Béton armé : usage et composition

Béton armé : usage et composition
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Le béton armé est un matériau de construction composé de béton et de barres d’acier ou ferraillages (aussi appelées armatures). Il utilise les résistances à la compression du béton et à la traction de l’acier afin d’en faire un matériau aux performances mécaniques élevées.

Treillis soudé + béton = béton armé

Le béton est un matériau naturellement résistant à la compression (jusqu’à 1 tonne par cm²), alors que sa résistance à la traction est très faible. L’acier quant à lui, est résistant à la fois à la compression et à la traction. En alliant béton et armatures métalliques, le béton armé obtenu acquiert donc à la fois résistance à la compression et résistance à la traction.

Dans une structure en béton armé, les aciers principaux sont donc positionnés dans les parties tendues du béton pour compenser sa mauvaise résistance en traction.

Par exemple, pour réaliser une dalle de béton armé, on pose le treillis soudé avant le coulage du béton pour que celui ci enveloppe le ferraillage.

Usages du béton armé

Le béton armé est communément utilisé dans les ouvrages de maçonnerie. Car ils sont soumis à des forces de traction et compression. On le trouve aussi très largement répandu dans les ouvrages de génie civil.

Le béton armé peut être fabriqué sur le chantier en coulant du béton dans un coffrage préalablement équipé des armatures métalliques nécessaires, tel que le treillis soudé ST25C, le PAF10 ou bien le treillis ST50 pour des dallages. Il peut aussi être préfabriqué à l’avance lorsque ses capacités mécaniques doivent être renforcées (béton pré-contraint, béton armé en flexion) ou bien pour des raisons de rapidité de pose.

On retrouve principalement le béton armé dans la réalisation de :

Les poutres en béton armé comprennent des aciers principaux longitudinaux, destinés à reprendre les efforts de traction dus à la flexion de la poutre. Des aciers transversaux, cadres et épingles (ou étriers), reprennent l'effort tranchant.
Les poteaux en béton armé : les poteaux sont soumis à la compression, et même si le béton résiste bien à cette compression, les aciers verticaux et les cadres transversaux participent à éviter le flambement (flexion du poteau sous la compression).
Les dalles en béton armé : sont généralement composées de 2 à 4 nappes d'armatures croisées (souvent des treillis soudés). Les nappes inférieures sont systématiques pour contrer la flexion du béton, les nappes supérieures peuvent être évitées par mesure d'économie et remplacées le cas échéant par des armatures plus légères aux niveau des appuis (chapeaux).
Les voiles en béton armés : ne sont pas systématiques. Un voile béton est un mur en béton coulé. Selon les contraintes auxquelles il est soumis, il peut être armé ou non.
Les murs de soutènement en béton armé : nécessitent une grande résistance à la flexion sous la poussée de la terre qu'ils retiennent. Ils comprennent des armatures longitudinales pour contrer ces efforts de flexion.
Les fondations en béton armé : on retrouve souvent le béton armé dans les fondations dites "superficielles" (semelles, radiers). Elles comportent selon les cas une nappe d'acier inférieure et supérieure.
Les coques en béton armé : sont tous les éléments de parois et toitures non plans, des réservoirs etc... Les coques en béton armé peuvent comprendre une seule nappe d'armature située au milieu, ou bien 2 nappes situées sur chaque face.

Composition du béton armé

Le béton armé est composé d’un béton basique coulé ou moulé avec des armatures métalliques. Pour obtenir la solidité de l’ensemble, le béton doit adhérer aux aciers. Ces derniers doivent être résistants aux fortes tractions auxquelles ils vont être soumis.

Historiquement, les aciers étaient lisses et en acier doux. L’évolution des techniques et des besoins ont amené à choisir des aciers haute adhérence et plus résistants.

Les formes des armatures et ferraillages

Les armatures acier utilisées dans le béton armé sont composées de barres d’aciers de différents diamètres et différentes longueurs. Elles sont seules ou assemblées entre elles par ligature ou soudure. Les différentes formes peuvent être fabriquées sur le chantier, ou pré-assemblées en usine :

  • rond à béton (fer à béton)
  • panneaux de treillis soudés
  • armatures de chaînage
  • ferraillages de fondation (semelles, longrines)
  • ferraillages de poteaux et poutres

 

Crédit photo à la une : @lietta.ch

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