Positionnement des armatures dans le béton armé

Le positionnement des armatures dans le béton armé

Le béton armé est un matériau dans lequel une armature métallique ( fer à béton ) est mise en œuvre afin d’obtenir un béton renforcé. Véritable savoir faire, le béton armé conjugue ainsi la résistance à la compression du béton et la résistance à la traction de l’acier. Seulement pour qu’elle soit mécaniquement efficace l’armature doivent être judicieusement mise en place. De plus, l’enrobage béton doit être correct afin d’assurer une protection contre les actions agressives pouvant conduire à la corrosion des armatures.

Où placer les armatures dans un ouvrage en béton armé ?

Dans une structure en béton armé, les aciers principaux sont placés dans les parties tendues de béton pour compenser la mauvaise résistance du béton en traction.

Voici la disposition des armatures dans quelques cas usuels :

Poteau en béton

Des armatures transversales et longitudinales sont placées dans les poteaux pour les rendre plus résistants à la flexion et éviter des phénomènes comme le flambement (le poteau pourrait fléchir et se courber sur un des côtés).

Positionnement des armatures pour un poteau.

 

Poutre en béton

Les efforts de traction, qui sont maximum en partie basse, sont entièrement repris par les aciers longitudinaux qui sont positionnés le plus bas possible, tout en conservant un enrobage suffisant.

Positionnement des armatures pour une poutre.

Dalle en béton

Les armatures de type treillis soudés sont placées dans la partie inférieure de la dalle, plus précisément au 1/3 inférieur de l’épaisseur, pour la même raison que la poutre en béton. C’est le cas typique de la dalle de maison individuelle.

Positionnement des armatures pour une dalle.

Semelle filante de fondation

Les armatures sont systématiquement posées en partie inférieure des fondations (semelle filante) pour répartir les charges et consolider la résistance du béton de fondation à la traction.

Positionnement des armatures pour une semelle filante.

Durabilité et enrobage des armatures

L’enrobage des armatures représente la distance entre la surface du béton et l’armature la plus proche (cadres, étriers, épingles, armatures de peau, etc).

L’enrobage doit être suffisant pour garantir :

  • la bonne protection de l’acier contre la corrosion ;
  • la bonne transmission des efforts d’adhérence ;
  • une résistance au feu convenable.

L’enrobage minimal de l’armature béton et les caractéristiques du béton d’enrobage sont les paramètres fondamentaux permettant de maîtriser la pérennité des ouvrages face aux phénomènes de corrosion et donc leur durée d’utilisation. Ainsi, il est possible de placer les armatures hors d’atteinte des agents agressifs en les protégeant par une épaisseur suffisante d’un béton compact, ayant fait l’objet d’une cure appropriée.

L’enrobage minimal de l’ armature béton est défini dans la norme NF EN 1992-1-1 (Eurocode 2). Typiquement, dans le cas d’un bâtiment courant, l’enrobage minimal requis vis-à-vis de la durabilité des armatures est de 30mm pour les bétons soumis aux intempéries et 15mm pour les bétons situés à l’intérieur. Ceci est à adapter en fonction du type de béton, de la durée de vie prévue pour l’ouvrage, et des conditions d’environnement. Cet enrobage minimal doit de plus être majoré pour tenir compte des tolérances de pose des aciers (valeur de majoration généralement utilisée : 10mm).

Afin d’assurer l’enrobage des armatures correct, utilisez ces cales spécifiques en plastiques.

Par ailleurs, il faut savoir que la dimension du plus gros granulat contenu dans le béton, appelée Dmax, doit être adapté aux contraintes de mise en œuvre et notamment à la densité du ferraillage et l’épaisseur d’enrobage. Le Dmax est en effet limité par l’espacement entre armatures et l’enrobage. Pour permettre une mise en œuvre correcte du béton, il est important que la taille des plus gros granulats Dmax ne s’oppose pas au déplacement des grains entre les armatures métalliques du ferraillage.