Nouvelle NIT dédiée au ferraillage : mesurage et mandrins de pliage

La conception et la réalisation d’ouvrages en béton armé sont des activités qui peuvent s’avérer assez complexes. En effet, ce travail demande de connaître un grand nombre de documents tels que l’Eurocode 2 (NBN EN 1992) pour le dimensionnement, la norme NBN EN 13670 pour la mise en œuvre, la NBN EN 10080 pour la connaissance des caractéristiques des aciers, la NBN EN ISO 3766 pour la manière de représenter les armatures sur un plan… De plus, la plupart de ces normes disposent d’une annexe nationale qui en précise l’utilisation en Belgique. Bien souvent encore, on constate que ces documents ne sont pas assez maîtrisés, alors qu’ils sont souvent rendus obligatoires par les cahiers des charges.
Afin de guider les entrepreneurs et les concepteurs dans le dédale des documents de référence, le CSTC avait déjà publié, en l’an 2000, la Note d’information technique n° 217 dédiée au ferraillage du béton. Le contexte normatif ayant fortement évolué depuis lors, cette NIT a été intégralement revue, corrigée et améliorée. Elle vient d’être publiée sous le numéro 260.

Cette nouvelle NIT décrit toutes les étapes de la réalisation d’un ferraillage, du choix du type d’acier à sa mise en place pratique, en passant par le façonnage, la rationalisation du ferraillage, le stockage, les indications sur les plans, les contrôles à réaliser, les tolérances, le calcul du prix…

Cet article détaille deux points particuliers de la NIT qui nécessitaient un éclaircissement, à savoir : le mesurage de la longueur des barres et la détermination du diamètre du mandrin de pliage des barres.

Mesurage des barres

La longueur des barres à prendre en compte dans le calcul du prix des armatures fait souvent l’objet de discussions entre la centrale de ferraillage, l’entrepreneur et le maître d’ouvrage. C’est pourquoi le groupe de travail qui a élaboré la NIT a souhaité décrire précisément comment ces longueurs doivent être mesurées. Il est en effet important de distinguer la longueur réelle d’une barre (autrement dit la longueur mesurée en suivant son axe) de sa longueur théorique, qui est la simple somme des cotes partielles reprises dans le bordereau de pliage. Les cotes partielles (c’est-à-dire les dimensions linéaires des éléments d’une armature qui sont limités par un pliage, un crochet ou une extrémité) ne tiennent pas compte du rayon de courbure des pliages. La figure ci-dessous illustre ces différences. La longueur théorique est toujours supérieure à la longueur réelle. On appelle raccourcissement de pliage la différence entre ces deux valeurs.

Le coût du ferraillage est déterminé sur la base des longueurs théoriques et de la masse volumique théorique de l’acier (7.850 kg/m³). Lorsque, dans des cas exceptionnels, le raccourcissement de pliage est pris en compte, il est obligatoire de le mentionner dans les documents contractuels (cahier des charges, demande de prix et contrat).

Concernant l’armature auxiliaire (qui ne sert qu’au montage ou à la manutention, et ne contribue pas à la résistance structurelle de l’élément), il importe que le maître d’ouvrage et l’entrepreneur concluent un accord clair en la matière. Idéalement, une clause du cahier des charges devrait stipuler si cette armature doit ou non faire l’objet d’un poste distinct. Si le cahier des charges ne précise rien ou s’il indique que l’armature auxiliaire n’est pas payée séparément, l’entrepreneur doit en tenir compte dans son offre, en incluant le prix prévu pour l’armature auxiliaire dans le prix unitaire imputé au poste général des armatures.

Mandrin de pliage

A, B : longueurs partielles
A + B : longueur théorique
LR : longueur réelle
(A+B) - LR : raccourcissement de pliage
Longueur partielle, longueur théorique et longueur réelle d’une barre.
Les barres d’armature doivent être pliées suivant certains rayons de courbure minimums. Ceci permet de s’assurer que, d’une part, l’acier ne se fissure pas pendant l’opération de pliage et que, d’autre part, l’armature ne créera pas de concentration de contraintes trop importantes dans le béton lorsqu’elle sera sollicitée en traction. Ces concentrations de contraintes peuvent en effet provoquer l’éclatement local du béton.

Pour s’assurer de la non-fissuration de l’acier, le diamètre minimal du mandrin de pliage sera :
  • de quatre fois le diamètre de la barre si celle-ci a un diamètre inférieur ou égal à 16 mm
  • de sept fois le diamètre de la barre pour les diamètres supérieurs.
Pour s’assurer de la bonne résistance du béton au droit du pliage, l’Eurocode 2 fournit une formule tenant compte de l’effort de traction qui passe dans la barre, la résistance du béton, l’écartement entre les barres et l’enrobage. Pour rendre l’approche plus facile à suivre, le tableau ci-dessous, extrait de la NIT 260, permet de déterminer rapidement le diamètre de mandrin nécessaire dans le cas d’une armature principale qui travaille à sa limite d’élasticité.

Diamètre du mandrin de pliage à utiliser en fonction des paramètres du projet pour éviter l’éclatement du béton lorsque la structure est sollicitée mécaniquement.
min (a/2;c) (*) Diamètre du mandrin ϕm
Classe de résistance du béton
C20/25 C25/30 C30/37 C35/45 C40/50 C45/55 C50/60 ≥ C55/67
0,5 ϕ 38 ϕ 31 ϕ 26 ϕ 22 ϕ 19 ϕ 17 ϕ 15 ϕ 14 ϕ
1 ϕ 30 ϕ 24 ϕ 20 ϕ 17 ϕ 15 ϕ 13 ϕ 12 ϕ 11 ϕ
1,5 ϕ 26 ϕ 20 ϕ 17 ϕ 15 ϕ 13 ϕ 11 ϕ 10 ϕ 9 ϕ
2 ϕ 23 ϕ 18 ϕ 15 ϕ 13 ϕ 12 ϕ 10 ϕ 9 ϕ 8 ϕ
2,5 ϕ 21 ϕ 17 ϕ 14 ϕ 12 ϕ 11 ϕ 9 ϕ 9 ϕ 8 ϕ
3 ϕ 20 ϕ 16 ϕ 13 ϕ 12 ϕ 10 ϕ 9 ϕ 8 ϕ 7 ϕ
≥ 3,5 ϕ 19 ϕ 15 ϕ 13 ϕ 11 ϕ 10 ϕ 9 ϕ 8 ϕ 7 ϕ

(*) Valeur minimale entre a/2 et c avec :

  • a : entredistance des barres
  • c : enrobage.

Exemple d’application

Si :

  • ϕ de la barre : 12 mm
  • enrobage c : 25 mm
  • écartement des barres a : 30 mm
  • classe de résistance du béton : C30/37
  • min (a/2;c) = min (30/2;25) = 15 mm, c’est-à-dire ± 1 ϕ

alors le diamètre du mandrin est de 20 fois le diamètre
de la barre : 240 mm (20 x 12 mm).

G. Zarmati, ir., chef de projet, et
B. Parmentier, ir., chef de division, division Structure, CSTC

Cet article a été rédigé dans le cadre de l’Antenne Normes Eurocodes structuraux subsidiée par le SPF Economie.