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LES ÉDITIONS DU CERIB

Conception et mise en œuvre des chaînages dans

les murs de maçonnerie en zone sismique

Conception and setting up of laps in confi ned masonry walls

ProduitsSystèmes 193.E

NJ/JROPS 129 / Produits - Systèmes

Réf. 193.E

Février 2009

par

Nicolas JURASZEK

André de CHEFDEBIEN

Paul SAUVAGE

Baptiste HAINAULT

Conception et miseen œuvre des chaînagesdans les murs de maçonnerie en zone sismique

Conception and setting up of laps in confi ned masonry walls

issn 0249-6224

ean 9782857552215

ProduitsSystèmes

2

Études et Recherches

Avant-propos

Ce rapport est articulé en deux parties :

- la première partie est destinée au lecteur qui souhaite apprécier

très rapidement si l’étude évoquée le concerne, et donc si les

méthodes proposées ou si les résultats indiqués sont directement

utilisables pour son entreprise ;

- la deuxième partie de ce document est plus technique ; on y

trouvera donc tout ce qui intéresse directement les techniciens de

notre industrie.

© CERIB – 28 Épernon

193.E – février 2009 - ISSN 0249-6224 – EAN 9782857552215

Tous droits de traduction, d’adaptation et de reproduction par tous procédés réservés pour tous pays

La loi du 11 mars 1957 n’autorisant, aux termes des alinéas 2 et 3 de l’article 41, d’une part, que les « copies ou reproductions strictement réservées à l’usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective » et, d’autre part, que les analyses et les courtes citations dans un but d’exemple et d’illustration, « toute représentation ou reproduction intégrale, ou partielle, faite sans le consentement de l’auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause, est illicite » (alinéa 1er de l’article 40).Cette représentation ou reproduction, par quelque procédé que ce soit, constituerait donc une contrefaçon sanctionnée par les articles 425 et suivants du Code pénal.


3

S O M M A I R E

Résumé ...................................................................................................... 5

1. Synthèse de l’étude .................................................................................. 7

2. Dossier d’étude ....................................................................................... 9

2.1. Description de la méthode ....................................................................................9

2.2. Justifi cation de la méthode ..................................................................................11

2.2.1. Protocole expérimental .................................................................................................................11

2.2.2. Analyse des essais .......................................................................................................................13

2.2.3. Mandrin de cintrage de 4 Φ .........................................................................................................................14

2.2.4. Mandrin de cintrage de 5 Φ .........................................................................................................................18

2.2.5. Analyse des résultats ...................................................................................................................25

2.3. Expérimentation sur chantier ...............................................................................27

Conclusion ..............................................................................................................31

Bibliographie ...........................................................................................................31

4



5

RésuméLes murs en maçonnerie de blocs creux 20 cm d’épaisseur représentent la très

grande majorité des façades en maison individuelle. Le but de cette étude est de

proposer une nouvelle méthode de conception et de réalisation de chaînages dans

les murs de maçonnerie en zone sismique. L’objectif est de présenter et de justifi er

un mode de mise en œuvre garantissant à la fois la résistance mécanique de

l’assemblage et une exécution aisée pour des façades en blocs creux de 20 cm.

Cette méthode consiste à réaliser la continuité des chaînages horizontaux à l’aide

de boucles enserrant les armatures du chaînage vertical. Le diamètre de cintrage

de ces boucles doit être de 5 fois le diamètre des armatures.

La méthode proposée est conforme à la nouvelle réglementation sismique.

SummaryMasonry walls represent the majority of individual house fronts. The object of this article is to present a method for the setting up of continuous horizontal reinforcement in masonry walls. The object of the study is to propose and justify a method which will guarantee both the mechanical resistance and an easy installation of the connection. The method consists in arranging the horizontal reinforcement in continuity with the help of loops tightening the vertical reinforcement. So as to justify the use of loops, 2 mandrel diameters have been tested in order to check the mechanical resistance of the connection.

RemerciementsNous tenons à remercier les entreprises suivantes, pour l’aide qu’elles ont eu la gentillesse de nous apporter, et qui nous a permis de réaliser cette étude :- Armatures Mancelles ;- Armo Préfa ;- Palalzzini Filippucci.

6



7

Une nouvelle réglementation parasismique va entrer en application en 2009. Deux principales évolutions sont à noter :- l’extension des zones concernées ;- le changement des normes de conception des bâtiments (passage des PS92 à l’Euro-

code 8).

L’Eurocode 8 [1] et [2] est la norme européenne de conception parasismique des ouvrages. Cet Eurocode dispose d’une annexe nationale qui permet d’adapter certains coeffi cients aux spécifi cités de chaque pays. Il a ainsi été créé en France un groupe de travail chargé de défi nir les paramètres concernant la maçonnerie. Ce groupe s’est également interrogé et a proposé des solutions sur des détails constructifs qui n’étaient pas abordés par l’Eurocode 8.

Dans ce contexte, le CERIB, qui a activement collaboré au sein de ce groupe de travail, s’est intéressé à une méthode de réalisation des recouvrements des armatures, et principalement aux points les plus critiques que sont les angles de maçonnerie.

Ce document a pour objectif de présenter l’ensemble des travaux réalisés sur ce point. Le travail se décompose en trois phases :- la recherche d’une solution ;- la justifi cation mécanique ;- l’expérimentation sur chantier.

Les résultats obtenus permettent de simplifi er la méthode de mise en œuvre, tout en garan-tissant la résistance mécanique de l’assemblage ainsi réalisé. L’expérimentation effectuée sur une maçonnerie de 20 cm d’épaisseur a permis d’obtenir d’excellents résultats. Le remplis-sage des poteaux de chaînage est assuré en employant un béton fl uide, mais principalement grâce à l’alvéole de 15 cm de diamètre contre 12 cm avec les précédentes normes.

1. Synthèse de l’étude

8



9

2. Dossier d’étude2.1. Description de la méthode

La réalisation des recouvrements des armatures est fondamentale pour garantir la résistance d’un ouvrage. Par conséquent, une attention particulière doit être portée sur ce point. Or, pour garantir ou tout du moins prévenir tout risque de malfaçon, des techniques simples de mise en œuvre doivent être recherchées et privilégiées, tout en garantissant la résistance mécanique.

Cette étude entre dans cette optique de recherche d’une solution facilitant l’exécution sur chantier sur un point qui est apparu comme le plus critique, à savoir la liaison entre les chaî-nages verticaux et horizontaux au niveau des angles des maçonneries. Les normes actuelles (PS92 et PS-MI 89 révisées 92) n’autorisaient que des recouvrements à l’aide de coudes à 90° (fi gure 1).

Or cette solution est très diffi cile à mettre en œuvre, d’où un risque important de malfaçons. De leur côté, les futures normes (Eurocodes 6 [3] et 8) traitant des maçonneries et du sismi-que ne préconisent pas de méthode. Ce point n’y est pas traité, il était permis au groupe de rédaction de l’annexe nationale de l’Eurocode 8 de proposer et de justifi er une éventuellement nouvelle. Le CERIB s’est alors intéressé à une méthode employant des boucles (fi gure 2).

Cette méthode a l’avantage d’être plus simple de mise en œuvre. Pour ce faire, il a fallu déter-miner le diamètre de cintrage des boucles (fi gure 3). En effet, plus les armatures sont pliées,

Figure 1exemple de recouvrement par coudes à 90° [7]

Figure 1exemple de recouvrement par coudes à 90° [7]

10


plus elles sont fragilisées. Dans le même temps, plus l’espace réservé au béton à l’intérieur de la boucle est petit, plus la résistance de l’assemblage est faible. Il a donc fallu trouver le diamètre de cintrage optimal des boucles.

Figure 2exemple de

recouvrement par boucles [5]

Figure 2exemple de

recouvrement par boucles [5]


11

Nous avons alors procédé à des montages en laboratoire afi n de le déterminer le diamètre de cintrage (fi gure 4). Nous nous sommes placés dans la confi guration la plus défavorable en utilisant des armatures de 12 mm de diamètre (au lieu de 10 mm au minimum) et nous avons testé différents diamètres de cintrage.

Ces essais en laboratoire ont permis de conclure que deux diamètres de cintrages pouvaient potentiellement convenir : 4 ou 5 Φ, où Φ est le diamètre de l’armature (soit 48 ou 60 mm dans le cas de HA 12).Nous avons alors testé la résistance mécanique d’assemblages réalisés avec ces deux dia-mètres de cintrage.

2.2. Justifi cation de la méthode [4]

2.2.1. Protocole expérimental

Afi n de vérifi er le respect des exigences demandées à ce type de montage, il a fallu concevoir un dispositif expérimental reproduisant la confi guration du chaînage et pouvant être testé sous chargement cyclique alterné. Nous avons testé le montage avec un chaînage constitué de 4 ha 12, ce qui représente la plus grande section d’acier utilisée en chaînage de maçon-nerie. Pour ce faire, nous avons conçu les corps d’épreuve tels que les montrent les fi gures 5 et 6.

Figure 3défi nition du diamètre de cintrage

Figure 3défi nition du diamètre de cintrage

Figure 4essai en laboratoire du montage avec boucles

Figure 4essai en laboratoire du montage avec boucles

12


Les aciers du chaînage vertical, transversaux aux boucles en recouvrement sont soudés sur des plaques afi n de simuler leur ancrage dans la masse du chaînage.

Le détail des caractéristiques des matériaux utilisés est donné dans le tableau 1.

Chaînage Éléments Grandes boucles Petites boucleshorizontal Dimension de la section de béton 12 cm x 15 cm 12 cm x 15 cm

horizontal Diamètre de mandrin des boucles 60 mm/5 Ø 48 mm/≈ 4 Ø

horizontal Type d’acier boucles HA12 B 500 B* HA12 B 500 B*

horizontal Type d’acier cadre HA 5 B 500 A** HA5 B 500 A**

horizontal Nombre de boucles 2 x 2 2 x 2

horizontal Nombre de cadres 3 x 2 3 x 2

horizontal Espacement des cadres 144 mm 12 Ø 144 mm 12 Ø

vertical Type armature HA12 B 500 A** HA12 B 500 A**

vertical Nombre d’armatures 4 4

* L’allongement garanti des aciers est de 5 %** L’allongement garanti des aciers est de 2,5 %

Un béton fl uide a été utilisé (classe d’affaissement S4 selon la NF EN 206-1) et dont la com-position est donnée dans le tableau 2.

Matériau VolumeGranulats 4/8 900 kg/m³

Sable 0/5 840 kg/m³

ciment 350 kg/m³

eau 164 L/m³

Plastifi ant Entraîneur d’Air 5 L/m³

Le béton utilisé est de classe C25/30 (Résistance moyenne de 29 MPa déterminée par essais normalisés sur éprouvettes cylindriques).

Un chargement cyclique alterné de fréquence F = 0,5 Hz est appliqué avec un pilotage en force pour les essais 1 à 6, les limitations du système hydraulique ont fi xé la fréquence des essais suivants (7 à 9) à 0,25 Hz. Le chargement est constitué de plusieurs trains de 3 cycles d’am-plitude croissante, allant jusqu’à une force Fmax = 1,10 x fy, avec fy la limite d’élasticité norma-lisée de l’acier de béton armé. Ce mode de chargement s’inspire de la norme NF EN 12512 : Essais cycliques d’assemblages réalisés par organes mécaniques [6].

Figures 5 et 6schémas des corps

d’épreuve

Figures 5 et 6schémas des corps

d’épreuve

Tableau 1détail

des caractéristiques des matériaux

Tableau 1détail

des caractéristiques des matériaux

Tableau 2composition du

béton des chaînages

Tableau 2composition du

béton des chaînages


13

Les déplacements ont été initialement mesurés entre les traverses de chargement, les valeurs obtenues incluent les rattrapages de jeu au niveau des attaches du corps d’épreuve et condui-sent à une sous-estimation de la rigidité. Des capteurs complémentaires ont été par la suite disposés de part et d’autre de l’assemblage (voir fi gure 23), et ont permis d’enregistrer, pour la partie élastique, des déplacements conformes à la rigidité attendue de l’assemblage.

2.2.2. Analyse des essais

Pour pouvoir justifi er le diamètre du mandrin de cintrage utilisé, il est nécessaire de vérifi er la résistance du noyau de béton sous sollicitations sismiques.Le bon comportement des armatures pliées en boucles est normalement assuré par le respect du diamètre minimal de cintrage de l’Eurocode 2 soit 4 Φ. Un examen des armatures a permis de constater qu’aucune rupture, ni aucune fi ssuration des barres en acier n’étaient survenues pour les deux diamètres de mandrin de cintrage, c’est-à-dire 4 et 5 Φ, que ce soit lors du pliage ou après les essais (fi gure 8).

Figure 7dispositif d’essaiFigure 7dispositif d’essai

Figure 8état des armatures après essais (le béton a été enlevé pour permettre l’observation des armatures)

Figure 8état des armatures après essais (le béton a été enlevé pour permettre l’observation des armatures)

14


La rupture du noyau de béton est caractérisée par une chute brutale de raideur de l’assem-blage et par une augmentation du glissement. Lors du renversement des efforts, on constate alors un «rattrapage» des déplacements à force quasi-nulle. Pour la quantifi cation du glisse-ment, on mesure la variation du déplacement entre – 15 et +15 kN (fi gure 9).

-150

-100

-50

0

50

100

150

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Déplacement (mm)

For

ce(k

N)

Glissement-15

15

Même si les nœuds ne sont pas des zones destinées à dissiper l’énergie libérée par le séisme, nous allons mesurer et étudier l’évolution de l’énergie dissipée Ed. À partir des essais, il est possible d’évaluer l’énergie dissipée par l’assemblage après N cycles par la formule ci-des-sous :

n

0n

1nn1nnd 2

ddFFE

(1)Où :Fn est la force à l’instant n,dn est le déplacement à l’instant n.

Nous allons successivement étudier le comportement des assemblages réalisés avec des armatures pliées avec un mandrin de cintrage de 4 puis de 5 Φ.

2.2.3. Mandrin de cintrage de 4 Φ

Les fi gures 7, 9 et 11 représentent les courbes force-déplacement obtenues lors des essais avec les assemblages réalisés avec un mandrin de cintrage de 4 Φ. On constate, sur les essais n° 1 et n° 3, un assouplissement de l’assemblage, associé au même moment à une augmentation rapide du glissement au cours des cycles. Ces constatations sont synonymes d’une rupture du noyau de béton. Ces observations sont confi rmées par les fi gures 10 et 14 pour la rigidité et les fi gures 11 et 15 pour le glissement. Lors de l’essai n° 2, il n’y a pas eu de rupture du noyau de béton, comme le confi rment les fi gures 12 et 13.

Figure 9méthode de mesure

de glissement

Figure 9méthode de mesure

de glissement


15

-300

-200

-100

0

100

200

300

-10 -5 0 5 10 15 20 25

Déplacement (mm)

Fo

rce

(kN

)

0

5

10

15

20

25

0 10 20 30 40 50Temps (s)

Glis

sem

ent

(mm

)

-300

-200

-100

0

100

200

300

-10 -5 0 5 10 15 20 25

Déplacement (mm)

For

ce(k

N)

Figure 10faciès de fi ssuration et courbe force-déplacement avec un diamètre de mandrin de 4 Φ lors de l’essai n° 1


Figure 11évolution du glissement au cours des cycles avec un diamètre de mandrin de 4 Φ lors de l’essai n° 1




16


0

5

10

15

20

25

0 10 20 30 40 50Temps (s)

Glis

sem

ent

(mm

)

-300

-200

-100

0

100

200

300

-10 -5 0 5 10 15 20 25

Déplacement (mm)

For

ce(k

N)

0

5

10

15

20

25

0 10 20 30 40 50Temps (s)

Glis

sem

ent(

mm

)

Figure 13évolution du

glissement au cours des cycles avec

un diamètre de mandrin de 4 Φ

lors de l’essai n° 2





Figure 14faciès de fi ssuration

et courbe force-déplacement avec
















17

Les fi gures 16, 17 et 18 montrent l’évolution de l’énergie dissipée Ed au cours des cycles. On constate que la rupture du noyau de béton entraîne une augmentation brutale de la dis-sipation d’énergie. Cette importante dissipation est due aux frottements et à la fi ssuration du noyau de béton.

0

1

2

3

4

5

6

7

0 10 20 30 40 50Temps (s)

En

erg

ied

issi

pée

(kJ)

0

1

2

3

4

5

6

7

0 10 20 30 40 50Temps (s)

Ener

gie

dis

sip

ée(k

J)

Figure 16évolution de l’énergie dissipée au cours du temps avec un mandrin de 4 Φ lors de l’essai n° 1




18


0

1

2

3

4

5

6

7

0 10 20 30 40 50Temps (s)

Ener

gie

dis

sip

ée(k

J)

Ces analyses nous permettent de conclure que, dans cette confi guration, l’utilisation d’un mandrin de cintrage de 4 Φ ne permet pas de garantir l’intégrité du noyau de béton lors de chargements cycliques alternés de type séisme.

2.2.4. Mandrin de cintrage de 5 Φ

Même si le diamètre du mandrin n’augmente pas beaucoup par rapport aux essais précé-dents, les résultats obtenus sont sensiblement différents. Les fi gures 19, 21, 23, 25 et 27 représentent les courbes force-déplacement obtenues lors des essais avec les assemblages réalisés avec un mandrin de cintrage de 5 Φ. On observe que l’assemblage conserve la rigi-dité au cours des cycles et que le glissement augmente lentement, sans atteindre des valeurs importantes, synonymes d’une rupture du noyau. Ces observations sont confi rmées par les fi gures 19 à 28.

-300

-200

-100

0

100

200

300

-10 -5 0 5 10 15 20 25

Déplacement (mm)

For

ce(k

N)

Figure 18évolution de

l’énergie dissipée au cours du temps avec

un mandrin de 4 Φ lors de l’essai

n° 3




n° 3










19

0

5

10

15

20

25

0 10 20 30 40 50Temps (s)

Glis

sem

ent

(mm

)

-300

-200

-100

0

100

200

300

-10 -5 0 5 10 15 20 25

Déplacement (mm)

For

ce(k

N)

0

5

10

15

20

25

0 10 20 30 40 50Temps (s)

Glis

sem

ent

(mm

)







20


-300

-200

-100

0

100

200

300

-10 -5 0 5 10 15 20 25

Déplacement (mm)

For

ce(k

N)

0

5

10

15

20

25

0 10 20 30 40 50Temps (s)

Glis

sem

ent

(mm

)

-300

-200

-100

0

100

200

300

-10 -5 0 5 10 15 20 25

Déplacement (mm)

Forc

e(k

N)

















Figure 25courbe force-

déplacement avec un diamètre de

mandrin de 5 Φ lors de l’essai n° 7



mandrin de 5 Φ lors de l’essai n° 7


21

0

5

10

15

20

25

0 10 20 30 40 50 60 70Temps (s)

Glis

sem

ent

(mm

)

-300

-200

-100

0

100

200

300

-10 -5 0 5 10 15 20 25

Déplacement (mm)

Fo

rce

(kN

)

0

5

10

15

20

0 10 20 30 40 50 60 70Temps (s)

Glis

sem

ent

(mm

)



Figure 27courbe force-déplacement avec un diamètre de mandrin de 5 Φ lors de l’essai n° 8

Figure 27courbe force-déplacement avec un diamètre de mandrin de 5 Φ lors de l’essai n° 8



22


La dissipation d’énergie reste très limitée, comme le montrent les fi gures 29, 30, 31, 32 et 33.

0

1

2

3

4

5

6

7

0 10 20 30 40 50Temps (s)

Ener

gie

diss

ipée

(kJ)

0

1

2

3

4

5

6

7

0 10 20 30 40 50Temps (s)

Ene

rgie

dis

sip

ée(k

J)




n° 4




n° 4




n° 5




n° 5


23

0

1

2

3

4

5

6

7

0 10 20 30 40 50Temps (s)

Ener

gie

diss

ipée

(kJ)

0

1

2

3

4

5

6

7

0 10 20 30 40 50 60 70Temps (s)

En

erg

ied

issi

pée

(kJ)

0

1

2

3

4

5

6

7

0 10 20 30 40 50 60 70Temps (s)

En

erg

ied

issi

pée

(kJ)







24


Ces analyses nous permettent de conclure que, dans cette confi guration, l’utilisation d’un mandrin de cintrage de 5 Φ permet de vérifi er la résistance du noyau de béton lors de char-gements cycliques alternés de type séisme.

Suite à l’essai n° 8, un essai complémentaire a été effectué sur le corps d’épreuve afi n de déterminer le comportement de l’assemblage en fatigue. À cette fi n, une série de 50 cycles ont été effectués avec un chargement correspondant à la limite d’élasticité des aciers (225 kN). Les fi gures 34 à 36 donnent les résultats obtenus.

-300

-200

-100

0

100

200

300

-10 -5 0 5 10 15 20 25

Déplacement (mm)

Fo

rce

(kN

)

0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200Temps (s)

Glis

sem

ent

(mm

)



mandrin de 5 Φ lors de l’essai n° 9 (essai de fatigue)



mandrin de 5 Φ lors de l’essai n° 9 (essai de fatigue)




lors de l’essai n° 9 (essai de fatigue)




lors de l’essai n° 9 (essai de fatigue)


25

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200Temps (s)

Ener

gie

diss

ipée

(kJ)

Nous pouvons constater la bonne tenue mécanique de l’assemblage. On ne peut observer aucune augmentation de l’endommagement ou du glissement. Par contre l’énergie dissipée par l’assemblage augmente linéairement, vraisemblablement à cause des glissements avec des frottements constants.

2.2.5. Analyse des résultats

Même si la variation entre les deux diamètres de cintrage testés est faible, les essais ont mon-tré un comportement sensiblement différent entre eux. Dans le cas des boucles de diamètre 4 Φ, il y a endommagement important avec le plus souvent perte de la capacité portante. Dans le cas des boucles de diamètre 5 Φ, il y a systématiquement maintien de la capacité portante et endommagement progressif le plus souvent très limité. En effet, la fi gure 37 mon-tre l’évolution de l’endommagement lors des phases de traction pour l’ensemble des essais (sauf essai n° 9 en fatigue). Les courbes grises correspondent aux essais avec le diamètre 4 Φ et celles en noir aux essais avec le diamètre 5 Φ. Plus la valeur de l’endommagement D est élevée, plus la structure est endommagée.

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

0 5 10 15 20 25Cycle

En

do

mm

agem

ent

D

Figure 36évolution de l’énergie dissipée au cours du temps avec un mandrin de 5 Φ lors de l’essai n° 9 (essai de fatigue)

Figure 36évolution de l’énergie dissipée au cours du temps avec un mandrin de 5 Φ lors de l’essai n° 9 (essai de fatigue)

Figure 37évolution de l’endommagement D au cours des cycles

Figure 37évolution de l’endommagement D au cours des cycles

26


L’endommagement est mesuré grâce à l’évolution de la pente sur les courbes force-dépla-cement :

EE~

1D (2)

Où :

E~ est le module d’élasticité de l’assemblage endommagé,E est le module d’élasticité de l’assemblage vierge.

On constate que sur l’ensemble des essais avec les boucles de 5 Φ, l’endommagement reste limité alors qu’il augmente brutalement lors de 2 des essais avec les boucles de 4 Φ.

Ces observations sont confi rmées par la mesure de la rigidité de l’assemblage au cours des cycles. Lors des premiers cycles, on observe une légère augmentation de la rigidité, due à une consolidation de la matrice cimentaire liée à une réorganisation granulaire. Lorsque le noyau de béton rompt, la rigidité, principalement en compression, chute brutalement puis se stabilise.En raison de la non-linéarité due au glissement, on calcule les rigidités k sur les phases de chargement entre le moment où la force atteint 15 kN et la force maximale.La rigidité k est la force requise par unité de déplacement et est donnée par la formule sui-vante :

ldFd

k (3)

Où :dF est la variation de force,dl est la variation de déplacement.

La fi gure 38 montre l’évolution de la rigidité en compression et en traction au cours de l’essai n° 3. Lors de cet essai, le noyau de béton a rompu.Lors de l’essai n° 9, le test de fatigue, où au contraire, l’assemblage est resté intact, comme le montre la fi gure 39. Après la phase de consolidation, les rigidités demeurent constantes.

0

50

100

150

200

0 10 20 30 40 50Temps (s)

k(k

N/m

m)

Traction

Compression

Figure 38évolution de la rigidité en

compression et en traction lors de

l’essai n° 3

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compression et en traction lors de

l’essai n° 3


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0

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0 50 100 150 200Temps (s)

k(k

N/m

m)

Traction

Compression

Toutes ces constatations semblent montrer que la diminution de volume du noyau de béton entre les boucles 5 Φ et les boucles 4 Φ conduit à une propension plus importante à l’écrase-ment du béton du noyau soumis aux mêmes forces de compression et de cisaillement.

2.3. Expérimentation sur chantier

La dernière étape de l’étude a consisté à vérifi er sur chantier à la fois la facilité de mise en œuvre de l’assemblage, mais également à s’assurer que le remplissage du poteau s’effectuait sans diffi cultés.Pour cette expérimentation, nous avons collaboré avec la FFB-UMGO. Les plans de ferraillage ont été fournis à une entreprise de bâtiment de la région de Caen, entreprise habituée à réa-liser des chantiers en zone sismique.

Figure 39évolution de la rigidité en compression et en traction lors de l’essai n° 9 (essai de fatigue)

Figure 39évolution de la rigidité en compression et en traction lors de l’essai n° 9 (essai de fatigue)

Figure 40vue générale du chantier

Figure 40vue générale du chantier

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Cet entrepreneur a testé la solution lors de la construction d’une maison individuelle au niveau de deux angles (fi gure 40). Le chaînage était constitué de 4 ha 12, toujours pour être dans la confi guration la plus défavorable. Le cintrage des armatures a été effectué directement sur chantier. Les aciers n’ont pas été endommagés.Les fi gures 41 et 42 montrent le résultat du montage.

Le montage est conforme aux spécifi cations des Eurocodes et des DTU : l’épaisseur des blocs est de 20 cm et celle de la planelle est de 5 cm, le repos du plancher est de 3 cm, l’en-robage des armatures est respecté. L’alvéole des blocs poteaux est de 15 cm de diamètre comme spécifi é dans l’Eurocode 8.

Figures 41 et 42réalisation sur

chantier de l’assemblage

Figures 41 et 42réalisation sur

chantier de l’assemblage


29

Le remplissage des chaînages verticaux a été coulé en même temps que le plancher. Un béton fl uide a été commandé à une centrale et livré sur chantier (fi gure 43). Aucune spécifi cité supplémentaire n’a été demandée. Afi n de faciliter le remplissage des poteaux de chaînage, le béton a été vibré en surface à l’aide d’une aiguille (fi gure 44).

Figure 43livraison du bétonFigure 43livraison du béton

Figure 44remplissage d’un poteau de chaînage

Figure 44remplissage d’un poteau de chaînage

30


Le remplissage des poteaux a été effectué sur une hauteur d’étage. Le béton étant fl uide, le remplissage s’est effectué sans diffi cultés (fi gure 45). Un contrôle du remplissage a été effec-tué en bas de chacun des deux poteaux. Les alvéoles étaient dans les deux cas parfaitement remplies (fi gure 46).

Figure 45remplissage

des poteaux de chaînage sur une

hauteur d’étage

Figure 45remplissage

des poteaux de chaînage sur une

hauteur d’étage

Figure 46contrôle visuel du

remplissage du poteau

Figure 46contrôle visuel du

remplissage du poteau


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Conclusion

Cette étude a permis de proposer et de valider une nouvelle méthode de réalisation des jonctions entre les chaînages à l’aide de boucles pour les murs de maçonnerie en zones sismiques. Ainsi, il a été démontré qu’il était possible d’utiliser des barres pliées avec un dia-mètre de cintrage supérieur ou égal à 5 Φ sans générer une rupture du noyau de béton sous chargement cyclique alterné.Pour assurer leur fonction, les jonctions entre chaînages doivent être réalisées avec soin. Afi n de couvrir les aléas du chantier, en particulier en terme de qualité du béton, il est souhaitable d’adopter un diamètre de boucle qui ne soit pas inférieur à 60 mm.L’expérimentation sur chantier en collaboration avec la FFB-UMGO a également permis de tester la facilité de mise en œuvre de cette méthode et de vérifi er que le remplissage des poteaux de chaînage était bien exécuté, grâce à l’emploi d’un béton fl uide.Les résultats de cette étude ont été intégrés au guide d’application de l’Eurocode 8 pour les maçonneries et permettent ainsi d’assurer la pérennité de la solution de façade traditionnelle en blocs creux de 20 cm d’épaisseur.

Bibliographie

[1] NF EN 1998-1 Eurocode 8

Calcul des structures pour leur résistance aux séismes – Partie 1 : Règles générales, actions sismiques et règles pour les bâtiments.

2004

[2] NF EN 1998-1 AN Eurocode 8

Calcul des structures pour leur résistance aux séismes – Partie 1 : Règles générales, actions sismiques et règles pour les bâtiments.

2006

[3] NF EN 1996-1-1 Eurocode 6

Calcul des ouvrages en maçonnerie – Partie 1-1 : Règles générales pour les ouvrages en maçonnerie armée et non armée.

2005

[4] Nicolas Juraszek, André de Chefdebien, Paul Sauvage, Baptiste Hainault

Réalisation des recouvrements dans les murs de maçonnerie chaînée. À paraître en 2008

[5] AFPS

Guide des dispositions constructives parasismiques. Presses de l’École Nationale des Ponts et Chaussées, 2006

[6] NF EN 12512

Essais cycliques d’assemblages réalisés par organes mécaniques. 2002

[7] AFPS

Guide CP-MI Antilles : Construction parasismique des maisons individuelles aux Antilles. 2004

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