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LE BETON ARME
C’est un matériau obtenu par association de béton
et d’armature métallique en forme de barres.
Celui-ci est placé dans des moules ou coffrages afin
de fabriquer des éléments porteurs
(poteaux, poutres, dalles,…).
A-ASSOCIATION ACIER BETON :
Le choix de l’acier est dû :
-à son coefficient de dilatation qui est
sensiblement égal à celui du béton (11.10-6 pour
10.10-6).
-à sa résistance à la traction très élevée
alors que le béton présente une résistance à la
compression très importante.
En conséquence, deux matériaux parfaitement
complémentaires du point de vue comportement
physique et mécanique.
B-ADHERENCE ACIER BETON :
Très importante lorsque l’acier est
convenablement enrobé par le béton. Ce
phénomène à un rôle capital car il permet la
transmission des efforts du béton à l’acier et
inversement.
L’ADHERENCE N’EST DONC PAS UN COLLAGE.
C’est plutôt un phénomène mécanique lié à un
phénomène chimique (liaison de la Cao avec la
ferrite de l’acier pour former un film de rouille) et
physique (frottements et contraintes de
cisaillement).
Pour les barres crénelées, il se produit
l’effet de paroi, les grains de ciment et de sable vont
combler ces aspérités.
Alors que pour les barres lissées l’adhérence est
considérée comme modérée.
C-LES SOLLICITATIONS :
Une pièce en béton armé (B.A.) soumise à
l’action de charges a des sollicitations variables :
a)-suivant sa position dans l’espace (horizontale
ou verticale).
b)- suivant la nature de l’appui (libre ou
encastré).
c)-suivant le nombre et la position de ces appuis.
d)-suivant la position des charges (concentrées
ou réparties).
Elles peuvent prendre trois formes essentielles :
traction, compression, cisaillement.
Les efforts de traction et de cisaillement sont
absorbés par l’armature métallique alors que
l’effort de compression est absorbé par le béton.
D-ETUDE EXPERIEMENTALE :
a)-pièce verticale : le flambage-compression.
Une pièce en position verticale soumise à l’action d’une
force dont le sens d’application est confondu avec
son axe longitudinal peut flamber ou fléchir suivant
l’axe transversal. Pour des sections régulières
la direction du flambage ne peut être à priori
déterminée.
• Pour des sections rectangulaires ce flambage se fait
suivant le plus petit axe transversal sans en connaitre
pour autant le sens.
• Si aucun flambage n’est décelé une déformation
volumétrique se produit entrainant un gonflement
tranversal.
b)-pièce horizontale :
Flexion (traction)-cisaillement
une pièce horizontalement placée sur ses appuis et
soumise à l’action d’une charge P fléchit déterminant
dans sa masse des sollicitations différentes.
Déformations longitudinales :
L’effet d’une force P sur une pièce aménagée permet
de constater : une tension dans la zone opposée à
l’action de la force, les temoins, primitivement coincés
tombent sous l’effet de cette tension, d’autre part le
témoin central amorce le 1er cette chute, la tension est
donc maximale au centre de la portée.
2)-Déformations transversales :
Considérons cette pièce comme étant constituée
de fines lamelles longitudinales perpendiculaires à
la direction de la charge P.
Sous l’action de celle-ci on constate un décalage
des repères alors qu’au point d’application les
repères sont restés alignés.
Ceci prouve que des sollicitations longitudinales
tendent à séparer les éléments entre eux : c’est le
CISAILLEMENT LONGITUDINAL OU EFFORT
TRACHANT.
Reprenons cette expérience avec des blocs
transversaux alignés et maintenus en contact entre
eux à l’aide d’un serre joint la force P provoque une
rupture de l’alignement plus sensible aux appuis car
ceux-ci réagissent par des forces de sens contraire à la
force P.C’est UN CISAILLEMENT TRANSVERSAL
perpendiculaire au précédent.
Exemples :
a) Ferraillage d’une poutre :
le ferraillage d’une poutre est fonction de
plusieurs facteurs :
I°)De la forme des appuis :
Libres : dans la pratique on admet que l’appui est
libre lorsque l’encastrement est égal ou inférieur à
25cm.
Les aciers de traction sont placés uniquement
dans la partie inférieure de la section du béton.
Encastrés : l’encastrement est supérieur à 25cm
créant ainsi des zones de tension inversées.
avec appuis intermédiaires : la poutre est en
continuité, le ferraillage ressemble à celui dû à
un encastrement.
2°)Des calculs :
Tous les éléments d’une poutre étant déterminés
par calcul il est facile de concevoir qu’il soit
possible d’adopter des dispositifs variés d’armature
qui répondent tous aux principes de résistance.
C’est ainsi qu’une section globale d’acier peut être
obtenue par un nombre plus ou moins grand de
diamètres différents.
Il est préférable lorsque c’est possible d’augmenter
légèrement le nombre de barres et diminuer le
diamètre de celles-ci.
3)Des efforts tranchants longitudinaux :
Ils sont absorbés par les cadres, les étriers ou les
épingles.
Si ces efforts sont importants il est possible de
relever une ou plusieurs barres qui renforcent les
cadres, étriers ou épingles dans la zone critique, ces
derniers étant plus rapprochés aux appuis.
Pour réaliser une armature homogène on place dans
les zones de compression des barres de faible
diamètre qui serviront à fixer les cadres, les étriers, les
épingles en position exigée.
b)Ferraillage d’un poteau :
les poteaux sont sensibles au flambage, le ferraillage
n’est souvent précisé que par une section en ce qui
concerne le fût.
L’écartement « a » des cadres, étriers, épingles
d’un poteau doit être au maximum égal à
12d, « d » étant la valeur du plus petit diamètre de
l’armature longitudinale.
L’armature de la semelle, généralement
constituée de deux lits superposés, le premier aux
aciers de tension, le deuxième aux aciers de
répartition, le volume d’acier de répartition doit
être égal au 1/5 de celui de l’acier de tension quant
à l’écartement de ces barres il ne doit pas être
inférieur à 5 fois la hauteur utile de l’épaisseur de
la dalle.
E-AVANTAGES ET INCONVENIENTS DU BETON
ARME PAR RAPPORT A LA CHARPENTE
METALLIQUE :
1)-Avantages :
I.1-Economie : plus économique pour transmettre les
efforts de compression malgré la main d’œuvre qu’il
nécessite.
I.2- Souplesse des formes : avec des coffrages il est
possible de réaliser des voiles très minces et des
formes arrondies, mais plus la forme est compliquée
plus le coffrage revient cher.
I.3-Facilité d’assemblage
I.4-Resistance aux agents atmosphériques :
Le béton résiste mieux que l’acier aux agents
corrosifs à condition que les armatures soient
suffisamment enrobées.
I.5-Résistance aux feux
I.6-Finition de parement
I.7-Resistance aux efforts accidentels, aux
efforts dus aux tassements différentiels des
fondations, aux effets de séismes,……
2)inconvénients :
2.1-Densité élevée : 2.5
-Dépend de la quantité d’acier utilisée.
-Peut être économique dans la
superstructure.
2.2-Fissuration :
-La microfissuration systématique due au
retrait.
-La fissuration de fonctionnement dans les
parties tendues.
BETON LEGER
BETON CELLULAIRE AUTOCLAVE
SIPOREX
Produit née de l’importance croissante de la
rationalisation dans l’industrie de la
construction obéissant aux 3facteurs :
temps, frais et main d’œuvre qui doivent être
accordés judicieusement lors du choix du
matériau et du procédé de construction.
A-PRODUCTION
a-Matières premières : le sable siliceux (64%) et le
ciment (35%) constituent les matières 1éres
purement minérales du béton cellulaire.
b-Préparation : pour le système d’alimentation, le sable
parvient dans la tour ou préparation où il est moulu très
finement puis additionné de ciment et d’eau.
c-Fabrication : Après addition d’un agent effervescent
(chaux et/ou alumine) et après un temps déterminé le
mélange parvient dans les moules.
Pour les éléments armés, les treillis d’armature
préparés à l’usine sont introduites et fixées dans les
moules.
En quelques minutes, la masse coulée gonfle jusqu’à
la hauteur totale du moule. C’est alors que se forme
la structure cellulaire qui caractérise le béton
SIPOREX.
Quelques heures plus tard une machine découpe les
éléments dans le bloc coulé.
Ensuite les éléments de nouveau enfermés dans le
moule en acier entrent dans les autoclaves où ils sont
durcis par vapeur à haute température et forte
pression qui transforme le SIPOREX en un matériau
exempt de retrait.
B-LES PROPRIETES
a-Légèreté : 0.5à0.6kg/dm3 (4à5 fois plus léger que le
béton).
b-Isolation thermique : porosité fermée. volume des
vides atteint 70à80%de celui de la masse. λ =0.10à0.12
Kcal/m.h.°c pour le matériau sec.
c-Résistance :
-compression : 30bars sur cube.
-traction : 20à30% de la résistance à
la compression.
d-Stabilité volumétrique : très bonne.
Coefficient de dilatation thermique : 8.10-6/°c
donc légèrement plus faible que celui du béton
ordinaire.
e-Résistance au gel : très bonne (essais réalisés en
scandinavie).
f-Résistance au feu : constitué de matières
premières purement minérales, il est donc
incombustible.
g-Facilité de façonnage : sciage, mise en place de
graines, crépissage.
c-L’emploi : peuvent être employés comme éléments
légers porteurs et non porteurs, tels que :
MURS - murs en parpaings SIPOREX
- murs en dalles-mur SIPOREX
- cloisons en dalles-cloisons SIPOREX
- doublage de murs en parpaings
SIPOREX
-doublage de murs en carreaux
d’isolation SIPOREX
PLANCHERS -planchers en dalles-planchers
SIPOREX
-planchers en béton à corps creux en
carreaux d’isolation
TOITURES -toitures en dalles-toiture
SIPOREX.
LES PARPAINGS : permettent la construction de
murs porteurs monolithes isolants a section
homogéne.ils offrent une excellente protection
contre le froid et la chaleur présentent des taux
d’humidité d’équilibre favorable et garantissent le
confort.
1) DALLES-CLOISON : les dalles-cloison SIPOREX
de la hauteur d’un étage sont des éléments légers
préfabriqués en béton cellulaire SIPOREX
autoclavé et légèrement armé .Elles constituent un
élément de montage idéal dont les avantages
résident dans ces propriétés techniques
remarquables.
L’acier est protégé d’une couche anti-corrosive
Elles conviennent parfaitement à la construction
de murs intérieurs non chargés.
Elles sont très utilisées pour le remplissage
d’ossatures métalliques ou en béton ainsi que pour
le revêtement de maçonnerie notamment dans les
bâtiments industriels et administratifs, les
maisons d’habitation, écoles, hôtels, bâtiments de
sport.
2) DALLES-MUR :
Ce sont des éléments isolants, résistants, qui peuvent
être utilisés pour la construction de murs porteurs
isolants.
2.1. propriétés :
-assurent une bonne protection contre le froid et la
chaleur.
-empêchent la formation de condensation.
-isolantes phoniques.
2.2-Domaine d’utilisation :
-parois extérieures et intérieures des bâtiments ou
tous genres.
-peuvent être disposées verticalement ou
horizontalement.
-densité variant entre 0.5et 0.6
-conductibilité 0.11kcal/m.h.°c
a)Dalles-mur horizontales :
b) Dalles-mur verticales : pour assurer la
protection thermique exigée les murs extérieurs
doivent être prévus de façon que leur séchage
puisse se faire rapidement et sans entrave jusqu’à
l’obtention de l’humidité d’équilibre.
Les couches ou barrages ne doivent être disposées que
d’un seul coté, l’autre face devant toujours être
ventilée.
Dans la plupart des cas les surfaces sont munies d’un
enduit perméable à la diffusion ou la vapeur. Si les
locaux sont très humides ou s’il y règne des vapeurs
agressives la pénétration ou la vapeur d’eau dans les
dalles peut être empêchée par une barrière ou vapeur.
La formation d’eau u condensation sur la face
intérieure des murs doit être évitée dans tous les cas.
c)Dalles-plancher :
peuvent être utilisées pour les toits froids ou chauds.
Elles sont posées directement sur la maçonnerie ou
les ouvrages porteurs métalliques en béton armé ou
en bois.
Sont surtout employées dans les immeubles
commerciaux et industriels, écoles, théatres, halls de
sport, garages………
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  • 1. LE BETON ARME C’est un matériau obtenu par association de béton et d’armature métallique en forme de barres. Celui-ci est placé dans des moules ou coffrages afin de fabriquer des éléments porteurs (poteaux, poutres, dalles,…).
  • 2. A-ASSOCIATION ACIER BETON : Le choix de l’acier est dû : -à son coefficient de dilatation qui est sensiblement égal à celui du béton (11.10-6 pour 10.10-6). -à sa résistance à la traction très élevée alors que le béton présente une résistance à la compression très importante.
  • 3. En conséquence, deux matériaux parfaitement complémentaires du point de vue comportement physique et mécanique.
  • 4. B-ADHERENCE ACIER BETON : Très importante lorsque l’acier est convenablement enrobé par le béton. Ce phénomène à un rôle capital car il permet la transmission des efforts du béton à l’acier et inversement.
  • 5. L’ADHERENCE N’EST DONC PAS UN COLLAGE. C’est plutôt un phénomène mécanique lié à un phénomène chimique (liaison de la Cao avec la ferrite de l’acier pour former un film de rouille) et physique (frottements et contraintes de cisaillement).
  • 6. Pour les barres crénelées, il se produit l’effet de paroi, les grains de ciment et de sable vont combler ces aspérités. Alors que pour les barres lissées l’adhérence est considérée comme modérée.
  • 7. C-LES SOLLICITATIONS : Une pièce en béton armé (B.A.) soumise à l’action de charges a des sollicitations variables : a)-suivant sa position dans l’espace (horizontale ou verticale). b)- suivant la nature de l’appui (libre ou encastré). c)-suivant le nombre et la position de ces appuis. d)-suivant la position des charges (concentrées ou réparties).
  • 8. Elles peuvent prendre trois formes essentielles : traction, compression, cisaillement. Les efforts de traction et de cisaillement sont absorbés par l’armature métallique alors que l’effort de compression est absorbé par le béton.
  • 9. D-ETUDE EXPERIEMENTALE : a)-pièce verticale : le flambage-compression. Une pièce en position verticale soumise à l’action d’une force dont le sens d’application est confondu avec son axe longitudinal peut flamber ou fléchir suivant l’axe transversal. Pour des sections régulières la direction du flambage ne peut être à priori déterminée.
  • 10. • Pour des sections rectangulaires ce flambage se fait suivant le plus petit axe transversal sans en connaitre pour autant le sens. • Si aucun flambage n’est décelé une déformation volumétrique se produit entrainant un gonflement tranversal.
  • 11. b)-pièce horizontale : Flexion (traction)-cisaillement une pièce horizontalement placée sur ses appuis et soumise à l’action d’une charge P fléchit déterminant dans sa masse des sollicitations différentes.
  • 12. Déformations longitudinales : L’effet d’une force P sur une pièce aménagée permet de constater : une tension dans la zone opposée à l’action de la force, les temoins, primitivement coincés tombent sous l’effet de cette tension, d’autre part le témoin central amorce le 1er cette chute, la tension est donc maximale au centre de la portée.
  • 13. 2)-Déformations transversales : Considérons cette pièce comme étant constituée de fines lamelles longitudinales perpendiculaires à la direction de la charge P. Sous l’action de celle-ci on constate un décalage des repères alors qu’au point d’application les repères sont restés alignés.
  • 14. Ceci prouve que des sollicitations longitudinales tendent à séparer les éléments entre eux : c’est le CISAILLEMENT LONGITUDINAL OU EFFORT TRACHANT.
  • 15. Reprenons cette expérience avec des blocs transversaux alignés et maintenus en contact entre eux à l’aide d’un serre joint la force P provoque une rupture de l’alignement plus sensible aux appuis car ceux-ci réagissent par des forces de sens contraire à la force P.C’est UN CISAILLEMENT TRANSVERSAL perpendiculaire au précédent.
  • 16. Exemples : a) Ferraillage d’une poutre : le ferraillage d’une poutre est fonction de plusieurs facteurs : I°)De la forme des appuis : Libres : dans la pratique on admet que l’appui est libre lorsque l’encastrement est égal ou inférieur à 25cm. Les aciers de traction sont placés uniquement dans la partie inférieure de la section du béton.
  • 17. Encastrés : l’encastrement est supérieur à 25cm créant ainsi des zones de tension inversées. avec appuis intermédiaires : la poutre est en continuité, le ferraillage ressemble à celui dû à un encastrement.
  • 18. 2°)Des calculs : Tous les éléments d’une poutre étant déterminés par calcul il est facile de concevoir qu’il soit possible d’adopter des dispositifs variés d’armature qui répondent tous aux principes de résistance.
  • 19. C’est ainsi qu’une section globale d’acier peut être obtenue par un nombre plus ou moins grand de diamètres différents. Il est préférable lorsque c’est possible d’augmenter légèrement le nombre de barres et diminuer le diamètre de celles-ci.
  • 20. 3)Des efforts tranchants longitudinaux : Ils sont absorbés par les cadres, les étriers ou les épingles. Si ces efforts sont importants il est possible de relever une ou plusieurs barres qui renforcent les cadres, étriers ou épingles dans la zone critique, ces derniers étant plus rapprochés aux appuis.
  • 21. Pour réaliser une armature homogène on place dans les zones de compression des barres de faible diamètre qui serviront à fixer les cadres, les étriers, les épingles en position exigée.
  • 22. b)Ferraillage d’un poteau : les poteaux sont sensibles au flambage, le ferraillage n’est souvent précisé que par une section en ce qui concerne le fût.
  • 23. L’écartement « a » des cadres, étriers, épingles d’un poteau doit être au maximum égal à 12d, « d » étant la valeur du plus petit diamètre de l’armature longitudinale.
  • 24. L’armature de la semelle, généralement constituée de deux lits superposés, le premier aux aciers de tension, le deuxième aux aciers de répartition, le volume d’acier de répartition doit être égal au 1/5 de celui de l’acier de tension quant à l’écartement de ces barres il ne doit pas être inférieur à 5 fois la hauteur utile de l’épaisseur de la dalle.
  • 25. E-AVANTAGES ET INCONVENIENTS DU BETON ARME PAR RAPPORT A LA CHARPENTE METALLIQUE : 1)-Avantages : I.1-Economie : plus économique pour transmettre les efforts de compression malgré la main d’œuvre qu’il nécessite.
  • 26. I.2- Souplesse des formes : avec des coffrages il est possible de réaliser des voiles très minces et des formes arrondies, mais plus la forme est compliquée plus le coffrage revient cher. I.3-Facilité d’assemblage
  • 27. I.4-Resistance aux agents atmosphériques : Le béton résiste mieux que l’acier aux agents corrosifs à condition que les armatures soient suffisamment enrobées.
  • 28. I.5-Résistance aux feux I.6-Finition de parement I.7-Resistance aux efforts accidentels, aux efforts dus aux tassements différentiels des fondations, aux effets de séismes,……
  • 29. 2)inconvénients : 2.1-Densité élevée : 2.5 -Dépend de la quantité d’acier utilisée. -Peut être économique dans la superstructure.
  • 30. 2.2-Fissuration : -La microfissuration systématique due au retrait. -La fissuration de fonctionnement dans les parties tendues.
  • 31. BETON LEGER BETON CELLULAIRE AUTOCLAVE SIPOREX Produit née de l’importance croissante de la rationalisation dans l’industrie de la construction obéissant aux 3facteurs : temps, frais et main d’œuvre qui doivent être accordés judicieusement lors du choix du matériau et du procédé de construction.
  • 32. A-PRODUCTION a-Matières premières : le sable siliceux (64%) et le ciment (35%) constituent les matières 1éres purement minérales du béton cellulaire.
  • 33. b-Préparation : pour le système d’alimentation, le sable parvient dans la tour ou préparation où il est moulu très finement puis additionné de ciment et d’eau.
  • 34. c-Fabrication : Après addition d’un agent effervescent (chaux et/ou alumine) et après un temps déterminé le mélange parvient dans les moules. Pour les éléments armés, les treillis d’armature préparés à l’usine sont introduites et fixées dans les moules.
  • 35. En quelques minutes, la masse coulée gonfle jusqu’à la hauteur totale du moule. C’est alors que se forme la structure cellulaire qui caractérise le béton SIPOREX.
  • 36. Quelques heures plus tard une machine découpe les éléments dans le bloc coulé. Ensuite les éléments de nouveau enfermés dans le moule en acier entrent dans les autoclaves où ils sont durcis par vapeur à haute température et forte pression qui transforme le SIPOREX en un matériau exempt de retrait.
  • 37. B-LES PROPRIETES a-Légèreté : 0.5à0.6kg/dm3 (4à5 fois plus léger que le béton). b-Isolation thermique : porosité fermée. volume des vides atteint 70à80%de celui de la masse. λ =0.10à0.12 Kcal/m.h.°c pour le matériau sec.
  • 38. c-Résistance : -compression : 30bars sur cube. -traction : 20à30% de la résistance à la compression. d-Stabilité volumétrique : très bonne. Coefficient de dilatation thermique : 8.10-6/°c donc légèrement plus faible que celui du béton ordinaire.
  • 39. e-Résistance au gel : très bonne (essais réalisés en scandinavie). f-Résistance au feu : constitué de matières premières purement minérales, il est donc incombustible. g-Facilité de façonnage : sciage, mise en place de graines, crépissage.
  • 40. c-L’emploi : peuvent être employés comme éléments légers porteurs et non porteurs, tels que : MURS - murs en parpaings SIPOREX - murs en dalles-mur SIPOREX - cloisons en dalles-cloisons SIPOREX - doublage de murs en parpaings SIPOREX -doublage de murs en carreaux d’isolation SIPOREX
  • 41. PLANCHERS -planchers en dalles-planchers SIPOREX -planchers en béton à corps creux en carreaux d’isolation TOITURES -toitures en dalles-toiture SIPOREX.
  • 42. LES PARPAINGS : permettent la construction de murs porteurs monolithes isolants a section homogéne.ils offrent une excellente protection contre le froid et la chaleur présentent des taux d’humidité d’équilibre favorable et garantissent le confort.
  • 43. 1) DALLES-CLOISON : les dalles-cloison SIPOREX de la hauteur d’un étage sont des éléments légers préfabriqués en béton cellulaire SIPOREX autoclavé et légèrement armé .Elles constituent un élément de montage idéal dont les avantages résident dans ces propriétés techniques remarquables.
  • 44. L’acier est protégé d’une couche anti-corrosive Elles conviennent parfaitement à la construction de murs intérieurs non chargés.
  • 45. Elles sont très utilisées pour le remplissage d’ossatures métalliques ou en béton ainsi que pour le revêtement de maçonnerie notamment dans les bâtiments industriels et administratifs, les maisons d’habitation, écoles, hôtels, bâtiments de sport.
  • 46. 2) DALLES-MUR : Ce sont des éléments isolants, résistants, qui peuvent être utilisés pour la construction de murs porteurs isolants.
  • 47. 2.1. propriétés : -assurent une bonne protection contre le froid et la chaleur. -empêchent la formation de condensation. -isolantes phoniques.
  • 48. 2.2-Domaine d’utilisation : -parois extérieures et intérieures des bâtiments ou tous genres. -peuvent être disposées verticalement ou horizontalement. -densité variant entre 0.5et 0.6 -conductibilité 0.11kcal/m.h.°c
  • 49. a)Dalles-mur horizontales : b) Dalles-mur verticales : pour assurer la protection thermique exigée les murs extérieurs doivent être prévus de façon que leur séchage puisse se faire rapidement et sans entrave jusqu’à l’obtention de l’humidité d’équilibre.
  • 50. Les couches ou barrages ne doivent être disposées que d’un seul coté, l’autre face devant toujours être ventilée.
  • 51. Dans la plupart des cas les surfaces sont munies d’un enduit perméable à la diffusion ou la vapeur. Si les locaux sont très humides ou s’il y règne des vapeurs agressives la pénétration ou la vapeur d’eau dans les dalles peut être empêchée par une barrière ou vapeur. La formation d’eau u condensation sur la face intérieure des murs doit être évitée dans tous les cas.
  • 52. c)Dalles-plancher : peuvent être utilisées pour les toits froids ou chauds. Elles sont posées directement sur la maçonnerie ou les ouvrages porteurs métalliques en béton armé ou en bois. Sont surtout employées dans les immeubles commerciaux et industriels, écoles, théatres, halls de sport, garages………