Structure dans le bâtiment

Les trois matériaux principalement utilisés dans le bâtiment sont : le béton armé $\rm (EC2)$, l’acier de charpente $\rm (EC3)$ et le bois avec ses variantes $\rm (EC5)$. ($\rm EC$ signifie EuroCode.)

C’est un matériau hétérogène composé d’un liant (ciment) et de granulats (fines, sables, graviers). L’$\rm EC2$ adopte une méthode de calcul permettant de considérer ce matériau comme homogène. Les armatures en acier permettent de compenser la très faible résistance du béton à la traction. Le module d’élasticité du béton varie en fonction de sa résistance, de $\rm 10~000~MPa$ à $\rm 45~000~MPa$ environ. La résistance nominale d’un béton dépend du type de ciment, de son dosage, de la teneur en eau et du type de granulats.

Deux sortes d’aciers sont couramment utilisés pour les armatures :

• Les aciers « doux » type $\rm S235$ par exemple, dont la résistance nominale est de $\rm 235~MPa$. Ils sont lisses et peuvent être décintrés en cas de besoin technologique. Ils sont soudables.
• Les aciers « Haute Adhérence Naturellement Durs » à teneur en carbone plus élevée, de type $\rm S500$. Ils sont striés et peuvent être soudés, leur adhérence est élevée. La résistance nominale est de $\rm 500~MPa$.
• Pour ces types d’aciers d’armatures, le module d’Young à utiliser est $\rm E = 200~000~MPa$ (selon l’$\rm EC2$).
• Leurs ductilités sont définies par les lettres $\rm A$ ou $\rm B$, par exemple : $\rm S500B$, $\rm B$ étant plus ductile que $\rm A$.

Sous forme de profilés longs obtenus par laminage à chaud, ces aciers sont soudables. Leurs résistances nominales sont comprises entre $200$ et $\rm 450~MPa$.

• L’$\rm EC3$ considère que la résistance à la traction est identique à celle de la compression et que le matériau est homogène et isotrope (même résistance dans toutes les directions). La résistance est fonction de la teneur en carbone et d’autres additifs.
• Le module d’Young de l’acier est $\rm E = 210~000~MPa$ (selon l’$\rm EC3$).
• L’acier de charpente est très sensible aux fortes températures, sa résistance décroît très rapidement, d’où la nécessité de le
  protéger efficacement contre les incendies.
• L’acier de charpente est sensible à la corrosion, il faut donc le protéger, soit par des traitement internes (Chrome, Zinc), soit par traitement de surface (peinture anti-rouille), soit par effet di-électrique positionnant la corrosion dans des zones « fusibles » que l’on peut changer, soit par des épaisseurs «sacrificielles » dont on ne tient pas compte dans les calculs $\rm RDM$.

Le bois doit être protégé contre les moisissures et les insectes.

Le bois a un comportement anisotrope et sa résistance change en fonction de la direction et du sens par rapport aux fibres. L’$\rm EC5$ propose une méthode permettant de considérer le matériau comme homogène, même pour les bois composites. Les nœuds dans le bois ne transmettent pas les contraintes, il sont l’équivalent de trous.