Cours bâtiments en béton armé, tutoriel & guide de travaux pratiques en pdf.

Phénomène local ductile permettant le développement de zones dissipatives

Il n’existe qu’un seul mécanisme local ductile utilisable en béton armé : la flexion plastique. Elle est obtenue en créant des conditions convenables de section et de matériaux favorisant les 2 phénomènes ductiles disponibles au niveau des matériaux : – La plastification de l’acier en traction – La déformation plastique du béton comprimé L’acier des barres à béton des classes B et C de l’Eurocode 2 (voir Tableau ci-dessous), qui sont prescrites dans les applications sismiques, est un matériau ductile dont l’allongement εu,k correspondant à la résistance à la rupture est supérieur à 5%, soit 50. 10-3 (classe B) ou 7,5% (classe C). Comme l’allongement à la limite élastique εy est de l’ordre de 500 / 200.000 = 2,5.10 -3, la ductilité du matériau εs,max/ εy est donc au minimum de l’ordre de 20.
Le béton non armé possède une capacité de déformation proportionnelle (accourcissement) à rupture εcu2 très limitée, de l’ordre de 3,5. 10-3. Cette valeur est 14 fois plus petite que la déformation εu,k minimale de l’armature (50. 10-3). La déformation à rupture εcu2 est de l’ordre de 2 fois le raccourcissement élastique maximum εc2 du béton et la ductilité du matériau est donc de l’ordre de 2 seulement, soit 20 fois moins que celle de l’armature. εcu2 peut être relevé par un facteur de l’ordre de 2 à 4 si le béton est bien confiné par une armature transversale, circonstance qui augmente aussi sa résistance. L’armature de confinement empêche l’expansion transversale du béton (effet Poisson) ; elle est soumise à une pression perpendiculaire à la surface, qui la met en traction (de type « circonférentielle »).

CISAILLEMENT ALTERNE

L’expérience montre que les dégradations dues au cisaillement alterné de poutres ou poteaux rendent les structures inutilisables ou causent leur effondrement. Les zones dégradées par cisaillement alterné ont un aspect en « diabolo ». Figure 10.4. Ces dégradations résultent de fissurations inclinées alternée (à 45° en cas de cisaillement pur) générées par l’alternance des mouvements de la structure. Cet ensemble de fissures croisées transforme le matériau béton en un amas de pierres disjointes, ce qui entraîne une perte totale de résistance et de raideur tant axiale que flexionnelle de l’élément structural. On empêche la ruine des sections par cisaillement en les surdimensionnant selon le principe du dimensionnement capacitif : il convient que les armatures longitudinales (de flexion) entrent en plasticité alors que les armatures transversales (d’effort tranchant) et les bielles inclinées de béton restent en régime élastique. On assure un dimensionnement surabondant des armatures d’effort tranchant dans une poutre en considérant comme effort tranchant de calcul celui basé sur l’équilibre de la poutre sous l’effet des moments plastiques d’extrémité Mi,d des rotules flexionnelles et ce à la fois pour les sens positif et négatif de l’action sismique.

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