QCM : Béton armé et Eurocodes — 27 questions

Questions et réponses du QCM

1. Dans une poutre en béton armé soumise à un moment fléchissant, quelle répartition des rôles entre les matériaux est correcte ?

Le béton et l’acier reprennent ensemble la compression sans rôle distinct
L’acier reprend la traction tandis que le béton ne participe pas à la résistance
Le béton reprend principalement la compression et l’acier la traction
Le béton reprend principalement la traction et l’acier la compression

Le béton reprend principalement la compression et l’acier la traction

Explication

La zone comprimée est principalement résistée par le béton, tandis que les armatures longitudinales en acier reprennent la traction. L’idée que le béton assure principalement la traction inverse le comportement usuel d’une section en béton armé fléchie.

2. Lorsqu’une poutre en béton armé est soumise à la flexion, quels efforts internes équilibrent le moment appliqué ?

Une traction dans le béton et une compression dans les armatures
Une compression dans le béton et une traction dans les armatures
Deux efforts de compression dans le béton et l’acier
Deux efforts de traction dans le béton et l’acier

Une compression dans le béton et une traction dans les armatures

Explication

La flexion produit simultanément un effort de compression dans le béton et un effort de traction dans les armatures, dont l’équilibre permet de reprendre le moment appliqué. Une traction dans le béton et une compression dans l’acier ne correspondent pas au fonctionnement décrit de la section.

3. Dans une section de poutre soumise à la flexion, comment les contraintes normales se répartissent-elles par rapport à la fibre neutre ?

La compression se trouve au-dessus et la traction au-dessous
La compression et la traction se trouvent toutes deux au-dessous
La traction se trouve au-dessus et la compression au-dessous
La compression et la traction se trouvent toutes deux au-dessus

La compression se trouve au-dessus et la traction au-dessous

Explication

Les contraintes normales sont de compression au-dessus de la fibre neutre et de traction au-dessous. La répartition opposée correspondrait à une inversion du sens de flexion considéré.

4. Quel phénomène l’effort tranchant VEd provoque-t-il généralement près des appuis d’une poutre ?

Une fissuration circulaire répartie autour de la fibre neutre
Des fissures horizontales parallèles aux armatures longitudinales
Des fissures verticales concentrées dans la zone comprimée
Des fissures inclinées d’environ 45 degrés amorçant une voûte

Des fissures inclinées d’environ 45 degrés amorçant une voûte

Explication

L’effort tranchant provoque près des appuis une ou deux fissures inclinées d’environ 45 degrés, qui amorcent une voûte dans la poutre. Les fissures longitudinales sont plutôt associées au comportement en flexion de la zone tendue.

5. Pourquoi des armatures transversales sont-elles nécessaires dans une poutre soumise à l’effort tranchant ?

Elles empêchent la formation des contraintes normales dans toute la section
Elles augmentent principalement la résistance de la poutre au moment fléchissant
Elles reprennent les tractions inclinées que les armatures longitudinales ne suffisent pas à reprendre
Elles remplacent le béton comprimé dans la zone supérieure de la poutre

Elles reprennent les tractions inclinées que les armatures longitudinales ne suffisent pas à reprendre

Explication

Les armatures transversales haute adhérence reprennent les contraintes de traction inclinées dues à l’effort tranchant, car les armatures longitudinales ne suffisent pas dans ce rôle. Les armatures longitudinales restent principalement associées à la résistance en flexion.

6. Quelle expression représente le moment résistant d’une section armée en fonction de l’acier tendu, de sa contrainte et du bras de levier ?

MRd=AsσszM_{Rd}=A_s\sigma_s z
MRd=As+σs+zM_{Rd}=A_s+\sigma_s+z
MRd=AsσszM_{Rd}=\frac{A_s}{\sigma_s z}
MRd=σs−AszM_{Rd}=\sigma_s-A_s z

$$M_{Rd}=A_s\sigma_s z$$

Explication

Le moment résistant est obtenu par le produit de la force de traction de l’acier, AsσsA_s\sigma_s, par le bras de levier zz, d’où MRd=AsσszM_{Rd}=A_s\sigma_s z. Une somme ou un quotient de ces grandeurs ne traduit pas le moment créé par un couple de forces.

7. Quelle condition doit être vérifiée pour qu’une section soit résistante en flexion ?

Le moment résistant doit être inférieur au moment sollicitant pour mobiliser l’acier
Le moment résistant MRd doit être supérieur ou égal au moment sollicitant MEd
Les deux moments doivent être nuls pour éviter toute fissuration
Le moment sollicitant MEd doit être supérieur ou égal au moment résistant MRd

Le moment résistant MRd doit être supérieur ou égal au moment sollicitant MEd

Explication

La résistance en flexion est satisfaite lorsque la capacité de la section, représentée par MRd, est au moins égale à la demande MEd. Si MEd dépasse MRd, la résistance disponible est insuffisante pour l’effet solliciteur.

8. Que traduit une classe d’exposition pour une partie d’ouvrage en béton ?

Les attaques environnementales et les risques de corrosion pendant l’utilisation
La période prévue d’utilisation de l’ouvrage avant son remplacement
La quantité d’armatures requise pour limiter les déformations
La résistance mécanique nécessaire sous les charges permanentes

Les attaques environnementales et les risques de corrosion pendant l’utilisation

Explication

La classe d’exposition caractérise l’environnement subi par le béton et les risques de corrosion associés pendant l’utilisation de l’ouvrage. La durée d’utilisation de projet indique une période prévue, mais ne décrit pas les agressions environnementales.

9. Quelle association entre classe d’exposition et phénomène est correcte ?

XD correspond aux sels marins, tandis que XS correspond aux attaques chimiques
XC correspond au gel, tandis que XF correspond à la carbonatation
XA correspond à l’absence d’agression, tandis que X0 correspond aux sels divers
XC correspond à la carbonatation, tandis que XS correspond aux sels marins

XC correspond à la carbonatation, tandis que XS correspond aux sels marins

Explication

La classe XC désigne l’exposition à la carbonatation et la classe XS l’exposition aux sels marins. La classe XF concerne le gel, XD les sels divers, XA les attaques chimiques et X0 l’absence d’agression.

10. Quel enchaînement décrit correctement l’effet de la carbonatation sur les armatures ?

La formation d’hydroxyles élève le pH, protège la passivation puis réduit la corrosion
La pénétration des sels marins abaisse le pH, durcit l’acier puis empêche sa corrosion
La consommation des hydroxyles augmente le pH, provoque la passivation puis bloque la corrosion
La consommation des hydroxyles abaisse le pH, provoque la dépassivation puis favorise la corrosion

La consommation des hydroxyles abaisse le pH, provoque la dépassivation puis favorise la corrosion

Explication

La carbonatation consomme les ions hydroxyles et fait passer le pH de plus de 12,5 à environ 8,5, ce qui entraîne la dépassivation puis la corrosion des armatures. La carbonatation ne protège donc pas la passivation de l’acier.

11. Quel est le rôle principal d’une longueur d’ancrage ?

Transmettre les forces d’adhérence entre une armature et le béton sans fissuration ni éclatement
Déterminer le diamètre du mandrin utilisé pour courber une armature
Transmettre les efforts d’une barre à une autre dans une zone de recouvrement
Réduire la classe d’exposition en éloignant l’acier de la surface du béton

Transmettre les forces d’adhérence entre une armature et le béton sans fissuration ni éclatement

Explication

La longueur d’ancrage permet de transmettre les forces d’adhérence entre l’acier et le béton tout en évitant une fissuration longitudinale ou un éclatement du béton. La transmission entre deux barres relève du recouvrement.

12. Quelle expression doit vérifier la longueur d’ancrage de calcul ?

lbd=α1α2α3α4α5lb,rqdAs,rqdAs,prov≥lb,minl_{bd}=\alpha_1\alpha_2\alpha_3\alpha_4\alpha_5l_{b,rqd}\frac{A_{s,rqd}}{A_{s,prov}}\geq l_{b,min}
lbd=α1α2α3α4α5lb,minAs,rqdAs,prov≥lb,rqdl_{bd}=\alpha_1\alpha_2\alpha_3\alpha_4\alpha_5l_{b,min}\frac{A_{s,rqd}}{A_{s,prov}}\geq l_{b,rqd}
lbd=α1α2α3α4α5lb,rqdAs,provAs,rqd≥lb,minl_{bd}=\alpha_1\alpha_2\alpha_3\alpha_4\alpha_5l_{b,rqd}\frac{A_{s,prov}}{A_{s,rqd}}\geq l_{b,min}
lbd=α1α2α3α4α5lb,rqdAs,rqdAs,prov≤lb,minl_{bd}=\alpha_1\alpha_2\alpha_3\alpha_4\alpha_5l_{b,rqd}\frac{A_{s,rqd}}{A_{s,prov}}\leq l_{b,min}

$$l_{bd}=\alpha_1\alpha_2\alpha_3\alpha_4\alpha_5l_{b,rqd}\frac{A_{s,rqd}}{A_{s,prov}}\geq l_{b,min}$$

Explication

La longueur de calcul est obtenue en multipliant la longueur requise par les coefficients alpha et par le rapport entre l’aire d’acier requise et l’aire d’acier prévue, puis elle doit rester au moins égale à la longueur minimale. Inverser le rapport d’aires modifierait le résultat du calcul.

13. Pour une barre tendue, quelle condition exprime la longueur minimale d’ancrage ?

lb,min≥max⁡(0,3lb,rqd;5Φ;50 mm)l_{b,min}\geq\max(0,3l_{b,rqd};5\Phi;50\,\mathrm{mm})
lb,min≥min⁡(0,3lb,rqd;10Φ;100 mm)l_{b,min}\geq\min(0,3l_{b,rqd};10\Phi;100\,\mathrm{mm})
lb,min≥max⁡(0,3lb,rqd;10Φ;100 mm)l_{b,min}\geq\max(0,3l_{b,rqd};10\Phi;100\,\mathrm{mm})
lb,min≥max⁡(0,6lb,rqd;10Φ;100 mm)l_{b,min}\geq\max(0,6l_{b,rqd};10\Phi;100\,\mathrm{mm})

$$l_{b,min}\geq\max(0,3l_{b,rqd};10\Phi;100\,\mathrm{mm})$$

Explication

Pour une barre tendue, la longueur minimale est le maximum entre 0,3lb,rqd0,3l_{b,rqd}, 10Φ10\Phi et 100 mm100\,\mathrm{mm}. La valeur 0,6lb,rqd0,6l_{b,rqd} correspond à la limite indiquée pour les barres comprimées, et non aux barres tendues.

14. Quel objectif caractérise correctement un recouvrement d’armatures ?

Transmettre les efforts de l’acier au béton tout en fixant le diamètre du mandrin
Augmenter le pH du béton et maintenir la passivation des armatures
Réduire les efforts de traction en remplaçant l’adhérence par la compression
Transmettre les efforts d’une barre à l’autre tout en limitant l’éclatement et les fissures ouvertes

Transmettre les efforts d’une barre à l’autre tout en limitant l’éclatement et les fissures ouvertes

Explication

Un recouvrement assure la continuité de transmission des efforts entre deux barres et doit limiter l’éclatement du béton ainsi que les fissures ouvertes nuisibles. La transmission entre l’acier et le béton correspond plutôt à la fonction de l’ancrage.

15. Quel diamètre minimal de mandrin est recommandé pour une barre HA de diamètre inférieur ou égal à 16 mm ?

10Φ10\Phi
4Φ4\Phi
5Φ5\Phi
7Φ7\Phi

$$4\Phi$$

Explication

Pour une barre HA dont le diamètre est inférieur ou égal à 16 mm, le diamètre minimal recommandé du mandrin vaut 4Φ4\Phi. La valeur 7Φ7\Phi est recommandée pour les barres HA de diamètre supérieur à 16 mm.

16. Dans quel ordre procède-t-on pour calculer un ancrage courbe sur appui ?

Calculer lbdl_{bd}, choisir le mandrin, puis vérifier la classe d’exposition
Choisir la classe d’exposition, vérifier les fissures, puis déterminer le diamètre de la barre
Choisir le mandrin, calculer lbdl_{bd}, puis vérifier l’acier et le béton comprimé
Vérifier le béton comprimé, choisir le mandrin, puis supprimer le calcul de lbdl_{bd}

Choisir le mandrin, calculer $$l_{bd}$$, puis vérifier l’acier et le béton comprimé

Explication

Le calcul commence par le choix du diamètre de mandrin, se poursuit par le calcul de lbdl_{bd}, puis s’achève par les vérifications de non-endommagement de l’acier et de non-rupture du béton. La classe d’exposition ne constitue pas l’étape initiale de cette procédure.

17. Laquelle de ces catégories appartient aux situations de projet à considérer pour une structure ?

Les situations constructives, géométriques, dynamiques et vibratoires
Les situations élastiques, plastiques, linéaires et non linéaires
Les situations permanentes, thermiques, hydrauliques et géologiques
Les situations durables, transitoires, accidentelles et sismiques

Les situations durables, transitoires, accidentelles et sismiques

Explication

Les situations de projet comprennent les situations durables, transitoires, accidentelles et sismiques. Les autres regroupements mélangent des propriétés, des phénomènes ou des phases d’analyse qui ne constituent pas cette classification.

18. Quel objectif caractérise principalement la vérification d’un état limite de service par rapport à celle d’un état limite ultime ?

Vérifier la capacité portante après dépassement de la résistance
Vérifier la résistance à la ruine et la sécurité des personnes
Vérifier la seule stabilité globale sous une action accidentelle
Vérifier le fonctionnement normal, le confort, l’aspect et la durabilité

Vérifier le fonctionnement normal, le confort, l’aspect et la durabilité

Explication

L’état limite de service porte sur l’usage normal de la structure, notamment le confort, l’aspect et la durabilité. La sécurité des personnes et le risque de ruine relèvent principalement de l’état limite ultime.

19. Pour satisfaire la vérification fondamentale d’un état limite ultime, quelle relation doit être respectée entre l’effet de calcul et la résistance de calcul ?

Ed=0,5RdE_d = 0,5R_d
Ed≥RdE_d \geq R_d
Rd≤0,7EdR_d \leq 0,7E_d
Ed≤RdE_d \leq R_d

$$E_d \leq R_d$$

Explication

La vérification fondamentale impose que l’effet de calcul EdE_d ne dépasse pas la résistance de calcul RdR_d. Une relation inversée autoriserait un effet supérieur à la capacité résistante, ce qui ne satisferait pas la sécurité recherchée.

20. Une charge dont la durée d’application est continue ou dont les variations sont négligeables doit être classée et notée comment ?

Comme une action permanente, notée GkG_k
Comme une action accidentelle, notée AEkA_{E_k}
Comme une action variable, notée QkQ_k
Comme une action sismique, notée Ψ0Qk\Psi_0Q_k

Comme une action permanente, notée $$G_k$$

Explication

Une action permanente possède une durée d’application continue ou des variations négligeables et se note GkG_k. La notation QkQ_k correspond à une action variable dont l’intensité évolue dans le temps.

21. Comment une action dynamique est-elle représentée dans une approche quasi statique ?

Par une action permanente de même durée
Par une valeur réduite de l’action variable
Par une résistance de calcul équivalente
Par une action statique équivalente

Par une action statique équivalente

Explication

Une approche quasi statique représente une action dynamique par une action statique équivalente. Cette représentation ne transforme pas l’action en action permanente et ne correspond pas à une réduction de sa valeur représentative.

22. Quelle expression désigne la valeur de combinaison d’une action variable ?

QkQ_k
Ψ1Qk\Psi_1Q_k
Ψ0Qk\Psi_0Q_k
Ψ2Qk\Psi_2Q_k

$$\Psi_0Q_k$$

Explication

La valeur de combinaison d’une action variable est Ψ0Qk\Psi_0Q_k. QkQ_k est la valeur caractéristique, tandis que Ψ1Qk\Psi_1Q_k et Ψ2Qk\Psi_2Q_k correspondent respectivement aux valeurs fréquente et quasi-permanente.

23. Que représente la résistance caractéristique à la compression fckf_{ck} du béton ?

La résistance maximale obtenue lors d’un essai de compression
La moyenne des résistances mesurées dans l’ensemble des nouveaux essais
Une valeur dépassée par la résistance mesurée dans 5 % des nouveaux essais
Une valeur dépassée par la résistance mesurée dans 95 % des nouveaux essais

Une valeur dépassée par la résistance mesurée dans 95 % des nouveaux essais

Explication

Par définition, fckf_{ck} est une valeur qui a une probabilité de 0,05 de ne pas être dépassée, donc elle est dépassée dans 95 % des nouveaux essais. Elle ne correspond ni à la moyenne ni à la résistance maximale mesurée.

24. Entre quelles classes s’étend la classification des résistances du béton selon l’EC2 ?

De C16/20 à C100/115
De C20/25 à C60/75
De C12/15 à C90/105
De C8/10 à C70/85

De C12/15 à C90/105

Explication

Les classes indiquées par l’EC2 vont de C12/15 à C90/105 et reposent sur la résistance caractéristique à la compression à 28 jours mesurée sur cylindre. Les autres bornes ne correspondent pas à l’intervalle fourni.

25. Pour la résistance caractéristique à la traction du béton au fractile 5 %, quelle relation faut-il utiliser ?

fctk,0,05=0,7fctmf_{ctk,0,05}=0,7f_{ctm}
fctk,0,05=1,3fctmf_{ctk,0,05}=1,3f_{ctm}
fctk,0,95=0,7fctmf_{ctk,0,95}=0,7f_{ctm}
fctk,0,05=fctm+0,7f_{ctk,0,05}=f_{ctm}+0,7

$$f_{ctk,0,05}=0,7f_{ctm}$$

Explication

Au fractile 5 %, la résistance caractéristique à la traction vérifie fctk,0,05=0,7fctmf_{ctk,0,05}=0,7f_{ctm}. Le coefficient 1,31,3 est associé au fractile 95 %, et non au fractile 5 %.

26. Dans une section en béton armé soumise à la flexion, quel rôle principal jouent respectivement l’acier d’armature et le béton ?

L’acier et le béton reprennent principalement des efforts de cisaillement.
L’acier reprend principalement la traction, tandis que le béton est surtout mobilisé en compression.
L’acier reprend principalement la compression, tandis que le béton est surtout mobilisé en traction.
L’acier et le béton reprennent des efforts de traction d’importance comparable.

L’acier reprend principalement la traction, tandis que le béton est surtout mobilisé en compression.

Explication

Dans une section fléchie, l’acier d’armature est destiné à reprendre les efforts de traction, alors que le béton contribue principalement à la reprise de la compression. Confondre ces rôles revient à attribuer au béton une capacité de traction qui n’est pas son mode principal de mobilisation.

27. Quelle distinction caractérise l’étude du béton entre l’état limite ultime et l’état limite de service ?

À l’ELU, on étudie la compression jusqu’à la rupture ultime ; à l’ELS, on utilise la loi de service et le module longitudinal Ecm.
À l’ELU, on considère un comportement parfaitement élastique ; à l’ELS, on adopte une compression proche de la rupture.
À l’ELU, on étudie principalement la traction ; à l’ELS, on néglige la loi de comportement du béton.
À l’ELU, on utilise le module longitudinal Ecm ; à l’ELS, on étudie la compression jusqu’à la rupture ultime.

À l’ELU, on étudie la compression jusqu’à la rupture ultime ; à l’ELS, on utilise la loi de service et le module longitudinal Ecm.

Explication

À l’ELU, la loi de comportement du béton est suivie jusqu’à la compression ultime, tandis qu’à l’ELS l’analyse repose sur la loi de service et le module d’élasticité longitudinal Ecm. L’emploi de Ecm comme caractéristique centrale de l’ELU inverse donc les cadres d’étude.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 57 flashcards sur Béton armé et Eurocodes.

Quelle zone d'une poutre fléchie est reprise par le béton ?

La zone comprimée.

Quelle zone d'une poutre fléchie est reprise par les armatures longitudinales en acier ?

La zone tendue.

Quels efforts produit la flexion dans une poutre en béton armé ?

Un effort de compression dans le béton et un effort de traction dans les armatures.

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