Maîtriser la Structure en Béton Armé : Guide PDF pour Étudiants en Architecture

septembre 07, 2025

Guide PDF Essentiel pour Étudiants en Architecture : Maîtriser la Structure en Béton Armé – Vous souhaitez comprendre les fondations solides de l'architecture ? Ce guide PDF est fait pour vous. Il a été spécialement rédigé pour les étudiants en architecture qui veulent aller au-delà de la simple esquisse pour comprendre comment les bâtiments tiennent debout. Apprenez à dimensionner et à calculer les principaux éléments en béton armé tels que les poutres, les dalles, les poteaux et les fondations. Chaque concept est expliqué de manière claire et illustrée pour faciliter votre apprentissage. Cet outil pédagogique vous permettra d'acquérir une expertise indispensable pour réussir vos études et vous préparer à votre future carrière. Maîtriser la Structure en Béton Armé, c'est se donner les moyens de concevoir des projets innovants et sécurisés. Téléchargez votre exemplaire et prenez une longueur d'avance dans vos études.

Actions et Sollicitations sur les Structures

De la roche brute au squelette le plus complexe, de la plus petite créature à la plus grande, une forme ne peut se maintenir sans structure. Cette citation illustre parfaitement l’importance de la structure dans tout ouvrage bâti. En architecture, la structure n’est pas seulement une nécessité technique ; elle est aussi un élément fondamental du processus de conception. Elle donne du sens à la construction et participe à l’expression architecturale.

Ce guide a pour objectif d’accompagner les étudiants en architecture dans la conception et le pré-dimensionnement des structures en béton armé. Il ne s’agit pas d’un formulaire exhaustif, mais d’un outil pratique qui rassemble les éléments essentiels pour intégrer la structure dans le projet architectural. Les références normatives utilisées sont le BAEL 99, le RPS 2011 et les Eurocodes.

Chapitre 1 : Actions et Sollicitations sur les Structures

1.1 Introduction

Sans vent, sans séisme, sans variations de température, les charges n’existeraient pas et la structure deviendrait superflue. Mais dans la réalité, le constructeur doit composer avec ces actions et concevoir une structure capable de les supporter.

1.2 Équilibre d’une structure

Une structure doit satisfaire trois conditions d’équilibre :

Résistance mécanique : chaque élément doit résister aux efforts appliqués.
Déformations admissibles : les déformations ne doivent pas compromettre l’usage ou la durabilité.
Stabilité globale : l’ouvrage doit rester stable dans son ensemble.

1.3 Types d’actions

Les structures sont soumises à :

Poids propre : masse des éléments structurels (poteaux, poutres, dalles).
Charges permanentes : faux plafonds, cloisons, revêtements.
Charges d’exploitation : dues à l’occupation (personnes, mobiliers).
Actions climatiques : vent, neige.

1.4 Valeurs courantes des charges

Logement : 2 kN/m²
Bureaux : 3 kN/m²
Locaux publics : 5 kN/m²
Neige : 0,5 kN/m²
Vent : 0,7 kN/m² (approximation courante)

1.5 Coefficients de sécurité

Pour tenir compte des incertitudes, on majore les actions :

Charges permanentes : coefficient 1,35
Charges variables : coefficient 1,50

Chapitre 2 : Descente de Charges

2.1 Objectif

La descente de charges permet de tracer le cheminement des charges depuis les planchers jusqu’aux fondations, en passant par les poutres, poteaux et voiles.

2.2 Méthode de calcul

Détermination des surfaces d’influence pour chaque élément porteur.
Calcul du poids propre des éléments (dalles, poutres, poteaux).
Cumul des charges étage par étage.

2.3 Loi de dégression

Pour les bâtiments d’habitation à étages ( $n \geq 5$ ), on applique une réduction progressive des charges d’exploitation en fonction du nombre d’étages.

2.4 Vérification de la stabilité

La contrainte appliquée au sol ne doit pas dépasser la capacité portante de celui-ci :

σ_{sol} \geq \frac{σ + Q}{S}

Chapitre 3 : Planchers

3.1 Types de planchers

Dalle pleine : simple, robuste, adaptée aux petites portées.
Plancher à hourdis : léger, économique, nécessite une dalle de compression.
Pré-dalles : préfabriquées, gain de temps sur chantier.
Planchers spéciaux : dalles nervurées, gaufrées, champignons, mixtes ou précontraintes.

3.2 Pré-dimensionnement

Dalle pleine unidirectionnelle : $h \geq \frac{L_{x}}{20}$ (isostatique) ou $h \geq \frac{L_{x}}{25}$ (continue)
Dalle pleine bidirectionnelle : $h \geq \frac{L_{x}}{30}$ (isostatique) ou $h \geq \frac{L_{x}}{40}$ (continue)
Dalle console : $h \geq \frac{L_{x}}{10}$
Plancher à hourdis : $h \geq \frac{L_{x}}{22, 5}$

Chapitre 4 : Poutres

4.1 Définition et types

Les poutres sont des éléments structuraux qui transmettent les charges aux appuis. On distingue :

Poutres en béton armé coulées en place
Poutres préfabriquées
Poutres précontraintes

4.2 Pré-dimensionnement

Hauteur : de $L / 10$ à $L / 18$ selon le type d’appui
Largeur : entre 0,3h et 0,6h pour une section rectangulaire

4.3 Vérification à la flexion

Processus de calcul :

Détermination des charges caractéristiques
Majoration pour obtenir les charges ultimes
Calcul du moment fléchissant
Vérification que le moment résistant ≥ moment sollicitant

Chapitre 5 : Poteaux

5.1 Pré-dimensionnement

Section minimale : $a \times b \geq \frac{N_{u}}{0, 6 \times f_{c 28}}$
Dimensions minimales : 25 cm (niveaux de ductilité ND1 et ND2), 30 cm (ND3)

5.2 Niveaux de ductilité

Définis en fonction de la classe du bâtiment et de la vitesse sismique :

Classe I : bâtiments vitaux (hôpitaux, centres de secours)
Classe II : bâtiments à usage public (écoles, musées)
Classe III : bâtiments ordinaires (habitations, bureaux)

5.3 Stabilité au flambement

Pour les poteaux élancés ( $λ > 25$ ), on applique un coefficient de réduction $α$ pour tenir compte du risque de flambement.

Chapitre 6 : Voiles

6.1 Généralités

Les voiles sont des éléments verticaux porteurs dont le rapport longueur/épaisseur est ≥ 4.

6.2 Pré-dimensionnement

Épaisseur minimale : $a \geq \frac{H}{20}$
Valeurs courantes : 15 à 20 cm

6.3 Stabilité au flambement

Même méthode que pour les poteaux, avec des coefficients d’encastrement spécifiques.

Chapitre 7 : Fondations

7.1 Types de fondations

Superficielles : semelles isolées, filantes, radiers
Semi-profondes : puits
Profondes : pieux

7.2 Pré-dimensionnement

Semelle isolée : $h = 0, 22 \sqrt{\frac{N_{u}}{σ_{adm}}}$
Semelle filante : largeur et hauteur déterminées en fonction des charges et de la portance du sol.

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Ressources Complémentaires et Liens Utiles

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Initiation au Dessin d’Architecture

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Guide Complet : Architecture et Dessin Bâtiment

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Différences entre Architecte et Ingénieur en Bâtiment

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Techniques de Construction et Fondations (Guide PDF)

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Conclusion

La structure est l’ossature invisible mais indispensable de toute construction. Comprendre les principes de son dimensionnement permet à l’architecte de dialoguer avec l’ingénieur, de faire des choix éclairés et de concevoir des projets à la fois esthétiques et stables. Ce guide est une première étape vers une maîtrise approfondie de la structure en béton armé.

« L’architecture, c’est une tournure d’esprit, pas un métier. » — Le Corbusier

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