II. Les aciers :
Contrairement au béton, l'acier possède un
comportement identique en traction et en compression.
Les aciers utilisés en armatures de béton
armé sont désignés par :
Leur forme (barre lisse, barre haute adhérence)
Leur nuance (doux, mi-dur, dur) correspondant au pourcentage de
carbone contenu dans l'acier entre 0.2 et 0.5? de carbone.
Leur limite élastique exprimée en MPa (symbole E)
Ex : Fe E235 Fe : acier (et non fer)
E : limite élastique (fe)
235 : 235 MPa
On distingue :
Ronds lisses de nuances : Fe E215 limite
élastique fe = 215 MPa
Fe E235 limite élastique fe = 235 MPa
Les barres à haute adhérence, de nuances
: Fe E400 fe = 400 MPa
Fe E500 fe = 500 MPa
Treillis soudés : formés par
assemblage des barres de fils lisses ou à haute adhérence.
N.B. Les aciers sont livrés en barres de 12 m et 15 m dans
les diamètres de 5 - 6 - 8 - 10 - 12 - 14 - 16 - 20 - 25 - 32 -
40 - 50 ( en mm )
Les aciers en barres :
Caractères
mécaniques :
o Le caractère mécanique qui sert de base aux
justifications dans le cadre des états limites, est la limite
d'élasticité (fe).
o Le module d'élasticité longitudinale Es = 200 000
MPa.
II.4.4. DEFORMATIONS ET
CONTRAINTES DE CALCUL
A. Etat limite de
résistance
1) Hypothèse de calcul :
Hypothèse de Navier Bernoulli : les sections planes,
normales à la fibre moyenne avant déformation restent planes
après déformation.
Non-glissement relatif entre armatures et béton en raison
de l'association béton-acier par adhérence mutuelle.
Le béton tendu est négligé dans les calculs.
Le raccourcissement du béton est limité
3.50/00 en flexion simple et à
20/00 en compression simple.
L'allongement unitaire de l'acier est limité à
100/00.
2) Diagrammes déformations
- contraintes du béton :
Pour le béton, le règlement considère pour
l'état limite ultime le diagramme de calcul appelé
diagramme« parabole-rectangle» et, dans certain cas, par mesure de
simplification, un diagramme rectangulaire.
Contraintes de calcul du béton :
Pour les sections dont la largeur est constante ou croissante
vers la fibre la plus comprimée (ex : section rectangulaire ou en
T)
fbc =
|
fbc : contrainte de calcul.
fc28 : résistance caractéristique
à 28 jours
ãb : coefficient de sécurité
ãb = 1.5 en général
ãb = 1.15 dans le cas de combinaisons accidentelles
: Coefficient d'application d'actions.
|
Durée d'application
|
1
|
> 24h
|
0,9
|
1h durée 24h
|
0,85
|
< 1h
|
Pour les sections dont la largeur est décroissante vers la
fibre la plus comprimée
(Ex. : section circulaire)
fbc =
|
3) Contraintes de l'acier :
Le diagramme de calcul se déduit du diagramme
conventionnel par une affinité parallèle à la droite de
Hooke et de rapport 1/ãs tous ces diagrammes ont la
même pente à l'origine.
Es = 200 000 MPa
Contrainte de calcul : fsu = fe
/ ãs ãs :
coefficient de sécurité
Coefficient de sécurité
ãs de l'acier en fonction des
combinaisons
Coefficient de sécurité
|
Combinaisons fondamentales
|
Combinaisons accidentelles
|
ãs
|
1,15
|
1,00
|
|