21.41.2 Armatures verticales pour maçonneries

DESCRIPTION

- Définition / Comprend

Ce poste concerne la fourniture et la mise en œuvre des armatures verticales (barres, profils, treillis, …) des murs posées dans les perforations, dans des gaines spécialement maçonnées à cet effet ou entre deux murs, y compris les écarteurs et les accessoires nécessaires pour fixer les armatures et les tenir en place, en vue d'augmenter la force portante et la résistance à la flexion des ouvrages en maçonnerie.

- Remarques importantes

Conformément aux plans de ferraillage approuvés.

MATÉRIAUX

Les barres d'armature doivent respectivement satisfaire aux prescriptions de la [NBN EN 10080, Aciers pour l'armature du béton - Aciers soudables pour béton armé - Généralités][NBN A 24-301][NBN A 24-302], [NBN A 24-303], [PTV 302] et [PTV 303] ainsi que du §3.4 de la [NBN EN 1996-1-1+A1].

A l’instar des aciers pour béton armé :

  • Les aciers de la nuance BE 500 S, BE 500 TS, BE 500 ES et BE 500 RS ont les mêmes propriétés spécifiées et correspondent à la qualité B 500 B selon l'annexe C de l'Eurocode [NBN EN 1992-1-1]. Ils peuvent donc être utilisés indifféremment.
  • Les aciers de la nuance DE 500 BS ont des propriétés de ductilité inférieures aux nuances décrites ci-avant (rapport Rm/Re et Agt) et correspondent à la qualité B 500 A selon l'annexe C de la [NBN EN 1992-1-1]. Ils ne peuvent donc être employés en lieu et place de la qualité B 500 B.
  • Les aciers de la nuance DE 500 AS ne peuvent être mis en oeuvre dans les ouvrages en béton armé vu l'absence de spécification des propriétés de ductilité (rapport Rm/Re et Agt non précisées et donc non conformes aux prescriptions de l’annexe C de la [NBN EN 1992-1-1]).
  • La qualité de l'acier portera un certificat de conformité
  • Les treillis soudés doivent satisfaire aux prescriptions de [NBN A 24-304], [PTV 304] et [PTV 307].
  • Les profils d'acier noyés dans le béton satisferont aux Eurocodes [NBN EN 1993 série]
  • Les profils seront pourvus des réservations nécessaires selon les indications sur les plans.
  • Les caractéristiques des profils utilisés seront décrites dans l’élément 23.1 Eléments de structures métalliques

EXÉCUTION / MISE EN ŒUVRE

Entreposage - Protection

  • A leur arrivée sur chantier, les armatures sont exemptes de salissures, d'huile, de peinture, de terre, etc.; elles sont entreposées à un endroit couvert et protégées contre la pluie et toute autre souillure.
  • Au moment de leur mise en œuvre, les armatures sont complètement débarrassées de toutes souillures et de la rouille non adhérente qui pourraient nuire à la bonne adhérence des barres au béton.
  • Les barres d'attente sont protégées contre les intempéries. Toutes les armatures qui sont exposées pendant un certain temps aux influences atmosphériques et pourraient, de ce fait, occasionner des taches de rouille sur le béton, sont enduites de lait de ciment.

 

Pliage des Armatures - Ferraillage

Avant leur mise en œuvre, les armatures doivent être pliées dans les formes et aux dimensions indiquées sur les plans et dans les bordereaux. Elles sont pliées conformément aux indications des normes [NBN EN 1992-1-1], [NBN EN 13670] et [NBN B 15-400]. Pendant le pliage, on prend les précautions nécessaires pour éviter les ruptures fragiles ou autres détériorations. Leur disposition suit les prescriptions du §8.2 de la [NBN EN 1996-1-1+A1].

  • Le pliage des barres s'effectue, en principe, par une température ambiante d'au moins 5°C. Dès que la température baisse sous 5°C, il est toutefois conseillé de prendre les mesures qui s'imposent afin de prévenir la rupture fragile des barres (par ex. en utilisant une plieuse mécanique à vitesse modérée et/ou en choisissant une nuance d'acier moins sensible aux variations de température).
  • Le pliage à froid ou le dressage sur gabarit se fait progressivement et lentement, à l'aide d'une machine capable d'effectuer ces pliages, sans endommager le métal dans les angles.
  • Tout pliage provisoire suivi d'un pliage à contresens est évité autant que possible. Lorsque cette opération est nécessaire, elle se fait sans à-coups. Le rayon de courbure de la courbe est alors le double de celui prescrit dans la [NBN EN 1992-1-1].
  • Le rayon de courbure de la courbe, mesuré sur la fibre médiane de la barre courbée, ne peut être inférieur aux valeurs mentionnées dans la [NBN EN 1992-1-1], qui indique également le diamètre du noyau de courbure qui correspond à cette valeur.
  • Dans la mesure du possible, on réserve, entre le début d'une courbure et un nœud soudé, une distance d'au moins 4 fois le diamètre des armatures courbées

 

Croisements - Chevauchements - Assemblages par soudure

La longueur de chevauchement des armatures principales et des treillis préfabriqués est déterminée selon les indications sur les plans basées notamment sur le §8.2 de la [NBN EN 1996-1-1+A1].

  • Les treillis d’armatures préfabriqués sont posés avec un chevauchement conforme au plan et à la [NBN EN 1992-1-1] et ils sont reliés aux angles des mailles superposées. Les assemblages peuvent être réalisés, soit par soudure, soit à l’aide de ligatures chauffées à blanc. Les écarteurs nécessaires sont prévus pour réaliser l’enrobage de béton exigé. Des écarteurs en acier sont utilisés pour les doubles treillis.
  • Les barres qui se croisent doivent être solidement attachées afin qu’elles ne se déplacent pas pendant le coulage du béton. A cet effet, les assemblages peuvent être réalisés, soit par soudure, soit à l’aide de ligatures chauffées à blanc et/ou les barres peuvent être supportées par des écarteurs appropriés.
  • Les profils noyés sont liaisonnés entre eux et/ou aux barres d’armature ou aux treillis d’armature par soudure. Lorsque les armatures doivent être soudées, l’entrepreneur vérifie d’abord si cela peut se faire selon le procédé qu’il souhaitait appliquer. La méthode à appliquer est déterminée par l’ingénieur qui réalise l’étude du béton.
  • Les procédés de soudure suivants sont autorisés :
    • soudage par résistance; (soudure électrique par résistance)
    • soudage à l’arc manuel; (soudage électrique à l’arc)
    • soudage semi-automatique en atmosphère gazeuse; (soudure par fusion)
    • soudage par étincelage.
  • Il est interdit d’effectuer des soudures au chalumeau ou à la forge.
  • Les soudures sont effectuées conformément aux normes [NBN A 24-301] et [NBN A 24-302]
  • Les soudures dans les barres sont évitées à moins de disposer de l’accord de l’ingénieur en stabilité. Il est interdit de souder bout-à-bout les barres d’un diamètre inférieur à 18 mm. Les soudures sont toujours réalisées aux endroits où les barres sont les moins sollicitées. Il s'agit de soudures structurales. On évite de réaliser plusieurs soudures dans un même plan. Lorsque les armatures sont composées de plusieurs barres parallèles qui présentent des soudures, celles-ci sont écartées d’au moins 50 cm. Lorsque la soudure se situe à proximité d’un coffrage, la barre la plus proche du coffrage est déplacée à une distance supérieure ou égale au diamètre de la barre la plus grosse.

 

Ecartements - Enrobage - Ecarteurs

Les enrobages seront conformes aux règles éditées dans la [NBN EN 1996-1-1+A1]. Des exigences plus sévères peuvent être requises pour la résistance au feu des structures (voir par exemple la [NBN EN 1992-1-2]).

Les cales et écarteurs seront conformes aux normes [NBN EN 13670] et [NBN B 15-400].

Choix de l’acier d’armature vis-à-vis de la durabilité

Il convient de choisir le type d’acier d’armature et le niveau de protection associé eu égard à la classe d’exposition appropriée au lieu d’utilisation. On se réfère aux tableaux ci-dessous (voir aussi le §4.3.3 de la [NBN EN 1996-1-1+A1]).

Classe d’exposition

Niveau minimum de protection de l’acier d’armature

(voir [NBN EN 1996-2])

Située dans du béton avec un enrobage inférieur à cnom (voir ci-après)

MX1 – milieu sec

Acier au carbone non protégé

MX2 – milieu humide

Acier au carbone non protégé, ou si du mortier est utilisé pour remplir les évidements, acier au carbone à galvanisation forte ou avec protection équivalente

MX3 – Milieu humide et gel

Acier au carbone, à galvanisation forte ou avec protection équivalente

MX4 – milieu salin

Acier inoxydable austénitique AISI 316

MX5 – milieu chimique agressif

Acier inoxydable austénitique AISI 316 ou 304


 
Lorsque de l’acier au carbone non protégé est utilisé, il convient de le protéger par un enrobage de béton d’épaisseur cnom tel que spécifié dans le tableau suivant.

Classe

D’exposition

Teneur minimale en ciment kg/m³

275

300

325

350

400

Rapport maximal eau/ciment

0,65

0,60

0,55

0,50

0,45

Epaisseur de l’enrobage de béton minimal cnom mm

MX1 – milieu sec

20

20

20

20

20

MX2 – milieu humide

-

35

30

25

20

MX3 – milieu humide et gel

-

-

40

30

25

MX4 – milieu salin et MX5 – milieu chimique agressif

-

-

-

60

50


 

DOCUMENTS DE RÉFÉRENCE

- Matériau

[NBN A 24-301, Produits sidérurgiques - Aciers pour béton armé - Barres, fils et treillis soudés - Généralités et prescriptions communes]

[NBN A 24-302, Produits sidérurgiques - Aciers pour béton armé - Barres lisses et barres à nervures - Fils machine lisses et fils machine à nervures]

[NBN A 24-303, Produits sidérurgiques - Aciers pour béton armé - Fils écrouis à froid lisses et fils écrouis à froid à nervures]

[NBN A 24-304, Produits sidérurgiques - Aciers pour béton armé - Treillis soudés]

[NBN EN 10080, Aciers pour l'armature du béton - Aciers soudables pour béton armé - Généralités]

[PTV 302, Aciers pour béton armé - Barres à nervures ou à empreintes - Fils à nervures ou à empreintes à haute ductilité]

[PTV 303, Aciers pour béton armé - Fils écrouis à froid à nervures]

[PTV 304, Aciers pour béton armé - Treillis soudés]

[PTV 307, Aciers pour béton armé - Barres à nervures - Profil alternatif (Révision 2).]

[PTV 308, Aciers pour béton armé - Armatures assemblées sous forme de panneaux plans]

[NBN EN 1993 série, Eurocode 3 – Calcul des structures en acier]

[NBN EN 1996-1-1+A1, Eurocode 6 : Calcul des ouvrages en maçonnerie - Partie 1-1: Règles générales pour ouvrages en maçonnerie armée et non armée]

- Exécution

[NBN EN 1992 série, Eurocode 2 : Calcul des structures en béton]

[NBN EN ISO 3766, Dessins de construction - Représentation simplifiée des armatures de béton (ISO 3766:2003)(+AC:2004)]

[NBN EN 13670, Exécution des structures en béton]

[NBN B 15-400, Exécution des structures en béton - Supplément national à la NBN EN 13670:2010]

[NBN EN 1996-1-1+A1, Eurocode 6 : Calcul des ouvrages en maçonnerie - Partie 1-1: Règles générales pour ouvrages en maçonnerie armée et non armée]

AIDE

À l'attention de l'auteur de projet

Les essais ont démontré que la surcharge verticale admissible pour la maçonnerie armée est égale à la somme de la surcharge maximale admissible de la maçonnerie non armée et de celle de l'acier. Toutefois, il y a lieu de tenir compte des conditions suivantes :

  • le mortier de maçonnerie présente une résistance moyenne à la compression d'au moins 8 N/mm2.
  • la section du béton de remplissage est inférieure à 60 % de la section de la maçonnerie.

Pour plus d 'informations, consultez aussi :

[CSTC Revue (2001/1), Maçonnerie armée.1ère partie : matériaux et mise en œuvre. (Pratique).]

[CSTC Revue (2001/2), La maçonnerie armée. 2ème partie : applications et calcul. (Pratique).]