Conception des Structures en Béton Armé

Sommaire
Conception des Structures en Béton Armé

Dans le domaine du bâtiment et du génie civil, assurer la sécurité et la durabilité des structures est essentiel. Chez NOVINNTEC, bureau d’études spécialisé en ingénierie structurelle, nous appliquons les normes Eurocodes pour garantir des ouvrages performants et fiables. Découvrez dans cet article tout ce qu’il faut savoir sur les états limites, les actions structurelles et les combinaisons de charges pour vos projets en béton armé.

  1. Qu’est-ce qu’un État Limite ?

Un état limite définit les conditions critiques pour une structure au-delà desquelles elle ne remplit plus sa fonction. On distingue deux catégories principales :

1.1 États Limites Ultimes (ELU)

Les ELU assurent la sécurité des personnes et des biens. Ils correspondent à :

  • Perte d’équilibre : Instabilité globale de la structure.
  • Rupture : Défaillance des matériaux ou des fondations.
  • Flambement : Instabilité par déformation excessive.

💡 Exemple : Une poutre IPN qui cède sous surcharge en raison de contraintes dépassant sa capacité portante.

1.2 États Limites de Service (ELS)

Les ELS garantissent le confort et la durabilité :

  • Limitation des contraintes : Éviter la fissuration prématurée.
  • Contrôle de la fissuration : Limiter les ouvertures pour préserver l’étanchéité et l’apparence.
  • Limitation des déformations (flèches) : Assurer une déformation admissible.
  1. Les Actions Structurales : Types et Détermination

2.1 Catégories d’Actions

Les descentes de charges appliquées à une structure sont classées en trois types principaux selon leur nature et leur durée :

  1. Actions permanentes (G) :
    • Poids propre des matériaux : béton armé (25 kN/m³), acier (78,5 kN/m³).
    • Poids des revêtements et équipements fixes.
  2. Actions variables (Q) :
    • Charges d’exploitation (bureaux, logements, parkings).
    • Actions climatiques : vent, neige.
    • Variations thermiques.
  3. Actions accidentelles (A) :
    • Séismes, explosions, chocs.

2.2 Réduction des Charges Variables

Pour optimiser la conception, les charges variables peuvent être réduites selon la probabilité de leur simultanéité grâce aux coefficients réducteurs horizontaux et verticaux :

  • Horizontal : pour planchers et toitures.
  • Vertical : pour poteaux et murs.

Ces réductions permettent des économies tout en respectant les normes de sécurité.

  1. Combinaisons d’Actions : Principe et Applications

Pour dimensionner une structure, les actions doivent être combinées selon leur nature et leur fréquence d’apparition. Les Eurocodes prévoient différentes combinaisons pour chaque état limite :

3.1 Combinaisons aux États Limites Ultimes (ELU)

On évalue la résistance structurelle en combinant :

  • Charges permanentes (G).
  • Charges variables principales (Q) et d’accompagnement (facteur Ψ).

Formule générale :

Formule

3.2 Combinaisons aux États Limites de Service (ELS)

Pour assurer le confort et la durabilité, on utilise :

  • Combinaisons quasi-permanentes pour vérifier les déformations.
  • Combinaisons fréquentes pour contrôler les fissures.

💡 Exemple Pratique :
Pour une toiture terrasse accessible au public, la combinaison inclut le poids propre (G), les charges climatiques (neige, vent) et les surcharges d’exploitation.

  1. Exemple Pratique : Toiture Terrasse

Chez NOVINNTEC, nous réalisons des calculs précis pour vos projets. Voici un exemple simple pour une toiture terrasse :

Exemple de calcul pour une toiture terrasse
MatériauÉpaisseur (m)Poids Volumique (kN/m³)Poids Total (kN/m²)
Carreaux de béton0,025220,55
Sable0,02170,34
Étanchéité multicouche0,120,12
Isolation thermique0,050,30,015
Dalle béton armé0,16254

Total des charges permanentes : 7,285 kN/m².

Ces calculs permettent d’optimiser le dimensionnement tout en respectant les normes en vigueur.

Pourquoi Faire Appel à NOVINNTEC pour vos Études Structurelles ?

  • Expertise en béton armé et en respect des normes Eurocode.
  • Optimisation économique grâce à la maîtrise des combinaisons d’actions et des réductions de charges.
  • Approche sur-mesure : études spécifiques pour bâtiments, ouvrages d’art, et structures BA.

Conclusion

La compréhension des états limites, des actions structurelles, et des combinaisons de charges est essentielle pour concevoir des ouvrages solides, sûrs et durables. Chez NOVINNTEC, notre bureau d’études met toute son expertise au service de vos projets pour garantir leur réussite.

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