STRUCTURE - Chapitre1 Béton Armé
STRUCTURE - Chapitre1 Béton Armé
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K.
MATERIAUX MIXTES
« Béton Armé»
I. 1 DEFINITIONS
Le béton est un matériau de construction solide et durable que l’on peut mouler en des
formes très variées : massifs de fondation, barrages, éléments de charpentes (poutre, dalles,
poteaux) et coques minces de formes divers.
Le béton est formé de granulats enrobés dans une pâte d’eau de ciment qui s’est
solidifiée selon une réaction d’hydratation précise.
I. 2. 1 Ciment
Le ciment est défini par l’indication de sa catégorie (Portland, alumineux,…) et de
sa classe de résistance (250, 325, 400,…) qui est la résistance à la compression
simple mesurée à 28 jours d’âge sur des éprouvettes en mortier normalisées.
I. 2. 2 Sable
Le sable est constitué par des grains fins (< 5 mm ). Il peut être naturel ( lit de rivière,
rivage de la mer, …) ou artificiel ( obtenu par broyage des roches dures, exemple:
granit, quartzite, ).
I. 2. 3 Granulats
Les granulats (ou agrégats), sont des matériaux inertes (sables, gravillons, cailloux)
provenant de roches naturelles ou artificielles utilisées telles quelles ou concassées. Ils
représentent 60 à 80% du volume du béton et influencent fortement ses propriétés, le
dosage et le coût des mélanges.
I. 2. 4 Eau de gâchage
L’eau de gâchage est la quantité d’eau totale ajoutée au mélange sec du béton.
Elle est nécessaire pour : - l’hydratation du liant
- le mouillage des granulats
- la facilité de mise en place du béton.
L’eau de gâchage doit être propre ; on utilise de préférence l’eau de robinet, l’eau de
puit ou l’eau de pluie.
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I. 2. 5 Adjuvants
En poudre ou en liquide, ils sont incorporés au début, en cours ou en fin de malaxage
d'un béton
pour modifier les propriétés du mélange à l'état frais ou durci. Ils sont ajoutés en faible
quantité à un dosage égal ou inférieur à 5 % du poids du ciment.
I. 2. 6 Résistance du béton
Pour l’établissement des projets, dans les cas courants, un béton est défini par la
valeur de sa résistance à la compression à l’age de 28 jours dite valeur caractéristique
requise, notée ƒc28 .
a/ Résistance caractéristiques en compression « ƒ cj »
Cette résistance (ƒcj en Mpa) est obtenue par un grand nombre d’essais de compression
jusqu’à rupture sur une éprouvette de béton normalisée 16x32 cm 2 ( environ 200 cm2)
cylindrique á 3, 7 ou 28 jours.
a / Masse volumique
- La masse volumique « ρ »des bétons courants est compris entre 2200 et 2400 kg/m 3
(le poids volumique « γ » 22 et 24 kN/m3 ) .
b/ Coefficient d’élasticité
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c/ Retrait
Au cours de sa vie, le béton subit une variation de volume. Le retrait varie en fonction :
- de l’état hygrométrique du milieu ambiant
- du dosage de ciment
- de la qualité d’eau de gâchage
I. 3 Aciers
L’acier est un matériau très résistant. La résistance utile de l’acier, en
compression et en traction, est de l’ordre de 10 fois la résistance à la compression des
bétons (et de 100 fois leur résistance à la traction). L’acier, d’autre part, est un matériau
coûteux, comparé au béton. On fait une bonne combinaison des deux matériaux en
utilisant le béton pour résister aux efforts de compression, et l’acier pour les contraintes de
traction.
Les aciers pour béton armé sont fabriqués en usine, sous forme de fils ou barres de
grande longueur (longueur commerciale = 12m ) et différents diamètres (5, 6, 8, 10, 12,
14, 16, 20, 25, 32, 40).
σ
s
σ e
-10
‰ -fe/Es fe/E 10 ε
s
‰ s
Es
-σ
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e
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F=
U.l.τs l
U : périmètre de la barre
Sur la longueur d’un ancrage, la contrainte d’adhérence est supposée constante, égale
à sa valeur limite.
ψs = 1 : Ronds lisses
ψs = 1.5 : aciers à haute
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adhérence
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- ψs : coefficient de scellement
a / Ancrage rectiligne
ϕ f
l = e
s
4 0.6ψ2 f
tj
Soudure par
Recouvrement
Pour le recouvrement
a) Armateurs tendues
φ
d Si d < 5 φ 1r = 1s
φ Si d ≥ 5 φ 1r = 1s + d
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lr
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b) Armateurs comprimées
1r =
0.61s
b / Ancrage par courbure
Type d’ancrage d’extrémité
On utilise le plus couramment :
ϕ
I. 5. 3 ENROBAGE
L’enrobage des armatures « c » est la distance
de l’axe d’une armature au parement le plus voisin,
diminué du diamètre nominal de l’armature. φ
La distance libre entre deux armatures voisines doit être au moins égale à :
e
v
φ eH b
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CONDITIONS D’ANCRAGE
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