Le comportement des structures fléchies en béton armé est intrinsèquement non linéaire et dépend de la fissuration et de la plastification progressive des sections.

En comparaison des textes de génération antérieure (BAEL), l’Eurocode 2 bénéficie aujourd'hui des apports théoriques nécessaires à la prise en compte de ces phénomènes, permettant notamment de traiter par le calcul, le phénomène d’adaptation du béton, la formation de rotules plastiques, la redistribution des moments, ainsi que les enjeux de compatibilité des déformations.

En fonction du niveau d’analyse recherché, le texte autorise également des méthodes simplifiées encadrées, fondées sur des analyses de type élastique-linéaire, éventuellement accompagnées de redistributions forfaitaires des moments.

Ces différentes approches confèrent au cadre de calcul une certaine polyvalence et laissent à l’ingénieur une latitude d’action adaptée à la diversité des situations rencontrées en pratique.

Alors que les méthodes d’analyse simplifiées (§5.4 à §5.6) sont largement mobilisées en pratique, la présente étude propose d’exploiter les méthodes non linéaires (§5.7) sur des cas simples, afin de mettre en évidence de manière progressive les mécanismes sous-jacents à l’analyse structurale selon l’EC2, et d’apporter un éclairage complémentaire sur les analyses élastiques-linéaires et les pratiques de redistribution.

Analyse d’un phénomène axial méconnu : l’allongement des poutres BA en flexion simple sous charges gravitaires, conséquence directe du fonctionnement du béton armé.

Cet article introduit un effet axial observable dans les éléments fléchis en béton armé : l’allongement des poutres en flexion simple sous charges gravitaires.
Ce phénomène, souvent ignoré alors que non négligeable, résulte directement du principe même du béton armé. Sa compréhension est utile pour aborder ensuite rigoureusement les effets de dilatation thermique et de retrait.
Il constitue la première partie du dossier « Comportement axial des éléments fléchis en béton armé » (1/4).

Analyse thermo‑mécanique des sections BA : lois de comportement, effets de la dilatation et du gradient, et cas où l’EC2 impose de les prendre en compte.

Cet article aborde le comportement thermo‑mécanique des éléments en béton armé soumis à dilatation thermique ou à gradient, en s’appuyant sur les hypothèses de l’Eurocode 2.
Sont d’abord étudiées : la modification des lois de comportement (béton/acier) et l’évolution des schémas mécaniques (déformations, contraintes, efforts).
L’article examine ensuite les situations réglementaires où les effets thermiques doivent être considérés, illustre le comportement physique réel, et présente les concomitances gravité/thermique qui peuvent devenir dimensionnantes.
Il constitue la deuxième partie du dossier « Comportement axial des éléments fléchis en béton armé » (2/4).

Analyse du retrait du béton, des auto‑contraintes induites, des différences avec les effets thermiques, et conditions d’application de la formule EC2 (7.21).

Cet article présente le comportement du béton armé soumis au retrait, en mettant en lumière les différences fondamentales entre retrait et dilatation thermique, ainsi que l’apparition d’auto‑contraintes dans les sections.
La modification des lois de comportement béton/acier et l’évolution des schémas mécaniques de section (géométrie, déformations, contraintes, efforts) y sont analysées en détail.
Enfin, l’article clarifie les conditions d’application de la formule (7.21) de l’Eurocode 2, qui propose une évaluation de la courbure due au retrait.
Il constitue la troisième partie du dossier « Comportement axial des éléments fléchis en béton armé » (3/4).

Synthèse des effets axiaux simultanés : retrait, thermique, allongement gravitaire, fissuration et limites des analyses élastiques.

Cette dernière partie élargit l’analyse des effets axiaux en considérant la concomitance entre retrait, dilatation thermique et allongement gravitaire, ainsi que l’impact de la fissuration.
L’article rappelle plusieurs points de vigilance pour l’analyse structurale élastique des effets axiaux, puis propose notamment que les études de retrait puissent intègrer systématiquement l’effet d’allongement gravitaire, ou encore que les analyses thermiques à l’ELS caractéristique puissent intègrer retrait + gravitaire conjointement.
Ce contenu constitue la quatrième partie du dossier « Comportement axial des éléments fléchis en béton armé » (4/4). 

Une approche pour analyser et dimensionner les ouvrages horizontaux soumis au retrait

L’Eurocode 2 est relativement précis pour déterminer l’évolution du retrait du béton au cours du temps. En revanche, il reste beaucoup plus succinct sur la manière d’intégrer ce phénomène dans un calcul de béton armé.

Or, au-delà des seules déformations, l’ingénieur est fréquemment confronté à la détermination des moments, des efforts normaux, des contraintes dans les aciers ou encore de l’ouverture des fissures, en particulier dans les configurations de retrait gêné.

L’exemple proposé ci-après montre comment la méthode générale intégrale (MGI) permet de rendre compte de phénomènes physiques souvent pressentis, mais difficilement accessibles avec les approches classiques. On y met en évidence, de façon progressive :

• l’allongement axial sous charges gravitaires,
• l’abaissement du moment de fissuration sous l’effet du retrait,
• l’augmentation des courbures et des flèches,
• ainsi que la détermination de l’effort de traction dans le cas d’un retrait gêné.

Cet article aborde le cas courant d'un plancher d'infrastructure sensible aux effets du retrait et de la dilation thermique.

La méthode de calcul proposée intègre l'effet du retrait directement dans les lois de comportement du béton et évalue les effets de raccourcissements, d'allongement et de flexion, en fonction des continuités, bloages, autocontraintes et fissurations des éléments.

Une étude de sensibilité est également menée qui montre une sensibilité différente de la structure en fonction du choix du sens des poutres vis à vis de la grande longueur du plancher et des règles de bonnes pratiques pouvant être intéressantes sur les projets.

[Article à paraître prochainement]