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Remarque disambigua.svg homonymie - « béton » voir ici. Si vous êtes à la recherche pour le film du même nom, voir Béton (film).
béton armé
Pose armature métallique opère

la béton armé ou béton armé (Communément appelé béton armé[1]) Il est matière utilisé pour la construction d'ouvrages de génie civil, composé de béton, ou un mélange de ciment, eau, sable et des agrégats, à savoir des éléments en pierre, tels que le gravier, à laquelle on ajoute un armure des barres acier Il est noyé à l'intérieur et de forme appropriée.

histoire

béton armé
jet de béton

déjà en époque romaine le béton, avec l'ajout de pouzzolane et de la chaux commune comme liant, était connu sous le nom de betunium.
Il existe également des exemples rares de barres Trouve bronze noyée dans la masse de béton et disposées de manière intuitive, qui, cependant, ne permettent pas de considérer réelle en béton armé, si bien qu'il puisse être démontré que la dilatation thermique différente des deux matériaux entraîne des problèmes écaillage de ciment solidifiée.

Cependant, curieusement, dans les temps modernes, avant d'être largement utilisé dans la construction, il en béton armé a été utilisé dans l'industrie du transport maritime. L'avocat français JL Lambot construit un petit bateau avec une structure métallique recouverte d'une fine couche de béton qui avait un sens à 'Expo mondiale Paris 1855; en 1890 l'Italien C. Gabellini a commencé la construction de coques de navires de béton préfabriquées.

Bien que déjà 1830 dans une publication intitulée L'Encyclopédie de Cottage, Architecture et Village Ferme il a été suggéré qu'une grille d'acier pourrait être incorporé dans le béton pour former un toit, le premier à avoir introduit le béton armé dans 'bâtiment Il est considéré comme William Wilkinson Newcastle. en 1854 il a enregistré un premier brevet britannique pour « l'amélioration de la construction de logements de preuve de feu, magasins et autres bâtiments des mêmes parties. » Wilkinson a érigé une petite cottage deux plans de l'emprise, ce qui renforce le plancher et le toit en béton à l'aide de barres d'acier et des câbles métalliques; plus tard, il a développé diverses structures de ce genre.

Cependant, l'invention de la première « béton armé » est généralement attribuée à la découverte fortuite d'un jardinier de Paris nommé Joseph Monier que, dans une tentative de produire des pots de fleurs dans litocemento, il aurait remarqué que la cage métallique utilisée pour maintenir et façonner le mélange de ciment a montré la propriété de ne pas détacher facilement du béton lui-même. Le 16 Juillet 1867 Monier a déposé un brevet pour la fabrication de pots de fleurs par la technique de ' « armure ».

Exposition à Paris 1867 le jeune ingénieur français François Hennebique Il a vu les pots conteneurs en « béton armé » par Monier et 1879 connu pour la première fois un moulage en béton armé pour un semelle intérieure. Si ce ne fut pas le seul inventeur du béton armé, Hennebique était encore un personnage de la grande affaire de l'intuition et le premier fabricant à utiliser sur une grande échelle. Avec le slogan "Plus d'Désastreux incendies"[2], entre 1892-1908, il a créé une grande organisation du commerce international avec plus de quarante agents à l'étranger qui ont vendu la "Hennebique dans le Systeme épreuve du feu, patented" tout au long de Europe et dans une grande partie du monde. Dans les années suivantes, également des brevets pour les tuyaux, les réservoirs, les dalles plates et courbes, les escaliers et dans ces brevets peuvent d'ores et déjà trouvé tous les principaux concepts pour le renforcement du ciment avec des barres de fer.

aussi Italie il y avait les pionniers de cette nouvelle technique. L'ingénieur Angelo Lanzoni est rappelé Pavie avec une plaque dans la rue du même nom sur lequel il est écrit: « Angelo Lanzoni ici concoctant quelques priorités de béton armé de fils et de brevets de Mars 1883 Il a fait de l'invention une invention italienne ».

le brevet "Hennebique Systeme" Au contraire, il a été introduit avec succès dès 1894, turin, par l'ingénieur plurilaureato Giovanni Antonio Porcheddu, selon un accord entre le Etude technique de Ferrero ingénieurs Porcheddu et ingénieur napolitain narines Giovanni, chef de Italienne Agence générale de la Maison Hennebique, qui a ensuite introduit également des améliorations au brevet, en particulier l'utilisation du pli dans les barres d'armature. Grâce à cet accord l 'entreprise Porcheddu Il a été le titulaire de licence exclusif pour l'Italie "Hennebique Systeme", où il a été largement appliqué avec un succès croissant par la même entreprise Porcheddu, effectuer divers travaux publics et privés à Turin et dans le pays. En dépit d'être déjà utilisé sur une utilisation à grande échelle du béton armé en Italie, il a été réglementé par une législation spécifique qu'à la fin des années trente du XXe siècle, avec R.D.L. n.2229 du 16 Novembre 1939.

L 'architecte Français-suisse Le Corbusier Il était parmi les premiers à réaliser le potentiel d'innovation du béton armé dans le cadre de 'l'architecture contemporaine et de l'exploiter largement dans son travail après la Seconde Guerre mondiale, après avoir vu le potentiel de son professeur pressenti Auguste Perret, parmi dont les travaux en béton armé se trouve la maison de la rue Franklin Paris la 1903.

traits

Il est à la fois un matériau utilisé pour la réalisation de la structure des bâtiments (par exemple le cadre de support de charge) que les objets façonnés tels que des remblais de murs de soutènement.

Comme l 'acier, également le béton armé peut être réalisée dans la plante pour produire des éléments préfabriqués; en général poutres et piliers, mais il est utilisé également la production de panneaux et éléments décoratifs avec des fonctions même. L'utilisation d'un couple de béton et d'acier donne lieu à un tel matériau densité égale à 25 kN / m3.[3] La production de l'usine permet d'avoir un meilleur contrôle sur la qualité du béton, mais, étant plus cher, est utilisé avec régularité lorsque les conditions climatiques de la cour sont prohibitifs (pas un hasard si la préfabrication a développé beaucoup dans Russie), Ou lorsque les éléments à produire exigent des contrôles stricts, comme cela peut être le cas de certaines technologies avec lesquelles il est réalisé en béton précontraint.

en cour, la technologie de béton coulé in situ a l'avantage de créer moins de problèmes dans les noeuds entre les éléments, à savoir, aux endroits où ils se joignent à des poutres et des piliers.

cadre réglementaire en Italie

béton armé
Jet en lit de la base de fondation d'un pont de chemin de fer

lire:

  • Loi 5 Novembre 1971 - n ° 1086 "Normes pour la discipline des travaux de béton armé et de la structure métallique et précontraint».

ministérielle décrets:

  • D. M. 20 novembre 1987 - "Les normes techniques pour la conception, la construction et les essais des bâtiments en maçonnerie et pour leur consolidation».
  • D. M. 14 février 1992 "Les normes techniques pour l'exécution des travaux en béton normal et précontraints et structures métalliques». (Remplacé par DM9 / 1/1996, paragraphe 2 art.1, les normes techniques de ce décret reconnaît encore applicable pour la partie relative aux règles de calcul et de vérification avec la méthode de contrainte admissible et le parent règles de conception et d'exécution)
  • D. M. 9 janvier 1996 - Ordonnance (charges et surcharges)
  • D. M. 9 janvier 1996 - "Les normes techniques pour le calcul, l'exécution et l'essai des structures en béton armé et précontraint et pour des structures métalliques« - Partie I et partie II
  • D. M. 16 janvier 1996 - "Les normes techniques sur les critères généraux pour la vérification de la sécurité des constructions, des charges et des surcharges».
  • D. M. 14 septembre 2005 - "Les normes techniques pour la construction». (Coexistence avec les décrets précédents jusqu'au 31/12/2007, la date à laquelle ils ne peuvent plus être appliqués sur 09/01/1996 et D. M. D. M. 16/01/1996)
  • D. M. 14 janvier 2008 - "Approbation des nouvelles normes techniques pour les bâtiments".

circulaire:

  • CNR 10024-1986
  • Circulaire 15 Octobre 1995
  • Circulaire 10 Avril, 1997
  • 2 février 2009 Circulaire n ° 617 / C.S.LL.PP.

propriété

généralité

béton armé
Old barre d'acier en forme de fil lisse à 45 ° pour des poutres en béton armé

L'avantage en béton armé de l'union d'un matériaux de construction traditionnel et relativement peu coûteux tels que le béton, il a une résistance remarquable compression mais avec l'inconvénient d'une faible résistance à traction, avec de l'acier, avec une excellente résistance à la traction. Ce dernier est utilisé dans les bars (qui peut être lisse, mais la loi impose une meilleure adhérence, avec des projections appropriées) et est noyée dans le béton dans les zones où il est nécessaire de faire face aux forces de traction; l'armature interne confère au matériau total, le nom du béton armé, classifiable comme matériau composite.

Les barres ont un diamètre variable dans le commerce à partir de 5 mm à 32 mm et peut être utilisé soit en tant que « courant d'induit » ou longitudinal, à la fois comme des « supports », ou sous forme de barres qui renferment d'autres barres (généralement de plus grand diamètre) pour former une sorte de « cages » convenablement dimensionnés en fonction des besoins d'utilisation. En général, les barres sont produits jusqu'à une longueur maximale de 14 m en raison de problèmes de transport. Pour réaliser l'armure sont également disponibles maille électro soudée (avec fil dans des diamètres de 5, 6, 8, 10 et 12 mm) à mailles carrées, avec des étapes de 10 et 20 cm, et ils sont, dans ce cas, en particulier employé pour armer les semelles insérées sous le plancher ou des murs en élévation.

La synergie entre les deux matériaux hétérogènes tels est expliquée en prenant en compte deux points principaux:

  • Parmi l'acier et le béton manifeste une 'adhérence qui transmet le tensions du béton à l'acier en elle noyé. Celui-ci, avantageusement disposé dans la masse, collabore supporter des contraintes de traction sensiblement, alors que le béton porte celles de compression.
  • Les coefficients de dilatation thermique des deux matériaux sont sensiblement égales.

Pour augmenter l'adhérence entre les deux matériaux pour quelques décennies à la place des barres d'acier lisses sont utilisés pour les barres adhérence améliorée, c.-à-barres sur lesquelles les projections sont présentes.

À un moment donné, en raison du coût élevé du matériel et grâce à la disponibilité de la main-d'œuvre à faible coût, nous avons essayé d'utiliser moins de barres faisant jeu possible à ces différentes fonctions structurelles utilisées. Habituellement, ils sagomavano les barres longitudinales à 45 ° pour fournir le faisceau de béton armé également résistance à la coupure, ainsi que flexion. Aujourd'hui, cependant, la situation est à l'opposé, si l'on essaie de rationaliser davantage les opérations sur place directement à l'aide et du ferraillage longitudinal Etriers.

durabilité

béton armé
La détérioration du béton armé: recouvrement de béton expulsé pour bourrelet d'armure, du fait de la corrosion de la même
icône Loupe mgx2.svg Le même sujet en détail: durabilité.

Dans un premier temps, et depuis de nombreuses années, on pensait que le béton pouvait avoir la vie éternelle; cela est évidemment faux, parce que les deux matériaux qui le constituent sont sujets à des problèmes qui affectent la résistance au fil du temps.

Béton, sinon bien protégé, peut être attaqué par les sels présents dans l'eau de mer et dans l'air près de la côte, des acides de fumées industrielles, le phénomène de carbonatation. Elle est également affectée par les variations de température, et en particulier est vulnérable au gel.

L'acier, pour ne pas bien protégée par une couche de béton (enrobage), est soumise à une oxydation, qui est, elle tend à la rouille. L'oxydation en plus de compromettre tout l'acier de résistance à la flexion (qui tend à briser beaucoup plus facilement) augmente le volume d'acier qui peut ainsi briser le béton qui recouvre et conduit par conséquent à se désagréger.

icône Loupe mgx2.svg Le même sujet en détail: Enrobage.

L'oxydation peut être causée par divers facteurs, par exemple par infiltration d'eau ou de vapeur d'eau à travers les fissures de béton qui se produisent naturellement quand l'élément structurel est soumis à la flexion: le béton, ne réagissant pas à la traction, dans le verbe section a tendance à se fissurer, ouvrant ainsi la voie, lorsque ces fentes sont d'entité significative, aux agents oxydants. L'étendue et le danger de fissuration peuvent être calculées par simple modèles mathématiques décrit dans la science du bâtiment et UNI. Il est pratiquement impossible de construire un béton armé qui ne se fissure pas, parce que la module d'élasticité (ou module de Young) Sur les deux matériaux (acier et béton) diffère trop pour permettre une homogénéité de dilatation sous contrainte. Cependant, en restant dans les limites réglementaires pour la fissuration, peut être considéré comme l'oxydation en acier négligeable, l'allongement de la durée de vie de la très artefact.

Récemment, certaines entreprises ont commencé à offrir le 'acier inoxydable pour le renforcement du béton. Un tel matériau est beaucoup plus cher que l'acier « noir » (alliage simple, fer et carbone), Parce qu'ils sont plus complexes à produire, moins résistants et plus fragiles. Il, cependant, un avantage incontestable que ce n'est pas soumis à la rouille et l'augmentation du volume. Le coût prohibitif permet l'utilisation, pour l'instant, que dans les structures où l'entretien est particulièrement lourde ou l'agression des agents atmosphériques particulièrement élevés, tels que, par exemple, des ponts, des barrages, des installations portuaires, routes suspendues et autres. Dans ces cas, les économies réalisées grâce à des travaux d'entretien peuvent justifier une augmentation des dépenses pour la construction du bâtiment. Le fait reste cependant que la structure est plus lourd car il nécessite une plus grande quantité d'acier que l'acier inoxydable est résistant inférieure à la semelle carbone et donc besoin d'un montant plus élevé dans la même section de béton armé pour assurer la mêmes performances que l'artefact et de se conformer aux exigences législatives pertinentes.

les caractéristiques mécaniques du béton

Vous devez d'abord spécifier les hypothèses retenues pour le calcul des résistances:

  1. Planéité des sections des éléments sous l'effet de la contrainte appliquée (hypothèse qui fait référence au modèle de Saint Venant).
  2. une parfaite adhérence entre le béton et l'acier, assumant ainsi également une déformation égale pour les deux matériaux.
  3. La négligence de la résistance à la traction du béton (la suite de laquelle la section d'étranglement).
  4. modèles représentatifs des lois constitutives

Résistances de calcul

Il y a deux champs d'application distincts, un élastique, sous des charges modestes, et les états détectables non-linéaires de rupture limite. Dans le calcul des sections élastiques, on suppose que les liaisons élastiques sont représentés par La loi de Hooke:

et

le terme , par rapport au béton et donc valable que pour la compression du champ, et une contraction égaux vous

phase de façon élastique dans l'acier est de fois « m » plus sollicitées en béton, avec « m » a coefficient d'homogénéisation.

Dans le calcul non linéaire des sections sont définis des modèles analytiques qui représentent les véritables liens σ - ε des matériaux.

béton
type rapport Modèle σ - ε
calcul Résistance à la compression
Il adopte le schéma parabolique rectangulaire
calcestruzzo.png Bond constituant
calcul indéfinie Résistance
Résistance de calcul réduit
tension en fonctionnement admissible
inoxydable
type rapport modèle
Résistance de calcul d'armature lente
Il adopte le diagramme bilinéaire (élastique parfaitement plastique)
acciaio.png Bond constituant
Tension admissible pour une armure lente

Le calcul du béton armé

icône Loupe mgx2.svg Le même sujet en détail: calcul du béton armé.

art

Dans la région artistique ce matériel a été favorisée par Giuseppe Uncini pour son assemblages et installations. Son premier travail a été Primocementoarmato (1958) Et la dernière Epistylium (2007, inauguré à titre posthume 30 Octobre 2009) Pour la MART.

notes

  1. ^ Ce terme est inexact: la ciment en fait, il est pas que le liant la béton, Il a formé également par des agrégats rocheux convenablement divers. Le matériau formé avec les barres d 'acier L'armure est donc bien défini « » béton armé. Le béton est abbrevviato A.C.
  2. ^ « incendies Juste désastreux. »
  3. ^ Nouvelles normes techniques pour la construction - 14 DM Janvier, 2008 (PDF), Ministère des Infrastructures. 9 Janvier Récupéré, ici à 2015.

bibliographie

  • Giandomenico Toniolo, Béton - état limite Calcul vol. 2A-2B, Zanichelli, 1993.

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