Béton Armé

par Doc genie civil
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Béton Armé


Béton Armé

Support du cours


   Introduction

S’appuyant sur la documentation riche et disponible dans le domaine, nous avons mis au point ce travail, présenté comme un support du cours du Béton armé I (TEC185). Ce dernier définit les différents constituants du béton armé ainsi que leurs façonnages et dispositions. Il illustre les notions de base de calculs de ce matériau sous contraintes généralisées (compression, traction, flexion simple…), tenant compte des règles de conceptions et de calculs aux états limites adoptées par le règlement Algérien le C.B.A93.

Enfin, avec les développements détaillés des méthodes de calculs du béton armé accompagnés de quelques applications; ce polycopié constitue une référence pédagogique orientée au niveau du centre universitaire de Béchar, dans l’objectif de faciliter toutes consultations ou enseignement du module concerné.

   Au sommaire:

Chapitre I : 

Introduction en béton armé

I- Généralités

II- Avantages et inconvénients du béton armé
  • 1- Avantages
  • 2. Les inconvénients du béton armé
Chapitre II : 

Sécurité Réglementation

I- Généralités

II- Règlements classiques – coefficient de sécurité (C.C.B.A)
III- Théorie probabiliste de la sécurité
IV- Théorie semi -probabiliste – Etats limites (B.A.E.L) 83-91
  • 1. Etat limite ultime (E.L.U)
  • a- Etat limite ultime d’équilibre statique de l’ouvrage
  • b- Etat limite ultime de résistance de l’un des matériaux de construction
  • c- Etat limite ultime de stabilité de forme
  • 2. Etat limite de service (E.L.S)
  • a- Etat limite de service de compression de béton
  • b- Etat limite de service d’ouverture des fissures
  • c- Etat limite de service de déformation
V- Règlements Algériens (C.B.A.93)-(R.P.A.2003)
VI- Actions et sollicitations
  • 1- Les actions
  • a- actions permanentes (G)
  • b- actions variables (Q)
  • c- actions accidentelles (FA)
  • 2- Les sollicitations
  • 3-Les combinaisons d’actions
  • a- Etats limites ultimes (E.L.U) 
  • b- Etats limites de services (E.L.S)
Chapitre III 

Les composants du Béton Armé

I- Le béton

  • 1-Définition
  • 2- Caractéristiques physiques et mécaniques du béton
  • A- Masse volumique
  • B- Déformations du béton indépendantes des charges appliquées
  • 1-Déformation thermique
  • 2- Le retrait hygrométrique
  • 3- Facteur et influence du retrait
  • c- déformation du béton sous actions courte durée ( < 24 H )
  • 1- Résistance à la compression
  • a- Essai de compression
  • b- Evolution de la résistance à la compression avec l’âge du béton
  • 2- Résistance à la traction
  • a- Traction par fendage
  • b- Traction par flexion
  • c- Résistance caractéristique à la traction
  • 3- Module de déformation instantanée
  • 4- Déformation du béton sous actions de longues durées (le fluage)
  • 1. définition
  • 2-Facteurs influençant le fluage
  • 2. 3-module de déformation différé
  • 5-Diagramme contrainte /déformation de calcul 
  • -E .L .S  
  • -E .L .U
  • 6-Condition de pénétration du béton dans les moules
  • 7- Ouvrabilité
I- Acier
  • Généralité
  • 2. Essai de traction
  • 3- Différent types d’aciers
  • Acier rond lisse
  • Acier haute adhérence
  • Les treillis soudés
  • 4-Désignation des aciers
  • 5- Diagramme Contrainte – Déformation de calcul
  • 5.1-E .L . U
  • 5.2-E . L .S
Chapitre IV

Association Béton – Acier

I- Généralité

II- L’adhérences
  • 1-Définition
  • 2. Fonctions d’adhérence
  • 3. Entraînement des barres4. Ancrage des barres
  • 5. distribution de la fissuration
  • Facteurs agissant sur l’adhérence
  • a . Etat de surface des barres
  • b. Forme des barres
  • c. groupement d’armatures
  • d. La résistance du béton
  • e. La compression transversale
  • f. L’épaisseur du béton
III. Ancrage des barres
  • Définition
  • 2-Ancrages rectilignes
  • a – Variation de l’effort axial le long d’une barre droite
  • b- Longueur de scellement droit
  • 3- Les ancrages courbes
  • a- Variation de l’effort axial le long d’une barre courbe
  • b- Calcul d’un ancrage courbe
IV- Dispositions constructives
  • 1- Dénomination des armatures
  • Ferraillage de la poutre
  • a-Les armatures longitudinales
  • b- Les armatures transversales
  • 2- Dispositions constructives génératives
  • a- Protection des armatures
  • b- Distance entre barres
  • -barres isolées 
  • -groupement des barres
  • c- Poussée dans le vide
  • 3- Condition de non écrasement du béton
  • – Ancrage d’une barre comprimée
  • 4- Les recouvrements
  • -recouvrement rectiligne
  • -recouvrement courbé
  • -Application
Chapitre V

Les hypothèses de calcul

I- Hypothèses à L’E .L .U

  • Hypothèse (1)
  • Hypothèse (2)
  • Hypothèse (3)
  • Hypothèse (4)
  • Hypothèse (5)
  • Hypothèse (6)
  • Règle des 3 pivots
  • Le domaine( 1)
  • le sous domaine 1-a
  • Le sous domaine 1-b
  • Le domaine(2)
  • Sous domaine 2-a
  • Sous domaine 2-b
  • Sous domaine 2-c
  • Le domaine(3)
II- Hypothèses à l’E .L .S (durabilité de la structure )
  • Hypothèse (1)
  • Hypothèse (2)
  • Hypothèse (3)
  • -Homogénéisation de la section
  • Hypothèse(4)
  • Hypothèse(5)
III- Hypothèses à l’E.L.S de compression du béton
IV- Hypothèse à l’ E.L.S de déformation
V- Hypothèse à l’ E.L.S d’ouverture des fissures
  • 1°-Si la fissuration est peu préjudiciable
  • 2°. Si la fissuration est préjudiciable
  • 3°. Si la fissuration est très préjudiciable
  • – Application
Chapitre VI

La traction simple

I- Définition

  • Tirants rectilignes
  • Tirants circulaires
I- Détermination des armatures
  • 1. Condition de non-fragilité
  • 2. E.L.U
  • 3. E.L.S
  • 4. Armatures transversales
– Application
Chapitre VII

La compression simple

I- Compression centrée

  • – Définition du noyau central
II- Longueur de flambement et élancement
  • 1- La longueur de flambement (Lf)
  • a- Evaluation de la longueur de flambement et la longueur libre
  • Cas des poteaux isolés
  • Cas des poteaux dans des bâtiments à étages multiples
  • 2- L’élancement de λ
  • – Définition du rayon de giration
  • 1- Section rectangulaire
  • 2- Section circulaire
  • 3- Section carrée
III- Etat limite de service (E.L.S)
IV- Etat limite Ultime (E.L.U)
V – Détermination des armatures
  • 1- Armatures longitudinales
  • 2- Pourcentage d’armatures minimum
  • 3- Pourcentage d’armatures maximum
  • 4- Armatures transversales
  • 5- Dispositions constructives
-Section rectangulaire
-Section rectangulaire
-Section polygonale
VI – Prédimensionnement des poteaux
  • -Application 
Chapitre VIII

La flexion simple

I – Définition

II- Etat limite ultime de résistance pour une section rectangulaire
  • 1- Equilibre d’une section fléchie
  • 2 – Section à armatures simple
  • Le moment réduit « μu »
  • Le moment de référence d’une section
  • Le moment résistant MR
Etat limite ultime par écoulement plastique des aciers
Etat limite ultime par écrasement du béton
– Position particulière de l’axe neutre
III- Détermination des armatures pour une section donnée
  • a- Section à armatures simple
  • -Application
  • b- Section à armatures double
  • Moment résistant et moment résiduel
  • Détermination des armatures
  • -Application
IV- Etat limite de service
  • 1- Détermination des contraintes
  • a- détermination de l’axe neutre
  • b- détermination des contraintes
  • -Application
V- Etat limite ultime pour une section en  » Té « 

  • 1 – définition
  • 2 – détermination du ferraillage
  • -Moment équilibré par les débords
  • -Moment équilibré par la section b0 ; h0

VI- Etat limite de service

  • a- détermination de l’axe neutre
  • b- détermination des contraintes
  • -Application
Chapitre IX

L’effort tranchant

I- Généralités
II- Contrainte tangentielle conventionnelle
III- Comportement des poutres sous l’action de l’effort tranchant

  • 1- Etat de contrainte provoqué par l’effort tranchant
  • 2- Nécessité d’armatures transversales
  • 3 – Justification des poutres sous sollicitations tangentes
  • a- Justification du béton
  • 3 – Justification des poutres sous sollicitations tangentes
  • Conditions complémentaires
  • Effort tranchant pour une section en Té
  • 6- Répartition des cadres le long de la poutre
  • a – Position du 1er cadre
  • b – Répartition des cadres
  • Méthode forfaitaire de Caquot
  • Epure de répartition
  • -Application
Chapitre X

La flexion composée

I – Définition

II – Généralités
III- Etat limite ultime de résistance pour une section rectangulaire
  • 1- Courbe de référence d’une section
  • a- Section partiellement comprimée (Domaine 2 – pivot B)
  • b – Section tendue ou partiellement comprimée (Domaine 1 – pivot A)
  • c – Section entièrement comprimée (Domaine 3 – pivot 3)
  • d – Le tracé de la courbe de référence
  • 2- Domaines de fonctionnement de la section
  • a- Détermination des domaines
  • b- Domaine de fonctionnement
IV- Détermination des armatures
  • 1- Section entièrement tendue
  • 2- Section partiellement comprimée
  • 3- Section entièrement comprimée
  • -Application
V- Etat limite de service

  • 1– Section entièrement
  • 2– Section entièrement comprimée
  • 3– Section partiellement comprimée
  • N est un effort de compression
  • N est un effort de traction
  • -Application
Chapitre XI

La torsion

I – Définition –Généralités

  • a- Torsion uniforme de St Venant
  • b- Torsion non uniforme
II – Contraintes tangentes de torsion
  • 1- Sections creuses (tubulaires)
  • 2- Sections pleines
III- Comportement des poutres soumises à un moment de torsion
IV- Justification des poutres sous sollicitation de torsion
  • 1- Justification du béton
  • -Sections creuses
  • -Sections pleines
  • 2- Justification des armatures
  • – Application

– Bibliographie

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