Comment calculer la capacité de moment d'une poutre RC

Comportement du faisceau

Avant de discuter du calcul de la capacité de moment, passons en revue le comportement d'une poutre simple en béton armé lorsque la charge sur la poutre augmente de zéro à l'amplitude qui provoquerait la rupture. La poutre sera soumise à un chargement vers le bas, ce qui provoquera un moment positif dans le faisceau. L'armature en acier est située près du bas de la poutre, qui est le côté tension. Ici, nous pouvons sélectionner trois principaux modes de comportement de la poutre:

1. Comportement en flexion à très faible charge

En supposant que le béton n'est pas fissuré et que l'acier résistera à la tension. Le béton au sommet résiste également à la compression. La distribution des contraintes sera linéaire:

2. Comportement en flexion à charge modérée

Dans ce cas, la résistance à la traction du béton sera dépassée, et le béton se fissurera dans la zone de tension. Parce que le béton ne peut transmettre aucune tension à travers une fissure, les barres d'acier résistent alors à toute la tension La répartition des contraintes de compression du béton est toujours supposée linéaire.

3. Comportement en flexion à la charge ultime

Ici, les contraintes et les contraintes de compression sont augmentées, avec une courbe de contrainte non linéaire du côté compression de la poutre. Cette courbe de contrainte au-dessus de l'axe neutre aura essentiellement la même forme que la courbe de contrainte-déformation typique du béton.. La contrainte de tension de l'acier fs est égale à la limite d'élasticité de l'acier fy. Finalement, la capacité ultime du faisceau sera atteinte et le faisceau échouera. Décrit ci-dessus est le mécanisme réel de la rupture de la poutre en béton armé et est généralement assez compliqué. C'est pourquoi le développement de l'approche de conception de résistance dépend des hypothèses de base suivantes:

1. La déformation dans le béton est la même que dans les barres d'armature au même niveau, à condition que la liaison entre l'acier et le béton soit adéquate;
2. La déformation dans le béton est linéairement proportionnelle à la distance de l'axe neutre
3. Les sections transversales planes continuent d'être planes après le pliage
4. La résistance à la traction du béton est négligée
5. À la rupture, la déformation maximale aux fibres de compression extrême est supposée égale à limitée par la disposition du code de conception (0.003)
6. Pour la force de conception, la forme de la répartition des contraintes de compression du béton peut être simplifiée.

Logiciel de béton armé SkyCiv

Hypothèses

La détermination de la résistance au moment n'est pas simple en raison de la forme du diagramme de contraintes de compression non linéaire au-dessus de l'axe neutre. À des fins de simplification et d'application pratique, une distribution rectangulaire fictive mais équivalente des contraintes du béton a été proposée par Whitney et ensuite adoptée par les différents codes de conception, comme ACI 318, EN 2, AS 3600 et d'autres. Par rapport à cette distribution de contrainte équivalente comme indiqué ci-dessous, l'intensité moyenne des contraintes est prise comme fc (à la charge ultime) et est supposé agir sur la zone supérieure de la section transversale de la poutre définie par la largeur b et une profondeur de a. Dans différents codes de conception, les paramètres a sont déterminés en réduisant c avec le facteur. Résistance du béton fc est également réduit. Par exemple selon l'ACI 318 code fc est réduit de 0.85 et un par facteur β1 compris entre 0.65 et 0.85.

Calculer la profondeur de l'axe neutre

Pour calculer la capacité de résistance au moment de la section en béton armé, il est nécessaire de calculer correctement la profondeur de l'axe neutre c. SkyCiv utilise un processus itératif pour calculer l'axe netural basé sur les éléments suivants:

Calculer la capacité de moment

Enfin les forces calculées pour le béton et l'acier Fc, Fs, Fcs et leur position par rapport à l'axe neutre de la section a_c, a_s, a_cs permettent de calculer la résistance du moment de conception à partir de l'équation suivante:  

M_u = F_c ∙ a_c + F_cs ∙ a_cs + F_s ∙ a_s

  Toute cette procédure est totalement automatisée dans SkyCiv Logiciel de conception renforcée, où un ingénieur peut facilement définir une poutre en béton armé avec des charges agissantes et déterminer la capacité des sections. Ceci et tous les autres calculs de vérification de conception peuvent être vus dans le rapport de conception détaillé qui est généré par SkyCiv après analyse.

Conception de béton armé SkyCiv

SkyCiv offre une Conception en béton armé logiciel qui vous permet de vérifier les conceptions de poutres en béton et de poteaux en béton selon ACI 318, AS 3600 et EN2 Steel Design. Le logiciel est facile à utiliser et entièrement basé sur le cloud; ne nécessitant aucune installation ou téléchargement pour commencer!

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