Aciers comprimés dans une poutre

Bonjour,

Parce qu'ils servent à rien (structurellement parlant)...

Si, si....

Les aciers comprimés sont rajoutés dans la partie de béton comprimés d'une poutre quand la section de béton comprimée est telle que les contraintes ELS dans ce béton sont dépassées.

Quand on en a la possibilité, il est beaucoup plus raisonnable, économiquement parlant, d'augmenter la section de béton comprimée plutôt que de rajouter des aciers comprimés. C'est pour cette raison que ce n'est pas conseillé. Mais il y a des cas où on ne peut pas faire autrement.

Il faut savoir que les aciers comprimés sont très mal employés : il y a un coefficient d'équivalence entre contrainte béton et aciers qui est fixé à 15.
Exemple : béton C25/30. La contrainte ELS à ne pas dépasser est de 0,6 x 25 = 15 MPa. Des aciers comprimés associés à ce béton ne devront pas dépasser 15 x 15 = 225 MPa alors que des aciers FeE 50 tendus peuvent aller jusqu'à ELS 500 / 3 x 2 = 366 MPa ! On "gaspille" près de 40 % des aciers ! Pire : ça c'est dans le meilleurs des cas où les aciers serait situés sur la fibre de béton la plus comprimée ce qui n'est jamais le cas. Et là, la contrainte à ne pas dépasser est proportionnelle à la position des aciers par rapport à la fibre neutre.
Chiffré, ça donne ça : section comprimée (béton) de, par exemple, 30 cm. Position des aciers comprimés : à 25 cm de la fibre neutre. Avec les mêmes hypothèses que ci dessus, la contrainte ELS maxi des aciers comprimée ne sera plus que de 225 / 30 x 25 = 187 MPa ! Gaspillage de 49 %... Et ainsi de suite.

De plus, la proportion du moment reprise par les aciers comprimés est plafonné (et heureusement, sinon on pourrait remplacer la totalité du béton comprimé par de l'acier : ça ne s'appellerait plus "poutre béton" mais "poutre métallique").

Il faut noter aussi qu'il faut resserrer les cadres en cas d'aciers comprimés (espacement limité à x 15 fois le diamètre des aciers comprimés), ce qui rend cette solution encore moins rentable !

Je ne suis pas sûr que tout le monde ai bien suivi...

Merci beaucoup pour la peine que vous avez prise pour cette riche réponse, je vous suis reconnaissant

Bon ben cette fois ci c'est pour moi le BAEL

pourtant il fût une époque où je prît des cours de béton armé...

Tournesol, de mémoire scolaire (mais c'est tellement vieux que je dois mélanger) : ce n'est pas justement dans une poutre où l'on prends en compte l'épaisseur d'enrobage pour minorer la section des aciers en compressions ?... ou alors c'est pour la tenue au feu ?...

Quand tu "descend" tes aciers en augmentant l'enrobage, tu les rapproche de la fibre neutre. Résultats : tu peux moins les faire travailler à la compression puisque l'allure des contraintes béton, c'est un triangle (à l'ELS) et que sur la fibre neutre, la contrainte est à zéro et qu'il y a un rapport d'équivalence entre contrainte du béton et contrainte des aciers.

Si j'ai le courage, je vous ferais quelques diagrammes....

Pour la tenue au feu, plus les aciers sont enrobés, plus ils sont protégés du feu (normal...) et donc plus tu peux les faire travailler. Par exemple, à 750 °C, les aciers n'ont plus aucune résistance. Pour le béton, c'est à 1000 °C

Autre valeur : à 3 cm d'enrobage, après 90 mn de feu, la température est d'environ 500 °C => on perd environ 46 % de résistance sur les aciers.

Tout ça, c'est dans les règles FB. (NF P 92-701)

Oui ! oui ! oui !
C'est ça !
Je me rappel que ça me mettais le bourdon car j'avais eu un problème à faire avec comme donnée une dimension donnée en fer comprimé et un temps donné de tenue au feu, et comme les 2 résultats se croisaient ça donnait une équation qui m'a fait mal à la tête (... et que je crois n'avoir jamais trouvé en fait...)

Merci pour ces explications, ça fait du bien de se rappeler comme on a eu mal...