- Ingénieur d'état
III. Applications du béton armé
2. Applications du béton armé dans les travaux publics
Murs de soutènement
Ils sont destinés à s’opposer à la poussée des terres de talus ou remblais et à protéger un bâtiment, un ouvrage d’art ou une route.
La forme courante adoptée pour ces murs est le « T renversé » qui permet de transmettre les efforts de poussée au sol par l’intermédiaire d’une semelle correctement dimensionnée.
Cette solution est applicable, même pour des sols de caractéristiques mécaniques courantes, aux murs n’excédant pas 5 à 6 m de hauteur.
Le ferraillage principal de ce type d’ouvrage résulte du calcul dans les sections critiques du voile (au tiers et à mi-hauteur) et dans les sections d’encastrement voile et semelle.
Le ferraillage secondaire tient compte des dispositions constructives et des actions (gradient thermique, vent ou tassements différentiels).
Exemple de mur de soutènement d’un terre-plein de 4,20 m de hauteur pouvant supporter une charge d’exploitation de 0,01 MPa.
Sol pouvant supporter une contrainte admissible de 0,2 MPa.
Les ponts
Ponts cadres, portiques et ouvrages voûtés
De forme très simple, ces ouvrages donnent la possibilité de préfabrication partielle ou totale en usine ou sur chantier, lorsque les dimensions le permettent.
Ponts à poutres
Les poutres en béton armé peuvent être préfabriquées. Elles sont rendues solidaires d'une dalle de béton armé qui assure la répartition transversale des sollicitations.
Ponts dalles
Réalisés sur le chantier, les tabliers de ponts dalles sont en béton armé. Généralement de faible épaisseur, les dalles donnent aux franchissements un aspect harmonieux très élancé pour des portées importantes.
Ponts en arc en béton armé
Les arcs sont, avec les ponts à béquilles, les structures les mieux adaptées au franchissement de vallées encaissées ou de gorges profondes. L’arc, poutre courbe à réactions d’appuis obliques, à fibre moyenne circulaire ou parabolique, ne peut être envisagé que sur un sol de fondation de bonne résistance (rocher sain). Il porte un tablier qui peut être placé au-dessus de l’arc (pont en arc à tablier supérieur) ou au-dessous (pont en arc à tablier suspendu ou intermédiaire).
L’arc proprement dit peut être :
– un caisson mono ou multicellulaire pour les grandes ouvertures
– des poutres pleines entretoisées pour les ouvertures moyennes.
– une dalle à nervures latérales pour les faibles ouvertures.
Le tablier peut être une dalle armée avec ou sans nervures, une structure mixte, un tablier à poutres précontraintes ou une poutre caisson.
Les routes
Le béton armé continu (BAC)
Le Béton Armé Continu (BAC) est un revêtement de chaussée en béton de ciment qui comporte des armatures longitudinales, continues et disposées en nappe, en général à mi-épaisseur de la dalle. Il est caractérisé par l’absence de joints de retrait transversaux.
L’armature longitudinale est prévue pour contrôler la fissuration et pour conserver l’intégrité structurelle du revêtement. La quantité d’armatures est calculée de manière à répartir le retrait, se traduisant par des fissures régulièrement réparties (tous les 1 à 3 mètres) non préjudiciables. Elles sont suffisamment fines (0,4 à 0,5 mm au maximum) pour résister à la pénétration de l’eau et pour garantir un bon transfert de charges.
En France, la technique du BAC a évolué vers les
pratiques suivantes.
• Le pourcentage d’armatures longitudinales, placées à mi-hauteur de la dalle, est réduit au minimum.
A titre d’exemple, il est actuellement de 0,67 % pour les aciers Haute Adhérence type FeE 500 et de
0,30 % pour les rubans crantés à haute limite élastique de type Fe 90.
• La recherche de l’optimisation de l’adhérence entre
l’armature et le béton, conduit à augmenter la surface de contact acier/béton ; l’emploi d’aciers plats correspond à cette évolution. Ces armatures se présentent sous forme de rubans crantés d’environ 40 mm de largeur et 2 mm d’épaisseur et permettent une
économie de l’ordre de 50 % d’acier par rapport aux armatures traditionnelles.
• La surlargeur non circulée permet une meilleure répartition des charges en bordure de dalle.
• Le drainage efficace de l’interface dallecouche de fondation est généralement assuré par un béton porteur.
• En fondation, on utilise un matériau non érodable.
• L’épaisseur actuellement couramment utilisée est
comprise entre 16 et 22 cm, selon le trafic et les caractéristiques de la plate-forme.
• La mise en œuvre du béton peut se faire de deux façons :
– BAC monocouche : un béton homogène est disposé sur toute l’épaisseur de la dalle avec une machine à coffrage glissant ;
– BAC bicouche monobloc : deux couches de béton
sont disposées en une seule opération ; elles se différencient essentiellement par la nature des granulats : durs et de très bonne qualité en partie supérieure pour assurer l’adhérence et le polissage, plus
ordinaires et moins onéreux pour la couche inférieure (granulats généralement locaux).
à voir aussi dans le cours les applications du béton armé :
