Article interactif

1 - GÉNÉRALITÉS

2 - PRÉSENTATION SUCCINCTE DE LA RÈGLEMENTATION EN VIGUEUR

  • 2.1 - Bref historique et introduction de l’EN 1994-1-1
  • 2.2 - Méthodologie de dimensionnement

3 - CARACTÉRISTIQUES DES MATÉRIAUX

4 - CONCLUSION

5 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : C2560 v3

Construction mixte acier-béton - Généralités. Caractéristiques des matériaux

Auteur(s) : Jean-Marie ARIBERT

Relu et validé le 24 août 2021

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

NOTE DE L'ÉDITEUR

La norme NF EN 1993-1-2/NA (P22-312-1/NA) du 01/10/2007 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN 1993-1-2/NA/A1 de septembre 2021 : Eurocode 3 - Calcul des structures en acier - Partie 1-2 : règles générales - Calcul du comportement au feu - Annexe Nationale à la NF EN 1993-1-2:2005 - Règles générales - Calcul du comportement au feu
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2109 (Septembre 2021).

23/12/2021

La partie 4 de la norme NF EN 1993 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN 1993-4-1/NA (P22-341/NA) : Eurocode 3 - Calcul des structures en acier - Partie 4-1 : silos - Annexe Nationale à la NF EN 1993-4-1 : silos (Révision novembre 2020)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2011 (Décembre 2020).

La partie 2 de la norme NF EN 1090 citée dans cet article a été complétée par la norme NF EN 1090-2/CN (P22-101-2/CN) : Exécution des structures en acier - Exigences techniques pour les structures en acier - Partie 2/CN : complément national à la NF EN 1090-2 (révision novembre 2020)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2011 (Décembre 2020)

28/04/2021

La norme NF EN 10219-2 d'août 2006 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN 10219-2 (A49-540-2) : Profils creux de construction soudés, formés à froid en aciers - Partie 2 : tolérances, dimensions et caractéristiques du profil (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1910 (Novembre 2019).

18/12/2019

Les normes NF EN 10025-2 à -5 de mars 2005 et NF EN 10025-6+A1 de juillet 2009 citées dans cet article ont été modifiées par les normes NF EN 10025-2 à -6 (A35-501-2 à -6) : Produits laminés à chaud en aciers de construction
– Partie 2 : Conditions techniques de livraison pour les aciers de construction non alliés
- Partie 3 : Conditions techniques de livraison pour les aciers de construction soudable à l'état normalisé/laminage normalisant
- Partie 4 : Conditions techniques de livraison pour les aciers de construction soudable à grains fins obtenus par laminage thermomécanique
- Partie 5 : Conditions techniques de livraison pour les aciers de construction à résistance améliorée à la corrosion atmosphérique
- Partie 6 : Conditions techniques de livraison pour produits plats des aciers à haute limite d'élasticité à l'état trempé et revenu (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1909 (Octobre 2019).

13/12/2019

La partie 3 de la norme NF EN 1090 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN 1090-3 (P22-101-3) "Exécution des structures en acier et des structures en aluminium - Partie 3: Exigences techniques pour l'exécution des structures en aluminium" (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1904 (avril 2019).

26/06/2019

La série de normes NF EN 1090 citée dans cet article a été mise à jour :
- la norme NF EN 1090-2+A1 d'octobre 2011 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN 1090-2 (P22-101-2) "Exécution des structures en acier et des structures en aluminium - Partie 2 : Exigences techniques pour les structures en acier"
- une quatrième partie a été ajoutée : NF EN 1090-4 (P22-101-4) "Exécution des structures en acier et des structures en aluminium - Partie 4 : Exigences techniques pour éléments et structures en acier formés à froid pour applications en toiture, plafond, paroi verticale et plancher"
- une cinquième partie a été ajoutée NF EN 1090-5 (P22-101-5) "Exécution des structures en acier et des structures en aluminium - Partie 5 : exigences techniques pour éléments en aluminium formés à froid et structures formées à froid pour applications en toiture, plafond, paroi verticale et plancher"

Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1807 (septembre 2018).

11/01/2019

RÉSUMÉ

Cet article donne tout d’abord un aperçu général de la construction mixte en bâtiment : connexion acier-béton, poutres et planchers mixtes, poteaux mixtes, assemblages mixtes et dispositions courantes des ossatures de bâtiment.

Ensuite, l’aspect de la réglementation est présenté succinctement sur la base des codes en vigueur, à savoir la NF EN 1994-1-1 de 2005 et de son Annexe Nationale de 2007.

Enfin, les caractéristiques de base des matériaux, à maîtriser pour une conception et un calcul corrects des éléments et structures mixtes, sont mises en évidence, notamment pour ce qui concerne le béton et les aciers d’armature.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

Composite Steel and Concrete Construction- General observations. Material properties

Firstly this paper gives a survey of the composite construction for buildings: steel-concrete shear connection, composite beams and floors, composite columns, composite joints and usual lay-out of building frames.

Secondly the regulation topic is presented briefly in accordance with the codes which are applicable today, namely the French Norm EN 1994-1-1 dated on 2005 and its National Annex dated on 2007.

Finally the basic properties of the materials which should be controlled to ensure a suitable design of composite members and structures are pointed out, in particular for the concrete and the reinforcing steel.  

Auteur(s)

  • Jean-Marie ARIBERT : Professeur Émérite des Universités – Conseiller en Construction Mixte acier – béton - Ancien directeur du Laboratoire Structures de l’INSA de Rennes

INTRODUCTION

Tout l’art de l’ingénieur dans la conception et le calcul d’un élément de structure mixte est de savoir faire fonctionner une part de l’élément en béton avec une autre part de cet élément en acier, en associant ces deux matériaux à leur interface au moyen de connecteurs travaillant essentiellement en cisaillement. Grâce à l’effet de la connexion, il est alors possible d’accroître appréciablement la rigidité et la résistance de l’élément, par exemple dans son comportement en flexion si l’élément est une poutre métallique en I connectée sur sa semelle supérieure à une dalle en béton. Dans certains cas, la liaison acier-béton peut n’avoir à reprendre que des efforts de cisaillement faibles et être assurée par simple adhérence et frottement sans avoir à mettre en place de connecteurs ; c’est par exemple le cas d’un poteau mixte avec section en acier de type I ou H enrobée de béton ou avec section en profil creux rempli de béton, le poteau étant sollicité essentiellement à l’effort normal. Le fonctionnement en mixte du poteau lui confère alors une plus grande résistance au flambement.

En France, si dans le domaine des ouvrages d’art le concept de pont mixte de type « bipoutres » a permis, dès les années 1980, un essor remarquable des ponts routiers, puis ensuite des ponts rails, le secteur du bâtiment en revanche n’a pas vu la réalisation d’un grand nombre de structures mixtes, ce type de construction n’apparaissant le plus souvent que ponctuellement sous forme de planchers ou de poteaux mixtes au sein d’une construction à ossature majoritairement en acier. On peut trouver plusieurs explications à cette situation, entre autres l’attitude des entreprises françaises du béton d’une part, de la construction métallique d’autre part, consistant à rester profondément attachées à l’habitude de réalisations spécifiques et traditionnelles, contrairement à ce qui s’est passé, ces dernières décennies, avec d’autres pays européens comme les pays scandinaves, l’Allemagne, l’Angleterre, la Pologne, la Hongrie, etc. où les entreprises pratiquent couramment les métiers à la fois du béton et de l’acier. Par ailleurs, à la décharge des maîtres d’ouvrage français, il convient de souligner l’absence totale de réglementation officielle dans le domaine du bâtiment mixte jusqu’en 2005, date de publication de la norme française NF EN 1994-1-1 (traduite de l’Eurocode 4), complétée seulement en 2007 par une Annexe Nationale. On pourrait rétorquer qu’il y a bien eu, de 1994 à 2005, une période transitoire avec la norme expérimentale de l’ENV 1994-1-1, mais celle-ci, susceptible de révisions, donc implicitement de statut faible, n’a guère encouragé les maîtres d’ouvrage à y faire référence dans un cadre contractuel de marché public ou privé. En fait, durant la période ENV, de nombreux échanges internationaux sur des points techniques et des travaux de recherche complémentaires financés par le Comité Européen de Normalisation (CEN) ont permis d’aboutir à la version définitive de l’EN de 2005, tout en couvrant un domaine d’application plus vaste que celui de l’ENV, permettant de concevoir et de calculer désormais un bâtiment intégralement en conception mixte. Certains produits de construction concernant le bâtiment mixte ne peuvent être traités dans l’EN, ce qui n’interdit pas leur utilisation avec ce code s’ils bénéficient d’Agréments Techniques au moins dans le pays où ils sont mis en œuvre. À ce titre, dans le présent article, on a jugé opportun de mettre un accent particulier sur des solutions actuelles de planchers minces à poutrelles imbriquées, en plein développement aujourd’hui en Europe.

Faire un dimensionnement optimal d’une structure mixte, en s’assurant d’une sécurité homogène de ses éléments, exige de bien maîtriser les propriétés de ses matériaux constitutifs, en particulier celles du béton, connu pour être un matériau complexe évoluant dans le temps par opposition à l’acier de construction qui est un matériau stable. C’est la raison pour laquelle dans la dernière partie de cet article des notions de base sont rappelées sur les phénomènes de fluage et de retrait du béton que l’on ne peut négliger en raison du report d’efforts dans le temps sur la partie acier et d’une certaine amplification des déformées des éléments mixtes. Les connecteurs acier – béton nécessitent également une caractérisation précise, mais ceci sera l’un des objets d’un article ultérieur consacré aux poutres mixtes. Enfin, les aciers d’armature eux-mêmes peuvent faire l’objet d’exigences précises, en particulier des exigences de ductilité dans la mesure où l’on peut être amené à tirer profit de la résistance plastique de l’élément en acier avec lequel l’armature collabore directement lorsque le béton est fissuré.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

KEYWORDS

steel   |   building   |   architectured materials   |   building   |   Civil engineering   |   reinforced concrete

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v3-c2560


Cet article fait partie de l’offre

Les superstructures du bâtiment

(117 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

TEST DE VALIDATION ET CERTIFICATION CerT.I. :

Cet article vous permet de préparer une certification CerT.I.

Le test de validation des connaissances pour obtenir cette certification de Techniques de l’Ingénieur est disponible dans le module CerT.I.

Obtenez CerT.I., la certification
de Techniques de l’Ingénieur !
Acheter le module

Cet article fait partie de l’offre

Les superstructures du bâtiment

(117 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - ARIBERT (J.M.) -   Stabilité au déversement de traverses articulées ou semi-continues d’ossatures mixtes acier – béton en phase de construction.  -  Revue de Construction Métallique n° 2 (2001).

  • (2) - TERRELL (P.) -   Philosophie de la construction mixte bâtiment.  -  Cahier de l’APK n° 25 (2000).

  • (3) - FORT (B.) -   Les poutres cellulaires.  -  Cahier de l’APK n° 18 (1998).

  • (4) - BITAR (D.), MAITRE (P.) -   Poutres mixtes de bâtiment avec ouverture isolée dans l’âme – Démarche de vérification et exemple de calcul.  -  Revue de Construction Métallique n° 4 (2001).

  • (5) - CEN/TC 250 SC4 -   Eurocode Design Method for Composite and Non Composite Beams with Large Web Openings.  -  Technical document n° 367 et document CNC2M n° 12/065 (2012).

  • ...

1 Sites Internet

HAUT DE PAGE

2 Normes et standards

...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Les superstructures du bâtiment

(117 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Sommaire

QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE

1/ Quiz d'entraînement

Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.

2/ Test de validation

Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.

Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Les superstructures du bâtiment

(117 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS