2.3 L`acier d`armature pasive Fichier

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Cours de Structures en béton
Prof. André Oribasi
Chapitre 2
LES MATERIAUX EN PRESENCE
Section 2.3
L’acier d’armature passive
2.3.1 Les constituants de l’acier
2.3.2 Les principales caractéristiques
2.3.3 La résistance de l’acier
2.3.4 La résistance à la fatigue
2.3.5 Les facteurs déterminant pour la résistance
2.3.6 Les aciers usuels
Version 1.0
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2.3.1 Les constituants de l’acier
2.3 L’armature
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Site internet
www.soleildacier.com
Rubrique: Savoir l’acier
OU
Serveur EIAF,
Page perso
http://www.eif.ch/~oribasi/cours_beton_GC2/
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Document:
Voyage au cœur de l’acier
26 octobre 2001, Olivier Bisanti
Document non imprimable
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2.3.2 Les principales caractéristiques 1/2
2.3 L’armature
¾ Formes d’acier • Les barres d’armature
• Les torches d’ancrage
• Les treillis soudés (armature orthogonales continues)
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¾Propriétés des aciers
¾Limites de validité
f sk < 550 N/mm2 , applicable par analogie jusqu’à f sk < 750 N/mm2
Plages de température : de –40 oC à +100 oC
¾Soudabilité
Tous les aciers figurant dans la norme SIA 262 (2003) sont soudables
Les procédés de soudage sont indiqués dans le tableau 6 de la norme
Page 33
2.3.2 Les principales caractéristiques 2/2
Réf. Norme SIA 262 (2003)
2.3 L’armature
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¾Ductilité
Réf. Norme SIA 262 (2003)
Classification des aciers selon SIA 262 (2003)
Tableau 5 page 31
¾ Valeurs de calcul
Module d’élasticité
E s = 205 000 N/mm2
Dilatation thermique
α
-6 oC-1
T = 10*10
Classification selon SIA 162 (1989)
2
2.3.3 La résistance de l’acier 1/2
2.3 L’armature
Comportement Ductilité de l’acier: allongement ultime entre 2.5 et 7.5 %
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ftk
fsk
Surrésistance de l’acier (séisme)
Limite élastique
Palier d’écoulement
Fractile
5%
Essai de résistance
Ecrouissage de l’acier
Striction de l’acier
Diagramme
idéalisé
Rupture
Réf: Cours Prof. Bruegger
2.3.3 La résistance de l’acier 2/2
2.3 L’armature
¾ Résistance
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Du point de vue du comportement du béton armé, la résistance de l’acier est donnée
par la limite d’écoulement. Au delà, on entre dans le domaine de la plasticité qui
conduit à l’épuisement de la capacité portante.
fsd = fsk/γs
γs = 1.15
1
2 façons de définir
la résistance
Allongement 2 [pour mile]
2
Fractile 5 %
Limite fs0.2k
Contrainte limite d’élasticité à 0.2 %
Contrainte supérieure d’écoulement
Résistance à la traction
Limite d’écoulement
Allongement sous charge ultime:
5 % Réf. Norme SIA 262 (2003)
Acier B500B
3
2.3.4 La résistance à la fatigue
2.3 L’armature
LIMITE DE FATIGUE
RESISTANCE
NOMINALE
La résistance à la fatigue doit être vérifiée dans les structures
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soumises à des charges cycliques ou dynamiques, telles que:
• les pont-rails
La vérification à la La vérification à
• les ponts mixtes autoroutiers
fatigue consiste à limiter les valeurs des
• les ponts roulants
contraintes dans les aciers d’armature à
• les fondations pour machines
des valeurs admissibles.
SIA 262 tableau 12 page 61
Valeurs de calcul ∆σ sd,fat
Barre rectiligne Φ<= 20 mm
145 N/mm2
Barre rectiligne 20<Φ<41
120 N/mm2
Etriers verticaux Φ<= 16 mm 135 N/mm2
55 N/mm2
Joints et liaison de barres
SIA 262 figure 5 page 32
Les contraintes sont basées sur une
résistance sous charges cycliques testée pour
2 millions de cycles
2.3.5 Les facteurs déterminant la résistance
Réf. Norme SIA 262 (2003)
2.3 L’armature
2.3.5.1 Les conditions d’adhérence de l’acier 1/5
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Afin de garantir le transfert des forces de l’acier au béton, les barres
d’armature sont nervurées pour augmenter l’effet de l’adhérence.
Facteurs influents:
- Qualité du béton
- Enrobage
- Disposition de l’armature
Réf: Cours Prof. Bruegger
4
2.3.5 Les facteurs déterminant la résistance
2.3 L’armature ¬
2.3.5.1 Les conditions d’adhérence de l’acier 2/5
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Vadm = 0.95 • d1 • n • π • Φ • τadm
Réf: Cours EPFL Prof.Favre
2.3.5 Les facteurs déterminant la résistance
2.3 L’armature ¬
2.3.5.1 Les conditions d’adhérence de l’acier 3/5
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Méthode de calcul de la longueur d’ancrage
Pour les longueurs d’ancrage:
Voir norme SIA 162
Art 4 35
Réf: Cours Prof. Bruegger
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2.3.5 Les facteurs déterminant la résistance
2.3.5.1 Les conditions d’adhérence de l’acier 4/5
2.3 L’armature ¬
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La capacité d’adhérence se mesure par des essais standardisés dans la norme
SIA 162 / 1:
Répartition idéalisée
• l’essai d’extraction
constante
• l’essai d’enfoncement
Répartition des
contraintes
Essai d’extraction
selon les essais
Barre très profilée
Barre profilée
Barre lisse
Réf: Cours Prof. Bruegger
2.3.5 Les facteurs déterminant la résistance
2.3.5.1 Les conditions d’adhérence de l’acier 5/5
2.3 L’armature
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Essai d’enfoncement
Réf: Cours Prof. Bruegger
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2.3.5 Les facteurs déterminant la résistance
2.3.5.2 L’influence de la température
2.3 L’armature
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Incendie normalisé
selon ISO
Réf: SZS doc 82
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