,1k t0,2k yk
déformation
La valeur la plus basse est retenue.
L'utilisation de Pt0,1k ou de Pt0,2k dépend de la qualité de l'acier utilisé. Les valeurs de ft0,1k, ft0,2k et
ftk des types d'acier courants sont données à l'Annexe E.
6.6 Traction de référence
Une traction de référence P doit être appliquée afin de minimiser le mouvement du système d'essai de
a
tirant lors du chargement initial. Cette traction de référence peut être égale à 10 % de P .
p
6.7 Essai sur un groupe de tirants
Un essai sur un groupe de tirants doit comprendre des essais de contrôle réalisés simultanément sur
trois tirants adjacents.
L'essai sur un groupe de tirants porte sur la recherche des éventuels effets néfastes sur les tirants
adjacents et n'est pas directement lié à la stabilité globale.
6.8 Essai de chargement alterné
Lorsque des tirants sont soumis à essai avec des charges alternées, les amplitudes des charges
maximales et minimales doivent être définies avant l'essai.
Pendant l'essai, le tirant doit être soumis 20 fois à des cycles de charges alternées entre ces charges
supérieure et inférieure. Le déplacement de la tête de l'armature doit être mesuré pendant l'essai, au
minimum après chaque cinquième cycle. La traction sur le tirant doit ensuite être ramenée à la traction
de référence P et les déplacements plastiques résultant des cycles de traction doivent être déterminés.
a
Les résultats de l'essai de traction alternée doivent être présentés comme indiqué à la Figure 7.
L'incrément du déplacement par cycle de chargement doit diminuer avec l’augmentation du nombre de
cycles de chargement, comme cela est illustré à la Figure 7.
NOTE L'essai de charge
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