Invisible à l’œil une fois le béton coulé, l’armature métallique constitue pourtant l’un des éléments les plus décisifs de la solidité d’un ouvrage. Présente dans la quasi-totalité des structures en béton armé, elle agit comme un squelette interne capable d’absorber les efforts mécaniques auxquels le matériau seul ne résisterait pas. Ce réseau de barres ou de treillis en acier assure la cohésion et la durabilité des constructions modernes, des immeubles de grande hauteur aux ponts autoroutiers.
Définition d’une armature métallique
Une armature métallique désigne un assemblage de pièces en acier — barres, fils ou treillis — incorporé dans le béton afin de renforcer ses propriétés mécaniques. Le béton possède une excellente résistance à la compression, mais se révèle vulnérable à la traction et au cisaillement. L’acier, à l’inverse, supporte de fortes tensions sans se rompre. En les combinant, on obtient un matériau composite, le béton armé, dont la performance structurelle repose sur la complémentarité de ces deux composants.
L’armature absorbe les efforts de traction exercés sur les éléments horizontaux (poutres, dalles) et contribue à la rigidité générale de la structure. Cette synergie permet d’éviter les fissurations prématurées et d’assurer la stabilité de l’ensemble sur le long terme.
Composition et fabrication d’une armature métallique
L’acier utilisé dans la fabrication des armatures se compose principalement de fer allié à une faible proportion de carbone, ce qui lui confère à la fois souplesse et résistance. Certains types d’aciers peuvent être enrichis en manganèse, en chrome ou en vanadium pour accroître leur durabilité face à la corrosion.
Les formes les plus courantes sont :
- Les barres d’acier nervurées, destinées à offrir une meilleure adhérence au béton.
- Les treillis soudés, constitués de mailles régulières, souvent employés pour les dalles et les planchers.
- Les fils ou cadres préformés, adaptés aux éléments de faible section ou aux zones de renfort localisé.
L’assemblage des armatures s’effectue soit directement sur le chantier, soit en atelier, selon la complexité du projet. Les éléments peuvent être reliés par soudage, par attaches métalliques ou à l’aide de ligatures manuelles. Les plans d’exécution, appelés plans d’armature, définissent précisément le nombre de barres, leur diamètre, leur longueur, leur nuance d’acier et leur positionnement dans le coffrage.
| Type d’acier | Utilisation principale | Résistance à la traction (MPa) | Mode d’assemblage |
|---|---|---|---|
| Acier HA (Haute adhérence) | Béton armé classique | 400 à 600 | Ligature ou soudure |
| Acier inoxydable | Ouvrages exposés aux milieux humides ou salins | 500 à 700 | Soudure ou attaches mécaniques |
| Acier galvanisé | Ouvrages soumis à la corrosion | 400 à 550 | Ligature métallique |
| Acier précontraint | Ponts, dalles à grande portée | 1 500 à 1 800 | Tension avant ou après coulage |
Ces caractéristiques permettent d’adapter le type d’armature aux contraintes du chantier, qu’il s’agisse de résistance mécanique, d’exposition à l’humidité ou de durabilité exigée.
Les domaines d’utilisation de ce genre d’armature
Les armatures métalliques interviennent dans la majorité des réalisations en béton armé, qu’il s’agisse d’infrastructures de grande ampleur ou de constructions résidentielles. Leur rôle ne se limite pas au renforcement : elles participent aussi à la répartition homogène des charges et à la prévention des déformations.
Elles sont utilisées dans :
- Les fondations, où elles absorbent les contraintes dues au poids du bâtiment et aux mouvements du sol.
- Les poutres et poteaux, qui nécessitent une résistance élevée à la flexion et à la traction.
- Les dalles et planchers, où les treillis soudés assurent une rigidité constante.
- Les ponts, tunnels et ouvrages d’art, où les aciers précontraints garantissent des performances structurelles exceptionnelles.
Chaque projet repose sur une planification rigoureuse et une exécution précise. Le dimensionnement des armatures est établi selon les normes européennes (Eurocode 2), garantissant la sécurité et la pérennité des structures.