Introduction d’un effort de compression

Dans cet exemple, nous allons étudier l’introduction locale d’efforts de compression sur l'élément en béton montré à la figure ci-dessous, au milieu. L’approche par champs de contrainte ou par bielles-et tirants décrit ce comportement en montrant que la charge introduite de manière concentrée se diffuse sur toute la largeur de l’élément au moyen de bielles inclinées. Cette diffusion est accompagnée d’une traction transversale, qui doit être reprise par une armature fonctionnant comme un tirant.

Etudions maintenant la réponse de cet élément à l'aide de l'applet jconc.

SIMULATION	MODÈLE MÉCANIQUE	COFFRAGE
Contraintes calculées par jconc Ceci est une image montrant les contraintes car vous n’êtes pas connecté ou votre navigateur ne permet pas d’afficher l’applet jconc	Champs de contraintes et bielles-et tirant	Coffrage

Les dessins de champs de contraintes sont tirés de Design of concrete structures with stress fields A. Muttoni, J. Schwartz and B. Thürlimann, Birkhäuser Verlag, 1997

Questions

• Pourquoi les contraintes dans la partie centrale sont-elles verticales ?

• Quelle est la zone du béton la plus sollicitée ?

• Quelles zones du béton peuvent être enlevées sans changer de façon significative le comportement de l’élément ?

• Discuter deux possibles modes de rupture de l'échantillon selon les résultats de l'applet.

• Quelle est l'influence de la position de l'armature transversale sur la répartition des contraintes ?

• Est-ce que la position à laquelle on place les armatures à une importance sur la quantité d’armature à disposer ?

• Quel effet peut avoir la disposition de plusieurs nappes d'armature sur la déviation des contraintes de compression ?

• Est-ce que les modèles de champs de contraintes et de bielles et tirants donnent une bonne approximation a la réalité ? Quel modèle est le plus proche du comportement obtenu par la méthode des éléments finis en utilisant l’applet ?

• Comparer la réponse obtenue pour l’échantillon avec l’armature transversale à un cas où cette armature n’est pas présente. Quel modèle aura un meilleur comportement à l’état de service et la plus grande charge ultime ?

• Si on augmente la largeur de l’élément en béton mais que l’on garde constante la longueur des armatures, est-ce que la charge ultime augmente ?