Quelle est la différence entre une poutre RCC sur-renforcée et sous-renforcée et aussi, quels sont les effets de l'utilisation de plus d'acier que nécessaire dans un élément de structure?


Réponse 1:

L'ingénierie d'une structure est une question de sécurité et d'économie.

Lorsque vous avez été chargé de concevoir une poutre, ce que le client veut, c'est que la poutre ne soit pas défaillante ou se déforme excessivement sous les charges prévues et que la poutre soit économique à construire. Les matériaux de construction ne sont pas bon marché et vous ne pouvez pas mettre une quantité excessive de quoi que ce soit, car cela va finalement augmenter le coût.

Venons à l'aspect sécurité de la poutre.

Les éléments de structure sont conçus pour les charges qui devraient se produire pendant la durée de vie prévue de la structure. Mais parfois, la structure est chargée au-delà de ces charges et les éléments de structure peuvent échouer. Dans de telles circonstances, nous voulons que les personnes vivant dans le bâtiment reçoivent un avertissement suffisant avant l'effondrement de la structure.

Nous nous attendons donc à ce que la défaillance soit une défaillance ductile (pensez à charger une règle en plastique jusqu'à ce qu'elle échoue), c'est-à-dire qu'il doit y avoir une déformation suffisante de l'élément structurel avant qu'elle ne se casse, par opposition à une rupture fragile (pensez à charger une règle en verre jusqu'à ce qu'elle échoue) où le membre échoue soudainement.

Dans une poutre en béton armé, la ductilité est due à l'armature en acier.

La figure ci-dessus présente le diagramme de contrainte pour la section équilibrée, sous la section renforcée et sur la section renforcée.

Section équilibrée

L'acier fourni dans la poutre est tel que le béton et l'acier atteignent simultanément les valeurs limites de déformation.

Sous la section renforcée

L'acier fourni dans la poutre est tel que l'acier atteint les valeurs limites de déformation avant le béton. Il en résulte un fléchissement de l'acier et l'acier pourrait céder jusqu'à ce qu'il atteigne la contrainte ultime à laquelle il se casse. Il est important de noter que c'est la tache élastique qui est considérée comme une déformation de rupture dans l'acier et non la déformation de rupture ultime. L'acier doit encore subir un écrouissage, un ramollissement puis une rupture.

Section renforcée

L'acier fourni dans la poutre est tel que le béton atteint les valeurs limites de déformation avant l'acier. Il en résulte une rupture du béton et comme il n'y a plus de béton présent pour supporter la compression, la poutre tombe soudainement en panne.

La marge supplémentaire que nous obtenons sous la section renforcée aide à prévenir une défaillance soudaine et à fournir l'alerte nécessaire aux habitants du bâtiment.


Réponse 2:

Dans la poutre URB, Xu (distance de l'axe neutre de la surface supérieure de la poutre) est inférieure à Xumax (distance maximale admissible de l'axe neutre de la surface supérieure de la poutre) et dans ORB Xu est supérieure à Xumax. et la déformation élastique du béton atteint simultanément la déformation de rupture en flexion de la poutre, puis la poutre est équilibrée renforcée (Xu = Xumax) .Maintenant, en acier URB atteint la déformation élastique à des charges plus faibles que le béton n'atteint sa déformation de rupture, c'est-à-dire; une grande déviation et une fissuration des poutres se forment (mais la structure n'a pas encore échoué) .La rupture est due au béton atteignant sa contrainte de rupture ultime 0,0035 avant que l'acier n'atteigne sa contrainte de rupture.Dans ORB, la consommation d'acier est importante et donc le rendement en acier par rapport à la production de béton sera très lente. À la suite de quoi le béton tombe en panne sans subir beaucoup de déviation et peut être nocif (car nous ne le verrons pas venir).

Effets de l'utilisation de plus d'acier que nécessaire: 1.Peut conduire à la formation d'une section renforcée (si Ast (zone d'acier) si plus grande que celle calculée) 2.Augmentation de la charge morte de la section (la densité de l'acier est élevée) .3. Si la charge morte est augmentée, la construction de la fondation peut varier.4.Utiliser plus d'acier coûtera plus cher que d'en utiliser la quantité requise.


Réponse 3:

Dans la poutre URB, Xu (distance de l'axe neutre de la surface supérieure de la poutre) est inférieure à Xumax (distance maximale admissible de l'axe neutre de la surface supérieure de la poutre) et dans ORB Xu est supérieure à Xumax. et la déformation élastique du béton atteint simultanément la déformation de rupture en flexion de la poutre, puis la poutre est équilibrée renforcée (Xu = Xumax) .Maintenant, en acier URB atteint la déformation élastique à des charges plus faibles que le béton n'atteint sa déformation de rupture, c'est-à-dire; une grande déviation et une fissuration des poutres se forment (mais la structure n'a pas encore échoué) .La rupture est due au béton atteignant sa contrainte de rupture ultime 0,0035 avant que l'acier n'atteigne sa contrainte de rupture.Dans ORB, la consommation d'acier est importante et donc le rendement en acier par rapport à la production de béton sera très lente. À la suite de quoi le béton tombe en panne sans subir beaucoup de déviation et peut être nocif (car nous ne le verrons pas venir).

Effets de l'utilisation de plus d'acier que nécessaire: 1.Peut conduire à la formation d'une section renforcée (si Ast (zone d'acier) si plus grande que celle calculée) 2.Augmentation de la charge morte de la section (la densité de l'acier est élevée) .3. Si la charge morte est augmentée, la construction de la fondation peut varier.4.Utiliser plus d'acier coûtera plus cher que d'en utiliser la quantité requise.


Réponse 4:

Dans la poutre URB, Xu (distance de l'axe neutre de la surface supérieure de la poutre) est inférieure à Xumax (distance maximale admissible de l'axe neutre de la surface supérieure de la poutre) et dans ORB Xu est supérieure à Xumax. et la déformation élastique du béton atteint simultanément la déformation de rupture en flexion de la poutre, puis la poutre est équilibrée renforcée (Xu = Xumax) .Maintenant, en acier URB atteint la déformation élastique à des charges plus faibles que le béton n'atteint sa déformation de rupture, c'est-à-dire; une grande déviation et une fissuration des poutres se forment (mais la structure n'a pas encore échoué) .La rupture est due au béton atteignant sa contrainte de rupture ultime 0,0035 avant que l'acier n'atteigne sa contrainte de rupture.Dans ORB, la consommation d'acier est importante et donc le rendement en acier par rapport à la production de béton sera très lente. À la suite de quoi le béton tombe en panne sans subir beaucoup de déviation et peut être nocif (car nous ne le verrons pas venir).

Effets de l'utilisation de plus d'acier que nécessaire: 1.Peut conduire à la formation d'une section renforcée (si Ast (zone d'acier) si plus grande que celle calculée) 2.Augmentation de la charge morte de la section (la densité de l'acier est élevée) .3. Si la charge morte est augmentée, la construction de la fondation peut varier.4.Utiliser plus d'acier coûtera plus cher que d'en utiliser la quantité requise.