C 2.45

MINISTERE DE L'HABITAT ET DE L'URBANISME

documenttechniquerèglementaireDTR

REGLES DE CONCEPTION

ET DE CALCUL

DES MACONNERIES

MINISTERE DE L’HABITAT ET DE L’URBANISME

DOCUMENT TECHNIQUE REGLEMENTAIRED.T.R. C2-45

REGLES DE CONCEPTIONET DE CALCUL DES MACONNERIES

2ème édition

Centre National d’Etudes et de Recherches Intégrées du Bâtiment2005

ISBN : 9961-845-21-8Dépôt légal : 1955-2005

COMPOSITION DU GROUPE TECHNIQUE SPECIALISE

« Règles de conception et de calcul des maçonneries »D.T.R C2-45

Président du Groupe :

Mr. BACHA Said Président Directeur Général E.T.R Boumerdès

Vice Président du Groupe :

Mr. REMAS Abdelkader Chargé de Recherche - C.G.S

Rapporteurs :

MM. HAKIMI Laabed Chargé d’Etudes - C.N.E.R.I.B IDIR Mustapha Attaché de Recherche - C.N.E.R.I.B

Membres :

MM. AIT BELKACEM Ingénieur/ Chef de Département - E.R BlidaAZZI Madani Chef de Laboratoire - C.T.C CentreBELHAMEL Farid Attaché de Recherche - C.N.E.R.I.BBENDIA Azzedine Attaché de Recherche - C.N.E.R.I.BDERMOUCHE Rabah Chef de Département - E.P.L.F BoumerdèsHACHANI Djelloul Chef de Département - SORECALIKEDJI Mourad Ingénieur Principal - C.T.C CentreKHALED Hishem Chargé de Recherche - C.N.E.R.I.BMELIHA Amine Ingénieur - C.A.A.RROUIDJALI Réda Chef d’Agence - C.T.C CentreSAADALAH Messaoud Chef d’Agence Blida - CTC CentreSAKHRAOUI Said Attaché de Recherche - C.N.E.R.I.B

ARRETE MINISTERIEL PORTANT APPROBATION DU DOCUMENT TECHNIQUEREGLEMENTAIRE RELATIF AUX

REGLES DE CONCEPTION ET DE CALCUL DES MACONNERIES

LE MINISTRE DE L’HABITAT,

- Vu le décret présidentiel n°96-01 du 14 Chaâbane 1416 correspondant au 05 janvier 1996portant nomination des membres du Gouvernement ;

- Vu le décret n°87-234 du 11 Rabie El Aouel 1408 correspondant au 03 Novembre 1987 modi-fiant le décret n°83-313 du 06 Moharem 1403 correspondant au 23 Octobre 1982 portant trans-formation de l’Institut National d’Etudes et de Recherches du Bâtiment (INERBA) en CentreNational d’Etudes et de Recherches Intégrées du Bâtiment (CNERIB) ;

- Vu le décret n°96-213 du 13 Dhi-Hidja 1406 correspondant au 19 Août 1986 portant créationd’une Commission Technique Permanente pour le Contrôle Technique de la Construction ;

- Vu le décret exécutif n°92-176 du 01 Dou El Kaada 1412 correspondant au 04 mai 1992 fixantles attributions du Ministre de l’Habitat ;

- Vu l’arrêté n°18/SPM du 22 Joumada El Oula 1413 correspondant au 06 décembre 1993 mo-difié par l’arrêté n°05 du 11 Rabie Ethani 1414 correspondant au 17 septembre 1994 portantcomposition de la Commission Technique Permanente pour le Contrôle Technique de la Cons-truction ;

A R R E T E

ARTICLE 01 : Est approuvé le Document Technique Réglementaire D.T.R C2-45 intitulé « REGLES DE CONCEPTION ET DE CALCUL DES MACONNERIES » annexé à l’original du présent arrêté.

ARTICLE 02 : Le Centre National d’Etudes et de Recherches Intégrées du Bâtiment (CNERIB)est chargé de l’édition et de la diffusion du présent Document TechniqueRéglementaire.

ARTICLE 03 : Le présent arrêté sera publié au Journal Officiel de la République Algérienne Démocratique et Populaire.

Fait à Alger, le 24 juillet 1996

Le Ministre de l’Habitat

P R E A M B U L E

Le présent Document Technique Réglementaire (D.T.R) a pour objet de fixer des règles de conceptionet de calcul des structures ordinaires en maçonnerie.

L’établissement de ces règles est basé essentiellement sur les caractéristiques mécaniques des élé-ments de constitution de la maçonnerie.

Les dispositions du D.T.R s’appliquent à toutes les maçonneries avec joints en mortier traditionnel ouen mortier colle de liaison des éléments (briques rouge, silico-calcaire, de plâtre, de béton de terrestabilisée (B.T.S), le parpaing de ciment ou la pierre de taille).

Par contre, le D.T.R ne s’applique pas aux maçonneries en panneaux à hauteur d’étage ou de longueurdépassant 0,60 m.

Afin de faciliter l’utilisation des dispositions édictées par le D.T.R, un exemple de calcul et un lexiqueexplicatif des mots techniques sont insérés au document.

S Y M B O L E S

Eo : Module de déformation longitudinale initialeE : Module de déformation longitudinaleα : Constante élastique de la maçonnerieR : Résistance moyenne de ruptureσ : Contrainte normale de compressionσm : Résistance à la compression du mortierσb : Résistance à la compression du blocRt

b : Résistance à la traction du blocσg : Contrainte de compression due aux charges permanentesRn : Résistance nominale de la maçonnerieKc : Coefficient de sécurité en compressionKf : Coefficient de sécurité en flexionRadm : Résistance admissible de la maçonnerie en compressionV : Coefficient de variation de la maçonnerieτ : Contrainte de cisaillement de la maçonnerieτadm : Résistance admissible au cisaillementτlim : Contrainte limite de cisaillementτo : Contrainte de cisaillement à contrainte verticale nulleG : Charge permanenteS : Surchargemld : Coefficient de fluageφ : Coefficient de flambementω : Coefficient de majoration de la contrainte de compressionAc : Section effective d’appuib : Largeur du mureo, e'o, eaccid: Excentricités, totale, réelle, accidentelle respectivementM : Moment fléchissantN : Effort normalλ r : Coefficient d’élancementlo : Hauteur de flambementr : Rayon de girationλh : Elancement géométrique d’un murλf

h : Elancement fictifH : Hauteur de murh : Hauteur du mur à partir du point d’application de la chargeη : Coefficient dépendant de l’élancement mld

Q : Effort tranchantSm : Moment statiquelm : Moment d’inertied : Epaisseur du murS : Section nette du murC : Coefficient d’absorption par capillarité

SOMMAIRE

INTRODUCTION…………………………………………….........……........................................151 - GENERALITES………………………………………….........…………….………………......171-1 - Objet………………………………………………..………………………….........…….........171-2 - Domaine d’application………………………………..……………………….........……..........17

2 - PRESCRIPTIONS GENERALES RELATIVES A LA CONCEPTION DES MACONNERIES………………………………………………………….........……........172.1 - Exigences spéciales et pièces contractuelles…………………………………….........…….......172.2 - Conditions requises des matériaux de constitution…………….........……................................182.2.1- Réception..................................................................................................................................182.2.2- Stockage…………….........……....…………….........……....…………….........…….............182.2.3- Caractéristiques techniques des matériaux…………….........……....…………….........…….....182.3- Conception des murs…………….........……....…………….........…….......................................182.3.1- Appareillage…………….........……....…………….........……....…………….........……........182.3.2- Joints…………….........……....…………….........……....…………….........……...................182.3.3- Dimensionnement et géométrie des murs…………….........……....…………….........……...202.3.4- Maçonneries utilisées en soubassement…………….........……....…………….........……......202.3.5- Fondations…………….........……....…………….........……....…………….........……..........202.3.6- Dispositions constructives minimales…………….........……....…………….........…….........202.3.7- Epaisseur des murs…………….........……....…………….........……....…………….........….292.4- Prescriptions particulières…………….........……....…………….........……..............................302.5- Maçonnerie en zones sismiques…………….........……....…………….........…….....................30

3 - REGLES DE CALCUL…………….........……....…………….........…….................................313.1 - Détermination des caractéristiques mécaniques des parois des maçonneries.……………........313.1.1- Résistance moyenne de rupture à la compression…………….........……................................313.1.2- Module de déformation longitudinale…………….........……..................................................313.1.3- Résistance admissible de calcul à la compression…………….........……................................323.1.4- Résistance admissible à la traction due à la flexion latérale…………….........……................333.1.5- Résistance admissible au cisaillement…………….........…….................................................343.2 - Efforts sollicitant les parois de maçonnerie…………….........……...........................................353.3 - Méthode de calcul…………….........……....…………….........……....…………….................363.3.1- Calcul en compression…………….........……....…………….........……....……………........363.3.2- Calcul en flexion latérale…………….........……....…………….........……....……………....393.3.3- Calcul au cisaillement…………….........……....…………….........……....…………….........403.4 - Cas des murs doubles…………….........……....…………….........……....……………............403.5 - Maçonnerie armée…………….........……....…………….........……....…………….................403.6 - Calcul des murs de contreventement…………….........……....…………….........……............413.6.1- Schémas des murs de contreventement…………….........……....…………….........……........413.6.2- Détermination des sollicitations…………….........……....…………….........……..................42ANNEXESAnnexe I Essais de caractérisation des matériaux constitutifs et éléments de maçonnerie.................45Annexe II Caractéristiques physico-mécaniques des matériaux constitutifs.......................................59Annexe III Exemple de calcul..............................................................................................................63LEXIQUE…………………………………………………………………………….......................71

INTRODUCTION

Un mur en maçonnerie de petits éléments est une structure verticale composée de matériaux manufac-turés ou fabriqués manuellement, liés les uns aux autres par des joints de mortier traditionnel oumortier-colle.

Les diverses fonctions qu’il a assurer dans un bâtiment à usage courant concernent principalement :

- la stabilité mécanique sous les sollicitations normales provenant des charges appliquées ou des déformations imposées par les phénomènes thermiques, climatiques et de retrait ;- la sécurité en cas d’incendie et, le cas échéant, en cas de séisme ou d’autres sollicitations exceptionnelles ;- l’étanchéité à la pluie et une contribution à la satisfaction des exigences hygrothermiques et acoustiques.

Les exigences relatives aux dernières fonctions ne peuvent pas être traitées de façon complète dans lecadre du présent document.

On distingue deux types de maçonnerie :

1 - Maçonnerie porteuse :

Sa structure est-telle qu’elle ne doit subir ni modification ni déformation inadmissible tout en trans-mettant aux fondations la pression des charges qui la sollicitent.

2 - Maçonnerie non porteuse :

En général, elle a pour fonction le remplissage d’une structure porteuse (ossature en béton armé, enacier, mur porteur,…)

Elle doit pouvoir supporter son poids propre ainsi que celui des équipements usuels tels que portes,fenêtres, lavabos, canalisations, etc…

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1 - GENERALITES

1.1 - Objet :

Le présent document a pour but de fixer des règles pour la conception et le calcul des structuresordinaires en maçonnerie de produits manufacturés.

L’établissement de ces règles est basé, essentiellement, sur les caractéristiques mécaniques des élé-ments de constitution de maçonnerie.

1.2 - Domaine d’application :

1.2.1- Ces règles s’appliquent à toutes les maçonneries avec joints de mortier traditionnel ou de mor-tier-colle associés à des matériaux manufacturés tels que les briques ou blocs de produits rouges,silico-calcaire, de plâtre, de béton de terre stabilisée (BTS), de parpaings de ciment et de pierre detaille. Ces produits sont de forme généralement parallélépipédique pleins, évidés ou perforés horizon-talement ou verticalement.

1.2.2- Elles s’appliquent aux différentes maçonneries d’ouvrages courants, porteuses ou non porteu-ses.

Commentaire :

On entend par ouvrages courants principalement ceux destinés aux logements, bâtiments scolaires ethospitaliers et aux immeubles de bureaux, pour des conditions normales d’utilisation, c’est à direoccupés en permanence et sans surpeuplement.

Ces règles ne s’appliquent pas :

- aux maçonneries de pierres naturelles ou de moellons,- aux maçonneries qui utilisent des panneaux de hauteur d’étage ou de longueur qui dépasse 60 cm.

2-PRESCRIPTIONS GENERALES RELATIVES A LA CONCEPTION DES MACONNERIES

2.1- Exigences spéciales et pièces contractuelles :

Le cahier des charges spéciales pour l’exécution des maçonneries doit contenir les renseignementssuivants :

- Nature et format des matériaux constitutifs et éventuellement origine du fournisseur.- Norme ou avis technique du matériau.- Composition du mortier à adopter (mortier traditionnel ou mortier-colle).- Résistance caractéristique des matériaux (mortier, bloc).- Plans s’appareillage en parties courantes et singulières.- Prescriptions particulières pour l’exécution de la maçonnerie et des points singuliers tels que : chaînage (verticaux et horizontaux), linteaux, appuis des planchers, appuis des baies, etc…

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2.2 - Conditions requises des matériaux de constitution :

2.2.1 - Réception :

La réception des matériaux doit se faire conformément aux prescriptions et exigences contenues dansle cahier des charges.Les éléments présentant des cassures ou épaufrures importantes ne doivent pas être mis en œuvre telsquels.

2.2.2 - Stockage :

Sur chantier, si ces matériaux ne sont pas utilisés immédiatement, il est recommandé de les entreposerà l’abri des eaux pluviales et de l’humidité du sol.Ils doivent être empilés de manière à conserver leurs caractéristiques géométriques.

2.2.3 - Caractéristiques techniques des matériaux :

2.2.3.1- Caractéristiques des briques ou blocs :

Ces matériaux ne doivent être mis en œuvre que lorsque leurs caractéristiques physico-mécaniques etchimiques sont conformes aux exigences contenues dans le cahier des charges et dans la fiche techni-que du matériau.

2.2.3.2 - Caractéristiques des mortiers :

Les constituants (liants, sable, résine…,) des mortiers doivent répondre aux exigences du cahier descharges et de leur fiche technique.

Les mortiers doivent répondre aux exigences suivantes :

- maniabilité,- adhérence aux blocs,- résistance équivalente à celle du bloc,- résistance aux conditions climatiques.

2.3 - Conception des murs :

2.3.1 - Appareillage :

Tous les appareillages utilisés ou en usage sont possibles à conditions qu’ils soient conformes à lagéométrie des éléments de maçonneries et assurent la stabilité des murs (voir tableau 1).

2.3.2- Joints :

- L’épaisseur du joint de mortier varie en général de 1 à 2 cm,Elle doit être de sorte qu’elle s’adapte aux dimensions des blocs ou briques.

- L’écart entre deux joints verticaux successifs doit être supérieur ou égal au ¼ de la longueur de labrique (voir tableau 1).

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Le tableau ci-après précise les règles à respecter en fonction de la nature du matériau.

Tableau 1 - Règles pratiques d’appareillage

Type de Epaisseur Recouvrement Schémamaçonnerie des joints

Maçonnerie 0,30 > 15 cm h : désigne la hauteur du blocde bloc de à maçonnerie L : désigne la largeur du blocgrande taille 1 cm non porteuse

> 0,75 hmaçonnerienon porteuse

Maçonnerie ≥ 5 cmd'éléments 1manufacturés à Liaisonde petit taille 2 cm minimale

Figure 1 - Profils courant de joints de parements et exemples d’appareillages courants

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Le rejointement est exécuté, une fois la maçonnerie montée, pour assurer l’étanchéité du mur et con-server à la fois l’aspect architectural recherché. Ce rejointement doit avoir un dosage en liant suffisantpour assurer cette étanchéité.

2.3.3 - Dimensionnement et géométrie des murs :

- Les assises doivent être horizontales et régulières.- Le rapport des ouvertures et des pleins, dans un même mur, ne doit pas être inférieur ou égal à 1/3, et doit être le plus régulièrement réparti.- Les portées classiques se limitent à 1,20 m. Surdimensionner les linteaux et les jambages pour les plus grandes baies.- La largeur d’un trumeau doit être supérieure à l’épaisseur du mur et à un minimum de 1,00 m.

2.3.4 - Maçonneries utilisées en soubassement :

Les maçonneries de soubassement doivent être constituées de matériaux inaltérables à l’eau sur unehauteur minimale de 30 cm.

La conception globale de la partie non enterrée des murs de soubassement est à déterminer en fonctiondes exigences propres à ce mur, en particulier, l’étanchéité.

2.3.5 - Fondations :

Les fondations seront réalisées uniquement avec des matériaux inaltérables à l’eau (béton armé, bétoncyclopéen, maçonnerie de pierre…)

- Quel que soit le type de maçonnerie à adopter et selon l’importance de l’ouvrage, il convient des’assurer de la qualité des sols des fondations par une étude géotechnique préliminaire.

- Tous les murs porteurs doivent avoir des fondations filantes.

2.3.6 - Dispositions constructives minimales :

2.3.6.1- Chaînages :

Pour éviter des désordres dans la maçonnerie dus aux phénomènes de dilatation thermique, de retraitou de tassement, on prévoit des joints et on complète ces dispositions par le chaînage des murs.

Dans le cas des murs porteurs, les planchers prennent appui sur les murs et il convient de prévoir deschaînages qui solidarisent tous les éléments verticaux et horizontaux du bâtiment.Ces chaînages sont, en général, des éléments en béton armé mais parfois ils peuvent être constituésd’un autre matériau (métal ou bois).

L’habillage des chaînages doit être réalisé avec un matériau de même nature que la maçonnerie. Cematériau doit être placé dans le coffrage et non pas rapporté après coup. Son épaisseur ne doit pasdépasser 1/3 de l’épaisseur du mur, (voir figure 3).

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2.3.6.1.1- Chaînages horizontaux :

- Ces chaînages relient les murs porteurs entre eux de façon à renforcer la stabilité de l’ensemble, àreprendre les efforts horizontaux de traction dus aux sollicitations horizontales (séisme) et à mieuxrépartir sur les murs les charges des planchers.

- La section transversale du béton doit être limitée en façade, sa largeur doit être prise au plus, égale au2/3 de l’épaisseur du mur lui servant d’appui. Ce qui permettra de réaliser un habillage extérieurcorrect avec un matériau de même nature que la maçonnerie.

Figure 2 - Exemple de chaînage à ne pas réaliser

Figure 3 - Réalisation des chaînages horizontaux

Commentaire :

Dans le cas de maçonnerie de remplissage, la fonction de chaînage est assurée par l’ossature.En général, la hauteur d’un chaînage de façade doit être égale à celle du plancher qui lui est associé.

- Les armatures des chaînages horizontaux doivent respecter les règles de bonne pratique du béton armé (recouvrement, ancrage, etc…)

2.3.6.1.2 - Chaînage verticaux :

- En général, les chaînages verticaux sont prévus lorsque les murs en maçonnerie sont porteurs etsoumis à des sollicitations horizontales.

- Ils sont réalisés sur toute la hauteur du mur et avec une largeur supérieure ou égale à 15 cm.

- Ils doivent être réalisés au moins dans les angles saillants et rentrants des maçonneries, ainsi que depart et d’autre des joints de fractionnement du bâtiment.

- Ces chaînages constituent de simples liaisons et n’interviennent pas comme des poteaux d’ossature.Ils ceinturent la maçonnerie en liaison avec les chaînages horizontaux et s’opposent par ailleurs ausoulèvement des planchers dans les angles.

- Ces chaînages doivent être réalisés en utilisant de préférence des blocs spéciaux dits blocs d’angle.

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Figure 4 - Réalisation des chaînages verticaux

2.3.6.1.3 - Ferraillage des chaînages :

Ce ferraillage doit être conforme aux Règles Parasismiques Algériennes qui recommandent :- Les armatures minima à prévoir dans les chaînages verticaux et horizontaux ne devront pas être inférieures à 4HA 12.- Les armatures des chaînages verticaux seront convenablement ancrées dans les chaînages supérieurs des fondations et dans les chaînages horizontaux de la maçonnerie.- Les armatures longitudinales des chaînages seront fixées par des armatures transversales dont l’espacement ne sera pas supérieur à la plus petite dimension de la section en béton.- Les armatures transversales auront au minimum un diamètre de 8 mm.- Les longueurs d’ancrage et de recouvrement droit seront égales à 50φ.

Chaînage vertical Chaînage horizontal

A : min 4 AH 12A = section minimale d'armature transversale exprimée en cm²

Figure 5 - Armatures minimales des chaînages horizontaux et verticaux

2.3.6.2 - Appuis des planchers ou toitures :

Ces appuis sont conçus de telle façon que la stabilité du mur ne soit pas compromise sous l’effet descharges provenant des planchers.

Il est recommandé de réaliser l’appui du plancher au moins égal au 2/3 de l’épaisseur du mur, enduitsnon compris (voir chaînages horizontaux figure3).

2.3.6.3 - Appuis des linteaux :

On rappelle que les linteaux sont des éléments en béton armé (parfois en métal ou en bois) placés audessus de chaque ouverture dans le mur (fenêtre, porte, etc…) où ils doivent assurer la répartition descharges.La longueur d’appui de linteaux sera au minimum égale à 20 cm (voir figure 6a).

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2.3.6.4 - Trumeaux porteurs :

D’après le Règlement Parasismique Algérien en vigueur, les ouvertures dans les murs porteurs exté-rieurs et les trumeaux doivent respecter les limitations suivantes (voir figure 6b).

- Pour les trumeaux extérieurs

a1 ≥ 1.00 m

- Pour les autres trumeaux :

a2 ≥ 1.00 m pour la zone III

321

2bba +

= pour la zone I et II

a : Trumeau et linteau

b : Ouvertures dans les murs porteurs

Figure 6 - Dimensions, appuis des linteaux et largeur minimale du trumeau

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Les trumeaux porteurs de moins de 1,00 m de largeur doivent comporter un élément porteur en bétonprolongé au moins jusqu’au chaînage horizontal (voir figure 7)

Figure 7 - Renforcement des trumeaux pour a1 > 1,00 m

Commentaire :

Quand les efforts transmis par cet élément porteur conduisent à des contraintes supérieures auxcontraintes admissibles dans le matériau constitutif de la maçonnerie, une semelle de répartition ouun renforcement de ce chaînage est nécessaire. Les armatures du trumeau en béton sont ancrées danscette semelle.

2.3.6.5 - Appuis de baies :

Les appuis de baies en béton armé de grande longueur (supérieure à 2,00 m) doivent comporter unpourcentage d’armatures longitudinales suffisant pour limiter les effets de retrait.

Commentaire :

A défaut de justification, un pourcentage minimal forfaitaire de 0,25 % est admis.

2.3.6.6 - Ouvrages saillants :

Il s’agit des ouvrages en béton armé, saillants en façade (bandeaux, balcons, loggias, coursives oucorniches etc…) dont le but principal est de protéger les façades des eaux de ruissellement, tout en leurdonnant un certain caractère architectural.Leur section doit être réduite à la valeur strictement nécessaire.

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Figure 8 - Exemple de corniche non admise

Commentaire :

Il faut éviter les éléments extérieurs volumineux en béton, (voir figure 8).

2.3.6.6.1 - Bandeaux saillants :

- Leur débordement en façade ne doit pas être excessif. En général, il ne dépasse pas 5 cm.- Leur longueur est en général égale à la distance entre joints de fractionnement de l’ouvrage.- Ils doivent comporter une section longitudinale d’armature à haute adhérence, de la nuance Fe E40 au moins égale à 0,50 % de la section du béton.

Figure 9 - Armature minimale d’un bandeau

Sur la partie apparente verticale, sont disposés au minimum 2φ10 ou 3φ8 suivant la hauteur de l’ élément.

2.3.6.6.2 - Balcons - Loggias - Coursives ou corniches :

- Ces éléments sont recoupés par des joints transversaux.

La distance entre deux joints successifs est au plus égale à :

. 4 m dans les régions humides,

. 2 m dans les régions arides.

- Ces éléments doivent comporter un pourcentage minimal d’armatures longitudinales de classe Fe 40au moins égale à 0,25 % de la section du béton.

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Figure 10 - Armature minimale d’un balcon

Commentaire :

Les barres de très gros diamètre placées à l’extrémité d’un élément mince exposé aux intempériessont à éviter en raison du risque de corrosion de l’acier et d’éclatement du béton.

2.3.6.7 - Jonction et croisement des murs :

A la rencontre de deux murs, on s’assurera de la continuité de l’appareillage au-delà du point dejonction.

Cette continuité peut être réalisée à partir d’un harpage soigneusement exécuté.

2.3.6.7.1 - Cas des murs dont l’épaisseur est celle du matériau :

Pour les murs en briques par exemple, la jonction peut se faire par l’interposition de briques aux ¾dans la zone de jonction (voir figure 11).

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10025,0

min××= baA

Figure 11 - Jonction et croisement des murs dont l’épaisseur est celle du matériau

Pour les autres blocs, la jonction ou le croisement des murs peut se faire par la mise en place d’arma-ture dans les joints avec une longueur d’ancrage de 0,90 m au-delà du croisement. Il est important deveiller au bon enrobage de ces armatures par le mortier (voir figure 12.).

Figure 12 - Armatures dans les assises à l’endroit du croisement des murs

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2.3.6.7.2 - Cas des murs dont l’épaisseur est plus grande que celle du matériau :

La jonction ou le croisement des murs se fera par imbrication des briques ou blocs et par assisesalternées. Pour augmenter la raideur de l’ensemble, il est recommandé de disposer des armatures dansles assises ou toutes les deux ou trois assises, par exemple à l’endroit du croisement des murs (voirfigure 13).

Figure 13 - Jonction et croisement des murs dontl’épaisseur est plus grande que celle du matériau.

2.3.6.8 - Joint de dilatation des maçonneries :

2.3.6.8.1 - Considérations générales :

Des variations dimensionnelles dans les murs en maçonnerie peuvent se produire à la suite de l’in-fluence de la variation de température et/ou de la teneur en humidité du mur. Pour empêcher ce phéno-mène de se produire, il est nécessaire de diviser le mur en tronçons dilatables.En règle générale, les joints de dilatation sont placés aux endroits où la probabilité de fissure dans lamaçonnerie est grande.Les joints sont réalisés sur toute l’épaisseur du mur : leur ouverture est de l’ordre de 2 cm.

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2.3.6.8.2 - Distance maximale entre joints :

La distance entre les joints est à adapter en fonction du retrait des matériaux constitutifs du mur, desconditions d’ambiance (humidité, température) et de la conception générale du bâtiment.Cette distance est en générale prise égale à 15 m.

2.3.7 - Epaisseur des murs :

La conception des murs, en l’occurrence la détermination de l’épaisseur du mur de façade en maçon-nerie, sera fonction, en majeure partie, de leur exposition à l’eau de pluie lorsque le mur est de rem-plissage et à la fois des efforts sollicitant le mur lorsque celui-ci est porteur.

Tableau 2 - Valeurs tolérées du coefficient de capillarité C

Eléments constitutifs de maçonnerie Coefficient de capillarité C

Produits rouges- Brique creuse ≤ 15- Brique perforée ≤ 30- Brique pleine pressée ≤ 60- Brique pleine filée à l’étireuse Horizontale ≤ 40

Brique Silico-calcaire ≤ 60Béton de terre stabilisée ≤ 10 zone non arideet bloc de plâtre. ≤ 25 zone aride

L’épaisseur considérée est l’épaisseur brute des parois en maçonnerie des murs simples ou de la paroiextérieure des murs avec doublage.

Figure 14 - Epaisseur minimale d’une paroi simple de maçonneriede brique pleine de terre cuite, de BTS, de plâtre, silico-calcaire.

L’épaisseur minimale brute de la paroi extérieure en maçonnerie est en règle générale, et quel que soitle type de mur, de 20 cm.Cette épaisseur minimale varie en fonction de la nature et des dimensions de fabrication des élémentsconstitutifs (brique ou bloc).

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Figure 15 - Epaisseur minimale d’une paroi double de maçonneriede blocs creux de granulats courants ou légers.

Figure 16 - Epaisseur minimale d’une paroi double de maçonnerie de blocs de béton cellulaire.

Figure 17 - Epaisseur minimale d’une maçonnerie de pierre de taille.

2.4 - Prescriptions particulières :

Les prescriptions particulières concernant les blocs de maçonneries en plâtre et en béton de terrestabilisée (BTS) doivent répondre aux exigences des documents réglementaires y afférents :

- Recommandations pour la production et la mise en œuvre des bétons de terre stabilisée.CNERIB 1993 (Approbation par Arrêté du 5 décembre 1987).

- Recommandations pour la construction en plâtre. CNERIB 1993 (Approbation par Arrêté du 8 novembre 1988).

- Normes en vigueur en Algérie

2.5 - Maçonneries en zones sismiques :

Les constructions en maçonnerie porteuse dans des sites jugés sismiques doivent satisfaire aux exi-gences établies par le Règlement Parasismique Algérien en vigueur.

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3 - REGLES DE CALCUL

3.1 - Détermination des caractéristiques mécaniques des parois des maçonneries :

3.1.1- Résistance moyenne de rupture à la compression :

3.1.1.1- Pour la détermination de la résistance moyenne de rupture en compression R, deux méthodes peuvent être utilisées :

- Essais directs sur murets ou petits piliers effectués conformément aux modalités à l’annexe (1).- Application de la formule (3.1) connaissant les résistances des matériaux (blocs, mortier) de la ma-çonnerie :

3 2. .55.0 bmR σσ= (3.1)

où

R : résistance moyenne de rupture en compression exprimée en MPaσm : résistance à la compression du mortier exprimée en MPaσb : résistance à la compression du bloc ou de la brique exprimée en MPa

Commentaire :

Des essais sur murs ou colonnes à échelle réelle, d’éléments de structure (hauteur d’étage) peuventégalement être réalisés mais de tels essais sont très coûteux et il est difficile de les interpréter sur unnombre limité de maquettes.

L’application de la formule (3.1) est plus pratique. Les valeurs de σm, σb normalisées facilitent sonapplication. Les modalités d’essais sont décrites en annexe.

3.1.1.2 - Les résistances moyennes de rupture (en compression, flexion, cisaillement) permettent de déterminer les valeurs des résistances admissibles de calcul ainsi que le module de déforma-

tion longitudinale E.

3.1.2- Module de déformation longitudinale :

Le module de déformation initiale E0 est pris dans les calculs courants égal à :

E0 = α R (3.2)(E0 exprimée en MPa)

R : valeur moyenne de la résistance de rupture exprimée en MPaα : constante élastique de la maçonnerie définie dans le tableau 3 ci-dessous en fonction du type de la maçonnerie et de la classe du mortier.

- 31 -

Tableau 3 - Valeur du Coefficient ααααα.

Type de Classe du Résistance nulle du mortier maçonnerie mortier (MPa) (mortier fraîchement posé)

> 25 10 4

- Brique pleine de terre cuite 1000 750 200- Brique silico-calcaire- Brique de béton léger ou cellulaire

- Béton de terre stabilisée- Plâtre 750 500 200

- Brique pleine de terre cuite creuse 750 200

Le module de déformation E est pris égal à E0 pour des contraintes ne dépassant pas 0,2 R, au delà, ilest donné par la relation empirique suivante :

(3.3)

E : module de déformation longitudinale exprimé en MPa.σ : contrainte appliquée à l’endroit sollicité de la maçonnerie exprimée en MPa.

Le module de Young à long terme est de l’ordre de 2/3 à 1/3 du module de Young donné par laformule (3.3).

3.1.3 - Résistance admissible de calcul en compression :

La résistance admissible de calcul en compression est obtenue par application de la formule (3.4.)

(3.4)

Kc : coefficient de sécurité en fonction des caractéristiques géométriques, ou du processus de production de l’élément constitutif de maçonnerie, et donné au tableau 4.

)1.11( 0 REE σ−=

c

nadm K

RR =

- 32 -

Tableau 4 - Valeur de Kc

Eléments constitutifs de maçonnerie Kc

Brique de forme habituelle (brique silico-calcaire,brique pleine de terre cuite) 1,4

Bloc de grande taille (béton cellulaire) 1,6

Brique ou bloc obtenu par vibrotraitement(béton de terre stabilisée, parpaing) 1,2

Rn : Résistance normative de calcul définie comme étant la limite de résistance de la maçonnerie à 28 jours, arrêtée en tenant compte du chargement statique, sur la base d’expérience faite sur un poteau en maçonnerie de hauteur h>3d (d est le plus petit côté de la section transver- sale).

Rn est donnée par :Rn = R (1 - 1,64 ν) (3.5)

R : résistance moyenne de rupture en compression définie en (3.1)

ννννν : coefficient de variation de la maçonnerie déterminé par la relation suivante :

ννννν = S, écart type donné par la relation

Ri : Valeur de la résistance de l’échantillon « i »n : Nombre d’essais effectuésRmoy = Résistance moyenne de rupture

En général, on prendv = 0,15 pour une maçonnerie simplev = 0,18 pour une maçonnerie spéciale : maçonnerie strictement contrôlée et soigneusement exécutée.

3.1.4 - Résistance admissible à la traction due à la flexion latérale :

La résistance admissible de calcul de la maçonnerie à la flexion latérale est obtenue par :

(3.6)

Rn : résistance normative donnée a l’article (3.1.3) avec R résistance moyenne de rupture en flexion latérale conformément à l’annexe 1.Kf : coefficient de sécurité donné au tableau 5.

SR

)1()( 2

−−

= ∑n

RRS

moyi

fnadm K

RR =

- 33 -

Tableau 5 - Valeur de Kf

Eléments constitutifs de maçonnerie Kf

Brique de forme habituelle (brique silico-calcaire,brique pleine de terre cuite) 1,6

Bloc de grande taille (béton cellulaire) 1,4

Brique ou bloc obtenu par vibrotraitement

(béton de terre stabilisée, parpaing) 1,5

En l'absence de valeurs expérimentales, la résistance normative en flexion de la maçonnerie peut êtreprise égale à 0,5 MPa.

3.1.5 - Résistance admissible au cisaillement :

La résistance normative de la maçonnerie au cisaillement est déterminée :- soit à partir d’essai direct de cisaillement- soit à partir de la relation :

(3.7)

σg : contrainte de compression de la maçonnerie sous charge permanente au niveau considéré exprimée en MPa.τo : contrainte de cisaillement à contrainte verticale nulle exprimée en MPa.τlim : contrainte de cisaillement limite exprimée en MPa.

Les valeurs de τo et τlim sont données dans le tableau 6 en fonction de la résistance à la compression dumortier et des éléments de la maçonnerie.

Tableau 6 - Valeurs de τττττo et τττττlim

Résistance des blocs Résistance du τττττo τττττlim ou briques (MPa) mortier (MPa) (MPa) (MPa)

≥ 10 0,3

< 15 < 10 0,2 1

≥ 10 0,3

≥ 15 < 10 0,2 1,2

Les valeurs données au tableau 6 sont à diviser par 2 dans le cas où le pourcentage de perforationexcède 40%.

) ,4.0( mim 0 τσττ gn Min +=

- 34 -

l

La résistance admissible au cisaillement est obtenue par la division de la résistance normative par lecoefficient de sécurité Kf défini pour le cas de flexion et donné en article 3.1.4.

(3.8)

τττττn : étant la résistance normative de la maçonnerie au cisaillement exprimée en MPa.

Commentaire :

La résistance de la maçonnerie aux efforts de cisaillement dépend :

- du frottement dans les joints d’assise et de la cohésion de la maçonnerie,- de la résistance à la traction des éléments de la maçonnerie,- de la résistance à la compression de la maçonnerie.

La résistance au cisaillement de la maçonnerie est donnée par la plus petite valeur des trois relationssuivantes (courbe enveloppe).

(3.9)

Rtb : résistance à la traction du bloc exprimée en (MPa).

Kf : coefficient de sécurité défini dans le tableau 5.σg : Contrainte de compression due aux charges permanentes.

C’est la première relation qui est généralement la plus faible.

3.2 - Efforts sollicitant les parois de maçonnerie :

3.2.1- Les efforts pris en compte sont le forces verticales (charges permanentes et surcharges) et les forces horizontales (actions du vent et du séisme).

Commentaire :

Il ne sera pas envisagé les sollicitations exceptionnelles (chocs, explosions, etc…).

3.2.2 - Les efforts dus aux charges verticales, sur une paroi donnée, à un niveau donné, sont évalués en admettant la discontinuité des divers éléments de plancher au droit des murs, et une descente de charge selon les lignes de rupture.

3.2.3 - Les efforts dus aux charges horizontales (vent) sont évalués conformément au règlement en vigueur.

Pour le contreventement, se conformer à l’article 3.6.

f

nadm K

ττ =

4.0 gnn σττ +=

bt

btn R

R g1 45.0σ

τ +=

. gfn KR στ −=

- 35 -

3.2.4- Les contraintes dues aux charges verticales sont supposées uniformément réparties en partie courante de la paroi (en général à mi-hauteur).

3.2.5- Aux points singuliers, la répartition des contraintes n’est pas uniforme. Il faut tenir compte de l’excentrement des charges.

Commentaire :

Par points singuliers, on entend les points situés immédiatement au droit des sections horizontalesdes trumeaux, appuis de linteaux, appuis de poutres, appuis de plancher.

3.2.6 - Cas des forces ponctuelles :

Pour les forces ponctuelles verticales (appui d’une poutre par exemple), il est admis qu’elles se répar-tissent uniformément à l’intérieur de la zone délimitée par deux droites partant du point d’applicationde la charge et inclinées de 30° sur la verticale, (voir figure 18).

Au niveau du point d’application de la charge localisée, la contrainte admissible est majorée de 25 %,sans pour autant que la contrainte admissible soit dépassée au dessous du niveau délimité par 0,4 H àpartir du point d’application de la charge (H étant la hauteur du mur).

Figure 18 - Application d’une charge localisée

3.3 - Méthode de calcul :

3.3.1 - Calcul en compression :

La vérification des pièces comprimées, se fait en tenant compte de la diminution de la capacité por-tante, due au flambement, et de l’augmentation de la flèche due à l’action prolongée de la charge(fluage).

La contrainte de compression à la base du mur considérée (égale à l’effort vertical N divisé par lasection d’appui effectif de N soit Ac ) doit vérifier la relation suivante :

(3.10)ωφσ ... 1 admldc

RmAM ≤=

- 36 -

où :Ac : section effective d’appui exprimée en cm².Radm : résistance admissible de calcul en compression exprimée en MPa.mld : coefficient de fluage de longue duréeφ1 : coefficient de flambementω : coefficient de majoration sur Ac

Si la section du mur est rectangulaire (largeur b, épaisseur d) et si la charge N est excentrée de eo lavaleur de Ac est donnée par :

(3.11)

L’excentricité de calcul (eo) est évaluée en prenant en compte l’excentricité réelle (e'o) et l’excentricitéaccidentelle (eoaccid) exprimée en cm.

c’est à dire :

eo = e'o+ eaccid (3.12)

avec : eaccid = 2 cm

(3.13)

où :M : moment fléchissant exprimé en MN.mN : effort normal agissant sur le mur exprimé en MNEn général,le coefficient de flambement φ1, dépend des propriétés élastiques du matériau, caractérisé par la cons-tante élastique α et par & l’élancement du mur défini par le rapport :

(3.14)

λr : coefficient d’élancementlo : longueur de flambement (m) selon 3.18r : rayon de giration (m)

Le coefficient de flambement φ1, est donné par

(3.15)

d : épaisseur du mur (cm)λh : élancement géométrique du murφ : coefficient de flambement qui dépend de λh et αeo : excentricité de calcul définie plus haut.

)2.(2 0edbAc −×=

NMe =0'

rl

r0=λ

−−= )2.006.0(1 0

ht d

eλφφ

- 37 -

(3.16)

lo : longueur de flambement donnée par la formule (3.18)

Le tableau 7 donne φ en fonction de l’élancement fictif.

(3.17)

α : Constante élastique du matériau

Tableau 7 - Valeur de φ

λfh 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

φ 1 0,96 0,92 0,88 0,84 0,79 0,74 0,7 0,65 0,61 0,56 0,52 0,49 0,45

La longueur du flambement 1o d’un mur est donnée par :

lo = ρ.H (3.18)avec :ρ : coefficient déduit graphiquement de la figure 19 en fonction des conditions de liaison des bords verticaux du mur et du rapport H/L.

H et L sont définis dans la figure 19.

Figure 19 - Valeur de ρρρρρ en fonction des conditions de liaison des bords verticaux du muret du rapport de la hauteur H à la longueur L du mur.

dl

h0=λ

αλλ 1000h

fh =

- 38 -

Le coefficient de fluage est donné par :

pour l’épaisseur du mur d < 30 cm

mld = 1 pour d ≥ 30 cm (3.19)

avec η donné dans le tableau 8, en fonction de

Tableau 8 - Valeur de ηηηηη

λh <10 12 14 16 18 20 22 24 26

ηηηηη 0 0,04 0,08 0,12 0,15 0,2 0,24 0,27 0,31

Pour simplification, on peut prendre les valeurs suivantes de m données par le tableau suivant :

Tableau 9 - Valeur de mld

d (cm) 15 20 25

mld 0,76 0,87 0,96

Le coefficient ω de majoration de contraintes sur A est donné par :

(3.20)

Pour une maçonnerie de pierre, ou de béton cellulaire et caverneux ω = 1.

3.3.2 - Calcul en flexion latérale :

Le calcul des murs sous l’action des charges latérales s’effectue selon les méthodes de calcul desplaques supposées simplement appuyées à leurs bords.

Commentaire :

Une approche plus simple consiste à décomposer le mur en plusieurs bandes et les dimensionnerselon les hypothèses de calcul des poutres.

)2.11(1 demld +−= η

dl

h0=λ

de5.11 0+=ω

- 39 -

3.3.3 - Calcul au cisaillement :

La contrainte de cisaillement est donnée par :

(3.21)

Q : effort tranchant dans le mur exprimé en MNSm : moment statique de la section transversale du mur exprimée en m3

lm : moment d’inertie de la section transversale exprimé en m4

d : épaisseur du mur exprimé en m.

Sm et lm sont à déterminer pour la partie comprimée de la section transversale du mur en cas de fissura- tion de celui-ci.

3.4 - Cas des murs doubles :

Dans les murs doubles porteurs, seule la paroi constituée avec le matériau le moins déformable estprise en considération.

Les attaches prévues entre deux parois, ne participent pas à la résistance sauf avec justifications spé-ciales.

Commentaire :

Lorsque les deux parois ont des épaisseurs différentes, les deux parois sont à base de matériauxdifférents, celle qui est constituée par le matériau le moins déformable est normalement considéréecomme porteuse.

3.5 - Maçonnerie armée :

La maçonnerie armée est une maçonnerie de briques ou de blocs dans laquelle sont logées des armatu-res, soit horizontalement dans les joints de mortiers (figure 20a) soit verticalement dans les cavitésménagées à cet effet ou existantes dans les éléments maçonnés (figure 20 b).Une telle maçonnerie devient plus robuste et plus stable.

Les armatures sont disposées de manière à reprendre les contraintes de traction, de cisaillement, etéventuellement de compression. L’armature est également utilisée comme moyen de prévention defissures dues au retrait, à la dilatation et aux tassements.

Dans le cas où les armatures sont disposées horizontalement dans les joints de mortier, il faut assurerleur protection efficace vis à vis de la corrosion.

Parfois, on utilise aussi des maçonneries composites : maçonnerie renforcée avec du béton armé (fi-gure 20c).

dlSQ

m

m..

=τ

- 40 -

Figure 20 - Armatures dans les maçonneries

3.6 - Calcul des murs de contreventement :

3.6.1- Schémas statiques :

- La résistance d’une structure en maçonnerie aux efforts horizontaux est généralement assurée par un système formé de planchers et de murs perpendiculaires aux façades.

Le cheminement des efforts est schématisé comme suit :- les actions horizontales sont transmises aux planchers par les façades ;- les planchers agissent comme des diaphragmes horizontaux et distribuent les actions sur les murs transversaux ;- les murs transversaux agissent donc comme des consoles verticales encastrées au pied du bâtiment.

Si les planchers sont considérés comme très rigides, les efforts horizontaux se répartissent sur les mursde contreventement proportionnellement à leurs rigidités de flexion. Si par contre, les planchers sontfaiblement rigides en comparaison des murs de contreventement, il est indiqué de calculer chaque mursous l’effet du vent agissant sur la tranche verticale de la façade qu’il raidit.

Des ouvertures dans les murs de contreventement peuvent modifier notablement leur comportementqui peut devenir intermédiaire entre celui d’une console unique et celui de plusieurs consoles reliéespar des bielles. Il faut, dans ce cas, adopter un schéma approprié, qui permet de déterminer à la fois larésistance et la raideur des diverses consoles.

Pour le calcul de la résistance du mur de contreventement aux efforts horizontaux, une partie des mursperpendiculaires fonctionnant comme ailes d’un profil composé, peut être prise en compte pour autantque le croisement des murs soit correctement appareillé pour reprendre les contraintes tangentes à cetendroit.

- 41 -

Il faut tenir compte des moments de torsion se produisant lorsque la résultante des sollicitations estdécentrée par rapport au centre de rigidité de l’ensemble de la structure.

3.6.2 - Détermination des sollicitations :

Dans l’analyse des murs de contreventement, il faut combiner les valeurs de calcul des actions hori-zontales aux charges verticales.

- 42 -

ANNEXES

- 43 -

ANNEXE 1

Essais de caractérisation des matériaux constitutifset éléments de maçonneries

- 45 -

ESSAIS COMMUNS A TOUS LES MATERIAUX(BLOCS OU BRIQUES)

A défaut de normes algériennes, les modalités d’essais de caractérisation décrites ci-après seront adop-tées.

Il est à noter que pour le béton cellulaire autoclavé et les produits rouges (briques de terre cuite), desnormes algériennes relatives aux essais de caractérisation de ces matériaux ont été établies. Il s’agit de :

- Béton cellulaire autoclavé :

NA 55.65 : Béton cellulaire autoclavé - Définitions - ClassificationsNA 55.66 : Béton cellulaire autoclavé - SpécificationsNA 55.77 : Béton cellulaire autoclavé - Mode de prélèvement des éprouvettesNA 55.78 : Béton cellulaire autoclavé - Détermination de la masse volumique apparente.NA 55.79 : Détermination de la résistance à la compressionNA 55.81 : Détermination de la résistance en traction par flexionNA 55.82 : Détermination de la stabilité dimensionnelleNA 55.83 : Détermination de l’absorption d’eau par capillarité.

- Brique de terre cuite :

NA 238 : Briques creuses en terre cuite - Détermination de la résistance à l’écrasement (compression)NA 2373 : Briques de terre cuite destinées à rester apparentes - Détermination de la résistance à l’écrasement.NA 2642 : Briques de terre cuite destinées à rester apparentes - Détermination des éclatements.

1 - CONTROLE DES DIMENSIONS

Norme NBN B 24.205 : « Essais des matériaux de Maçonnerie : essai de résistance à la compression »

L’essai se fait sur des éprouvettes constituées de matériau entier. Le nombre est de 3 éprouvettes auminimum.Le but du contrôle est la vérification des dimensions extérieures (hauteur, largeur, épaisseur, épaisseurdes parois) des produits prélevés. Le résultat est exprimé en millimètre avec une décimale, puis com-paré aux tolérances de fabrication exigées par la norme.

1.1 - Cas des briques ou blocs pleins :

On effectue au millimètre près la mesure de chaque dimension de l’éprouvette sur les quatre arêtescorrespondant aux relevés sur chaque dimension.

Tolérance sur les dimensions :

-Brique pleine :

Longueur et largeur : inférieures ou égales à 10 mmHauteur : inférieure ou égale à 4 mm.

- 47 -

- Bloc plein :

Longueur et largeur : inférieures ou égales à 3 mm.Epaisseur : inférieure ou égale à 1,5 mm.

1.2 - Cas des blocs à évidements :

On mesure au millimètre près l’épaisseur de la paroi considérée dans l’axe de chacun des évidements.La mesure à considérer est la moyenne de l’ensemble des différentes mesures effectuées sur une mêmeparoi.

Tolérance sur les dimensions :Longueur, hauteur, largeur : inférieures ou égales à 3 mm.Epaisseur des parois : inférieure ou égale à 3% des dimensions des parois.

1.3 - Cas des briques creuses :

On mesure à 0,5 mm près l’épaisseur de toutes les parois et cloisons au droit de toutes les alvéoles.

- Pour les parois comportant des peignages, la mesure est effectuée à fond de peignage.

Tolérance sur les dimensions extérieures : inférieures ou égales à 3 mm.

Tolérance sur les parois et cloisons : inférieures ou égales à 3% de l’épaisseur.

2 - CONTROLE DE LA FORME ET CARACTERISTIQUE D’ASPECT

Norme NBN B24.207 : « Essais des matériaux de maçonnerie : Contrôle de la planéité des faces de la rectitude des arêtes et de la forme »

2.1 - Contrôle de la forme :

L’éprouvette est un produit entier. Elle est posée sur une surface plane indéformable.

On mesure la déformation des angles (ou rectitude des arêtes) au moyen d’une équerre appliquée bienà plat sur la surface plane et amenée par glissement en contact avec le matériau en son milieu etperpendiculaire (voir figure ci-dessous).

Figure 1 Figure 2

- 48 -

On calcule pour chaque angle la tangente du hors équerre E par la formule :

tg E =

En prenant :

d < 2 cm : épaisseur du mortier d’assemblagec = h/2 : demi-hauteur d’un bloc normal (en cm).

2.2 - Caractéristiques d’aspect :

Le contrôle de l’aspect extérieur est affecté sur un lot de matériau entier. On examine soigneusementà l’œil nu le matériau sur toutes ses faces.

Les produits (briques ou blocs) ne doivent pas présenter de défauts systématiquement apparents telsque : écornures, fissures, fendillement, crevasse, clivage, épaufrures. Toutefois, un pourcentage limitéà 15 % du lot peut être toléré.

3 - ESSAI D’ABSORPTION D’EAU PAR CAPILLARITE

L’essai a pour objectif la détermination d’un critère permettant d’apprécier le pouvoir de succion d’unmatériau au contact du mortier d’assemblage.

L’essai est exécuté dans un local à la température de 20°C sur un échantillon composé de 5 produits auminimum. Ces derniers sont séchés à l’étuve et portés à la température de 105°C ± 5°C jusqu’à l’ob-tention d’une masse constante. La masse m1 de chaque produit séché est déterminée à 0,020% près.

Le produit est ensuite immergé pendant 10 minutes suivant sa face de pose dans un récipient placé dansun plan horizontal et rempli d’eau de telle manière que la face à immerger du produit se trouve à 5 mm au-dessous du niveau d’eau.

Le matériau est pesé et soit m2 la masse pesée à 0,02% près.

Le pouvoir de succion d’eau exprimé en g/cm² est caractérisé par le coefficient C donné par la formulesuivante :

C =

S : surface horizontale mouillée en cm² incluant ou non les videst : temps d’immersion en minutesm2, m1 : en g

dc

(m2-m1) × 100

tS

- 49 -

4 - ESSAI DE DETERMINATION DE LA MASSE VOLUMIQUE

Norme NBN B 24.206 : « Essais des matériaux de maçonnerie : masse volumique apparente du matériau »

L’éprouvette peut être un matériau (brique ou bloc entier) lorsque ses dimensions le permettent oubien un échantillon à extraire du matériau dont les dimensions sont laissées à l’appréciation du labora-toire. Le séchage de l’éprouvette s’effectue dans une étuve portée à la température de 105°C jusqu’àmasse constante. A la sortie de l’étuve, on pèse l’éprouvette à 0,1% près. Soit M la masse de cetteéprouvette. On mesure géométriquement le volume de l’éprouvette. Soit V ce volume exprimé à 0,1%près en m3.

La masse volumique moyenne à l’état sec de l’éprouvette est déterminée par la formule (exprimée enkg/m3) ci-dessous.

g =

Pour tous les produits (briques ou blocs)

500 kg/m3 < g<2200 kg/m3.

5 - RETRAIT ET GONFLEMENT HYGROTHERMIQUE

Norme NBN B24.208 : « Essais des matériaux de maçonnerie : retrait et gonflement hygrothermique »

L’objet de cet essai est la détermination de la variation (∆L) de la longueur L d’une éprouvette décou-pée dans le matériau ou d’un matériau entier de maçonnerie, placé dans une enceinte de températureréglable à 25°C et d’humidité relative de 45%. C’est cette variation qui mettra en évidence le retrait oule gonflement du matériau testé.

Elle est donnée par la relation suivante :

=

L1 : longueur de l’éprouvette après immersionL2 : longueur de l’éprouvette après séchage

6 - ESSAI DE RESISTANCE A LA COMPRESSION

Norme NBN B24.201 : « Essais des matériaux de maçonnerie : essai de résistance à la compression »

Cet essai a pour objet la détermination de la résistance à la compression ou résistance à l’écrasementd’un bloc entier ou de la superposition de 2 moitiés d’une brique ou bloc que l’on veut tester.

MV

∆L L

L1 - L2

L

- 50 -

La résistance à la compression sera déterminée par la formule suivante :

Rc =

Rc : résistance à la compression exprimée en MPaF : charge maximale supportée par l’éprouvette ou le bloc en MNSb : section brute moyenne de l’éprouve en m².

FSb

- 51 -

ESSAIS PARTICULIERS AUX MATERIAUX PLATREET BETON DE TERRE STABILISEE

1- ESSAIS DE RESISTANCE A L’ECRASEMENT DES MATERIAUX PLATRE ET B.T.S. A L’ETAT « HUMIDE »

- Recommandations pour la production et la mise en œuvre des bétons de terre stabilisée. CNERIB 1993- Recommandations pour la construction en plâtre. CNERIB 1993

Eprouvettes : Identiques à celles utilisées pour les matériaux à l’état « sec »

La particularité de cet essai est dans le mode de conservation des éprouvettes. En effet, celles-ci sontimmergées dans de l’eau. Le temps d’immersion dépend à la fois de la pluviométrie de la région où onse propose de construire et de la destination du matériau dans l’ouvrage.

La suite du déroulement de l’essai reste identique à celle de l’écrasement du matériau à l’état «sec» etpar la même formule on déterminera la résistance à la compression du matériau à l’état «humide».

Temps d’immersion (heures)Suivant le site

Destination du matériau Humide Aride

Mur porteur 24 heures 8 heures

Mur de remplissage 8 heures 8 heures

Rh> 25% de Rs pour le BTSRh> 50% de Rs pour le plâtre

Rh : résistance à la compression du matériau à l’état «humide» exprimée en MPa.Rs : résistance à la compression du matériau à l’état «sec» exprimée en MPa.

2 - ESSAI D’EROSION

Cet essai a pour but d’apprécier l’ampleur des dégradations pouvant être provoquées par la chuterépétitive de la goutte d’eau ce qui permet de vérifier l’impact des pluies sur ces types de matériaux.

Le dispositif d’essai est facile à réaliser (voir figure 3 ci-après).

Il consiste à placer l’éprouvette (matériau entier) inclinée dans un bac sous goutte à goutte. Le débit estmaintenu constant (0,5l/heure) et la hauteur de chute de la goutte est de 50 cm. Il sera déterminé undébut d’érosion sur la surface de l’éprouvette.

- 53 -

Une dégradation considérable du bloc ou brique, à la suite de l’essai, permet de conclure ceci :

- En région humide (à forte pluviométrie), l’utilisation de ces matériaux (plâtre ou BTS) nécessiteune protection au moyen d’un enduit. Par conséquent, ils ne peuvent être destinés à rester apparents.- En zone aride (à faible pluviométrie) l’enduit de protection est facultatif.

Figure 3 - Essai d’érosion à l’eau

- 54 -

ESSAIS SUR MORTIER

Il sera tenu compte uniquement des essais caractérisant le comportement des mortiers traditionnelsdans les maçonneries porteuses. Il s’agira, en l’occurrence, des essais de résistance mécaniques de cesconstituants.

1.1 - Essai d’adhérence :

Norme ASTM E 518-80 : “ Test method for diagonal tension (shear) in masonry assembly”

Le but de l’essai est la détermination de la contrainte d’adhérence d’un mortier traditionnel adapté auxbriques ou blocs d’un corps de maçonnerie.

1.2 - Essai de traction par flexion et de résistance à la compression du mortier traditionnel :

Norme NFP 15-451 : Méthodes d’essais des ciments : détermination des résistances mécaniques.

Le but de l’essai est la détermination de la résistance mécanique (en traction et à la compression)d’un mortier de composition donnée.

Pour l’essai de traction, il s’agit de soumettre l’éprouvette à l’action d’une force appliquée en sonmilieu jusqu’à la rupture. Les deux demi-éprouvettes ainsi formées seront soumises à un essai decompression tel que décrit dans la norme.

En général, on considère 3,5 < Rc< 55 MPa et on admet Rt =Rc10

- 55 -

ESSAI SUR MURETS (CORPS DE MACONNERIE)

1 - ESSAI DE RESISTANCE A LA COMPRESSION

Norme NBN B24.212 : « Essais des matériaux de maçonnerie : Compression sur murs »

Le but de l’essai est de déterminer la résistance à la compression d’un muret en faisant varier lesparamètres briques ou blocs et mortier de la façon suivante :

- Murets constitués de briques ou de blocs donnés assemblés à partir de différentes compositions de mortier.- Murets constitués d’un mortier donné et de différents types de briques ou blocs.

L’essai sera exécuté conformément à la norme citée en référence.

La résistance à la compression du muret sera donnée par :

Rc =

P : charge de rupture en MNS : section effective moyenne du muret en m²Rc : résistance à la compression du muret en MPa

2 - ESSAI DE DETERMINATION DU MODULE D’ELASTICITE

Le but de l’essai est la détermination du module d’élasticité et, éventuellement, le coefficient de Pois-son.

La détermination du module d’élasticité consiste en un essai de compression avec mesure de déforma-tion verticale et horizontale à l’aide des extensomètres ou autres procédés.

Le module E d’élasticité sera donné par l’expression :

E =

P : charge appliquée dans le domaine élastique et exprimée en MN.S : section sur laquelle est appliquée la charge exprimée en m²ε : déformation verticale du muret correspondant à P.

PS

PSε

- 57 -

3 - ESSAI DE RESISTANCE A LA FLEXION

Norme NBN B 24.301 : « Conception et calcul des maçonneries »

Le but de l’essai est la détermination de la résistance en flexion sous l’action des forces appliquéesperpendiculairement a son plan. On détermine également la flèche maximale.

L’essai consiste à soumettre le plan du muret à un système de charge uniforme au moyen de vérinsdotés d’indicateurs de charge (capteurs de force) pour la lecture des forces appliquées.Un système de charges verticales peut être utilisé pour voir son influence.

Dans cet essai on distingue 2 types de flexion :

- flexion dont la déformée est verticale (appuis horizontaux - voir figure 4).- flexion dont la déformée est horizontale (appuis verticaux - voir figure 5).

Figure 4 - Déformée verticale Figure 5 - Déformée horizontale

Corps d’épreuve (murets) :

Les éprouvettes utilisées dans cet essai sont identiques à celles utilisées en compression.

Il faut bien s’assurer du bon remplissage des joints lors de la mise en œuvre.

- 58 -

ANNEXE II

Caractéristiques physico-mécaniques des matériaux constitutifs

- 59 -

Quelques exemples de caractéristiques physico-mécaniquesdes constituants de maçonnerie

Résistance min Masse volumique Module de déformationà la compression (Kg/m3) (MPa)

(MPa)

Brique pleine 10 à 40 1600 à 1800 7000 à 30000

ou perforée

Brique creuse 2 900 à 1200 1500 à 2000

Bloc plein 8 à 16

1000 à 1500Bloc creux 4 à 8

Brique pleineou perforée 15 1200 à 2000 12000 à 20000

Bloc plein 30 400 à 600 1400

Elément à l’état Elément à l’étatsec humide

Brique pleine30 15 1700 à 2200

Brique pleine 40 15 à 30

Brique Creuse 20 10 à 15

PRO

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E (B

TS)

PLA

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E

- 61 -

ANNEXE III

Exemple de Calcul

- 63 -

Introduction

L’objet de cette annexe est de montrer à travers un exemple simple l’application des différentes for-mules et expressions contenues dans le présent DTR.

Il ne s’agit pas, de ce fait, d’une note de calcul détaillée avec les disposition constructives à respecter,car ceci peut limiter le champ d’action du projeteur quant au choix des schémas de calcul appropriés etdes méthodes d’analyse qui sont à sa disposition.

Néanmoins, il est donné, dans ce qui suit, la méthodologie générale du calcul d’une structure en ma-çonnerie.

Méthodologie de calcul

a) - Effectuer la descente de charge

- Répartir les charges• Charges verticales• Charges horizontales

b) - Sélectionner les zones critiquesc) - Vérifier la résistance et la stabilité des éléments de maçonnerie individuels aux endroits critiques pour les combinaisons de charges défavorables.

Prédimensionnement

On peut appliquer la formule de RONDLET

d = + (0,027 à0,054)

qui donne l’épaisseur du mur (d) en fonction de : H = Σh = hauteur en (m) mesurée du sommet à unplancher quelconque.

D = l’espace en (m) compris entre les deux murs, les coefficients 0,027 et 0,054 dépendent de laqualité de la maçonnerie, c’est à dire bonne ou médiocre.

Dans notre cas, on suppose que l’épaisseur retenue pour les murs est de 25 cm.

Descente de charge

La charge revenant à chaque élément porteur se fait selon les règles habituelles en évaluant les chargeset surcharges et en admettant l’hypothèse de discontinuité entre les divers éléments.

H+D 48

- 65 -

On admet - charges permanentes : G = 650 kg/m²- surcharges : S = 175 kg/m²

Dans ce qui suit, on suppose que la charge revenant au mur le plus sollicité, après tout calcul fait, estde 10 t/ml (au RDC)

Caractéristiques des matériaux

mortier σm = 10MPa

bloc σb= 15MPa

Géométrie du mur le plus sollicité

Hauteur d’étage = 3,00 mLargeur du mur = 2,00 m

Caractéristiques du mur en maçonnerie

Résistance moyenne de rupture

R = 0,55 3 . bm σσ formule (3.1)σm = 10 MPaσb= 15 MPa

d'où R = 7,2 MPa

Module de déformation longitudinale

Eo = αR formule (3.2)α = 750 (tableau 3)Eo = 5400 MPa

Résistance admissible de calcul en compression

formule (3.4)Radm =

Rn = R (1-1,64ν) formule (3.5)

ν = 0,15Rn = 7,2 (1-1,64.0,15) = 5,43MPa

Kc = 1,4

d’où (tableau 4)

Radm = = 3,88MPa

RnKc

5,431,4

- 66 -

Résistance admissible en flexion latérale

On suppose que Rn = 0,5 MPa article 3.1.4

d’où Radm = = 0,313 MPa

Résistance admissible au cisaillement

τn = Min (τo+0,4σg.ttim) formule (3.7)

avec τo= 0,3 MPa (tableau 6)0,4σg = 1,5 MPatlim = 1,2 MPatn = 1,2 MPaτadm = formule (3.8)

kf = 1,6 (tableau 5)

τadm = = 0,75 MPa

CALCUL

- Calcul en compression

contrainte appliquée de compression

σ =

considérons une bande de 1,00 ml découpée dans un mur d’où b = 1,00 mExcentricité

eo = eaccid + e'o formule (3.12)

eaccid = 2 cm

e'o = à calculer forfaitrement formule (3.13)

on prend = 0,5 cmsoit eo = 2,5 cm

Remarque : e'o= 0 (pour le RDC compte tenu de l’importance de l’effort normal devant le moment fléchissant).

0,51,4

τnkf

1,21,6

ΝAc

ΜN

ΜN

- 67 -

Ac = 1 × 2 × ( - 2,5 × 10-2) formule (3.11)

Ac = 0,2 m²/ml

finalement

avec N= 10t/ml, Ac = 0,2m²/ml

σ = = 0,5 MPa

Vérification en compression

Il faut vérifier que la contrainte de compression appliquée reste toujours inférieure à :

σ ≤ mld φ1 Radm.ω formule (3.10)

Avec :

ω = 1+ = 1,067 ω =1,067 formule (3.19)

Radm = 3,88 MPa

Calcul de φ1

λh = formule (3.16)

Avec lo = ρ.H. formule (3.18)

selon ce graphique (fig. 19) ρ = 1 (deux bords libres)

d’où lo = H =3,00 m

λfh = avec a = 750 on aura : formule (3.17)

λfh =

0,25 2

10.10−2

0,2

eo1,5d

lo d

1225,03 === d

lohλ

αλ 1000h

- 68 -

d'où : φ = 0,79 tableau (7)

φ1 = formule (3.15)φ1 ≈ 0,75

mld = formule (3.19)

η = 0,04 tableau (8)

mld = 0,955 soit mld ≈ 0,96 qui correspond bien à la valeur du tableau 9.

Finalement

σadm = 0,96.0,75.3,88.1,067 = 2,98MPa

on vérifie bien que σ < σadm c'est à dire 0,50 MPa<2,98 MPa

Calcul en flexion

Le projeteur ayant à calculer le mur soumis à la flexion latérale due au vent par exemple, peut envisa-ger différents schémas de calcul :

- poutre sur deux appuis,- plaque appuyée sur un ou plusieurs côtés.

Il lui appartient également d’estimer le mode d’appui (appui simple, souple élastique, encastrement…)

Supposons qu’il s’agit du calcul d’un mur appuyé sur ses deux bords horizontaux (au niveau desplanchers) et que la charge qui le sollicite est de 0,25 t/m² ; la charge par ml est donc de 0,25.a t/ml (a,étant la largeur du mur)

Le moment fléchissant max est de :

M =

l'inertie I = (a.d3/12), σmax = (M/I) v = (M/I).(d/2) = (6M/a.d²)

σmax = (6.0,25.a.H²/(8.a.d²) =0,19H²/d²

Pour H = 3 m, d = 25 cm on a : σmax = 27t/m² = 0,27 MPa

Cette contrainte est inférieure à la contrainte admissible en flexion du mur égale à 0,313 MPa.

- 69 -

Calcul au cisaillement

Les efforts horizontaux (dus au vent par exemple) sont transmis aux murs transversaux par l’intermé-diaire des planchers.

Soit à calculer un mur au cisaillement en admettant que l’effort tranchant qui le sollicite à un niveaudonné est Q.

La contrainte de cisaillement appliquée au mur est donnée par la formule :

avec τmax = 1,5 , S = 0,5 m² = section du mur

Sm = moment statique de la section transversale du murd = épaisseur du mur

Soit Sf la surface exposée au vent perpendiculaire au mur étudié dans les paragraphes précédents etrevenant à celui-ci.

Sf = l.Ht avec

Ht est la hauteur totale de la façade exposée au vent.l étant la largeur de la face exposée ou vent revenant au mur étudié

On prend : l = 8 m et,

Ht = 9 m (qui correspond à peu près à la hauteur d’un bâtiment R+2)

L’effort tranchant dû au vent à la base est donc :

Q = P.l.Ht où P = pression due au vent = 75 kg/m²

d’où Q = 75.8.9 = 5400 kg = 0,054 MN

L’effort de cisaillement maximum produit par le vent est :

τmax = 1,5.0,054/0,5

τmax = 0,16 MPa

Si on majore cette contrainte de 50% on aura τmax = 0,24 MPa inférieure à τadm = 0,75 MPa

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L E X I Q U E

Allège

Elément mural situé entre le niveau d’un plancher et l’appui d’une baie.

Appareillage

Disposition des blocs ou briques que comprend la maçonnerie.

Assise

Désigne chacune des rangées horizontales de briques ou blocs posées au même niveau.

Baie

Toute ouverture pratiquée dans un mur destinée à recevoir une porte, fenêtre, vasistas, lucarne etc...

Bandeau

Bande horizontale saillante unie, qui règne sur le pourtour d’un bâtiment.

Béton cellulaire autoclavé

Matériau léger, constitué d’un mortier fluide de ciment, de sable fin et d’un ajout tel que la poudred’aluminium, qui génère, par réaction avec la chaux du ciment, de petites inclusions gazeuses.

Béton de terre stabilisée (BTS)

Mélange de terre crue, de liant (ciment, et /ou chaux) et d’eau. Le compactage de celui-ci dans unepresse (manuelle ou mécanique) nous donne un bloc.

Bloc

Elément de construction de forme parallélépipédique, creux, plein ou évidé, dont la plus grande di-mension est supérieure ou égale à 30 cm.

Bord assujetti

Bord immobilisé (encastré).

Bord libre

Bord simplement posé sur un appui de façon à pouvoir fléchir ou se dilater.

Brique

Elément de construction de forme parallélépipédique, plein ou perforé horizontalement ou verticale-ment dont la plus grande dimension est inférieure à 30 cm.

- 71 -

Brique silico-calcaire (B.S.C)

Brique, fabriquée par cuisson en autoclave d’un mélange, comprimée de silice fine et de chaux.

Chaînage

Elément en béton armé, en métal ou en bois ceinturant et solidarisant les murs en empêchant toutefissuration éventuelle de ces derniers.

Contreventement

Ensemble de liens ou contrevents qui s’opposent à la déformation latérale d’une maçonnerie en parti-culier sous l’effet du vent.

Corniche ou coursive

Galerie extérieure couverte ou non qui dessert plusieurs logements ou locaux.

Croisement des murs

Désigne la jonction de deux murs et son appareillage.

Elément de maçonnerie

Désigne un panneau de maçonnerie qui peut être généralement un trumeau ou un mur plein pouvantavoir une fonction porteuse.

Eléments constitutifs de maçonnerie

Composants secondaires (brique, bloc ou mortier) d’un élément de maçonnerie.

Harpage

Disposition en alternance ou en saillie de briques ou blocs d’une tête ou d’un angle de mur.

Jambage

Maçonnerie qui compose le montant latéral d’une baie.

Joint ou jointement de maçonnerie

Ce sont les traces en parement des plans séparant les éléments et les matériaux de liaison, mortier oucolle, qui solidarisent les éléments manufacturés des maçonneries.

Jonction de murs

Union de deux murs pour créer entre eux une continuité.

- 72 -

Lame d’air

Espace libre de quelques centimètres entre deux parois parallèles (isolation thermique).

Linteau

Elément monolithe qui ferme le haut d’une baie et soutient la maçonnerie située au dessus de l’ouver-ture.

Lit

Couche horizontale et homogène d’un matériau : sable ou mortier.

Matériaux manufacturés

Bloc ou brique de dimensions normalisées fabriquées à l’usine ou à partir d’un procédé mécanisé.

Mortier-colle

Mortier adhésif à base de ciment (blanc ou gris) de sable, de résine et d’adjuvant destinés éventuelle-ment à l’assemblage des briques ou blocs.

Mortier traditionnel

Mélange de sable, de liant (ciment et/ou chaux) et d’eau utilisé pour l’assemblage des briques oublocs.

Mur de remplissage

Paroi extérieure sans fonction porteuse en maçonnerie rapportée entre les poteaux d’une ossature enbéton ou en métal.

Parpaing

Tout élément de construction taillé ou moulé qui présente un parement sur chacune des deux facesd’un mur.

Points singuliers

Points situés immédiatement au droit des sections horizontales des trumeaux, appui de linteaux, appuide poutres ou de planchers.

Soubassement

Partie inférieure d’un mur, souvent en saillie de quelques centimètres sur le nu de la façade.

Trumeau

Panneau d’un mur situé entre deux baies de même niveau.

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C.N.E.R.I.B.Cité Nouvelle El-Mokrani - SOUIDANIA - ALGER

(021) 37.00.79/89/90/91 Fax : (021) 37.04.31Site web : www.cnerib.edu.dz : cnerib@wissal.dz

PAO - CNERIB