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Aciers dans l’Industrie du Métal

Aciers

Tout savoir sur les Aciers dans l’Industrie du Métal

A quoi sert l’acier ?

L’acier est partout autour de nous, que ce soit dans des objets utiles au quotidien ou non. Dans les bâtiments, les pots à stylos, les boites de conserve, les trombones de bureau, la cannette de soda, les clés à molette, les ciseaux, la Pyramide du Louvre, les les supports pour puces électroniques et bien d’autres produits. Il n’est pas possible de dresser une liste ou de se contenter d’une seule catégorie d’objets. L’acier est un métal utilisé au bureau, à l’école, lors des activités de loisirs et dans de très nombreux corps de métier pour des tâches diverses et variées.

Les emballages et contenants

Beaucoup d’emballages, d’outils et d’accessoires utilisés au quotidien sont fabriqués à partir d’acier et notamment de feuilles d’acier. La feuille d’acier, recouverte par de l’étain, permet ainsi à l’emballage d’être inoxydable. Comme exemple, nous pouvons citer les pots et boites de maquillage, les tubes de rouge à lèvres, les canettes de soda, les boites de conserve, les pots de peinture et autres produits liquides devant être entretenus dans des contenants hermétiques.

Le BTP

La construction de bâtiments, d’usines, de hangars, etc., constitue le premier marché d’acier en France. Il est utilisé pour armer le béton, consolider les fondations, transporter l’eau et autres produits liquides dans de grandes cuves. Sa modularité en fait de lui un métal très prisé du BTP qui permet de gagner en productivité et performance.

L’acier dans le secteur automobile

Après le secteur de la construction (BTP), le marché de l’automobile est le second marché de l’acier. Il est aujourd’hui, et ce depuis quelques années, le composant numéro 1 des carrosseries. L’acier est également utilisé pour la construction d’autres pièces automobiles comme les pièces de moteur, la carcasse des pneus ou encore la ligne d’échappement.

Dans d’autres métiers

L’informatique et la télécommunication : Les composants de l’informatique sont principalement réalisés en acier. Par-là, nous pensons aux supports de puce électronique par exemple. Mais également à d’autres pièces comme les tubes des écrans couleurs.

Pétrole et usines chimiques : Pour les matières très corrosives et les produits à risque, l’acier est le matériau le plus adapté.

Le domaine médical : Les prothèses et accessoires médicaux (aiguilles, vis, scalpels, plaques, etc.) sont réalisés en acier.

Au contact de l’alimentaire

Casseroles, plats et couverts, sont des objets utilisés tous les jours et réalisés en acier. Il s’agit là d’un» acier allié au nickel et au chrome» appelé Inox. Il est inoxydable, inaltérable et solide dans la durée. Il a été créé pour résister à l’eau, aux produits de vaisselle et certains détergents.

Tout savoir sur l’Acier

Les premières apparitions de l’acier remontent à l’antiquité. Pendant que les chinois apprenaient à brûler le carbone de la fonte, nos ancêtres les gaulois recarburaient le fer avec les gaz de combustion du charbon de bois, pour en faire des aciers cémentés, il y a près de 2500 ans. Déjà, l’homme industrieux cherchait à réaliser des pièces utiles à ses activités agraires, culinaires, décoratives ou guerrières.

La France peut se targuer d’avoir vu naître la sidérurgie moderne, sous l’impulsion de Réaumur, puis Berthollet, Monge et Vandermonde qui publient en 1786 un « Mémoire sur le fer », définissant le fer, la fonte et l’acier en 1786. Depuis 1856, le procédé Bessemer permet d’obtenir directement l’acier à partir de la fonte, avec des proportions de carbone relativement contrôlées. Au début du XXème siècle, c’est encore un ingénieur français, Paul Girod, qui va imaginer les hauts-fourneaux nécessaires à la production fiable d’aciers inoxydables à Ugine, Savoie.

Mais ceci est une autre histoire. Il faut en retenir que l’acier est un alliage métallique constitué de fer et d’une infime proportion de carbone, variant entre 0,02% et 2%. L’histoire de sa mise au point réside dans la recherche d’un matériau offrant des propriétés de résilience et de résistance aux sollicitations physiques et chimiques d’objets mécaniques de plus en plus exigeants.

Une composition diversifiée

L’acier résulte donc d’un savant mélange entre le fer et le carbone. Plus il y a de carbone, plus l’acier est dur, et plus son allongement à la rupture est faible. Il se rapproche alors de la fonte. Avec une proportion de carbone plus faible, il devient plus malléable et on parle d’acier doux. Différents éléments chimiques peuvent être ajoutés pour apporter à l’acier diverses propriétés, comme le manganèse, le chrome, le nickel, le molybdène ou le plomb. L’aluminium, le silicium ou le calcium servent d’éléments d’accompagnement au sidérurgiste pour maîtriser ces compositions. Lorsqu’un élément d’addition est fortement présent, on parle d’acier allié.

La température de fusion joue aussi un rôle essentiel, car jusqu’à 727°C se produit un mélange de ferrite et de cémentite, alors qu’au-delà de cette température un phénomène appelé austénitisation est généré. L’apport des éléments chimiques, comme la température de fusion, les impuretés éventuellement présentes dans les coulées modifient les caractéristiques de l’acier. Elles sont à prendre en compte pour la conception de la pièce et pour les paramètres d’usinage. Les aciers peuvent être obtenus par fusion, mais aussi par frittage de poudres.

Les caractéristiques de l’Acier

Les caractéristiques, ou qualités principales des aciers sont déterminées par sa résistance à la déformation élastique suivant un module d’élasticité désigné par la lettre E. La résistance à la déformation est mesurée suivant une limite élastique à la rupture Re, la limite de résistance minimale à la rupture s’appelant Rm. La dureté est désignée par la lettre H et la résistance aux chocs, ou résilience s’appelle K.

Ces caractéristiques peuvent être modifiées par des traitements thermiques ou thermomécaniques. Ils peuvent bénéficier de trempe et de revenu, ou de cémentation cristallisant leur structure moléculaire, pour leur conférer une dureté supérieure, dans la masse ou en surface. La trempe Haute Fréquence est réservé à des aciers fortement carbonés. Le laminage, le forgeage et autres tréfilages compactent et orientent les grains dans cette structure, impactant aussi l’usage et l’usinage futur.

Le coût d’obtention de l’acier est relativement modéré, en raison de l’accessibilité à un minerai de fer abondant et un procédé d’obtention relativement simple. De plus, le nombre de ferrailleurs présents sur notre planète contribue à un recyclage quasi infini de cette matière première. La sidérurgie est aux mains de quelques grands groupes, tandis que la distribution des aciers est très diffuse sur le territoire. En 2016, Arcelor Mittal a produit 42,7 millions de tonnes d’acier en Europe, dont 9,7 millions de tonnes depuis ses hauts-fourneaux français, 1ers producteurs d’acier européen du groupe.

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Fabrication et Pose en Coffrage des Armatures


Fabrication et Pose en Coffrage des Armatures

Le cycle des armatures englobe toutes les opérations qui, partant des aciers en barres ou en couronnes, se terminent lorsque les armatures ont été mises en place dans le coffrage et contrôlées avant bétonnage.

Il existe plusieurs processus aboutissant à ce résultat. Tout d’abord, les aciers en couronnes doivent être dressés et leur caractère de continuité conduit à l’utilisation de machines différentes de celles adoptées pour les aciers en barres. Ensuite, plusieurs choix sont possibles dans la répartition des opérations entre l’atelier d’armature et le chantier. Enfin, les moyens de production mis en œuvre varient suivant la « catégorie » des armatures.

La norme NF A 35-027 définit trois catégories d’armatures :

  • Armatures sur plans
  • Armatures sur catalogue
  • Armatures spéciales

Armatures sur plans

Définition : Armatures sur plans

Les armatures sur plans sont fabriquées à partir de plans fournis par le client. Cette catégorie correspond aux armatures des structures en béton armé d’ouvrages de génie civil ou de grands bâtiments. Chacune de ces structures fait l’objet d’une étude spécifique qui comporte en particulier l’établissement de plans d’armatures.

Cycle de production des Armatures sur plans

La figure n° 6 présente les divers processus de production des armatures sur plans Habituellement utilisés. Dans le cas des « armatures sur plans » la fabrication proprement dite est le plus souvent précédée d’un travail de préparation très important.

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Préparation de la fabrication – analyse des plans

Cette phase de préparation peut prendre différentes formes en fonction du contenu de la commande d’armatures.

Le premier cas est celui d’une commande d’armatures coupées-façonnées à un armaturier chargé uniquement de la fabrication. En général ce type de commande émane d’une entreprise spécialisée dans la pose sur chantier, titulaire d’un marché complet de fourniture et pose des armatures. Ce « poseur » effectue en général un travail préalable avec le bureau d’études afin que la conception du ferraillage tienne compte du processus de mise en coffrage qu’elle a adopté.

L’atelier de fabrication reçoit de son client des listes (ou nomenclatures) d’armatures. Ces documents ne donnent aucune indication sur la destination ou la fonction de chaque armature coupée-façonnée.

Figure n° 7 : exemple de liste ou nomenclature d’armatures.

L’armaturier est alors un simple exécutant. Il n’intervient auprès du bureau d’études que si certaines armatures prévues présentent des difficultés ou impossibilités de fabrication. Parfois les nomenclatures sont utilisées directement pour la fabrication. Le plus souvent, elles sont transcrites sous forme d’ordres de fabrication manuscrits ou informatisés, qui constituent des plans d’atelier. Ces documents de production sont en général édités en plusieurs exemplaires. L’un des exemplaires constitue l’étiquette d’identification qui restera attachée à l’armature jusqu’à sa pose en coffrage.

Figure n° 8 : exemple d’ordre de fabrication.

Le deuxième cas concerne la commande d’armatures à livrer assemblées dans toute la mesure du possible. Ce type de commande peut être passé par une société spécialisée dans la pose des armatures ou par une entreprise de gros œuvre en maçonnerie ou en béton armé.

L’armaturier dispose alors de plans complets de ferraillage et de coffrage. Cependant, ces plans ne constituent pas des « plans d’atelier » utilisables pour la fabrication.

Le travail de préparation, assuré par des techniciens appelés « décortiqueurs », peut être plus ou moins élaboré. Son objet principal est d’établir les documents de production à partir des plans des bureaux d’études. Ce travail peut aussi donner lieu à une analyse détaillée des plans qui permettra :

  • De s’assurer que les armatures figurant sur les plans sont conformes aux prescriptions normatives ;
  • Qu’elles sont définies sans ambiguïté ;
  • Qu’elles sont réalisables et que leur pose en coffrage ne présentera pas de difficulté insurmontable ;
  • De proposer éventuellement les modifications nécessaires ou souhaitables qui devront, avant toute mise en œuvre, être validées par le bureau d’études.

Cette prestation n’est pas due contractuellement par les armaturiers car les marchés qui leur sont sous traités par les entreprises de gros œuvre ne comprennent théoriquement qu’un travail d’exécution : fabrication et (ou) pose en coffrage des armatures.

Cependant, son impact sur l’amélioration de la qualité est incontestable, parfois considérable et très apprécié. C’est pourquoi elle fait partie des obligations imposées par l’AFCAB aux armaturiers certifiés. Le troisième cas est celui où la fabrication et la pose sont assurées par une même société. La préparation se fait alors en commun entre l’atelier et le service pose de cette société suivant les principes décrits dans le deuxième cas, ci-dessus.

Dressage

La recherche d’une diminution des chutes d’acier et d’une meilleure productivité a conduit à un développement des aciers livrés en couronnes plutôt qu’en barres. Limité à l’origine aux petits diamètres, ce conditionnement existe aujourd’hui jusqu’au diamètre 20 mm. Cette opération est réalisée dans une dresseuse. Le principe consiste à faire passer le fil dans une « chicane » constituée de cadres tournants ou de galets. Certaines machines (dresseuses) effectuent uniquement le dressage et la coupe en barres droites, d’autres (cadreuses) réalisent le façonnage directement après cette opération.

Dresseuse.

Cadreuse-dresseuse.

Coupe

C’est une opération simple qui s’effectue, soit directement sur les barres avec des cisailles mécaniques, soit sur les dresseuses dans le cas des fils livrés en couronnes. Dans les cadreuses, la coupe est effectuée en fin de façonnage

Façonnage

Le façonnage est réalisé à froid.

Dans le cas des fils, le façonnage s’effectue directement après le dressage dans des cadreuses. Les formes sont programmées par l’opérateur à partir des documents de production (nomenclatures, étiquettes ou bons de fabrication selon le cas. Les barres coupées sont façonnées sur des cintreuses. Les armatures comportant deux pliages sont assez fréquentes. De ce fait beaucoup de cintreuses sont équipées de deux têtes de façonnage pouvant fonctionner simultanément.

Toutes ces machines comportent une gamme de mandrins de cintrage correspondant aux diamètres susceptibles d’être prévus sur les plans. Il existe aussi des machines qui façonnent

Par une succession de plis de petite amplitude. Ceci permet des programmations plus complexes comme par exemple des formes non circulaires ou non planes.

Pour le façonnage des armatures avec des rayons très élevés, (par exemple les cerces de réservoirs circulaires ou armatures d’arcs ou de voûtes) on utilise des cintreuses à trois galets ou on façonne par une succession de plis.

Assemblage

L’assemblage des armatures coupées façonnées (appelé couramment montage) est réalisé soit en usine, soit sur chantier soit, le plus souvent, de façon mixte. L’assemblage en usine, très développé en France, est plus rapide et plus économique mais peut entraîner des coûts de transport plus élevés. Les choix sont effectués en fonction du volume des cages à transporter, de la distance entre atelier et chantier et du processus de pose en coffrage.

En atelier, l’assemblage est réalisé par soudure. Il s’agit le plus souvent uniquement de soudures « de montage » dont la fonction est d’assurer le bon positionnement et le maintien des armatures façonnées y compris pendant leurs transports, leurs manutentions et la mise en place du béton.

On réalise parfois des soudures « résistantes » permettant d’assurer la continuité mécanique d’une armature. On utilise alors un des procédés avec apport de métal.

Les procédés de soudage essentiellement utilisés par les armaturiers sont les suivants.

Soudage par résistance

C’est un soudage sans métal d’apport par passage d’un courant électrique de forte intensité combiné à un effet de pression entre les pièces à assembler. Ce procédé est sensible aux réglages mais il procure une bonne productivité. Il convient donc bien aux productions en série en usine (armatures sur catalogue, panneaux et treillis soudés).

  • Soudage semi-automatique « MAG »

C’est un soudage à l’arc sous flux gazeux avec fil électrode fusible. Le fil conditionné sous forme de bobine, à la fois électrode et métal d’apport, est amené de façon automatique et continue par un dévidoir et des galets d’entraînement à la torche. L’arc électrique se produit entre les armatures et le fil fusible. Le gaz permet de protéger la soudure contre l’oxydation par l’atmosphère ambiante. Ce procédé est moins exigeant pour le réglage des paramètres de soudage. Il est bien adapté à l’assemblage en atelier des armatures sur plans.

  • Soudage au fil fourré

Dans ce procédé, le fil est tubulaire et contient une poudre qui produit le gaz de protection. Ce procédé est encore plus tolérant sur les réglages et surtout sur les conditions ambiantes. Il est essentiellement utilisé sur chantier.

Armatures sur catalogue

Définition

Les armatures sur catalogue sont conçues sous la responsabilité du fabricant et décrites dans un catalogue. La norme NF A 35-027 spécifie que celui-ci doit être approuvé par un bureau de contrôle technique.

Cycle de production

Préparation de la fabrication : La préparation est effectuée lors de l’étude du catalogue. Chaque référence est définie par une fiche de fabrication et fait l’objet d’instructions relatives à l’étiquetage et au conditionnement.

Le plus souvent l’armaturier n’a aucune information sur l’ouvrage dans lequel les armatures qu’il livre seront intégrées. Quand il reçoit une commande spécifique, elle se présente sous la forme d’une nomenclature indiquant les nombres de chacun des produits du catalogue désignés par leur référence sans préciser leur composition. Cette nomenclature est parfois accompagnée d’un plan de pose sur lequel est simplement repérée la position de chaque armature.

Fabrication des armatures sur catalogue

Les armatures sur catalogue se différencient des armatures sur plans par plusieurs caractéristiques : leurs formes et dimensions sont répétitives et une grande partie d’entre elles se présente sous la forme de cages de longueur 6 m, avec des cadres rectangulaires régulièrement espacés. Certains producteurs proposent aussi des gammes de poutres, de chevêtres, et autres produits répondant aux besoins pour les constructions courantes. Ces caractéristiques ont permis de développer des outils de production spécifiques. Dans les divers processus existants, une partie ou la totalité des phases de la fabrication est automatisée. Certaines machines intègrent dans un seul ensemble la totalité des opérations de dressage, coupe, façonnage et assemblage. Elles produisent des armatures assemblées directement

à partir de fils en couronne

Armatures spéciales

Définition

La norme NF A 35-027 ne donne pas des armatures spéciales une définition précise et exhaustive.

On peut considérer qu’entrent dans cette catégorie tous les dispositifs structuraux utilisés dans le béton, mettant en oeuvre des armatures « classiques » associées à d’autres éléments. Les principales « armatures spéciales » sont les suivantes :

Dispositifs de raboutage et d’ancrage (DRAAB)

Les dispositifs de raboutage permettent d’assurer la continuité mécanique des armatures grâce à un élément intermédiaire appelé manchon. La liaison entre le manchon et les armatures est réalisée suivant différents procédés :

  • Filetage conique avec enlèvement de matière ;
  • Refoulement à froid et filetage cylindrique ;
  • Soudage par friction ;
  • Vissage sur reliefs de barres spécifiques ;
  • Vissage de vis à têtes fusibles ;
  • Écroutage et filetage par roulage ;

Les dispositifs d’ancrage sont des pièces en forme de platines fixées à l’extrémité d’une barre d’armature. Ils permettent de transmettre au béton l’effort sollicitant la barre. Ils apportent une solution lorsque l’encombrement des ancrages par adhérence et courbure est incompatible avec les dimensions du béton ou la densité du ferraillage.

La liaison entre l’armature et l’ancrage utilise les mêmes technologies que les raboutages. La justification de la transmission des efforts entre l’ancrage et le béton relève de la norme NF EN 1992-1 (pressions localisées, systèmes tirants et bielles).

La fabrication des manchons eux-mêmes relève de l’industrie mécanique. Les procédés et la fabrication de ces manchons font l’objet d’une certification spécifique de l’AFCAB.

L’armaturier assure la préparation des armatures (coupe, filetage, façonnage éventuel). La mise en oeuvre fait partie des opérations de pose en coffrage. Chaque procédé correspond à des procédures spécifiques qui doivent être scrupuleusement respectées

Armatures en acier inoxydable

Les aciers constitutifs de ces armatures relèvent de la norme XP A 35-014 : Aciers pour béton armé. Barres, fils machines et fils lisses en acier inoxydable. La norme NF EN 1992 -1-1 et son Annexe Nationale citent l’emploi de ces aciers en particulier pour diminuer les enrobages. Il faut alors vérifier et prendre en compte leurs caractéristiques propres (soudabilité, adhérence, dilatation thermique, compatibilité avec d’autres aciers).

Leur production et leur utilisation dépassent le cadre de cet ouvrage. On trouvera toutes les informations nécessaires dans le document T81 de la collection CiMbéton « Béton armé d’inox – Le choix de la durée ».

Pose en coffrage

La pose en coffrage des armatures est réalisée soit à partir d’armatures coupées façonnées soit à partir d’armatures assemblées (voir figure n° 6). Dans le premier cas elle inclut l’assemblage qui a été décrit au paragraphe 3.1.2.5. Quelle que soit la méthode adoptée, le bureau d’études joue encore ici un rôle primordial.

En prenant en compte le processus de pose le concepteur de l’armature est en mesure de faciliter cette opération. Inversement, une armature parfaitement calculée peut s’avérer très difficile voire impossible à mettre en place si le processus de pose a été ignoré.

Source : COLLECTION TECHNIQUE C I M B É T O N

Production des Aciers pour Béton – Fer a Béton

Production des Aciers pour Béton – Fer a Béton

Au cours des premières décennies de l’histoire du béton armé, les armatures étaient constituées de barres d’acier doux, lisses, de section circulaire dont la limite d’élasticité était habituellement comprise entre 215 et 235 MPa. Ce type d’acier ne satisfait pas aux critères de limite d’élasticité de la norme NF EN 1992-1-1 et n’est plus utilisé pour les armatures du béton. Les ingénieurs ont depuis longtemps cherché à employer des aciers de limite d’élasticité plus élevée afin de réduire les sections d’armatures. L’impact économique de cette évolution a été double, puisqu’il a aussi permis de diminuer les dimensions des pièces en béton.

Cependant, le fonctionnement du béton armé suppose une « association » entre l’acier et le béton qui met en jeu l’adhérence des armatures au béton. Pour utiliser pleinement des aciers plus résistants, il faut donc aussi que leur adhérence soit améliorée. On a par conséquent évolué vers des aciers qui sont à la fois à Haute Limite d’Élasticité (HLE) et à Haute Adhérence (HA).

La haute adhérence résulte de la création de « reliefs » en saillie ou en creux. Les « reliefs » en saillie inclinés par rapport à l’axe de la barre sont appelées « verrous ». Les « reliefs » en creux sont appelés « empreintes ».

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La haute limite d’élasticité peut être obtenue par différents moyens :

  • En jouant sur la composition chimique, en particulier en augmentant la teneur en carbone ; Ce type d’acier présente des inconvénients notamment dans les domaines de l’aptitude au façonnage et au soudage ; Il est maintenant abandonné en Europe ;
  • Par écrouissage, par étirage et ou laminage à froid ;
  • Par ajout d’éléments de micro alliage (généralement du vanadium) ;
  • Par traitement thermique (trempe et auto revenu).

Les aciers se présentent sous forme de barres de grande longueur (souvent 12 m) ou de fils en couronnes.

La façon de désigner les produits a aussi évolué. On est passé successivement du « HLE » au « HA » puis au Fe TE 500, au FeE500-2 et FeE500-3 et maintenant au B500A et B500B. Ces caractéristiques sont précisées au chapitre 4. Le champ d’application de la norme EN 10080, qui est la norme de base concernant les aciers, ne se limite pas aux produits en barres ou en couronnes. Il inclut également les treillis soudés et treillis raidisseurs.

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Fer a Béton (Armature)

Fer a Béton (Armature)

Tout savoir sur le fer à béton et son utilisation

Le fer à béton est également appelé barre d’armature et, comme son nom l’indique, il est principalement utilisé pour le renforcement du béton. Si son utilisation est quasi nécessaire en maçonnerie, on peut également le retrouv12er dans le jardinage.

Un matériau nécessaire en maçonnerie

Le fer à béton est réalisé en acier, un mélange de fer et de carbone. Il est présenté avec un diamètre variant entre 6 et 50 mm et se distingue par une surface nervurée. Cette dernière permet notamment à la barre d’armature de bien adhérer avec le béton.

En effet, le fer à béton est principalement utilisé en renforcement du béton pour lui donner un caractère “armé”. Le béton seul est une structure fragile qui a besoin d’une armature pour être à la fois résistant et souple. En d’autres termes, le béton peut être sujet à la rupture mais lorsqu’il est protégé d’une armature il se révèle plus résistant. La manipulation du fer à béton peut se faire en atelier ou sur le chantier. Dans le premier cas, on a généralement recours à la soudure pour monter l’armature. Sur le terrain, le fer en béton est généralement assemblé par ligature.

Dans le commerce, le fer en béton est proposé en barres droites ou en rouleaux. On parle de treillis soudé pour les structures préparées et préalablement soudées. Dans la même catégorie de fers prêts à l’emploi, on retrouve également les semelles, chaînages, poteaux et bien d’autres. Le recours au fer à béton intervient principalement au moment du coffrage. Petite astuce pour choisir son armature : pour renforcer son béton, il n’y a rien de tel que les fers pour supporter un poids important. Si on souhaite privilégier la prévention des fissures, préférer le treillis.

Longueur Nombre de barre / Tonne Prix /Tonne Capacité / Conteneur  Pays d’origine
 Pays de Provenance
ø 06 ø 08 ø 10 ø 12 ø 14 Transport Inclus 20 Pieds 40 Pieds  Turquie
5,80 m 777 437 280 194 142 600 USD 28 Tonnes 28 Tonnes  Turquie
5,90 m 764 430 275 191 140 600 USD 28 Tonnes 28 Tonnes  Turquie
6,00 m 751 422 270 188 138 600 USD 28 Tonnes 28 Tonnes  Turquie
7,00 m 644 362 232 161 118 600 USD 28 Tonnes 28 Tonnes  Turquie
7,50 m 601 338 216 150 110 600 USD 28 Tonnes 28 Tonnes  Turquie
8,00 m 563 317 203 141 103 600 USD 28 Tonnes 28 Tonnes  Turquie
8,50 m 530 298 191 133 97 600 USD 28 Tonnes 28 Tonnes  Turquie
9,00 m 501 282 180 125 92 600 USD 28 Tonnes 28 Tonnes  Turquie
9,10 m 495 278 178 124 91 600 USD 28 Tonnes 28 Tonnes  Turquie
9,50 m 474 267 171 119 87 600 USD 28 Tonnes 28 Tonnes  Turquie
10,00 m 451 253 162 113 83 600 USD 28 Tonnes 28 Tonnes  Turquie
10,50 m 429 241 154 107 79 600 USD 28 Tonnes 28 Tonnes  Turquie
11,00 m 410 230 147 102 75 600 USD 28 Tonnes 28 Tonnes  Turquie
11,50 m 392 220 141 98 72 600 USD 28 Tonnes 28 Tonnes  Turquie
11,80 m 382 215 137 95 70 600 USD 28 Tonnes 28 Tonnes  Turquie
12,00 m 375 211 135 94 69 600 USD 28 Tonnes 28 Tonnes  Turquie

Dans le jardin

Fer à béton comme tuteur au jardin

Si le fer à béton est principalement utilisé en maçonnerie, il peut également être utilisé dans la réalisation de structures en extérieur. On peut notamment utiliser le fer à béton comme un véritable objet de décoration. Il suffit de faire appel à son imagination pour créer de jolis objets d’art.

Par exemple, prendre un fer à béton d’une longueur de 50 cm environ. Le plier de manière à former une sorte de pétale. En répétant l’opération cinq fois, on assemble les pétales formés et miracle, nous obtenons une jolie fleur. Il suffit ensuite d’ajouter un support et de fixer le tout avec une simple opération de soudure.

Ces nouveaux objets sont particulièrement prisés pour le jardin, et les plantes grimpantes. En poussant, les plantes suivent la structure de l’objet et forment une œuvre d’art. Il est possible de peindre le fer ou de le laisser rouiller pour un bel effet vintage. Toujours dans le jardin, on peut aussi se servir du fer à béton pour réaliser une petite arche et permettre aux plantes grimpantes de s’épanouir.

Pour cela, prévoir un fer de 6 mètres de long. Il faut ensuite le courber et l’enfoncer 60 cm dans le sol afin qu’il adhère bien. Espacer les arcs de 50 cm et les relier avec des barres en acier. Terminer en recouvrant la structure d’un grillage et les plantes se chargeront du reste.

Les caractéristiques de l’acier en béton armé et leurs caractéristiques mécaniques

Aciers pour béton armé

Mode de sollicitation des aciers dans le béton armé

Les barres d’acier sont toujours enrobées de béton et n’ont entre elles que peu de contacts. Les charges sont appliquées au béton et c’est le béton qui transmet ces charges aux aciers.

Forme optimale

C’est la forme ronde :

Car lors de la mise en œuvre, le béton doit pouvoir remplir le plus possible de volume qui lui est offert. Cette condition est plus facile à remplir quand la section est plus ramassée que si l’armature présente des angles vifs; lorsque la barre est pliée, la forme de cette section ne doit pas tellement changer; on démontre que l’adhérence béton-acier est meilleure pour les barres à section ramassée que pour les autres.

Limite d’élasticité des aciers :

Les constructeurs font toujours travailler les barres d’acier à un taux inférieur ou égal à la limite d’élasticité de cet acier. La raison principale est la suivante « l’allongement dans le sens de l’effort d’une barre s’accompagne toujours d’une contraction transversale ». En conséquence si la limite élastique de l’acier est dépassée, la contraction transversale est très importante et l’armature n’est plus adaptée à sa gaine de béton. Ce qui diminue considérablement l’adhérence acier-béton. Dès lors la construction périra à cause de ce manque d’adhérence.

Ductivité :

C’est un caractère important des aciers pour l’armature, c’est son caractère à être maniable (déformable) parce que les aciers livrés par les usines sont en barre or dans un ouvrage on doit façonner les armatures pour leur donner la forme convenable. Ce pliage à froid ne doit pas occasionner de dommage sur la qualité de l’acier donc cet acier doit avoir une certaine ductivité.

Types d’aciers pour le béton armé

On dénombre quatre (04) types d’aciers utilisés pour le béton armé :

  • Les ronds lisses
  • Les barres à haute adhérence
  • Les treillis soudés
  • Autres

Les ronds lisses

Les diamètres nominaux sont les suivants : 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 20, 25, 32 et 40 mm

Caractéristiques mécaniques

Ces aciers sont obtenus en trois (03) nuances qui sont : Fe E 22 ; Fe E 24 ; Fe E 34

Dénomination de l’acier Limite d’élasticité  Contrainte de rupture Allongement de rupture [%]
Kgf/mm² Hbar Kgf/mm² Hbar
Fe E 22 22 21,6 33 32 22
Fe E 24 24 23,5 42 41,2 25
Fe E 34 34 33,4 60 58,9 16

Les barres à hautes adhérences

Fer à haute adhérence

On a cherché à augmenter les limites d’élasticité des aciers pour réaliser des économies pour le prix. Mains de nombreuses recherches effectuées sur les barres ont montré que si on n’améliore pas l’adhérence des aciers au béton, on s’expose à de graves inconvénients : on démontre à propos de l’étude de fissuration du béton que la largeur de la fissure augmente avec la contrainte de l’acier mais que l’adhérence de l’acier au béton fait diminuer cette largeur de fissure. Il faut que les armatures de hautes nuances soient aussi à haute adhérence.

Les nombreuses recherches effectuées sur les barres ont conduit à la conclusion suivante : les meilleures formes sont celles de cylindre portant des nervures transversales normales à l’axe ou incliné sur lui et de saillie relativement faible. Actuellement les aciers à haute nuance comprennent deux (02) classes :

  • aciers crénelés
  • aciers écrouis : aciers tors (les plus présents sur le marché) et aciers tentor.

Aciers tors : nervures longitudinales diamétralement opposé qui après laminage étaient parallèles à l’axe ensuite après torsion sont transformés en hélice circulaire.

Caractéristiques mécaniques de l’acier

Il y a quatre (04) nuances :

  • HA Fe E 40 A
  • HA Fe E 40 B
  • HA Fe E 45
  • HA Fe E 50
Dénomination de l’acier Limite d’élasticité [Kgf/mm²] Contrainte de rupture [Kgf/mm²] Allongement de rupture [%]
HA Fe E 40 A d>20 : 40 48,5 14
d<20 : 42
HA Fe E 40 B d>20 : 40 12
d<20 : 42
HA Fe E 45 45 52 12
HA Fe E 50 50 57,5 10

Les treillis soudés

C’est un grillage de fil d’acier se croisant perpendiculairement à l’intervalle régulier.
Ce sont des armatures utilisées dans les dalles, dans les murs préfabriqués, etc. les diamètres nominaux sont : 3 – 3,5 – 4 – 5 – 6 – 7 – 8 – 9 – 10 – 12.

Treillis soudé en fer HA

Treillis soudé en fer lisse

Contraintes admissibles de l’acier

Les règlements stipulent que les caractères mécaniques qui constituent les bases techniques de justification de sécurité sont les limites d’élasticité nominales à la traction et à la compression. Il est admis que ces deux (02) valeurs sont égales. La limite d’élasticité visée est la limite apparente d’élasticité ou si cette dernière ne peut être saisie, la limite conventionnelle d’élasticité est à 0,2% d’allongement rémanent.

Limite d’élasticité nominale

C’est la moyenne des valeurs mesurées des limites d’élasticité diminué de deux (02) fois de la moyenne quadratique, désigné par leurs symboles  en compression et  en traction. Elle est exprimée en [bar].

Contrainte admissible

Le règlement prévoit deux (02) cas :

  • Charge + charge + action du vent
  • Charge + charge sans action du vent noté et  dans les deux cas.

Ex : HA Fe E 40 A

  • Avec le vent = 4000 Kgf/cm²
  • Sans le vent = 4000 x 2/3 = 2666 Kgf/cm²

Caractères technologiques des aciers

Caractères d’adhérence

L’aptitude d’une armature à rester solidaire du béton qui l’enrobe est caractérisée par deux (02) coefficients sans dimension :

  • coefficient de fissuration
  • coefficient de scellement

Coefficient de fissuration  –
Ceci intervient dans les calculs relatifs à la fissuration et qui prennent les valeurs suivantes :

$$\eta = \left| \begin arrayrcl 1 \rightarrow RL \ 1,3 \rightarrow HA \phi

< 6mm \ 1,6 \rightarrow HA \phi \ge 6mm \endarray \right$$

Coefficient de scellement $\displaystyle \psi_s$
Ceci intervient dans les calculs relatifs aux ancrages.

$$\psi_s = \left| \beginarrayrcl 1 \rightarrow RL \ 1,5 \rightarrow HA \endarray \right$$

Aptitude au façonnage et au soudage

L’aptitude au façonnage est déterminée par les essais de pliage ou de pliage suivi de dépliage. Ces essais permettent de déterminer le rayon minimal du mandrin (de cintrage) sur lequel les barres peuvent être cintrées si nécessaire.
Tous les aciers pourraient être soudés à condition d’y mettre le temps, les moyens et le prix.

Construction armature. isolated on white background

Prix Fer a Béton

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Fer de Contruction – Fer 6-8-10-12 | Turquie

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