CTMNC NF DTU 20.1 Mode d'emploi

actualité technique
CTMNC
Eurocode 6
DTU 20.1
construction
maçonnerie
pierre massive
mieux comprendre
le contexte normatif
relatif à la maçonnerie
en pierre naturelle
Olivier Chèze, CTMNC
Ce document vous propose de mieux
comprendre le contexte normatif relatif à
la maçonnerie en pierre massive. Proposée par le CTMNC, il fait un point sur les
changements engagés depuis 20 ans dans
les textes français, après l’établissement
du marché unique européen et l’introduction des normes de portée européenne.
Une première révision du NF DTU 20.1, le
texte de référence des maçonneries traditionnelles en France, a eu lieu il y a
quelques années après l’obligation en
2007 du marquage CE sur les éléments de
construction. Une deuxième révision est
actuellement en cours : elle vise pour
l’essentiel à introduire les Eurocodes.
Qu’est-ce qu’un Eurocode ? Pourquoi
changer nos règles de dimensionnement ?
Pour quels changements ? C’est à ces
questions que nous tenterons de
répondre, le plus simplement possible.
A - L’arrivée de l’Eurocode 6
dans le NF DTU 20.1
LE CONTEXTE NORMATIF ACTUEL
DE LA MAÇONNERIE EN FRANCE
En France, une part importante des règles de l’art
du bâtiment est régie par un ensemble de textes
appelés NF DTU, pour Document Technique Unifié.
Les NF DTU sont des documents qui contiennent
les spécifications techniques relatives à l'exécution
des travaux de bâtiment. Ils sont reconnus et approuvés par les professionnels de la construction.
Les NF DTU sont des textes normatifs qui constituent une référence commune pour tous les intervenants du bâtiment : maître d’ouvrage, maître
Les normes européennes sur la maçonnerie.
NF DTU 20.1
d’œuvre, entreprises, artisans, contrôleurs techniques, ou encore experts des assurances et des
tribunaux. Les NF DTU sont composés d’au
moins trois parties. Ils préconisent le bon choix de
produits dans le CGM (cahiers des Critères Généraux de choix des Matériaux). Ils décrivent les
étapes de mise en œuvre des ouvrages dans le
CCT (Cahier des Clauses Techniques types). Enfin
ils définissent les clauses administratives spéciales aux marchés privés dans le CCS (Cahier
des Clauses administratives Spéciales).
L’application des NF DTU est volontaire et résulte
d'un accord passé entre les parties intéressées, lui
conférant ainsi un caractère contractuel. Il en découle que les NF DTU ne peuvent être considérés ni
comme réglementaires, ni «de facto» obligatoires.
Les règles de conception et d’exécution relatives
aux parois et murs en maçonnerie de petits éléments sont énoncées dans le NF DTU 20., dont la
première édition date des années 1960. Il regroupe les éléments de construction traditionnellement utilisés en France : la brique, le bloc béton,
et la pierre naturelle. Il a récemment fait l’objet
d’une révision ; la dernière édition date d’octobre
2008. L’objectif était de le mettre en accord avec
le contexte normatif européen, notamment le marquage CE des produits de construction devenu
obligatoire par un arrêté publié en 2007.
LE CONTEXTE NORMATIF ACTUEL
DE LA MAÇONNERIE EN EUROPE
L’union économique, mise en place progressivement au sein de l’Union Européenne, s’est
construite autour d’un objectif, celui de la libre circulation des marchandises, des biens et des capitaux dans un marché commun. Cette union a pour
but l’extension des débouchés des entreprises
européennes et le développement de la concurrence, de la compétitivité et de l’innovation.
L’ensemble des critères nécessaires à l’établissement d’un langage commun dans l’Union Européenne a pris la forme de normes applicables par
l’ensemble des pays. Le principal objectif de cette
normalisation européenne est la définition de
prescriptions techniques ou qualitatives volontaires auxquelles des produits ou des procédés
de fabrication peuvent se conformer. Il existe par
exemple des normes relatives aux produits ou aux
matériaux, des normes pour les méthodes d’essai, des normes de conception et de calculs, etc.
Pour les éléments de maçonnerie, on peut citer la
série de normes NF EN 771, dont la NF EN 771-6
relative à l’élément en pierre naturelle. Il existe
également la série de normes NF EN 998, relative
aux spécifications des mortiers de montage. La
série NF EN 772 traite quant à elle des méthodes
d’essai. Par exemple, la NF EN 772-1 est utilisée
pour la détermination de la résistance à la compression, la NF EN 772-11 pour la mesure de l’absorption d’eau par capillarité.
Les normes européennes relatives aux produits
servent également de socle au marquage CE. Un
élément de maçonnerie «marqué CE» n’est ni plus
ni moins qu’un produit pour lequel le fabricant atteste qu’il satisfait aux exigences essentielles. Il
doit déclarer dans la documentation accompagnant le produit les propriétés conformes aux exigences listées dans la partie harmonisée (annexe
ZA) de la série de normes NF EN 771. C’est au
marquage CE que les bureaux d’études se référeront pour la connaissance des résistances mécaniques utiles au dimensionnement des ouvrages.
INTRODUCTION AUX EUROCODES
Les Eurocodes sont des normes de conception et
de calculs. Entamé au milieu des années 1970,
leur élaboration aura été un long chantier. Comme
pour les normes européennes, les Eurocodes ont
pour objectif d’harmoniser cette fois-ci, non pas
les spécifications de produits, mais les règles de
conception et de calculs. Les Eurocodes apportent ainsi une plus grande cohérence des règles
de dimensionnement des ouvrages, quels que
soient les matériaux employés.
Déclinés sous la forme de dix cahiers accompagnés chacun d’une annexe nationale, ils ont été
élaborés par des groupes de travail regroupant
des experts de tous les pays de l’Union Européenne. Ils traitent aussi bien des structures en
béton ou en acier que celles en bois ou en aluminium. On y trouve un ensemble de principes et de
Organisation des Eurocodes.
règles de justifications des structures de bâtiment
ou d’ouvrages de génie civil. Ils sont reconnus par
tous les Etats membres de l’Union Européenne
comme base de spécification des contrats pour
les travaux de construction.
En quoi cela concerne-t-il la maçonnerie ? C’est
qu’il existe un cahier parmi ces Eurocodes qui
traite des maçonneries. Il s’agit de la NF EN 1996,
appelé aussi Eurocode 6. Autrement dit, son domaine d’application est le même que le texte normatif que l’on connaît et que l’on applique en
France, le NF DTU 20.1, sans toutefois le recouvrir complètement (le NF DTU est avant tout une
norme d’exécution et de mise en œuvre).
Ce problème n’est pas spécifique au seul domaine de la maçonnerie : la France utilisait les
normes bien avant de se concerter avec ses voisins européens ! Il existe ainsi des correspondances entre la plupart des textes nationaux et les
normes européennes, y compris les Eurocodes.
En vertu des accords passés entre les Etats membres et les instances de normalisation, les normes
européennes sont obligatoirement reprises au niveau national. Il a donc fallu créer une période de
coexistence, le temps d’une part que l’ensemble
des normes européennes ait pu être rédigé, d’autre part que l’ensemble des contradictions avec
les textes nationaux ait pu être identifié et corrigé,
soit en retirant le texte national, soit en le modifiant. Cette période de coexistence s’achève, et
des actions sont menées pour effacer les dernières incohérences entre les textes…
LES IMPACTS DE LA NORMALISATION
EUROPEENNE SUR LES NF DTU
(EN PARTICULIER LE NF DTU 20.1)
Dans ce contexte, les Ministères de l’Equipement
et de l’Emploi ont engagé en 2004 une action nationale spécifique (appelée Plan Europe), soutenue par des financements publics et coordonnée
par le CSTB. Cette action a permis aux différentes
filières de la construction d’entreprendre une
réactualisation de leurs NF DTU respectifs, dans
le cadre de ce que l’on appelle la procédure
«INEA» (pour Intégration des Normes Européennes et des Agréments Techniques).
La procédure «INEA» a pour objectif la prise en
compte des nouveaux référentiels produits européens dans les NF DTU. Elle vise à préparer la transition entre les règles actuelles et la mise en application des Eurocodes. Des experts sont désignés
pour chaque dossier. Ils remettent une proposition
de réactualisation au CSTB qui l’analyse puis la
transmet au bureau de normalisation en charge du
NF DTU concerné. La révision peut alors démarrer.
Les travaux de révision du NF DTU 20.1 ont débuté mi-2012 et devraient se terminer courant
2013. Cette nouvelle révision, engagée après celle
de 2008, verra donc l’introduction de nouvelles
règles de conception conformes aux Eurocodes.
B - Introduction aux méthodes
de vérification de l’Eurocode 6
Ce second chapitre présente les principales notions
qui ont été développées dans la norme de conception des maçonneries, l’Eurocode 6. Ces notions
seront sans doute reprises tout ou partie dans le
DTU 20.1, actuellement en cours de révision pour
intégrer les méthodes de dimensionnement de cette
norme européenne. Le propos se concentre volontairement sur l’explication des nouveaux concepts
plutôt que sur les formules de calcul.
LE NF DTU 20.1 ACTUEL
L’approche française de la conception des bâtiments en maçonnerie avec le DTU 20.1 était
jusqu’à présent principalement axée sur la mise
en œuvre, le choix des matériaux et le respect de
règles très simples de dimensionnement. Cette vision de la maçonnerie s’appuyant pour l’essentiel
sur l’expérience était appropriée pour les
constructions courantes comme les maisons individuelles et bâtiments assimilés. Mais l’actualité
réglementaire a changé la donne : étant donné la
reformulation en cours de la réglementation sismique, il faut doter la maçonnerie de véritables règles de dimensionnement.
Seule la partie 4 «Règles de calcul et dispositions
constructives minimales» du DTU 20.1 verra son
contenu modifié par l’introduction de l’Eurocode 6.
Cela signifie que l’essentiel des recommandations
existantes du DTU, en termes de mise en œuvre,
de choix des matériaux, ou de techniques d’exécution, restera valable. Celles-ci influeront sur les
valeurs de certains paramètres de calcul (comme
la classe de mortier qui est fonction de la dureté
de la pierre). Selon le DTU 20.1, la contrainte de
compression admissible s’obtient en divisant la
résistance nominale à la compression de la pierre
naturelle par un coefficient «NDTU» appelé coefficient global de réduction. Par exemple, pour un
chargement centré, le coefficient global de réduction «NDTU» est égal à 8. Une pierre de résistance
20 MPa possède donc selon cette formule une
contrainte admissible de 2,5 MPa.
Cette règle de calcul très simple avait l’avantage
d’être valable pour plusieurs types de sollicita-
Groupe 1
Eléments pleins
Groupe 2
Groupe 3
Groupe 4
Eléments constitués d’alvéoles verticales
Eléments constitués
d’alvéoles horizontales
Les groupes d’éléments de l’Eurocode 6
tions, moyennant une pondération selon l’excentrement de la charge ou l’élancement du mur. Par
contre, cela aboutissait à des niveaux de sécurité
hétérogènes entre les éléments de maçonnerie.
LES NOUVELLES NOTIONS DE L’EUROCODE 6
Le calcul aux étas limites
La méthode de calcul donnée dans le DTU 20.1
est de type calcul aux contraintes admissibles,
basé sur l’application d’un coefficient de sécurité
global tenant compte à la fois des incertitudes sur
des actions et des résistances des matériaux.
Cette approche est à distinguer de celle dite du
calcul aux états limites pour laquelle on introduit
des pondérations d’actions et de résistances évaluées à partir de concepts semi-probabilistes.
Ces pondérations s’appliquent à des valeurs dites
caractéristiques (définies plus loin), calculées selon une probabilité très faible qu’a l’élément de ne
pas atteindre cette valeur. Cette approche est
celle de l’Eurocode 6.
Les groupes d’élément
Au regard de la grande diversité des éléments de
maçonneries, l’Eurocode 6 établit un classement
en quatre groupes distincts qui se base sur la
géométrie de leurs éventuels évidements (voir le
tableau 1 ci-dessus). La pierre, en tant qu’élément
plein, fait partie du groupe n°1. Les groupes n°2,
n°3 et n°4 concernent les éléments creux. Ce
classement renvoie à différentes formules de calcul et valeurs selon les groupes pour les résistances caractéristiques des maçonneries.
éléments dont la résistance à la compression est
déclarée avec une probabilité de 5 % de ne pas
atteindre cette valeur séchée à l’air ambiant, cela
équivaut à un «niveau de confiance» de 95 %. Par
comparaison, la valeur minimale attendue «Emin»,
utilisée pour la résistance à la flexion des pierres
en voirie par exemple, est définie pour un niveau
de confiance de 75 % ;
- la deuxième catégorie (catégorie II) concerne
tous les autres éléments.
La distinction entre les deux catégories a des répercussions sur la valeur du coefficient partiel de
matériau «γM» utilisé pour la détermination de la
résistance de calcul (définie plus loin). Le niveau
d’exigence étant plus faible pour les éléments de
la catégorie II, il sera compensé par une valeur du
coefficient «γM» plus élevée.
Le fabricant est tenu de déclarer la catégorie de
l’élément dans le marquage CE. La résistance des
pierres est de catégorie II (sauf à établir un système d’attestation de type CE2+ qui impose un
contrôle par un organisme notifié comme le
CTMNC). Généralement, c’est la résistance à la
compression moyenne qui est utilisée dans la déclaration des performances.
La résistance en compression normalisée
de la pierre
La résistance à la compression que l’on mesure
au cours d’un essai dépend de plusieurs facteurs
qui interfèrent sur la valeur finale : dimensions de
Résistance moyenne
de la pierre
La catégorie déclarée
Il existe deux catégories d’élément :
- la première catégorie (catégorie I) regroupe les
Coefficients
de passage
Groupe d’élément
(N°1 pour la
pierre)
Résistance
normalisée
Résistance
du mortier
Résistance caractéristique à la compression
Catégorie
déclarée (II
pour la pierre)
Niveau contrôle
qualité sur
chantier
Coefficient partiel
de matériau «γM»
Résistance de calcul à la compression
Extrait de la page de garde de l’Eurocode 6 (2006).
Obtention de la résistance caractéristique à la compression d’une maçonnerie.
l’éprouvette, frettage, teneur en eau du matériau,
etc. Un même matériau pourra donc avoir des résistances à la compression différentes en fonction
de ces paramètres. Il peut y avoir là une contradiction que l’Eurocode 6 corrige en introduisant
une valeur «standardisée» à l’ensemble des éléments de maçonnerie : la résistance moyenne
normalisée. C’est la valeur de référence qui servira pour le calcul de la résistance caractéristique
de la maçonnerie (voir plus loin).
La résistance en compression normalisée est, par
définition, la résistance moyenne à la compression d’une éprouvette de dimensions 10 x 10 x
10 cm séchée à l’air ambiant. Dans le cas
d’éprouvettes de pierre de dimensions différentes
et/ou séchées en étuve, elle est obtenue en
convertissant la résistance à la compression mesurée en laboratoire à l’aide de coefficients de
passage définis dans la norme EN 772-1.
Les résistances caractéristiques
de la maçonnerie
Par définition, la résistance caractéristique d’une
maçonnerie est «la valeur de la résistance de la
maçonnerie dont la probabilité de ne pas être atteinte est de 5 % dans une série d’essais supposée (par hypothèse) illimitée». Par comparaison,
une résistance moyenne, utilisée jusque-là dans le
DTU 20.1, a une probabilité de 50 % de ne pas
être atteinte.
Des valeurs forfaitaires sont proposées pour les
résistances caractéristiques à la flexion et au cisaillement des maçonneries. La résistance caractéristique à la compression doit quant à elle être
calculée à partir d’une formule qui tient compte
des valeurs de résistances moyennes à la fois de
la pierre (résistance harmonisée) et du mortier utilisés. Il est également possible de déterminer la
résistance caractéristique d’une maçonnerie par
des essais en laboratoire.
Il reste à obtenir la résistance de calcul en divisant
la résistance caractéristique par un coefficient
partiel de matériau «γM» qui est fonction du niveau de contrôle de la qualité d’exécution sur le
chantier et de la catégorie de l’élément. C’est
cette résistance de calcul qui comme son nom
l’indique intervient dans les calculs de vérification
et qui peut être comparée à la contrainte admissible du DTU actuel.
L’exigence de sécurité est significativement augmentée par l’introduction de la résistance caractéristique. Concrètement, cela se traduit par des valeurs de résistance de calcul plus faibles que les
contraintes admissibles calculées selon l’actuel
DTU 20.1. Par exemple, en reprenant l’exemple
précédent d’une pierre avec une contrainte admissible de 2,5 MPa, la résistance de calcul à la
compression d’après l’Eurocode 6 vaut 1,8 MPa.
Quelles vérifications pour quelles actions ?
Comme avec le DTU 20.1 existant, le principe de
dimensionnement d’une maçonnerie selon l’Euro-
Compression
Flexion
Cisaillement
Chargements appliqués sur les murs (d’après
«Dimensionner les ouvrages en maçonnerie», M.Hurez,
N.Juraszek, M.Pelcé, Afnor - Eyrolles Editions, 2009)
code 6 consiste à vérifier que la charge appliquée
est inférieure ou égale à la résistance de calcul de
la maçonnerie vue précédemment.
Cette condition devra être vérifiée pour les murs
soumis à des charges de compression (sous l’effet du poids propre ou des charges d’exploitation), de cisaillement (pour les murs de refend), de
flexion (sous l’effet du vent, du séisme), ou à une
combinaison de ces trois chargements.
Un exemple de calcul sera traité dans le dernier
article de cette série consacrée au contexte normatif relatif à la maçonnerie en pierre naturelle. Le
calcul analytique d’un cas simple y sera détaillé
puis les résultats seront comparés avec ceux obtenus par l’outil informatisé d’aide au dimensionnement développé par le CTMNC, «Dimapierre-6»
(téléchargeable librement sur www.ctmnc.fr).
L’EC 6 UN NOUVEAU TEXTE
DE RÉFÉRENCE…
Les nouveaux concepts de l’Eurocode 6 prennent
le pas sur les méthodes françaises de dimensionnement des maçonneries. Ils constituent à n’en pas
douter une étape à préparer pour toutes celles et
ceux qui travaillent en rapport avec le sujet : les bureaux d’études bien sûr, mais aussi les fournisseurs
de matériaux qui devront s’approprier les notions
de résistance moyenne normalisée ou de catégorie, les prescripteurs qui devront connaître les exigences minimales, les poseurs qui devront revoir
certaines habitudes constructives…
L’arrivée de l’Eurocode 6 ne devrait pas bouleverser pour autant les pratiques actuelles hors zones
sismiques. Il deviendra par contre une norme à
connaître pour le dimensionnement en zones sismiques : l’Eurocode 6 constitue en effet un des
textes de référence de l’Eurocode 8 d’application
obligatoire selon les modalités de l’arrêté du 25
octobre 2012. La publication du DTU 20.1 révisé
est prévue en 2013.
C - Quelques cas pratiques
avec le logiciel DIMAPIERRE-6
Cette troisième et dernière partie propose d’illustrer par un exemple simple le dimensionnement
de murs de maçonnerie en pierre naturelle.
LORS D’UN NOUVEAU PROJET, QUE FAUT-IL
VÉRIFIER ET COMMENT ?
Les méthodes de calcul proposées par
l’Eurocode 6 ne vérifient pas la stabilité d’un bâtiment à proprement parler mais la stabilité de chacun des murs structurels qui le composent. On
entend par mur structurel un mur qui participe à
la reprise des efforts agissant sur le bâtiment,
qu’ils soient d’origine gravitaire (comme le poids
des personnes, des meubles, des murs euxmêmes…) ou climatiques (le vent ou la neige par
exemple).
Il y a donc autant de vérifications qu’il y a de murs
à vérifier. Selon le type de murs (murs de façade,
murs de contreventement, murs de soubassement…), les efforts à prendre en compte ne sont
pas les mêmes. Il faut donc choisir la méthode de
vérification en fonction de la «fonction» du mur.
Les murs de façade sont principalement soumis à
un chargement vertical. Les murs de contreventement doivent être vérifiés au cisaillement. Les
murs de soubassement sont eux soumis à un
chargement latéral dû à la poussée des terres, etc.
EXEMPLE DE DIMENSIONNEMENT
On se propose d’étudier le cas d’un immeuble à
appartements de cinq niveaux construits en
pierre naturelle dans la ville de Lyon (voir Fig. 1).
La pierre utilisée est un calcaire tendre (masse
volumique = 1600 kg/m3) de résistance en compression normalisée 15 MPa (donc mesurée sur
des cubes de côté 10 cm, séchés à l’air ambiant).
Les murs ont une épaisseur de 25 cm.
On ne vérifiera ici que le chargement vertical,
généralement prépondérant vis-à-vis des autres
chargements. On commence par déterminer la
résistance des murs «NRd».
- 1ère étape : on commence par calculer la résistance caractéristique en compression du mur. Le
mortier utilisé est un mortier de classe M5
(5 MPa). On utilise la formule fournie par
l’Eurocode 6 pour la pierre naturelle :
fk = 0,45 x 150,7 x 50,3 = 4,85 MPa
Cette valeur doit ensuite être divisée par un coefficient partiel des matériaux «γΜ» (voir article précédent), ici égal à 2,8. Cette valeur correspond à
un niveau de contrôle IL2. En effet, un bureau de
contrôle est obligatoirement présent puisque la
hauteur du dernier niveau est supérieure à 8 m et
que l’on se situe en zone sismique II (ce qui est le
cas de la ville de Lyon).
On obtient ainsi la résistance de calcul en compression «fd», valant 1,73 MPa.
Schéma de l’immeuble de 5 niveaux utilisé pour le calcul des performances mécaniques de la pierre.
- 2ème étape : on détermine la charge de résistance «NRd». Celle-ci s’obtient par le produit de
«fd» par la section horizontale du mur, qu’il faut
également multiplier par un facteur de réduction
«φ» tenant compte de l’excentricité et de l’élancement.
NRd = φi (ou φm) x t x fd
Il faut contrôler à la fois la section en tête (ou en
pied) de mur, en plus de la section à mi-hauteur.
Il s’agit donc de calculer deux valeurs pour le facteur de réduction, « φi » et «φm» respectivement.
Dans notre exemple, avec les hypothèses suivantes :
- les murs sont soutenus des deux côtés horizontaux et des deux côtés verticaux,
- l’excentricité due au vent vaut 5 mm,
- l’excentricité des charges de plancher (hourdis)
vaut 20 mm.
On trouve φi = 0,76 et φm = 0,68. La valeur de
calcul de la résistance du mur dans l’état limite
extrême «NRd» sera alors la plus petite valeur calculée. Ici :
NRd = φm x t x fd = 294 kN/ml, soit 29,4 T/ml
- 3ème étape : on compare les descentes de
charge avec la résistance des murs de l’immeuble. Elles sont maximales pour le mur central
dans notre exemple (voir Fig. 1). Il faut veiller à
pondérer les charges à l’état limite ultime d’un
coefficient de 1,35 pour les charges dites «permanentes» (poids propre des éléments) et d’un
coefficient de 1,5 pour les charges d’exploitation
(se référer l’Eurocode 1-1 pour les valeurs caractéristiques). Pour les charges de neige, il est en
plus demandé de prendre en compte un coefficient d’accompagnement valant 0,5 pour une alti-
tude H inférieure ou égale à 1 000 m.
Pour le mur central, les descentes de charge se
décomposent de la manière suivante :
- Poids propre des planchers (hourdis avec
chape) : 1,35 x 450 = 608 kg/m²
- Charges d’exploitation sur les planchers :
1,5 x 250 = 375 kg/m²
- Poids propre de la toiture : 1,35 x 100 = 135 kg/m²
- Charges de neige sur la toiture :
1,5 x 0,5 x 55 = 42 kg/m² (zone B2, H = 200 m)
- Poids propre d’un mur supérieur :
1,35 x 0,25 x 2,6 x 1600 kg/ml
Pour une portée de plancher de 5,5 m, la descente de charge «NSd» sur le mur central en rezde-chaussée, qui supporte les charges de quatre
niveaux et la toiture, vaut :
NSd = 5,5 x (0,608 x 4 + 0,375 x 4 + 0,135 +
0,042) + 4 x 1,4 = 28,2 T/ml
On vérifie bien que la résistance du mur est supérieure à la descente de charge :
NSd = 28,2 T/ml < NRd = 29,4 T/ml
On peut donc conclure que les blocs de pierre
naturelle en calcaire tendre ont une portance suffisante pour reprendre les descentes de charge
de cet immeuble de cinq niveaux.
UN POINT SUR LES CHAÎNAGES
Hors zones sismiques, et contrairement aux pratiques actuelles, les chaînages verticaux en béton
armé ne sont pas nécessaires pour les maçonneries en pierre naturelle. C’est d’ailleurs une de ses
spécificités bien détaillée dans le DTU 20.1 (article 3.1.2, Partie 4). En général, les chaînages verticaux d’une maçonnerie empêchent que celle-ci
ne puisse un jour se disloquer et s’opposent au
soulèvement des planchers. Mais il est reconnu
que le poids des murs en pierre massive suffit à
supprimer ces risques.
En zones sismiques, le poids des pierres joue
également favorablement sur la tenue du mur de
maçonnerie, dans une certaine limite. En effet,
en-dessous d’une valeur d’accélération sismique,
et sous certaines conditions comme une épaisseur minimale de paroi, les maçonneries en pierre
naturelle n’ont théoriquement pas besoin d’inclure de chaînages verticaux.
CONCLUSIONS
Les blocs de pierre naturelle ont l’avantage d’être
pleins, et d’être utilisés avec des épaisseurs suffisantes qui permettent de reprendre des efforts
importants. On a vu dans l’exemple précédent
que des blocs de pierre en calcaire tendre convenaient pour construire la totalité des murs porteurs d’un immeuble à appartements de cinq
niveaux. Les caractéristiques
mécaniques de la pierre en font
un matériau de construction naturel performant. Et contrairement
aux idées reçues, les chaînages
verticaux en béton armé ne
sont pas toujours nécessaires
pour les bâtiments en pierre
massive.
Dans la majorité des cas, l’épaisseur d’une paroi d’un bâtiment ne
sera pas seulement dimensionnée par la descente de charge
mais aussi et surtout par les exigences thermiques de la réglementation «RT 2012». La pierre ne
possédant qu’une faible résistance thermique, il faudra prévoir
une bonne isolation incorporée au
bâti.
POUR ALLER PLUS LOIN...
Pour celles et ceux qui souhaiteraient en connaître davantage
sans trop rentrer dans le détail, il
existe dans l’Eurocode 6 une partie présentant des méthodes simplifiées qui rendent plus facile
l’étude de petits bâtiments
comme des maisons individuelles
Extraits du manuel d’utilisation du
logiciel «Dimapierre-6»
Il permet d’automatiser les calculs à partir des
valeurs des charges, des dimensions et des
caractéristiques du mur. Il s’accompagne d’un
manuel d’utilisation qui détaille son fonctionnement et où sont présentés d’autres exemples
simples. Un nouveau module, «Dimapierre-8»,
intégrera les exigences sismiques de l’Eurocode
8 en plus de celles de l’Eurocode 6. Sa sortie est
prévue au cours du 2ème semestre 2013.
Extraits du manuel d’utilisation du logiciel
«Dimapierre-6»
Siège social : 17, rue Letellier - 75015 Paris - Tél : 01 44 37 50 00 - ctmnc-roc@ctmnc.fr
Services techniques : 200, avenue du général de Gaulle - 92140 Clamart - www.ctmnc.fr
Ce document a été réalisé à partir de trois articles publiés dans la revue Pierre Actual n°910, n°911 et n°912.
ou des petits collectifs. Il s’agit de la norme NF
EN 1996-3. Il existe également dans le commerce
plusieurs guides, édités par le CSTB ou l’AFNOR
par exemple, qui reprennent et expliquent les dispositions de la norme.
Enfin, le CTMNC propose un logiciel de calcul
des murs de maçonnerie en pierre naturelle selon
l’Eurocode 6. Il s’intitule «DIMAPIERRE-6» et peut
être librement téléchargé sur le site www.ctmnc.fr.
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