Etude d'un pont mixte acier-béton sur le ruisseau Oà¯cha, axe reliant le rond point de la cité d'Oà¯cha à l'hopital général de référence de la même cité

II.3.6.2. Protections

Les solutions utilisées dans la construction en acier sont d'une part le surdimensionnement de la matière et d'autre part des protections de surface. On essaye soit de retarder l'échauffement de l'acier ou de maintenir sa température à des températures faibles pour éviter son échauffement : la protection par plaques, la mixité acier-béton, le refroidissement par eau et l'enrobage.

II.3.7. AUTRES PROPRIETES 9(*)

Les aciers de construction sont caractérisés par les valeurs suivantes de diverses de leurs propriétés :

v Module d'élasticité : E = 210000 N/mm2 ;

v Coefficient de contraction transversale : í = 0,3 ;

v Module de cisaillement : G = E / 2(1 + í) ;

v Masse volumique : ñ = 7850 kg/m3 ;

v Coefficient de dilatation thermique : á = 12 10^-6/°C.

Cette dernière valeur est identique à la propriété correspondante du béton : ceci explique notamment que l'association de l'acier au béton dans la construction mixte ne pose pas de problème de compatibilité physique.

II.3.8. CHOIX D'UN ACIER

Le choix d'un acier destiné à la construction métallique résulte toujours de considérations techniques d'une part - le matériau doit satisfaire aux exigences de la structure projetée - et de préoccupations économiques d'autre part - il s'agit de rendre minimal le coût de la dite structure.

Il se fait justement qu'un acier à haute limite d'élasticité, dont l'emploi est susceptible de conduire à une réduction du poids de la structure, est normalement d'un prix unitaire un peu plus élevé que l'acier doux. Les critères conditionnant le choix d'un acier conduisent à distinguer les nuances d'acier et les qualités d'acier.

II.3.8.1. Nuances d'acier

La nuance d'acier est actuellement désignée par le symbole S assorti d'un nombre caractérisant la valeur nominale de la limite d'élasticité exprimée en MPa. L'affinage de la fonte sans artifice particulier permet d'obtenir un acier doux S235, dont la résistance ultime en traction s'échelonne le plus souvent entre 340 et 390 MPa ; de telles résistances étaient déjà obtenues il y a plus d'un siècle.

Diverses techniques modernes d'affinage permettent d'obtenir des aciers de construction dont la résistance peut atteindre 750 à 900 MPa, soit 2 à 3 fois celle d'un acier doux.

II.3.8.2. Qualité d'acier

En raison du développement des techniques de soudage, un nouveau type de ruine est apparu : la rupture fragile de l'acier définie comme la ruine d'un élément structural sans déformation plastique. La caractérisation de la fragilité d'un acier, aussi appelée sensibilité à la rupture fragile, sert à apprécier la soudabilité de cet acier.

Le principal test, permettant de mesurer la fragilité, est l'essai de résilience au mouton de Charpy décrit au paragraphe 1.5.3. La valeur de la résilience détermine la qualité de l'acier. Celle-ci est symbolisée par un symbole placé après le sigle définissant la nuance d'acier.

Plus d'indications seront données à ce propos dans un chapitre consacré à la fatigue et à la rupture brutale.

Parmi les critères susceptibles de déterminer le choix d'une qualité d'acier, citons notamment :

ü L'importance relative des actions variables et leur fréquence d'application probable pendant la durée de vie présumée de l'ouvrage;

ü L'épaisseur des pièces à assembler;

ü Les conditions de soudage, eu égard à la nuance d'acier;

ü L'écrouissage antérieur éventuel des zones d'influence du soudage;

ü Les conséquences d'une rupture fragile de l'ouvrage;

ü La température de service qui, en diminuant, réduit appréciablement la résilience.

Pour des ossatures de bâtiments traditionnels, dont les composantes restent de faible épaisseur, on peut se contenter d'utiliser les qualités inférieures. Pour de fortes épaisseurs, pour des éléments sollicités dynamiquement (fatigue) ou soumis à de basses températures, il s'avère nécessaire de recourir à des qualités supérieures.

* ⁹ www.argenco.ulg.ac.be