Efforts de flexion et axiaux
Les normes EN 1992-1-1, clause 6.1 ou DIN 1045-1, clause 10.2 décrivent la base de calcul pour la vérification à l'état limite ultime en détail. Ces règles s'appliquent à la flexion avec ou sans force normale, ainsi qu'aux efforts normaux uniquement.
L'état mathématique de l'échec se produit lorsque les déformations finales sont atteintes. Selon l'endroit où ces déformations se produisent, la rupture peut être provoquée par le béton ou l'acier d'armatures.
La figure suivante affiche les répartitions de déformation admissibles pour la flexion avec et sans effort normal selon EN 1992-1-1, clause 6.1.
Selon [3] , les aires pour les distributions de déformation affichées dans la figure ont la signification suivante:
Cette zone apparaît dans le cas d'un effort de traction central ou d'un effort de traction avec un léger excentrement. Seules les déformations apparaissent sur toute la section. La section active en statique ne comprend que les deux couches d'armatures A s1 et A s2 . L'armature est en échec car la déformation ultime ε ud est atteinte.
La zone 2 apparaît dans le cas de la flexion pure et de la flexion avec une force normale (effort de compression et de traction). L'axe neutre se trouve dans la section. Les armatures de flexion-traction sont entièrement utilisées, ce qui signifie que l'acier est rompu lorsque la déformation ultime est atteinte. En général, la section de béton n'est pas entièrement utilisée: Les déformations en compression n'atteignent pas la déformation ultime ε c2u .
Cette zone n'apparaît que dans le cas de flexion pure et de flexion avec effort normal (compression). La capacité de charge de l'acier est supérieure à la capacité de charge du béton. Le béton est en rupture car sa déformation ultime ε c2u est atteinte.
Comme dans les zones 1 et 2, la rupture du béton est annoncée par des fissures car l'acier dépasse la limite élastique (échec avec annonce).
La zone 4 apparaît en flexion avec un effort de compression longitudinal. Il représente la transition d'une section principalement soumise à la flexion à une section affectée par la compression. Le béton est en rupture avant que la limite d'élasticité de l'acier ne soit atteinte car les déformations possibles sont très faibles. Cette zone donne une section fortement renforcée. Pour éviter cette section, une armature de compression est insérée.
Les petites déformations en acier dans la zone de traction entraînent une rupture sans annonce (les armatures de flexion-traction ne commencent pas à céder).
Cette zone apparaît dans le cas d'un effort de compression avec un léger excentrement (colonne, par exemple) ou un effort de compression centré. Sur toute la section, seules les déformations en compression se produisent.
La déformation en compression sur le bord moins comprimée est comprise entre 0> ε c1 > ε c2 . Toutes les distributions de déformation en compression se croisent au point C.