Cours de béton armé Comportement du béton en flexion simple



Documents pareils
Chapitre 12. Bâtiments à ossature mixte en zone sismique.

Jean-Marc Schaffner Ateliers SCHAFFNER. Laure Delaporte ConstruirAcier. Jérémy Trouart Union des Métalliers

SSNL126 - Flambement élastoplastique d'une poutre droite. Deux modélisations permettent de tester le critère de flambement en élastoplasticité :

Exemple d application du EN : Poutre fléchie avec section tubulaire reconstituée

ANNEXE J POTEAUX TESTÉS SELON UN CHARGEMENT STATIQUE ET TESTÉS SELON UN CHARGEMENT CYCLIQUE ET STATIQUE

Banc d études des structures Etude de résistances de matériaux (RDM) et structures mécaniques

PCB 20 Plancher collaborant. Fiche technique Avis technique CSTB N 3/11-678

LE GÉNIE PARASISMIQUE

BACCALAURÉAT GÉNÉRAL SÉRIE SCIENTIFIQUE

Prise en compte des Eurocodes dans le dimensionnement d ouvrages d art courant en béton armé. Comparaison avec «l ancienne» réglementation.

DISQUE DUR. Figure 1 Disque dur ouvert

Compte rendu de LA37 B, TP numéro 1. Evolution de la température et du degrée d'hydratation

P M L R O G W. sylomer. Gamme de Sylomer Standard. Propriétés Méthode de test Commentaires. Polyuréthane (PUR) Cellulaire mixte

SSNV143 - Traction biaxiale avec la loi de comportement BETON_DOUBLE_DP

Application BAEP 1 Poutre continue à deux travées

DÉVERSEMENT ÉLASTIQUE D UNE POUTRE À SECTION BI-SYMÉTRIQUE SOUMISE À DES MOMENTS D EXTRÉMITÉ ET UNE CHARGE RÉPARTIE OU CONCENTRÉE

Activités numériques [13 Points]

TUTORIAL 1 ETUDE D UN MODELE SIMPLIFIE DE PORTIQUE PLAN ARTICULE

Problèmes sur le chapitre 5

Cours de Résistance des Matériaux (RDM)

Annexe A. Annexe A. Tableaux et données relatifs à la vérification par Eurocode 3 A.3

Colle époxydique multi usages, à 2 composants

Projet de Fin d Etudes ANNEXE 1 : Présentation du Collège Doctoral Européen

Analyse statique d une pièce

Contenu de la présentation Programme

INFLUENCE de la TEMPERATURE. Transition ductile/fragile Choc Thermique Fluage

Journée des utilisateurs de Salome-Meca et code_aster ETUDE SISMIQUE DE LA PINCE VAPEUR

1- Semestre 1 : Domaine : Science et technologie Filière : Technologie Spécialité/option : Génie civil / Gestion des projets d ingénierie civil

Cours de résistance des matériaux

Commun à tous les candidats

Les correcteurs accorderont une importance particulière à la rigueur des raisonnements et aux représentations graphiques demandées.

Correction : E = Soit E = -1,6. F = 12 Soit F = y = 11. et G = -2z + 4y G = 2 6 = 3 G = G =

Concepts généraux de la surveillance électronique des ponts routiers au ministère des Transports du Québec

II - 2 Schéma statique

Chapitre XIV BASES PHYSIQUES QUANTITATIVES DES LOIS DE COMPORTEMENT MÉCANIQUE. par S. CANTOURNET 1 ELASTICITÉ

N09 Viaduc de Chillon

CODE ET MANUEL D APPLICATION POUR LE CALCUL ET L EXECUTION

TUBES ET ACCESSOIRES Serrurier A ailettes Construction Canalisation Spéciaux

MOTO ELECTRIQUE. CPGE / Sciences Industrielles pour l Ingénieur TD06_08 Moto électrique DIAGRAMME DES INTER-ACTEURS UTILISATEUR ENVIRONNEMENT HUMAIN

TSTI 2D CH X : Exemples de lois à densité 1

Calcul matriciel. Définition 1 Une matrice de format (m,n) est un tableau rectangulaire de mn éléments, rangés en m lignes et n colonnes.

Point n 3 de l ordre du jour. Monsieur le président, Mesdames et Messieurs les Conseillers généraux,

ÉTUDE DE L EFFICACITÉ DE GÉOGRILLES POUR PRÉVENIR L EFFONDREMENT LOCAL D UNE CHAUSSÉE

BACCALAURÉAT TECHNOLOGIQUE Sciences et Technologies de l Industrie et du Développement Durable ENSEIGNEMENTS TECHNOLOGIQUES TRANSVERSAUX

CONCEPTION MÉCANIQUE ET DIMENSIONNEMENT ASSISTÉ PAR ORDINATEUR

ESSAIS DE CHARGEMENT DYNAMIQUES ET STATIQUES POUR FONDATIONS PROFONDES A L INES

SOCIETE NATIONALE DES CHEMINS DE FER BELGES SPECIFICATION TECHNIQUE

2.7 Le bétonnage par temps chaud par temps froid

Baccalauréat ES Polynésie (spécialité) 10 septembre 2014 Corrigé

Mini projet n 1 DOSSIER DE CONCEPTION Clef USB

Le seul ami de Batman

COMMENT FAIRE DES ESCALIERS?

Fiche Technique d Évaluation sismique : Construction basse en Maçonnerie Non-armée, Chaînée, ou de Remplissage en Haïti

Projet ANR. Bruno Capra - OXAND. 04/06/2015 CEOS.fr - Journée de restitution (Paris) B. CAPRA

315 et 495 sont dans la table de 5. 5 est un diviseur commun. Leur PGCD n est pas 1. Il ne sont pas premiers entre eux

GLOSSAIRE DU BÉTON ARMÉ

Fonctions de deux variables. Mai 2011

Nombre dérivé et tangente

Durée de L épreuve : 2 heures. Barème : Exercice n 4 : 1 ) 1 point 2 ) 2 points 3 ) 1 point

5 STATIQUE. 5.1 Généralités

La fabrication des objets techniques

DISPOSITIONS GÉNÉRALES

TP2 ACTIVITE ITEC. Centre d intérêt : AUBE D UN MIRAGE 2000 COMPORTEMENT D UNE PIECE. Documents : Sujet Projet Dossier technique - Document réponse.

Soit la fonction affine qui, pour représentant le nombre de mois écoulés, renvoie la somme économisée.

1 Mise en application

BACCALAURÉAT GÉNÉRAL SÉRIE SCIENTIFIQUE

C f tracée ci- contre est la représentation graphique d une

Corrigé Exercice 1 : BRIDE HYDRAULIQUE AVEC HYPOTHÈSE PROBLÈME PLAN.

SOMMAIRE Thématique : Matériaux

Sujet proposé par Yves M. LEROY. Cet examen se compose d un exercice et de deux problèmes. Ces trois parties sont indépendantes.

GUIDE DE DISPOSITIONS CONSTRUCTIVES POUR LE BATI NEUF SITUE EN ZONE D ALEA DE TYPE FONTIS DE NIVEAU FAIBLE

Guide de conception. Sécurité incendie des halls industriels

TP 3 diffusion à travers une membrane

Master MIS 2ème année, parcours Génie Civil Année

Exemples de dynamique sur base modale

Département de Génie Civil

PROBLEME(12) Première partie : Peinture des murs et du plafond.

CONCEPTION PARASISMIQUE DES BATIMENTS (STRUCTURES) INTRODUCTION A LA DYNAMIQUE DES STRUCTURES

Conception parasismique des diaphragmes de toit selon la norme CSA-S16

Concours EPITA 2009 Epreuve de Sciences Industrielles pour l ingénieur La suspension anti-plongée de la motocyclette BMW K1200S

Chapitre 7. Circuits Magnétiques et Inductance. 7.1 Introduction Production d un champ magnétique

C0nstruire une mais0n. Sommaire

Enoncé et corrigé du brevet des collèges dans les académies d Aix- Marseille, Montpellier, Nice Corse et Toulouse en Énoncé.

BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL SUJET

DECLARATION DES PERFORMANCES N 1

Marchés publics de travaux CAHIER DES CLAUSES TECHNIQUES GÉNÉRALES. Fascicule n 62 - Titre I - Section I

Chapitre Contenu Page. 14 Restauration du béton 383

Sylvain Meille. Étude du comportement mécanique du plâtre pris en relation avec sa microstructure.

Items étudiés dans le CHAPITRE N5. 7 et 9 p 129 D14 Déterminer par le calcul l'antécédent d'un nombre par une fonction linéaire

Bac Blanc Terminale ES - Février 2011 Épreuve de Mathématiques (durée 3 heures)

CABLECAM de HYMATOM. Figure 1 : Schéma du système câblecam et détail du moufle vu de dessus.

UFR de Sciences Economiques Année TESTS PARAMÉTRIQUES

Partie 5 : Outils de calcul informatiques. Partie 5 : Outils de calcul informatiques 0/ 46

Information. BASES LITTERAIRES Etre capable de répondre à une question du type «la valeur trouvée respecte t-elle le cahier des charges?

SYLLABUS SEMESTRE 9 Année

Chapitre 1 : Évolution COURS

ÉLÉMENTS D'ISOLATION ACOUSTIQUE HALFEN ISI 10-F BÉTON

Dimensionnement d une roue autonome pour une implantation sur un fauteuil roulant

Vis à billes de précision à filets rectifiés

Transcription:

Cours de béton armé Comportement du béton en flexion simple BAC3 - HEMES -Gramme 1 Dr Ir P. Boeraeve - Unité 9 Construction - 2007

Conventions/notations Signes : + compression - traction Min Maj NOM 2

Etats limites ELU F k * γ F 3 γ ELU F G Q Effet défavorable 1,35 1,5 Effet favorable 1,0 0,0

Etats limites ELS F k * γ F γ ELS F G Q Effet défavorable 1,0 1,0 Effet favorable 1,0 0,0 4

Méthode des coefficients partiels Concept de sécurité Amplification des actions et minoration des résistances F k * γ F R k / γ m Valeurs de CALCUL (indice «d» : DESIGN) F d R d 5

Coefficients partiels Sur les sollicitations : γ F γ ELU ELS F G Q G Q Effet défavorable 1,35 1,5 1,0 1,0 Effet favorable 1,0 0,0 1,0 0,0 Sur les résistances : γ m (minoration) BETON γ c = 1.5 (acc. 1,0) ACIER (armatures) γ s = 1.15(acc. 1,0) 6

Indiquez les parties de béton comprimé en bleu Indiquez les parties de béton tendues en rouge 7

Loi de constitutive du béton σ = f(ε) f ctm Diagramme idéalisés de calcul Parabole-rectangle fck fcd = α avec γc = 1.5 et γ Triangle-rectangle c α = 0.85 Rectangle 8 0.2 ε cu3

Loi constitutive de l acier des armatures σ = f(ε) ACIER ARMATURES Diagramme de calcul simplifié avec palier plastique fyk fyd = avec γ γ s s = 1.15 9 Les barres à haute adhérence (HA) sont généralement en S500 (f yk =500 MPa), donc f yd = 500/1.15 = 435 MPa

Acier : zones en traction (résistance : 500 MPa) Béton : zones en compression (résistance 40 MPa) Sections d acier faibles 10

11

12

13

14 La poutre est maintenant totalement armée

DOC4 : comportement en flexion Questions 15

16

17 Fissures de compression Fissures de traction

Déformations/contraintes Que peut-on déduire des mesures par jauge? 18 1. 2.

19

Flexion pure La courbe Moment (M)- Courbure (φ) montre les 4 stades de la poutre φ = (ε / y) = [ σ / E ] / y = [(My / I) / E] / y φ = M / ( E I ) 3 : Plastique, fissuré 4 : Rupture 2 : Élastique, fissuré I : Élastique, non fissuré 20

Domaine 1 : Poutre BA, domaine élastique non fissuré I : Élastique, non fissuré 21

Domaine 1 : Poutre BA, domaine élastique non fissuré Poutre rectangulaire ( b x h ) armée avec une section d acier A s. Determiner la position de l axe neutre (=CG), le moment d inertie I zz de la poutre non fissurée (béton équivalent). En déduire les contraintes dans le béton et dans les armatures produites par un moment M. E c Module de Young béton (Concrete) E s Module de Young Acier (Steel) A s Section d acier d hauteur utile b largeur h hauteur 22

Mécanique de Matériaux : section composée de deux matériaux 1. Transformer la section mixte en section homogénéisée (ici Acier-> Béton équivalent) 2. Position du CG (axe neutre) 3. Moment d Inertie 4. Contraintes 23

Mécanique de Matériaux : section composée de deux matériaux 1. Transformer la section mixte (élastique) en section homogénéisée (ici Acier Béton équivalent) 24 Le béton équivalent à A s doit transmettre le même effort, or sa déformation est ε s. N = A σ = A E ε = AE ε c céquiv, c céquiv, c s s s s N = A σ = AE ε s s s s s s E A = = s céquiv, As na. s Ec

Solution (section non fissurée) béton Axe neutre x enf = - + béton acier A s A s béton = - + béton A s n = E s /E c Béton équivalent n.a s 25

Solution (domaine( élastique non fissuré) x enf = 2 bh + ( n 1) Ad s 2 bh + n A ( 1) s E n = E s c I 3 bh h 2 ( ) 2 = + xenf bh + d xenf ( n 1) A 12 2 s f c Me. xenf Me.( d xenf ) = fs = n. I I 26 f ct = Me.( h xe ) I

Contrainte dans les armatures? b ε c f c = E c. ε c x enf h d Contraintes dans le béton ε s f sc = E c. ε s f E s f s = E s. ε s =E s. f sc /E c f s n = E s /E c E c = n. f sc f sc ε 27 ε s

Domaine 2 : Poutre BA, domaine élastique fissuré 2 : Élastique, fissuré 28

Domaine 2 : Poutre BA, domaine élastique fissuré Poutre rectangulaire ( b x h ) armée avec une section d acier A s. 29 Determiner la position de l axe neutre (=CG) et le moment d inertie I zz de la poutre fissurée. En déduire les contraintes. E c Module de Young béton (Concrete) E s Module de Young Acier (Steel) A s Section d acier d hauteur utile b largeur h hauteur

Appl2 - Poutre BA, domaine élastique fissuré f c = E c. ε c x ef bxef. f C = 2 c f s = E s. ε s T = f A s s 30

Appl2 - Poutre BA, domaine élastique fissuré 1. La section n est soumise qu à un moment de flexion, les efforts C et T sont donc égaux On exprime ainsi l équilibre de la section x b T = C f A = 2 ef s s c On obtient finalement : f x b ef fs = 2As f c 31

Appl2 - Poutre BA, domaine élastique fissuré 2. Les matériaux sont élastiques, donc, ils respectent la loi de Hooke qui s écrit : f c = E c. ε c f s = E s. ε s Remplacez dans l expression précédente : 32 x b E ε c c ε ef s s s 2 = Donc : E A ε ε c s s s s E 2A 2nA = = E c xefb xefb

Appl2 - Poutre BA, domaine élastique fissuré 2. Il n y a pas de déplacement relatif entre les armatures et le béton et les sections restent planes : condition de compatibilité. Déduire du diagramme des ε une x ef relation entre ε c et ε s εs ε c = d x x ef ef 33

Appl2 - Poutre BA, domaine élastique fissuré Donc : x 2nA ef = s d x x b ef Réarrangeons l équation sous la forme. ef 2nA 2nA 2 x + s x s d ef = ef b b 0 34

Appl2 - Poutre BA, domaine élastique fissuré Utilisons le rapport de la section d acier à la section de béton ( pourcentage d armature). ρ = A s bd 2 2. x + nρd x nρd = ef 2 2 0 Réécrivons sous une forme non-dimensionelle en fonction de x e /d. ef x ef d 2 x + 2nρ ef 2nρ = 0 d 35

Appl2 - Poutre BA, domaine élastique fissuré La solution de cette équation est : 2nρ ± 2nρ + 8nρ x ( ) ef = d x ef 2 = n + 2 ( ) d 2 ρ nρ nρ 2 36

Appl2 - Poutre BA, domaine élastique fissuré Le moment d inertie vaut : x ef 3 2 bxef xef = + + ( ) I ef bxef d xef na 12 2 2 s 37

Application 2 Poutre BA, domaine élastique fissuré x ef = ρ + nρ nρ d x ( ) 2 ef n 2 I f ef c 3 bxef ( ) 2 = + d xef na 3 s n = ρ = E E s c A s bd Mef. xef Mef.( d xef ) = fs = n. I I ef ef 38

Domaine 3 : plasticité Ce domaine n est intéressant que par son stade ultime : la rupture 3 : Plastique, fissuré 4 : Rupture 39

Domaine 4 : rupture par plasticité 4 : Rupture 40

Domaine 4 : rupture par plasticité, Poutre BA rectangulaire (A s, h et b fixés, calcul de Mrd) hypothèses La zone comprimée est modélisée par un diagramme rectangulaire équivalent. ε c,max =0.0035 (si classe résistance C50/60) f s =f yd pour une rupture ductile (souhaitable) ε=0.0035 41

Domaine 4 : rupture par plasticité, Poutre BA rectangulaire 1. La section n est soumise qu à un moment de flexion, C et T sont donc égaux On exprime ainsi l équilibre de la section C = 0.8xbf u cd T = Af s yd x = u Af s yd 0.8bf cd 42

Domaine 4 : rupture par plasticité 2. Les efforts internes C et T sont équivalents à un moment qui est le moment résistant de calcul M rd. Donc : M ( ) rd = T d 0.4x u M rd 43

Domaine 4 : rupture par plasticité 3. Vérification que les armatures sont bien fyd plastifiées : ε > ε = s y Es Il n y a pas de relatif entre les armatures et le béton et les sections restent. : condition de compatibilité. Déduire du diagramme x u =0.0035 44 des ε la relation entre ε c et ε s ε ε = d x x s c u u 0.0035.( d x ) ε u s = xu

Exercice Moment résistant de calcul M rd =? 45 (cotes en cm pour le béton!) b= 20 cm h= 40 cm d= 35 cm Béton C25/30 armatures : 2 φ 20 HA en S500 solution

Domaine 4 : rupture par plasticité, Poutre BA rectangulaire Pour assurer une ductilité suffisante, l EC2 impose, en flexion simple, une limite au rapport x u /d : (x u /d) lim = 0,45 pour des bétons de classe de résistance C35/45 et (x u /d) lim = 0,35 pour des bétons de classe de résistance C40/50. 1. Cette limite est-elle un maximum ou un minimum? 2. Déduisez le domaine de validité des déformations dans l armature. Quelle en est la conséquence si f yd =435MPa? bétons de classe de résistance C35/45 ε s est toujours < ou > que 0.004278 bétons de classe de résistance C40/50 ε s est toujours < ou > que 0.0065 solution 46