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Auteur(s)
-
Williams PAUCHET : Ex maître d’œuvre de la Défense nationale et en indépendant
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Le béton armé consiste à incorporer des armatures en acier dans le béton lors de sa mise en œuvre. Cette technique date du XIXe siècle et n’a cessé d’évoluer et de se généraliser.
L’association de deux matériaux complémentaires et solidaires permet la réalisation d’ouvrages capables d’accepter des charges bien plus importantes que du béton ordinaire. Grâce au phénomène d’adhérence acier-béton, qui doit être le plus intime possible pour un transfert d’efforts optimal, ce type de béton résiste également à des efforts de traction, de flexion et de compression plus variés. L’état de surface, la propreté, le diamètre et la longueur des armatures sont des paramètres qui influent fortement ces caractéristiques mécaniques. Sont présentés les textes régissant les règles et les normes de conception et de dimensionnement des ouvrages conçues en béton armé.
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Résistances du béton armé
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3. Adhérence acier-béton
La transmission des efforts du béton aux armatures, ou inversement, est rendue possible par le phénomène dit « d’adhérence » qui se manifeste entre ces matériaux. L’adhérence résulte en fait d’un processus de frottement entre l’acier et le béton.
3.1 Explication du phénomène
L’adhérence est le moyen de transfert d’efforts entre le béton et l’acier. Elle dépend :
-
d’une part, de l’action mécanique provoquée par le serrage du béton qui enrobe l’acier ;
-
d’autre part, du collage de l’acier par le ciment du béton ou par la chaux libérée au cours de la prise des ciments et l’oxyde de fer recouvrant l’armature : il y a formation d’un oxyde salin protecteur, un film passivant de ferrite.
Cette liaison de frottement tangentielle est le phénomène primordial de l’association béton-acier. Ces forces de frottement sont égales au produit de la somme des efforts normaux par le coefficient de frottement béton acier qui vaut 0,4. Elles s’opposent alors au glissement de la barre sous l’effet des sollicitations, et ce, jusqu’à la limite de la résistance du béton au cisaillement.
HAUT DE PAGE3.2 Optimisation du phénomène d’adhérence
L’état de surface des armatures est un facteur important.
Ainsi, on améliore l’adhérence tangentielle en utilisant des aciers à reliefs (nervures, verrous, torsades, etc.) justement appelés « aciers à haute adhérence ».
La propreté des armatures est indispensable si l’on veut que le béton colle à l’acier. Elles devront être dépourvues :
-
de terre, en réalisant un parc de stockage surélevé du sol ;
-
de rouille en plaques non adhérentes, en brossant éventuellement les barres ;
-
de calamine en film non continu, en laissant l’acier se rouiller très légèrement aux intempéries ;
-
de graisse, d’huile, en évitant que les produits de démoulage appliqués sur le coffrage ne se répandent sur les aciers.
Le choix d’une granulométrie appropriée et d’une plasticité...
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Adhérence acier-béton
BIBLIOGRAPHIE
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Eurocode 2 – Calcul des structures en béton – Partie 1-1 : règles générales et règles pour les bâtiments - NF EN 1992-1-1 - Octobre 2005
-
Eurocode 2 – Calcul des structures en béton – Partie 3 : silos et réservoirs - NF EN 1992-3 - Décembre 2006
-
Exécution des structures en béton – Complément national à la NF EN 13670:2013 - NF EN 13670/CN - Février 2013
-
Règles de calcul – Méthode de prévision par le calcul de comportement au feu des structures en béton - XP P92-701/A1 - Décembre 2000
-
Eurocode 1 - Actions sur les structures – Parties 1-4 : actions générales – Actions du vent – Annexe nationale à la NF EN 1991-1-4:2005 – Actions générales – Actions du vent - NF EN 1991-1-4/NA/A3 - Avril 2019
-
Aciers pour béton armé – Aciers soudables lisses – Barres et couronnes - NF A35-015 - Juillet 2019
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Aciers...
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