LE BETON ARME ARMATURES ET BETON

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Nicole Lessard
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1 LE BETON ARME ARMATURES ET BETON SEMINAIRE DU 25 NOVEMBRE 2008 TUNIS 1

2 INTERÊTS ECONOMIQUES DE L UTILISATION DES RONDS A BETON 500 2

3 ANALYSE ECONOMIQUE En toile de fond,comparatif entre RB 400 et RB 500 Élaboration des produits Le façonnage des armatures La pose. Le calcul des structures Bilan. 3

4 L ÉLABORATION DES PRODUITS 4

5 Les techniques Laminage à chaud Trempé/Revenu L étiré (Mixte laminage chaud/étiré à froid) Laminage àfroid (écrouissage)( Lisse Verrous Empruntes 5

6 Nuances et Qualités Aciers non soudables - RB 400 et RB 500 (ref NT ) - B 400 N (ref NF A35-017) Aciers soudables ( Ceq max de 0,50 % coul ( Ceq max de 0,50 % coulée e ou 0 52% produit) - RB 400 W et RB 500W (ref NT 26.05) - B 500 A et B 500 B ( ref NF A et 019 ; NF EN ) 6

7 Intérêt économique des différentes techniques Laminage à froid : ( B 500 A) - Production de petits diamètres - Différence entre verrous et empreintes non significative Passage du trempé/revenu à l étiré :( B 500 B) - gain de productivité de 20 % 7

8 Intérêt économique des différentes techniques Milieu des années 1990, passage au process crénel nelé à chaud puis étiré à froid.(jusqu à D 16 mm) - Gain de vitesse par rapport au process trempé/revenu) - Gain de place pour le stockage des bobines. - Possibilité de faire des bobines trancannées de poids différents( à la demande du client). -Les armaturiers ont réadaptés leurs dévidoirs aux bobines trancannées. 8

9 LE FACONNAGE DES ARMATURES 9

10 LE FACONNAGE DES ARMATURES Décorticage; pas d incidence particulière. Le B500 en couronne se travaille plus facilement car plus dur (moins de nervosité ). Gain de productivité lié aux matériels de dévidage, façonnage( redresseuse,cadreuse notamment). Le B 500 soudable; gain de productivité lié à l évolution des techniques de soudage 10

11 LE FACONNAGE DES ARMATURES Evolution des techniques d assemblage et rendement moyen. Le ligaturage : 50kg /h Le soudage par résistance: 80 kg/h 11

12 LE FACONNAGE DES ARMATURES Le soudage avec électrode enrobée; 100kg/h Le soudage à l arc sous flux gazeux (MIG/MAG) 120 kg/h 12

13 LA POSE 13

14 LA POSE Gain de productivité sur chantier lié également à l évolution des techniques d assemblage. - Le ligaturage : 30 à 50 kg/h - Le soudage à l électrode enrobée : 50 à 70 kg/h. - Le soudage à l arc avec fil fourré : jusqu à 150 kg/h. Gain lié à la diminution des quantités mises en oeuvre avec l utilisation de B 500.(Résultats calculs). 14

15 LE CALCUL DES STRUCTURES LES BÂTIMENTS LES OUVRAGES D ARTD - Le Béton B Armé - Le Béton B Précontraint -L Eurocode 2 15

16 BÂTIMENTS 16

17 Bâtiments Calculs suivant règles r du BAE Approche bureau d éd étude La limite d éd élasticité prise en compte est proportionnelle à celle du produit. La règle r des 4/5ème pour le rapport de flexion et d effort d tranchant est un point de repère. re. Entre B 400 et B 500 c est 25 % de gain de poids 17

18 Bâtiments La variation de gain selon les éléments de structure est à pondérer selon les cas (poutres, poteaux, planchers),entre 10 et 30%. Enfin,si l on impose un maillage d armature plus dense,le gain entre le B 400 et B 500 se réduit. 18

19 Bâtiment Extrait de l étude comparative de Mr Mohamed BADREDDINE ((DAMAK I/C) Les données de l étude. Comparaison de deux nuances RB 400 et RB 500 avec béton fc 28 égale à 25 Mpa Calculs à la flexion ( poutres,dalles pleines et planchers nervurés) et à la compression (poteaux). Pour différentes portées ou élancements. Cas de fissuration préjudiciable ou non. Deux modes de travail: normal et extrême. 19

20 Bâtiment Conclusions L utilisation de l acier RB 500 permet des économies au niveau des quantités d acier utilisé dans le béton. Le maximum d économie 35 % est atteint pour les poteaux normalement élancés (35) ou très élancés(50). 20

21 Bâtiment Conclusions Pour le reste des éléments,l économie moyenne est de : - 15 % pour les poutres - 20 % pour les dalles pleines - 15 % pour les planchers nervurés. Pour les poteaux peu élancés et les ouvrages travaillant en fissuration préjudiciable (cas de bassins et piscines,d OA en milieu agressif) peu de différences existe entre le RB 400 et RB

22 Bâtiment Conclusions Cas de bâtiments à usage de bureau et d habitation La consommation d acier passe de 30 Kg/m2 pour le RB 400 à 25 Kg / m2 pour le RB 500 soit une réduction de 18%. Cas d un logement de 100 m2, l économie est de 500 Kg d acier. 22

23 OUVRAGES D ART 23

24 OUVRAGES D ARTD STRUCTURES BETON ARME STRUCTURES BETON PRECONTRAINT AVEC L EUROCODE L 2 24

25 Ouvrages d artd Structures béton b armé Longueur d ancrage des armatures Les longueurs d ancrage des barres, de même que les longueurs de recouvrement dépendent des caractéristiques du béton et des aciers. Traditionnellement, la longueur d ancrage est de 40 D pour les aciers 400 et 50 D pour les aciers 500.(idem pour la longueur de recouvrement). Augmentation de 25 % des longueurs d ancrage avec des acier 500.(BAEL). 25

26 Ouvrages d artd Structures béton b armé Aciers résistants pour la flexion dans les calculs de BA ( calculs à ELU, ELS ) Dans tous les cas la résistance des sections est proportionnelle à fe. Le passage d un acier 400 à un acier 500 permet : - soit une réduction de la quantité d aciers passifs de 20% - soit une diminution de la hauteur des sections de 20%, il faut s assurer dans ce cas que le béton n atteint pas sa limite (peu recommandé). 26

27 Ouvrages d artd Structures béton b armé Aciers résistants r pour l effort l tranchant (BA) La quantité d aciers passifs à mettre en place à l ELU pour reprendre l effort l tranchant depend, là encore,du rapport du bras de levier des aciers et de la limite élastique.(l/ lastique.(l/fe). Aussi le passage d un acier 400 à un acier 500 nous donne 20% d aciers en moins. 27

28 Ouvrages d artd Structures béton b armé Dispositions constructives diverses Le rayon de cintrage dépend de fe Le ferraillage de peau est inchangé Bossage BA: quantité d aciers de frettage dépend de fe ( pas de proportionnalité) Ferraillage minimum: en général en pourcentage de la section. 28

29 Ouvrages d artd Structures béton b armé Bilan pour le béton b armé ( B 500 ) Globalement 20% de section en moins pour les aciers qui travaillent pour la flexion et l effort l tranchant. Longueurs d ancrages d et de recouvrement augmentées es de 25 % ( ce qui est loin de compenser l effet l précédent). A quantité de béton b équivalente baisse du tonnage d aciers d passifs de l ordre l de 15 % 29

30 Ouvrages d artd Structures en béton b précontraint Effort tranchant,comme pour le béton armé,20% d aciers B500 en moins; En flexion, la précontrainte est dimensionnée à l ELS. Les aciers passifs ont plusieurs rôles: - Non fragilité des sections - Reprise des efforts à l ELU(en complément de la précontrainte) où à l ELS dans le cas de précontrainte partielle (classe III BPEL) - Armatures liées aux ancrages de précontrainte ( diffusion,éclatements ) 30

31 Ouvrages d artd Structures en béton b précontraint Non fragilité des sections - gain de 15% Reprise des efforts à l ELU - gain de 20% (idem BA) Reprise des efforts à l ELS - gain de 20 % Armatures liées aux ancrages,dimensionnées en général à 2/3 de fe,gain proportionnel soit 25%. 31

32 Ouvrages d artd Avec l Eurocodel 2 Calculs flexion ELU similaires Calculs longueurs d ancrage similaires Ferraillage minimum similaire Aciers effort tranchant similaire Aciers flexion à l ELS ; il n y a plus la même logique de limite dépendant de la limite élastique,la limite est une limite d ouverture des fissures. Avec l EC2, l acier 500 apporte moins de gain lorsque les conditions d exposition sont sévères. 32

33 CONCLUSIONS GENERALES LE RB 500 W, une «révolution» industrielle 33

34 CONCLUSIONS GENERALES DES ECONOMIES, DES GAINS DE PRODUCTIVITE A TOUS LES NIVEAUX. UTILISATION DES TECHNIQUES DE SOUDAGE LES PLUS RECENTES POUR AMELIORER LA PRODUCTIVITE (ATELIER ET POSE). Des gains de poids pour le Bâtiment variables entre 15 et 20%,pouvant atteindre 35% dans le cas de poteaux normalement élancés. Des gains de poids pour les ouvrages d art de 15 à 20 % pouvant atteindre sur certaines parties d ouvrage 25%. 34

35 MERCI DE VOTRE ATTENTION 35

36 TUNIS/RADES

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