Souvent en cause dans les dégâts en après sinistre, le diamètre des fers à béton pose question. Pour pérenniser sa maison, ou toute autre construction, il s’agit de bien appréhender le rôle des fers à béton, ainsi que leur diamètre.
Comprendre la raison d’être des fers à béton et la nécessité d’adapter les diamètres peut lever le « voile » sur une science exemplaire : le voile d’armature, ou contreventement.
Diamètre des fers à béton
De 6 à 40 millimètres de diamètre, le fer à béton se distingue selon l’usage qu’on en attend.
Essentiellement présents dans les ouvrages en béton armé, les fers à béton, ou ronds à béton sont indispensables à la tenue du béton. Les diamètres les plus courants sont compris entre 6 millimètres et 12 millimètres.
Cela concerne les bâtiments faiblement sollicités, telles que les maisons individuelles.
Ces diamètres peuvent cependant atteindre des sections bien plus importantes lors de la réalisation d’ouvrage plus conséquents. Tabliers de ponts, piliers hautement sollicités, ouvrages complexes et grandes longueurs etc.
Forêt de fer à béton : Projet ITER
Il n’est pas rare de voir des fers à béton de diamètre 25 millimètres, voir plus. Arcelor, un industriel renommé, propose des ronds à béton de 60 millimètres et plus.
- Maison individuelle : de 6 à 12 millimètres selon l’étude de contreventement
- Murs de soutènements simples : Couramment ferraillés en barres de 14 millimètres
- Immeubles de grandes hauteurs et ouvrages spéciaux : de 25 à 40 millimètres
- Projet ITER (en photo ci dessus) : Diamètre des fers à béton de 40 millimètres
- Tablier de pont : Pouvant aller jusqu’à 75 millimètres de diamètre
La forêt de fer à béton : ITER
En résumé, plus l’ouvrage est sollicité (contraintes mécaniques), plus le diamètre du fer à béton doit être important.
A quoi sert le fer à béton
Le béton seul ne permet pas de garantir la pérennité d’une construction. Que ce soit une simple dalle ou bien encore un pilier, linteau ou semelle de fondation, tous les bétons de construction doivent être armés.
- Lier les angles : Fers à bétons liés à 90° assurant la liaison entre les chainages horizontaux
- Raidir les poteaux : Possibilité d’utiliser les fers à béton en les soudant à l’aide de « ligatures »
- Réaliser les « attentes » quand un coulage est réalisé en plusieurs phases
- Consolider les ouvrages dans la reprise en sous oeuvre / Assurer les renforts
- Le ferraillage des escaliers
- La réalisation des poutrelles précontraintes / Réalisation des « épingles » pour lier les treillis
- Etc.
Bref, vous l’aurez compris, le fer à béton est présent dans absolument tous les ouvrages. Je n’évoque pas ici les treillis soudés ou les chainages de type HA.
Fer à béton en attente / Etoile maçonnerie Marseille
Dans l’exemple ci-dessus, l’entreprise Etoile Maçonnerie à Marseille utilise des fers à béton de diamètre 10 millimètres pour réaliser les attentes en soubassement. Chantier actuellement en cours, le ferraillage est dimensionné par le bureau d’étude.
Lorsque j’ai débuté dans le bâtiment, nous soudions les fers à béton pour créer des chainages de type HA (S.USTUN).
Les différents aciers d’armatures pour le béton
- Crénelés (ou torsadés)
- Lisses
- Acier ou INOX (plus rare)
Pour les fers à béton de construction, on utilise souvent le terme HLE : Haute Limite d’Elasticité.
En théorie, tous les fers à béton que vous trouverez chez vos négoces, sont des fers HLE. C’est l’AFCAB, organisme de certification, qui est chargé de veiller à la qualité des aciers de construction et plus particulièrement les fers à béton.
Association Française de Certification des Armature du béton : Visiter leur site
Qui détermine le diamètre d’un fer à béton ?
Chassez l’empirisme et le voilà qui revient au galop.
La plupart des constructions modernes de type maisons individuelles se dispensent d’une étude béton armé. Par empirisme.
Les constructeurs estiment que solliciter une étude systématique de ferraillage n’est pas justifiée, dès lors que les maisons sont toutes identiques.
Je pense personnellement que c’est une erreur, et que chaque bâtiment devrait être préalablement soumis à un BET (Bureau d’Etude Technique) avant projet.
Pour le tertiaire évidemment la question est tranchée, aucun moyen de se dispenser d’une étude.
Parfois, en cas de litige, le bureau d’étude béton pourra valider une erreur de dimensionnement des fers à béton, bien souvent surdimensionnés par « crainte » ou méconnaissance des règles de calcul.
Selon la zone géographique, le diamètre des fers à béton peut varier.
Le sismique dans l’analyse de dimensionnement
Le diamètre des fers à béton est surdimensionné dans le cadre des constructions en zone sismique.
Cependant, son diamètre n’est pas le seul élément distinctif d’une armature sismique.
La classe du fer à béton doit répondre à une certaine élasticité, supérieure à celle d’un fer standard. De façon générale (empirique donc), le diamètre du fer à béton pour les zones sismiques va dépendre de son rôle :
- Chainages horizontaux
- Raidisseurs
- Filants
De manière empirique (soyez prudent, questionnez avant tout le négoce), en zone sismique 3 par exemple, les fers à béton sont plutôt en diamètre 10 mm qu’en diamètre 8 mm, selon les cas. On ne peut théoriquement pas dire : Il faut du 8 mm en sismique 3.
Diamètre fer à béton selon la zone sismique
Chaque cas va faire varier et influer sur le diamètre des fers à béton. Dans le doute, vous pouvez effectivement passer sur la section supérieure.
Info pour les autoconstructeurs :
Dès 6 millimètres, il devient très difficile de tordre les fers à béton, vous devrez être équipé d’un outil de pliage (pour réaliser les épingles et les liaisons d’angles).
Le risque incendie
Les aciers sont très sensibles à la chaleur. Ils sont extrêmement conducteurs, tout comme le béton qui les enrobe.
Le risque incendie est donc directement impactant sur la solidité des aciers. Il est contre intuitif de penser qu’ils sont protégés par le béton.
Malheureusement, la température importante générée par un incendie ou un départ de feu est, après la corrosion, la pire ennemie des fers à béton.
Le voile de contreventement
C’est un bureau d’étude qui doit dimensionner le voile de contreventement (vertical) ou le calcul des contreventements (horizontaux).
Inutile de justifier ici que c’est une étape nécessaire, responsable et sécuritaire. L’étude peut en effet vous éviter une potentielle malfaçon due à un mauvais dimensionnement et/ou positionnement des aciers.
L’absence de fer à béton, son mauvais dimensionnement (longueurs et diamètre) ainsi que son mauvais positionnement dans l’ouvrage peuvent causer de graves sinistres.
J’ai rédigé, il y a quelques jours, une analyse de cas sur la chute des 7 balcons à Antibes (Avril 2024). Je mettrai cet article à jour, s’il s’avère que le ferraillage est en cause dans l’accident.
Une question de coût
Le diamètre de fer à béton, nécessaire pour réaliser un voile de contreventement complet et fiable pour une maison, engendre une question de coût.
Plus le fer à béton est large, plus il est cher.
Sur un ouvrage simple, la plus value peut largement s’amortir. Cependant, sur les ouvrages complexes nécessitant une présence importante d’acier, le surcoût peut être exponentiel.
Il est ici question des piscines par exemple, ou des murs de soutènement en banches de coffrage.
Dans la plupart des cas, le coût d’une étude béton peut être amortie sur l’achat des aciers, en optimisant leur diamètre, leur positionnement et leur efficacité.
Vérifier la présence des fers à béton
En après sinistre, il est parfois nécessaire de vérifier la présence des fers à béton ou des armatures de chaînage.
Les bureaux de contrôle disposent de plusieurs outils de vérification, cependant il n’est pas rare de devoir simplement buriner l’ouvrage pour obtenir un visuel.
Plusieurs marques, telles que HILTI, proposent des outils de sondage assez intéressants. Ces scanners permettent de vérifier le bon positionnement des aciers dans le béton de façon non destructive.
Ces dispositifs sont assez coûteux, mais ils sont nécessaires dans le cadre d’une étude à posteriori, et plus particulièrement lors d’un sinistre.
La nécessité d’un parfait enrobage du béton
Le diamètre de fer à béton, et sa présence dans l’ouvrage, ne sont pas les seuls critères pour assurer la solidité de la construction. Le fer à béton doit être, avant tout, correctement enrobé.
Un fer à béton mal enrobé ne sert à rien !
Le cas de figure des aciers non suffisamment enrobés est notable dans les malfaçons après expertise.
- treillis soudés non surélevés, affleurant le nu extérieur de l’ouvrage
- Fers à béton poussés par le coulage en périphérie du coffrage
- Fers à béton posés en « poignée » au centre d’un pilier, pas suffisamment espacés pour assurer leur rôle de chainage
Pour certains types de travaux, notamment dans le cas des coffrages techniques, il est nécessaire de couler un béton plus fluide pour s’assurer qu’il enrobe correctement les fers d’armatures.
Un acier, que ce soit un rond à béton ou un chainage de type HA, ne sert à rien s’il n’est pas suffisamment enrobé.
Lire mon article sur le bon dosage des bétons fluides
La ségrégation du béton peut également être un élément pénalisant pour le bon enrobage des fers d’acier. C’est assez courant quand on vibre le béton à l’aide d’une aiguille vibrante, sans en maîtriser l’utilisation.
Il s’agit de ne pas vibrer top longtemps ni trop profondément, et surtout ne pas toucher les armature avec la sonde.
Article à lire avant de réaliser l’ouvrage
Cet article vise évidemment tous mes lecteurs désireux d’élargir leur connaissances en gros œuvre.
Tous les maçons devraient connaître les règles de dimensionnement. Ils s’en dispensent car bien souvent, le négoce proposera les sections de fer à béton adaptées.
Cela ne dispense en aucun cas de connaître à minima les fondements ou « généralités » en ce qui concerne les méthodes et le dimensionnement des aciers de construction.
Les lecteurs qui souhaitent réaliser une autoconstruction doivent également prendre conscience de la nécessité de correctement choisir le diamètre des ronds à béton, ainsi que des règles de chaînage.
L’autoconstruction d’une maison est le pire cas de figure en cas de mauvais dimensionnement, car vous ne pouvez pas faire prévaloir la garantie en décennale.
En cas de sinistre, vous ne serez pas (ou mal) indemnisé, soyez vigilant.
Liens utiles :
Le diamètre des fers à béton : Arcelor / esteel
Accidentologie, le fer à béton en cause : Lire l’article du site prévention BTP
Technique de scellement : L’excellent PDF technique de mise en œuvre par Hilti
Merci pour vos lectures et bon chantier !
Serge USTUN
