Bases du béton armé

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Introduction

Les dernières règles adoptées sont les règles BAEL90 et 91, obtenues en améliorant les règles BAEL83. Aucune mise en cause profonde de cette règlementation n’a été faite, en attendant les EUROCODES.
L’article A1 du BAEL précise les domaines d’application ainsi que le principe des justifications. Cet article écarte du domaine d’application les constructions en béton non armé ou en béton léger, les structures mixtes acier béton et les éléments soumis à des températures s’écartant des influences climatiques normales. De plus, un dosage en ciment de 300kg/m3 minimum est requis.

Incertitudes et notion de sécurité

Les règles antérieures à notre BAEL, faisaient intervenir un coefficient de sécurité global pour tenir compte des diverses incertitudes (voir §II). La contrainte en service appliquée sur les matériaux sser ne devait pas dépasser la contrainte admissible sadm, obtenue à partir soit de la contrainte de rupture pour le béton sr, soit de la limite élastique pour l’acier se, divisée par un coefficient de sécurité global s.
sser £ sadm = sr / s ou se / s.
Il s’est avéré que ce coefficient s ne permettait pas de prendre en compte toutes les incertitudes.
Les justifications menées à partir des règles BAEL91, feront donc intervenir :
– l’application de coefficients de sécurité partiels :
· sur les valeurs des charges appliquées
· sur les résistances caractéristiques des matériaux
– des combinaisons d’actions pour obtenir les sollicitations les plus défavorables.

Les états limites

Nous avons vu en technologie, que nous pouvons analyser une construction en termes de fonctions : résister, porter, transmettre… Cela implique des conditions : stabilité, durabilité, déformations admissibles.
Un état limite est un état qui satisfait strictement ces conditions sous l’effet des charges appliquées sur une construction ou un de ces éléments. L’article A.1.2 du BAEL91 précise :
« qu’un ÉTAT LIMITE est celui pour lequel une condition requise d’une construction (ou d’un de ces éléments) est strictement satisfaite et cesserait de l’être en cas de modification défavorable d’une action. »
Nous distinguons 2 états limites :
· Les états limites ultimes (ELU) :
Il s’agit de l’état pour lequel la valeur maximale de la capacité portante est atteinte, et son dépassement entraînerait la ruine de l’ouvrage.
Ils correspondent à la limite :
– de l’équilibre statique : non renversement de la construction.
Exemple: Vérification de la stabilité d’un mur de soutènement.
– de résistance pour les matériaux constitutifs : le béton est défini par sa résistance caractéristique à la compression affectée d’un coefficient de sécurité ggggb et l’acier est défini par sa limite d’élasticité affectée d’un coefficient de sécurité ggggs.
A partir de ces éléments, nous pouvons calculer la sollicitation résistante d’une section Su et vérifier qu’elle est supérieure à la sollicitation S produite par les charges appliquées en considérant diverses combinaisons d’actions que nous définirons plus tard.
– de stabilité de forme : instabilité élastique due au flambement pour les pièces élancées: Il est alors nécessaire de procéder à des vérifications particulières.
· Les états limites de service (ELS) :
Ils correspondent à des conditions normales d’exploitation et de durabilité. Il n’est pas suffisant qu’une construction soit stable et résiste, il est aussi nécessaire qu’elle ne présente pas une fissuration ou des déformations excessives. Cela pourrait entraîner des désordres dans les revêtements et les cloisons et donc une gêne sérieuse à l’exploitation.
Il est donc nécessaire d’effectuer des vérifications portant sur :
– la limite d’ouverture des fissures : cela évite la corrosion rapide des aciers et donc augmente la durabilité et la sécurité des ouvrages.
– la limitation de la compression du béton.
– la limite de déformation : les déformations (flèches par exemple) doivent rester dans des limites admissibles c’est à dire compatibles avec l’utilisation de l’élément.
……..
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