cours labo PARTIE 5 - LES ACIERS.doc

S a v o i r s

T e c h n o l o g i q u e s s

A s s o c i é

PARTIE

LES ACIERS

05

SOMMAIRE

Laboratoire GENIE

ACIERS POUR BETON ARME

Page 105

ESSAI DE TRACTION SIMPLE

Page 107

CIVIL

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NOTES PERSONNELLES

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ACIERS POUR BÉTON ARMÉ 1. OBJET Il s'agit de définir les caractèristiques géométriques, mécaniques et technologiques des aciers pour béton armé.

2. CLASSIFICATION, DESIGNATION ET MARQUAGE On définit deux nuances d'acier lisse et deux nuances d'acier haute adhérence, qui sont désignées par la valeur spécifiée de leur limite d'élasticité. Aciers

Désignation

Limite d'élasticité

Marquage

Re

(MPa) Ronds lisses

Fe E 215

215

Fe E 235

235

Aciers

Fe E 400

400

H.A.

Fe E 500

500

Peinture rouge aux extrémités ou sur la génératrice de la bobine soudable non soudable

3. CARACTERES GEOMETRIQUES 3.1.

Diamètre nominal :

Le diamètre nominal est le diamètre d'un cylindre ayant même masse linèique que l'échantillon étudié. ( Masse volumique de l'acier : 7,85 kg/dm3 ) A partir du diamètre nominal, on calcule le périmètre nominal et la section nominale. diamètres nominaux en mm Ronds et barres H.A.

3

Fils tréfilés H.A.

♦

3.2.

4 ♦

5 ♦

6

8

10 12 14 16 20 25 32

40

♦

♦

♦

♦

♦

♦

♦

♦

♦

♦

♦

♦

♦

♦

Tolérance :

3.2.1. Aciers ronds lisses : La tolérance est définie sur le diamètre diamètres en mm Tolérance en mm

6

8

10

12

14

16

20

25

32

+ 0,5 - 0,3 ± 0,4 ± 0,5 ± 0,6 ± 0,6 ± 0,7 ± 0,7 ± 0,8 ± 0,9

40 ±1

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3.2.2. Aciers haute adhérence : La tolérance porte sur la masse linéique. diamètres en mm

6

8 ± 7%

Tolérance en %

3.3

10

12

14

16

20

± 6%

25

32

40

± 5%

Paramètres de forme ( aciers haute adhérence ) :

Ces paramètres définissent les reliefs des barres à haute adhérence. 3.3.1. Armatures à verrous transversaux obliques en croissant Armatures réalisées en aciers soudables et non soudables. 3.3.2. Armatures torsadées à froid à verrous transversaux obliques en croissant Armatures réalisées seulement en aciers soudables. 3.3.3. Armatures à empreintes Armatures réalisées seulement en aciers soudables.

4. CARACTERES MÉCANIQUES Les valeurs de Re en N / mm2 (Limite apparente d'élasticité) et Rm en N / mm2

(Résistance à la traction) sont calculées en rapportant les charges obtenues à la section nominale de la barre et non à la section réelle.

A% représente le pourcentage d'allongement après rupture mesuré sur une longueur Lo = 5d. Agt % représente le pourcentage d'allongement après rupture mesuré sur la longueur totale.

4.1.

Aciers doux :

Nuances

Re min

Rm

A% min

Fe E 215 Fe E 235

215 235

330 - 490 410 - 490

22 25

4.2.

Aciers H.A. :

Nuances

Catégories

1 2 3 1 Fe E 500 2 3 Les valeurs de Re et Rm spécifiées Fe E 400

Re

Rm

A%

400 400 400 500 500 500

440 440 440 550 550 550

14 12

Agt % 5

12 8 5

sont des fractiles d'ordre 0,05 auxquels sont associées des bornes

inférieures dont les valeurs sont égales à la valeur spécifiée du fractile diminuée de 20 N / mm 2

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ESSAI DE TRACTION SIMPLE 1. BUT DE L'ESSAI Il s'agit de déterminer les caractéristiques mécaniques des aciers pour béton armé, c'est à dire :

* leur type de comportement, * leur limite d'élasticité, * leur module d'élasticité‚ * leur allongement à la rupture, * leur contrainte de rupture. Pour déterminer ces caractéristiques, il est nécessaire de soumettre les barres d'aciers à un effort de traction.

2. MATÉRIEL On utilise une machine de traction. Cette machine est composée d'un plateau inférieur mobile dont la vitesse est constante. Le plateau supérieur est fixe. Il est suspendu à un système de leviers qui fournit une réaction par contrepoids, et permet la mesure de l'effort par entraînement des aiguilles du cadran. Un système d'enregistrement sur rouleau trace une courbe : * Le déplacement du plateau inférieur est porté suivant la circonférence du rouleau. * Les efforts appliqués sont portés suivant la génératrice du rouleau. Un extensomètre fixé directement sur la barre permet de mesurer ses variations de longueur avec une précision de 1 / 100 mm.

3. CONDUITE DE L'ESSAI 3.1.

Préparation :

# Placer une barre d'acier de 40 cm environ entre les mâchoires de la machine, # Sélectionner le contrepoids en fonction de la charge maximum à atteindre ( voir normes sur les aciers ), # Positionner le sélecteur sur la petite vitesse, # Fixer une feuille de papier millimétré sur le rouleau d'enregistrement, # Fixer l'extensomètre sur la barre d'acier, en prenant soin de maintenir un écartement de 10 cm, # Abaisser le feutre sur le rouleau d'enregistrement.

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3.2.

Mise en route :

# Mettre en route ( traction ) en maintenant le serrage des mâchoires pour assurer le coincement de l'acier, # Procéder aux diverses lectures indiquées sur la feuille de mesure. Les déchargements se font après arrêt de la machine, en appuyant sur " RETOUR ", REMARQUE : Ne jamais décharger totalement avant la fin de l'essai, l'acier risquerait de se débloquer et donc de fausser l'enregistrement des allongements. # Poursuivre l'essai jusqu'à la rupture, # Arrêter la machine et démonter la barre sans enlever l'extensomètre pour lecture de la déformation de rupture, # Remonter le plateau inférieur pour réaliser un autre essai.

3.3.

Résultats et calculs :

RAPPELS : # La contrainte est le rapport de la force par la section :

N σ = --- en MPa A * La déformation relative est le rapport de la déformation mesurée ( allongement en mm ) par la longueur initiale de mesure ( en mm ) :

δl ε = --- sans unité l RESULTATS :

# A partir des lectures de l'extensomètre, on trace la courbe de contraintes en fonction des déformations comprises entre 0 et 1 %, # A partir des enregistrements du rouleau, on gradue la courbe obtenue en contrainte et en déformation relative.

NORMES À CONSULTER : NF A 35 - 015 : NF A 35 - 016 : NF A 35 - 019 : NF A 03 - 151 :

Armatures pour béton armé : Ronds lisses Armatures pour béton armé : Barres et fils haute adhérence Armatures pour béton armé : Fils à haute adhérence Produits sidérurgiques : Essai de traction de l'acier

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