Une Poutre En Béton Armé
Contenu de la ressource: Équipements de Protection Individuel Les matériaux Formulation du béton La cage d'armature Réalisation du béton Réalisation de la poutre Réalisation des éprouvettes Conclusion Cette ressource est accompagnée de deux annexes « Essai au cône » et « Plan de ferraillage d'une poutre en béton armé » et de la vidéo « Test de Ph sur pâte de ciment ».
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Une poutre en béton armé de 3, 3 m de long et de section 15 cm x 22 cm est réalisée avec les matériaux du laboratoire. La cage d'armature est fabriquée selon un plan de ferraillage fourni, le béton est réalisé selon une formulation imposée. La cage finalisée est positionnée dans un moule auto-vibrant, le béton est coulé afin d'obtenir la poutre en béton armé. Des essais sur béton frais sont ensuite réalisés. Six éprouvettes sont aussi moulées avec ce même béton à des fins d'essais après durcissement de 28 jours, ce travail est présenté dans la ressource « Essais destructifs sur éprouvettes en béton ». La poutre en béton armé après 28 jours de durcissement, sera ensuite amenée à la ruine afin d'observer son mode de rupture ainsi que la charge de rupture; ce travail est exposé dans la ressource « Cassage d'une poutre en béton armé ». Cette ressource, issue d'une séance de TP, détaille les différentes phases de réalisation d'une poutre en béton armé, de la constitution de l'armature au coulage du béton en passant par la préparation des matériaux et les essais sur béton frais.
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Vu que le béton armé est un matériau composite dont un des composants (le béton) ne résiste pas à la traction, le comportement structural des poutres en béton armé est différent de celui des poutres en acier et en bois. De plus, à l'ELU on considère que le béton est totalement plastifié ce qui nous conduit au diagramme des contraintes suivant: La hauteur c de la zone comprimée reste à fixer. Pour des raisons d'efficacité on limitera ici cette hauteur à 25% de la hauteur utile. Les armatures an aciers sont protégées de la corrosion par le béton qui les enrobe. On doit tenir compte de cette épaisseur de béton que l'on appelle "l'enrobage" et qui fait 5cm d'épaisseur. Sur l'image ci-contre cet enrobage est l'épaisseur du béton qui sépare les armature du coffrage. Pour tenir compte de l'enrobage des armatures, la hauteur utile d est égale à h – 5 cm. Si les armatures sont mal protégées, elles rouillent et "gonflent" ce qui fait éclater le béton. Ce qui abouti à ce type de résultat: attention, la ruine (de la structure) n'est pas loin!
Il se trouve que des visiteurs essayent d'utiliser ces formules pour des projets réels sans passer par un ingénieur ou un bureau d'études. La calculatrice est maintenant hors-ligne car ma responsabilité ne peut être engagée dans de tels cas. Ce logiciel était un programme expérimental pour des projets théoriques en école d'architecture -- pour donner aux étudiants une idée de l'incidence spatiale (taille, volume) de leurs structures. Si vous êtes étudiant en architecture, vous pouvez utiliser les formules ci-dessous pour calculer vos poutres théoriques. Mais c'est mieux de consulter vos manuels de Statique et Résistance des matériaux.