Monier plaça l'acier là où le béton était faible — en traction

Joseph Monier était un jardinier français qui n'était pas satisfait des matériaux disponibles pour les pots de fleurs. L'argile se cassait facilement et le bois s'altérait et pouvait être brisé par les racines de la plante. Il commença à fabriquer des pots et des cuves en béton, qui était bon marché et facile à façonner, mais le béton seul n'était pas assez stable — il se fissurait, car le béton est résistant lorsqu'il est comprimé mais faible lorsqu'il est étiré.

Pour rendre les récipients plus solides, Monier expérimenta l'incorporation d'un treillis de fer dans le béton. Il ne fut pas le premier à essayer de renforcer le béton, mais il en vit les possibilités et le promut avec ardeur, exposant l'idée à l'Exposition de Paris de 1867 et déposant son premier brevet le 16 juillet 1867 pour des auges en fer renforcé utilisées en horticulture.

Le point essentiel était que les deux matériaux couvraient mutuellement leur faiblesse. Le béton est facile à se procurer et à façonner et possède une forte résistance à la compression ou à l'écrasement, mais il est nettement faible en résistance à la traction ou à l'étirement. L'acier est extrêmement résistant dans cette direction de traction mais il est difficile et coûteux à travailler pour lui donner des formes sur mesure. Monier plaça donc l'acier là où se trouvait la tension — sur la face inférieure d'une dalle, dans un réseau de petites tiges — et laissa le béton faire la compression.

Il continua d'étendre l'idée avec d'autres brevets : tuyaux et bassins en fer renforcé en 1868, panneaux de façade de bâtiment en 1869, ponts en 1873 et poutres en 1878. En 1875, le premier pont en béton armé de fer jamais construit fut édifié au Château de Chazelet, avec Monier comme concepteur.

Noyer un treillis pour la traction

Le béton est résistant en compression mais faible en traction, de sorte qu'un récipient en béton simple se disloque.

L'acier est extrêmement résistant en traction mais dur et coûteux à former en formes sur mesure.

Monier plaça un treillis de fer là où agit la contrainte de traction, afin que l'acier absorbe l'effort que le béton ne peut supporter.

Le résultat fut un composite plus résistant que chacun des matériaux pris seul, et bon marché et coulable comme le béton.

Lorsqu'un matériau cède sous un type de contrainte, associez-le à un autre qui porte cette contrainte, en plaçant chacun là où la charge l'exige plutôt que de chercher à renforcer le plus faible seul.

En 1885, l'ingénieur allemand Gustav Adolf Wayss acheta le brevet de Monier et fit du béton armé un matériau de construction sérieux, fondant des entreprises dont Wayss & Freytag et promouvant le système Monier à travers l'Allemagne. Monier fit faillite en 1888 et mourut dans la pauvreté en 1906, bien que son nom ait perduré dans la Monier Pipe Company et dans d'innombrables structures en béton armé. Le béton armé devint l'épine dorsale de la construction moderne, et les brevets qu'il vendit à l'étranger pour des sommes forfaitaires rapportèrent des fortunes à d'autres. Le réservoir qu'il conçut à Clamart, en France, est toujours debout.