MecaniqueDuBeton_PART1.pdf

7/18/2019 MecaniqueDuBeton_PART1.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/mecaniquedubetonpart1pdf 1/25

Page 1

MECANIQUE DU BETON

Licence de Génie Civil (L3)

Univeri!é Pa"l #a$a!ier T%"l%"e III

Un mètre cube de béton (représentant la production et la

« consommation » mondiale annuelle de béton par

habitant).

PA&TIE 1



Page '

PANO&AMA DE# COMPO&TEMENT#



Page 3

CAPIT&E 1 *an%ra+a de dé,%r+a!i%n d" $é!%n

-Il n./ a *a UN +ai DE# $é!%n

- De $é!%n 0 %rdinaire 2 de clae B'

- De $é!%n a"!%*la4an! (BAP)

- De $é!%n de 5a"!e *er,%r+ance (BP)

- De $é!%n ,i$ré (BE6UP)

- De $é!%n de *%"dre réac!ive

-Un $é!%n e! "n +a!éria" 5é!ér%g7ne

- Il c%+*%r!e de gran"la! de divere +inéral%gie8 !aille e!

,%r+e

- La +a!rice de +%r!ier n.a *a la +9+e !r"c!"re *ar!%"!

- La *:!e de ci+en! c%+*%r!e diver !/*e d.5/dra!e

- La +a!rice e! *%re"e e! la *:!e de ci+en! a"i

-Le $é!%n e! "n +a!éria" vieillian! e! év%l"!i,

- D" ,ai! de l.5/dra!a!i%n d" ci+en!

- D" ,ai! de la len!e +igra!i%n de l.ea"

- D" ,ai! de ac!i%n *5/ic%c5i+i;"e end%g7ne %" e<%g7ne



Page =

CAPIT&E 1 *an%ra+a de dé,%r+a!i%n d" $é!%n

De ce ,ai! l.é!"de d" c%+*%r!e+en! d" $é!%n e! rela!ive+en! c%+*le<e >

- di,,icile ? +%délier - &elevan! d" c%"*lage de *l"ie"r *5én%+7ne !5er+%@+écanic%@c5i+i;"e

- cience .a**"/an! large+en! "r l.e<*éri+en!a!i%n

- le dé*%"ille+en! de e<*érience re!e di,,icile +9+e *%"r de +ani*"la!i%n

i+*le (*ar e<e+*le l.eai de c%+*rei%n)

- Le ré"l!a! e<*éri+en!a"< %n! large+en! dé*endan! de c%ndi!i%n

e<*éri+en!ale elle@+9+e (!aille de c%r* d.é*re"ve8 c%ndi!i%n a"< li+i!e8c%n!rle de éc5ange 5/dri;"e8 ciné!i;"e d" c5arge+en!8

Le $"! de ce c%"r e! >

- de lever le v%ile "r le di,,éren!e ,ace!!e d" c%+*%r!e+en! de $é!%n dan ce

;".il %n! en c%++"n- de d%nner ;"el;"e %rdre de grande"r

- de ,%"rnir8 dan "ne cer!aine li+i!e8 de %"!il de calc"l

- d.ill"!rer le r7gle de calc"l



Page

#"rv%l%n ra*ide+en! "n cer!ain n%+$re de *5én%+7ne ill"!ran! ce!!e c%+*le<i!é >

- La réi!ance ? la c%+*rei%n d."n $é!%n dé*end- De l.:ge d" $é!%n

- De l.:ge de +ie en c5arge

- De la d"rée de la c5arge

- De l.5i!%ire d" $é!%n avan! l.a**lica!i%n de la c5arge

- La c%n!rain!e de !rac!i%n ad+ii$le *ar "ne *%"!re en!aillée %"+ie ? "ne ,le<i%n 3

*%in! dé*end de la !aille de l.é*r%"ve!!e- Dan cer!aine c%ndi!i%n8 "n $é!%n a/an! "$i de c/cle de c%+*rei%n *e"!

en"i! *réen!er "ne réi!ance accr"e (e,,e! de c%n%lida!i%n)

- Le $é!%n *réen!e "n carac!7re vi;"e"< F De dé,%r+a!i%n di,,érée "rviennen!

l%r;"e le c5arge %n! *er+anen!e

- Un $é!%n éc5é *réen!e "ne dé,%r+a!i%n de ,l"age (di,,érée) *l" ,ai$le ;"e le

+9+e $é!%n 5"+ide (*l" ,%r!e+en! a!"ré)

- Un $é!%n %"+i ? "n c5arge+en! c/cli;"e .end%++age d" ,ai! de a

+icr%,i"ra!i%n e! *erd de a rigidi!é

- Un c5arge+en! +"l!ia<ial n.e! *a "*er*%a$le ? *l"ie"r c5arge+en!

+%n%a<ia"<



Page

EHPE&IMENTATION


http://slidepdf.com/reader/full/mecaniquedubetonpart1pdf 7/25Page

Un +a!éria" ,ragile e! c%+*le<e

-Le $é!%n *réen!e de anal%gie avec le r%c5e

-#a réi!ance ? la !rac!i%n e! $ien *l" ,ai$le ;"e a réi!ance ? la c%+*rei%n

-Le *r%*rié!é d" $é!%n dé*enden! é!r%i!e+en! de a c%+*%i!i%n (gravier8

a$le8 ci+en!8 ,ine8 adJ"van!8 ea"8 ,i$re)

-Le *r%*rié!é %n! év%l"!ive "r!%"! a" Je"ne :ge en c%"r dK5/dra!a!i%n

-Le c%ndi!i%n envir%nne+en!ale a"< Je"ne :ge (c"re) in,l"en! n%!a$le+en!

"r le *r%*rié!é d" $é!%n

-LK:ge dKa**lica!i%n de la *re+i7re %llici!a!i%n in,l"e "r le c%+*%r!e+en! d"

$é!%n

-Le *r%*rié!é dé*enden! de c%ndi!i%n 5/dr%@!5er+i;"e envir%nnan!e

-Elle dé*enden! a"i dKa"!re ,ac!e"r c%++e8 *ar e<e+*le8 la li<ivia!i%n8 lea!!a;"e "l,a!i;"e %" de c5l%r"ra!i%n

-Le *r%*rié!é l%cale *e"ven! varier de *lace en *lace dan le *i7ce +aive

(e,,e! de !r"c!"re e! e,,e! dKéc5elle)



NECE##ITE DE CONDUI&E DE# E##AI#

Nécei!é dKe,,ec!"er de eai *%"r iden!i,ier le carac!éri!i;"e

+acr%c%*i;"e d" $é!%n

Idéale+en!

Ce carac!éri!i;"e %n! en"i!e "!iliée dan de +%d7le *rédic!i, *er+e!!an!

le calc"l de !r"c!"re en !enan! c%+*!e d" +%de de %llici!a!i%n e! de

lKenvir%nne+en! 5/gr%@!5er+i;"e

Le eai %n! réalié "r de é*r%"ve!!e re*réen!a!ive d" +a!éria" en *lace

C%+*!e !en" de lK5é!ér%généi!é d" $é!%n8 d"e ? a gran"lari!é8 lKé*r%"ve!!e d%i!

9!re >

- ni !r%* *e!i!e *%"r engl%$er !%" le élé+en! de la c%+*%i!i%n8 %n di!

;"Kelle d%i! engl%$er "n v%l"+e élé+en!aire re*réen!a!i, (E& 3 < !ailled" *l" gr% gran"la!) de %r!e ? *%"v%ir ,aire lK5/*%!57e de lK5%+%généi!é

!a!i!i;"e8

- ni !r%* grande *%"r évi!er le e,,e! de !r"c!"re

( )dt

d f σ σ ε 8=



OBTENTION DE# EP&OUETTE#

PAR MOULAGE

La n%r+e N6 P1@= *rév%i! le +%"lage de

é*r%"ve!!e dan de +%"le c/lindri;"e

(car!%n8 *%l/*r%*/l7ne8 acier) dKélance+en!

Φ' Le dia+7!re d%i! 9!re "*érie"r ? 3

,%i le *l" gr% gran"la!

Di+eni%n c%"ran!e 1<3' %" 11<'' c+

ex. béton 0-32mm diamètre

du !"# 3x32mm$%&'cm

compatible aec Φ ou Φ '


http://slidepdf.com/reader/full/mecaniquedubetonpart1pdf 10/25Page 1

OBTENTION DE# EP&OUETTE#

PA& CA&OTTAGELa n%r+e N6 P1@= *rév%ir lK%$!en!i%n dKé*r%"ve!!e *ar car%!!age %" *ar ciage

Le é*r%"ve!!e %n! d%nc e<!rai!e dK"n $l%c de +a!éria" de di+eni%n *l"

grande De *réca"!i%n d%iven! 9!re *rie *%"r évi!er la créa!i%n de +icr%,i"re

l%r de la c%"*e



CU&E CON#E&ATION DE# EP&OUETTE#

D" ,ai! de la varia$ili!é de ré"l!a! e<*éri+en!a"< avec le c%ndi!i%nenvir%nne+en!ale8 il c%nvien!8 dan la +e"re d" *%i$le de c%n!rler

ledi!e c%ndi!i%n

En la$%ra!%ire >

- ! c%"lage de é*r%"ve!!e e! ,er+e!"re de +%"le +ie en c5a+$re

5"+ide ? *l" de R dK5"+idi!é

- !1 dé+%"lage e! i++eri%n de é*r%"ve!!e (%" c%nerva!i%n ? SR&)

De ,a4%n générale8 !%"J%"r ré"nir le in,%r+a!i%n "ivan!e >

1 T/*e e! di+eni%n de é*r%"ve!!e

' C%+*%i!i%n d" $é!%n

3 C%ndi!i%n de c"re e! de c%nerva!i%n

= N%+$re dKeai ré*é!é


http://slidepdf.com/reader/full/mecaniquedubetonpart1pdf 12/25Page 1'

Métrologie

La réi!ance élec!ri;"e d."n ,il c/lindri;"e e! d%nnée *ar >

avec >

réi!ivi!é d" c%nd"c!e"r

l a l%ng"e"r

A l.aire de a ec!i%n

D le dia+7!re de la ec!i%n

D%nc a*r7 dé,%r+a!i%n de la Ja"ge8 %n %$!ien! >

Avec V8 la eni$ili!é d."n a**areil *iéW%réi!an!8 dé*end

*rinci*ale+en! d" c%n!i!"an! de la Ja"ge X ∆ε e! ∆&

re*réen!en! re*ec!ive+en! le varia!i%n rela!ive de l%ng"e"r

e! la réi!ance

#= l

*=

= l

+'

# #= =l l

+− + '

#

#=, D

l

l =, D

l =

1

- l



Métrologie

Me"re de varia!i%n de réi!ance d."n ,il > *rinci*e d" *%n! de

Y5ea!%ne

M%n!age ;"ar! de *%n!

$ai;"e

M%n!age de+i@*%n!

c%+*ena!i%n !5er+i;"e (le varia!i%ne ne"!ralien!)

M%n!age *%n! c%+*le!

ca*!e"r de ,%rce e! +e"re *éciale


http://slidepdf.com/reader/full/mecaniquedubetonpart1pdf 14/25Page 1=

Métrologie

Za"ge de dé,%r+a!i%n

Princi*e > +e"re de la varia!i%n de réi!ance dK"n c%nd"c!e"r ,ili,%r+e

Me"re de la varia!i%n de réi!ance *ar *%n! de Y5ea!%ne (*%n! de Ja"ge)

&éi!ance n%+inale c%"ran!e > 1' Ω8 3 Ω

Plage de +e"re > [ε ? 1 [ε (*récii%n rela!ive > 1R)

#"r $é!%n > rev9!e+en! é*%</ *"i c%llage ? la c/an%li!e

Di+eni%n de Ja"ge $é!%n 3 ? ++

6ac!e"r de Ja"ge >

C%rrec!i%n de dé,%r+a!i%n !5er+i;"e *ar +%n!age de+i@*%n!

Il e<i!e de r%e!!e =\ %" \ *%"r lK%$!en!i%n d" c5a+* de dé,%r+a!i%n

#

# -

∆⋅=ε



Métrologie

Za"ge de dé,%r+a!i%n ? n%/er dan le $é!%n > c%rde vi$ran!e

Le Ja"ge de dé,%r+a!i%n %n! c%n4"e *%"r 9!re n%/ée dan le $é%n

e! +e"rer le dé,%r+a!i%n

Le *rinci*ale !r"c!"re in!r"+en!ée >

- le $arrageX

- le cen!rale n"cléaireX

- le *%n! e! viad"cX

- le !"nnelX

- le *%r!X

- lKin!érie"r de ,%nda!i%n8 de +"r8 de cai%n e! de *ilier

] +e"re en la$%ra!%ire



Métrologie

Za"ge de dé,%r+a!i%n ? n%/er dan le $é!%n > c%de vi$ran!e

DE#C&IPTION

La Ja"ge de dé,%r+a!i%n ? c%rde vi$ran!e e c%+*%e de de"< J%"e

reliée *ar "n !"$e ;"i *r%!7ge "ne ,ine c%rde dKacier LKene+$le

e! cellé *ar "n d%"$le J%in! !%ri;"e Le J%"e a"ren! le !ran,er!

de dé,%r+a!i%n d" $é!%n ? la c%rde

Un élec!r%ai+an! e! ,i<é ? la *ar!ie cen!rale de lKa**areil Le

dé,%r+a!i%n ;"i e dével%**en! dan le $é!%n c5angen! la !eni%n

de la c%rde e!8 d" c%"*8 a ,ré;"ence de ré%nance8 la;"elle e! l"e

*ar le c%ndi!i%nne"r



Page 1

Métrologie : capteur de déplacement (LVDT)

Le linear aria$le Di,,eren!ial Trand"cer (LDT) +e"re le varia!i%n de la !eni%n

ind"i!e dan "n $%$inage ec%ndaire enerran! "n n%/a" ,err%+agné!i;"e +%$ile Le

LDT e! ,%"rni avec "n c%ndi!i%nne"r de ignal a"ran! lKali+en!a!i%n d" $%$inage *ri+aire e! la délivrance dK"ne !eni%n c%n!in"e ,%nc!i%n d" dé*lace+en! d" n%/a"

,err%+agné!i;"e ervan! de ca*!e"r

"e en c%"*e d."n LDT Un

c%"ran! e! généré dan la $%$ine

*ri+aire A8 en!ra^nan! "n

c%"ran! ind"i! dan la $%$ine

ec%ndaire B

La *l"*ar! de +%d7le *e"ven! 9!re ,%"rni avec "n

circ"i! élec!r%ni;"e in!égré *%"r %$!enir de %r!ie

DC $i*%laire8 DC "ni*%laire @ %" @1 e! =@

' +A (Ali+en!a!i%n DC ? ,%"rnir)



Page 1

Métrologie : capteur de déplacement (LVDT)

EHEMPLE > di*%i!i, e! c%n!i!"é de ' c%llier

en al"+ini"+ de 1 ++ dKé*aie"r Le vi deerrage %n! i!"ée ? +i@5a"!e"r d" c%llier Un

*re+ier c%llier e! di*%é ? "ne

5a"!e"r de 1++ de la $ae de lKé*r%"ve!!e

(di!ance J";"K? la vi *%in!ea") Le ec%nd e!

di*%é ? 3 ++ a" de" d" *re+ier8 e!

"**%r!e ' LDT dia+é!rale+en! %**%é La

+e"re de dé*lace+en! Ke,,ec!"e d%nc a"<

envir%n de la *ar!ie cen!rale de lKé*r%"ve!!e8

a,in de +ini+ier le e,,e! de $%rd ;"i

*%"rraien! "rvenir a" c%n!ac! en!re lKé*r%"ve!!e

e! le di*%i!i, dKa**lica!i%n de la c5arge Le

d%nnée %n! ac;"ie a" +%/en dK"ne c5a^ne

dKac;"ii!i%n ? "ne ,ré;"ence de 1 W

La ré%l"!i%n de la +e"re e! de lK%rdre de +icr%dé,%r+a!i%n8 c%rre*%ndan! ? "ne

*récii%n de dé*lace+en! d" LDT de 83 _+ T%"!e,%i8 la *récii%n réelle e! +%in

élevée8 de *ar le $r"i! (lié een!ielle+en! ? lKélec!r%ni;"e) l%r de lKac;"ii!i%n



Page 1

Métrologie : dier!

- ca*!e"r ? c5a^ne (de, !ranverale)

- +e"re ac%"!i;"e

- anal/e dKi+age (dé,%r+a!i%n dK"ne grille %"

dK"n +%"c5e!i)



Page '

Mé!r%l%gie

dé"orm#tre $ %ille!

P&INCIPE DE LA ME#U&E >

Le *rinci*e de la +e"re c%ni!e ? c%+*arer la

l%ng"e"r de la $ae de +e"re ? celle8 invaria$le8

de la $arre é!al%n

La $ae de +e"re e! +a!érialiée *ar >

@ ' $ille de ++ c%llée "r la "r,ace ? c%n!rler8

di!an!e de ' ++ e! *%i!i%nnée ? l.aide d."ne

$arre!!e

Le lec!"re %n! ,ai!e "r le c%+*ara!e"r8

l.a**areil é!an! *%i!i%nné "cceive+en! "r la

$arre é!al%n e! "r la $ae +e"re



Page '1

Métrologie : e&ten!ométrie

E<!en%+7!re "!ilié *%"r le varia!i%n

di+eni%nnelle d.é*r%"ve!!e de

+%r!ier (+e"re de re!rai! %" +e"re de

g%n,le+en! d.alcali réac!i%n *ar

e<e+*le)



Page ''

Métrologie

'apteur! de "orce

Princi*e > +e"re dK"n c%r* dKé*re"ve *réala$le+en!

é!al%nné (+e"re de ? *l"ie"r cen!aine de !%nne@

,%rce

#%"ven! incl" dan la *ree dKeai



Page '3

'ondition! au& limite! impo!ée!

A**lica!i%n de c%ndi!i%n a"< li+i!e *ar lKin!er+édiaire dKa**"i de la *ree

+écani;"e %"e! dK"n ,l"ide a**%r!an! "ne *rei%n 5/dr%!a!i;"e

Le c%ndi!i%n *e"ven! 9!re en >

-C%n!rain!e (,%rce) i+*%ée8

-Dé,%r+a!i%n (dé*lace+en!) i+*%ée

De $iai *e"ven! (e! %n! %"ven!) 9!re in!r%d"i! *ar la +ac5ine dKeai elle@

+9+e %" la ;"ali!é de lKin!er,ace é*r%"ve!!e@a**"i >

Ela!ici!é !r%* grande de la +ac5ine re!i!"ée a" +%+en! de la r"*!"re de

lKé*r%"ve!!e e! *r%v%;"an! "ne 0 e<*l%i%n 2

Nécei!é de %igner la gé%+é!rie de la +ac5ine (*ar e<e+*le > *arall7li+e de

*la!ea"< dan "ne *ree de c%+*rei%n8 "!ilia!i%n de r%!"le)



Page '=

'ondition! au& limite! impo!ée!

De $iai *e"ven! (e! %n! %"ven!) 9!re in!r%d"i! *ar la

+ac5ine dKeai elle@+9+e %" la ;"ali!é de lKin!er,ace

é*r%"ve!!e@a**"i >-6r%!!e+en! ? lKin!er,ace é*r%"ve!!e@a**"i *r%v%;"an! "n e,,e!

de ,re!!age

Nécei!é de %igner le in!er,ace *%"r "ne !ran+ii%n

de e,,%r! dén"ée dKe,,e! *arai!e (rec!i,ica!i%n8 end"iage

a" %",re)



Page '

'ondition! au& limite! impo!ée! : di!po!iti" de !ur"aage

Documents

MecaniqueDuBeton_PART1.pdf