A quoi sert le treillis métallique en béton armé ?

A quoi sert le treillis métallique en béton armé ?

Aujourd'hui, nous allons parler d'un sujet fondamental dans la construction de structures en béton armé : le treillis métallique.

Voyons pourquoi il est utilisé, comment il fonctionne et quels avantages il apporte aux bâtiments. La combinaison du béton et de l’acier est l’une des raisons pour lesquelles les bâtiments modernes sont si solides et durables.

Introduction au béton et à son comportement

béton arméPremièrement, nous devons comprendre ce qu’est le béton.

Ce matériau est principalement composé de ciment, d’eau, de sable et de gravier.

L'une de ses principales caractéristiques est qu'il est très résistant en compression, ce qui signifie qu'il peut supporter des poids importants lorsqu'il est pressé. Cependant, le béton présente une faiblesse majeure : il est très fragile en termes de traction.

Cela signifie que lorsqu’il est tiré ou soumis à des forces de traction, le béton peut se fissurer et se briser.

Imaginons un bloc de béton. Si on applique une force par le haut (compression), le bloc résistera sans problème. Mais si nous essayons de le plier, le bloc se cassera facilement. Il s’agit d’une limitation importante pour toute structure que nous souhaitons construire.

Le rôle du treillis métallique

C’est là qu’intervient le treillis métallique. Ce matériau est constitué de tiges d’acier qui se croisent, formant une structure en forme de filet.

Le treillis est incorporé au béton pour améliorer sa résistance et sa durabilité. Le treillis métallique auquel nous faisons référence fait partie de ce qu'on appelle le renfort en béton armé.

Le maillage qui constitue l'armure doit remplir les fonctions suivantes :

  • Résistance à la traction : en ajoutant un treillis métallique, un matériau capable de résister aux forces de traction est introduit. Lorsque le béton est soumis à des forces qui tentent de l’étirer ou de le plier, le treillis aide à résister à ces contraintes.
  • Prévention des fissures : Le treillis aide également à contrôler la formation de fissures. Lorsque le béton sèche, il peut rétrécir et par conséquent se fissurer. Le treillis agit comme un renfort qui maintient les pièces et empêche la propagation des fissures.
  • Répartition des charges : Le treillis permet de répartir les charges dans toute la structure. Ceci est particulièrement important dans les zones où le poids est concentré, comme dans les poutres et les dalles d'un bâtiment.

Contraintes de flexion

Les contraintes de flexion se produisent lorsqu'une force est appliquée à un objet de telle manière qu'elle a tendance à le plier.

Dans les structures en béton armé, ce type de contrainte est courant dans les éléments tels que les poutres, les dalles et autres composants qui supportent des charges dans une direction perpendiculaire à leur longueur. 

Dans le cas des poutres en béton, le treillis métallique est généralement placé en bas de l'élément.

Lorsqu'une charge est appliquée au centre de la poutre, des contraintes de compression sont générées en haut et des contraintes de traction sont générées en bas. Le treillis métallique situé en bas résiste à ces contraintes de traction, empêchant ainsi la poutre de se fissurer ou de s'effondrer.

Types de treillis métallique

Il existe différents types de treillis métalliques utilisés dans la construction, parmi lesquels se distinguent les suivants :

  • Treillis électrosoudé : Il est constitué de tiges d’acier assemblées par un processus de soudage électrique. Ce maillage est très courant dans la construction de dalles et de trottoirs.
  • Treillis de renfort en acier : Ce type de treillis est utilisé dans des applications plus spécifiques, où une plus grande résistance est requise. Il est utilisé dans les structures qui supportent de lourdes charges.
  • Treillis en acier inoxydable : Utilisé dans les environnements où la corrosion est un problème, comme dans les structures exposées aux éléments ou à l'eau salée.

Comment le treillis métallique est utilisé dans la construction

Avant de couler le béton, les ouvriers placent le treillis métallique à l’endroit approprié. Il est légèrement surélevé au-dessus de la base où le béton sera coulé à l'aide de petits morceaux de plastique ou de métal appelés entretoises pour garantir que le treillis se trouve au centre du béton, là où il peut être le plus efficace.

Une fois le treillis en place, le béton est coulé dessus. De cette façon, le béton remplit tous les espaces entre les tiges du treillis.

Lorsque le béton prend, il adhère au treillis, créant une liaison solide qui améliore les propriétés du matériau.

Avantages de l'utilisation d'un treillis métallique

La combinaison du béton et du treillis métallique augmente la durée de vie utile des structures. Ceci est particulièrement important dans les constructions exposées à des conditions météorologiques défavorables, comme les ponts ou les bâtiments côtiers.

Bien que le treillis métallique représente un coût supplémentaire dans la construction, son utilisation peut réduire considérablement les coûts d’entretien et de réparation au fil du temps. Les structures qui se fissurent ou s’effondrent nécessitent des réparations coûteuses.

Les structures renforcées de treillis métallique sont plus sûres. En cas de tremblement de terre ou de charge inattendue, le treillis aide à empêcher la structure de s'effondrer, protégeant ainsi les personnes à l'intérieur.

Exemples d'utilisation du béton armé

Construction d'un pont en béton arméLe béton armé est un matériau de construction utilisé dans une infinité d'applications. Ci-dessous, j'explique quelques exemples :

  • Bâtiments à plusieurs étages : Dans la construction d’immeubles de grande hauteur, le treillis métallique est essentiel pour apporter la résistance nécessaire aux dalles et aux poutres qui supportent le poids du bâtiment.
  • Ponts : les ponts utilisent un mélange de béton et d'acier pour garantir qu'ils sont capables de résister au poids de la circulation et aux forces externes telles que le vent et les vibrations.
  • Chaussées : Les dalles de pavage en béton des parkings ou des rues bénéficient également d’un treillis métallique, qui contribue à maintenir l’intégrité de la surface.
  • Murs de soutènement : Dans la construction de murs de soutènement, un treillis métallique est utilisé pour renforcer le béton et empêcher le mur de glisser ou de s'effondrer en raison de la pression du sol.
  • Centrales nucléaires : En raison des règles de sécurité strictes lors de la construction d'une centrale nucléaire et des exigences structurelles, les structures en béton armé de ces installations nécessitent un renforcement supplémentaire. Le treillis métallique permet de garantir que les structures sont capables de résister à des forces extrêmes et d'éviter des défaillances qui pourraient avoir de graves conséquences.

Données pertinentes

La résistance à la compression du béton peut varier, mais elle est généralement mesurée en mégapascals (MPa). Par exemple, le béton ordinaire peut avoir une résistance de 20 à 30 MPa, tandis que le béton à haute résistance peut dépasser 60 MPa.

L'acier utilisé dans la fabrication des treillis métalliques présente une résistance à la traction élevée, généralement comprise entre 400 et 600 MPa. Cela signifie qu’il peut résister à des forces importantes sans se briser, complétant ainsi les limites du béton.

Conclusions

En conclusion, le treillis métallique est un élément essentiel dans la construction de structures en béton. Il fournit la résistance nécessaire pour supporter les charges et prévenir les fissures, garantissant ainsi la sécurité et la durabilité de nos bâtiments.

La combinaison du béton et de l'acier a permis la création de structures plus complexes et plus solides, allant des immeubles de grande hauteur aux longs ponts et centrales nucléaires.

La prochaine fois que vous verrez un bâtiment en béton, rappelez-vous qu’il y a un treillis en acier qui maintient tout en place, et c’est ce qui rend les bâtiments sûrs et efficaces !

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Date de Publication: 24 octobre 2024
Dernière Révision: 24 octobre 2024