Les constitutions et répartitions pratiques des armatures en béton en armé

Bruno Caillard

Constitutions pratiques des pièces en béton armé

Dalle portant sur un seul sens (deux côtés)

Modèle armature à un seul sens

C’est l’épaisseur "e" qu’on doit déterminer

{la_{min} \over {35}} \le {e} \le {la_{min} \over {30}

Et en plus \displaystyle e \ge 4 \sim 5cm pour des raisons des raisons de construction.

Dalle portant sur deux (02) sens

Modèle armature à deux sens

{la_{min} \over {45}} \le {e} \le {la_{min} \over {40}


Poutre à section rectangulaire

Modèle de la dimension d’une poutre

{l \over {15}} \le {h} \le {l \over {10}} et {0,3h \le b \le 0,5h}

Le choix de b sera fait pour permettre une disposition convenable des armatures.

Poutre en T

Modèle de la dimension d’une poutre en T

0,3h \le b_{0} \le 0,5h avec \displaystyle{b = b_{0} + 2x}

\displaystyle x : la largeur du hourdis à prendre en compte de chaque côté d’une nervure à partir de son parement est limitée à la plus faible des valeurs suivantes :

  • La moitié de la distance entre les faces voisines des deux (02) nervure consécutives,
  • La dixième de la portée de la travée L \over {10}
  • 0,6 h_{0} à 0,8 h_{0}

Mise en place des armatures principales ou longitudinales

Les armatures principales et longitudinales seront principalement constitutives par les armatures tendues placées dans les parties soumises à la traction.
Si par convention en RDM, le diagramme du moment fléchissant se situe dans les parties tendues, la mise en place des armatures principales pourrait se faire sans risque de commettre d’erreur grossière.


Exemple d’une poutre ou d’une dalle


Méthode de calcul
Calcul des efforts :
A + B = P

Calcul des moments :
$-P.a + B.l = 0 \rightarrow B = P.a \over l

et A = P(l-a) \over l \rightarrow A = Pb \over l$

Diagramme des moments :

  • Sur la partie gauche de l’effort P :

M(x) = Ax \left| {\begin{array} {rcl} M(0) = 0 \\ M(a) = Aa = {Pab \over {l}} \end{array} \right

  • Sur la partie droite de l’effort P : M(x) = Ax – P(x-a) \left| {\begin{array} {rcl} M(a) = Aa \\ M(l) = {Al-P(l-a) = 0 \end{array}} \right

D’où le diagramme des moments ci-dessus.

Exemple d’une console

Position et écartement des armatures

Modèle position et écartement d’une armature

Les armatures dites longitudinales sont toujours disposés en nappes horizontales (ou lit horizontal) et en fil vertical.

Les fils des lits inférieurs et supérieurs doivent se correspondre de façon à réserver des passages verticaux pour le coulage du béton et à simplifier le tracé des armatures d’âme.

Les armatures entre les armatures et les parois et entre les armatures elles-mêmes doivent être suffisantes pour assurer une bonne adhérence et ainsi qu’une protection efficace contre l’oxydation et pour permettre une mise en place correcte du béton.

On appelle :
• Enrobage de toute armature (C ou Ct) la distance de la génératrice de la barre au parement du béton le plus voisin ;
• Distance libre (d) entre deux armatures la distance comprise entre deux génératrices voisines (\displaystyle e_{v} ou e_{h}).

Protection des armatures

L’enrobage de toute armature (C ou Ct) doit être au moins égal à :

  • 4 cm pour les ouvrages à la mer ou exposé aux brouillards salins ou exposé à une atmosphère très agressive ou ayant trait à un problème d’étanchéité (cas de fissuration très préjudiciable ou très nuisible)
  • 3 cm pour les parements non coffrés exposés aux intempéries agressives (ex : face supérieure des hourdis des ponts)

  • 2 cm pour les parements exposés aux intempéries normales ou aux condensations ou encore situés au contact des liquides (cas de fissuration préjudiciables ou nuisibles)
  • 1 cm pour les ouvrages situés dans les locaux couverts ou clos (à l’intérieur) non exposé aux condensations cas de fissuration peu ou non préjudiciable.

Adhérence et possibilité de bétonnage correcte

Enrobage de chaque armature doit être au moins égale à :

  • Son diamètre si elle est isolée C \ge \phi
  • La largeur du paquet dont elle fait part si elle n’est pas isolée C_{t} \ge \phi_{t} Distance libre d entre deux armatures voisines doit être au moins égal à toutes les directions :
  • leurs diamètres si elles sont isolées
  • la largeur du paquet dont elles font partie si elles sont groupées en paquets.
  • Si la dimension maximale des granulats est désignée par ou D

\left| \begin{array} {rcl} e_{h} \ge 1,5D \\ e_{v} \ge D \end{array} \right

et

\left| \begin{array} {rcl} e_{h} \ge max(\phi ;4cm) \\ e_{v} \ge max(\phi ;2,5cm) \end{array} \right

Cas des dalles

Les dalles sont toujours armées de deux séries (02) d’armatures perpendiculaires entre-elles (soit armatures longitudinales, soit armatures de répartition).

Si e est l’épaisseur de la dalle (et plus généralement une plaque en béton armé) et \phi le diamètre des armatures, on choisit \phi tel que \phi \le {e \over {10}}

Disposition consécutive aux constructions et erreur à éviter

Pour réaliser une pièce en béton armé, il est nécessaire de tenir compte, en dehors des résultats donnés par le calcul, de certaines dispositions constructives qui, si elles n’étaient pas observées, risqueraient d’entraîner des désordres graves dans la pièce.

  • Dans les pièces comprimées, les armatures longitudinales doivent être maintenues dans leur position au moyen d’armature transversale travaillant ainsi en traction.
Armatures d’une pièce comprinnée

  • Lorsqu’un pilier se prolonge sur plusieurs étages, il faut au croisement avec les poutres horizontales interrompre les cadres et étriers des poutres et non ceux des piliers.
Armatures sur pilier à plusieurs étages
  • Précaution à prendre dans les angles où se trouvent les armatures tendues : les armatures ne doivent pas suivre le contour d’un angle rentrant pour éviter les poussées aux vides.


Armatures dans les angles
Armature dans les angles d’une portique


Poutres de grandes hauteurs

Dans les poutres de grandes hauteurs, il est nécessaire d’ajouter des armatures supplémentaires sur les parois de la poutre, en effet, les armatures déterminées par le calcul et placées à la partie tendue (généralement inférieure) de la poutre empêchent que la fissuration risque d’apparaître dans la zone de béton tendue qui est dans ce cas important.

En plus, ces armatures ont pour rôle d’empêcher la flexion des cadres. Ces armatures dites « armatures de peau » qui doivent être placées le long de la paroi de chaque côté de la nervure et immédiatement à l’intérieur du cadre auquel elles sont rattachées par une ligature (fil recuit) auront une section d’au moins 3cm²/m de longueur de parement mesuré perpendiculairement à leur direction.

Nous admettons qu’une poutre est dite de grande hauteur lorsque la hauteur de lame de la poutre suit la règle suivante :

h \ge 2(80-{f_{e} \over 10})


[cm]

f_{e} [MPa] limite d’élasticité

Exemple :

Pour Fe E 400 \rightarrow f_{e} = 400MPa
donc h \ge 2(80-{400 \over 10}) = 80cm