Qu'est-ce que le béton armé?
Le béton armé est le terme commun donné à un élément en béton (ou dalle) qui contient des armatures en acier (généralement sous forme de barres d'acier) pour augmenter la résistance de la structure. Le matériau qui résulte de la combinaison du béton et des barres d'armature est appelé béton armé (RC). Pendant la construction, l'acier d'armature est d'abord placé dans le coffrage, soit sous la forme d'une cage en acier préfabriquée ou de barres d'armature en acier qui sont fixées ensemble et câblées in situ. Ensuite, le béton est coulé dans le coffrage et mis en vibration à l'aide de dispositifs adéquats afin de garantir un haut niveau de collaboration entre les deux matériaux.
Figure 1: Poutre rectangulaire en béton, avec armature en acier, est un exemple d'élément en béton armé
Pourquoi l'armature dans le béton est-elle importante?
L'un des principaux inconvénients du béton est sa très faible résistance à la traction qui est pratiquement dépassée à de faibles niveaux de charge. Cela entraîne une fissuration des surfaces en béton qui à son tour conduit à des problèmes esthétiques (grande déflexion des poutres ou des dalles) pour l'état limite de service ainsi que les problèmes d'intégrité structurelle à l'état limite ultime. D'autre part, l'acier d'armature a une résistance à la traction assez élevée et une loi de comportement du matériau symétrique sous tension et compression. Par contre, l'armature seule soumise à la compression échoue prématurément en raison du flambage. Pour ces raisons, l'utilisation de ferraillage dans une section RC conduit à un comportement structurel efficace car l'armature de ferraillage efficacement sous tension et le béton travaille efficacement sous compression et confine l'armature de compression. Figure 1 montre le diagramme des moments de flexion d'une poutre continue sous des charges verticales ainsi que les emplacements où l'acier d'armature doit être placé.
Figure 2: 3-travée poutre continue sous chargement uniforme: (a) Diagramme des moments de flexion et (b) Principaux emplacements de renfort.
Où le béton armé est-il utilisé?
De nos jours, Le béton armé est couramment utilisé dans la construction moderne, principalement pour les bâtiments et les ponts. Ces projets peuvent inclure une grande variété de membres, tel que:
- Membres de type plaque: réaction horizontale assiettes (dalles, dalles de tablier de pont, et dalles de fondation de radeau) ou vertical (par exemple. les murs de cisaillement et les murs centraux autour des escaliers ou des ascenseurs)
- Membres de type ligne: tel que poutres, Colonnes, ou pieux.
Sous le chargement vertical, les éléments de type plaque offrent une rigidité et une résistance dans plusieurs directions dans le plan de l’élément, tandis que les éléments de type ligne confèrent résistance et rigidité principalement dans une direction.
Quels sont quelques exemples (des sections transversales) de RC?
Les sections transversales des éléments linéaires verticaux tels que les colonnes et les piliers ont une géométrie plutôt simple (le plus souvent carré, rectangulaire, ou circulaire - voir la figure 2) dicté par le fait que ces éléments doivent offrir une résistance égale ou similaire dans toutes les directions horizontales. De plus, de telles configurations géométriques conduisent à une réduction des coûts liés au coffrage. Les sections transversales des poutres utilisées dans les projets de construction ont une forme rectangulaire commune, tandis que les sections transversales des poutres de pont ont principalement une forme en I afin de réduire le poids et de permettre le placement des câbles de post-tension.
Figure 3: Coupes typiques en béton armé
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