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Un ouvrage doit pouvoir supporter les charges liées à sa construction

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Un ouvrage doit pouvoir supporter les charges liées à sa construction

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Les calculs de dimensionnement d'un ouvrage servent principalement à vérifier que la structure finale sera capable de reprendre toutes les charges auxquelles elle sera soumise au cours de son utilisation. Mais il arrive parfois que des situations temporaires plus critiques surviennent durant la construction même de l'ouvrage ou durant le transport des éléments préfabriqués.

Quelles charges liées au chantier faut-il prendre en compte' Car il est vrai que lors du chantier, certaines surcharges spécifiques au processus de construction peuvent se présenter. Ni le bureau d'études dans ses calculs, ni l'entrepreneur dans son travail de construction ne peuvent négliger cet aspect. Ils ont la responsabilité commune d'en tenir compte à toutes les étapes, autant que de la charge ultérieure, en cours d'utilisation.

Parmi les exemples classiques de situa­tions pouvant s'avérer dangereuses, citons la manutention de grandes poutres préfabriquées, le poussage d'éléments de ponts ou encore le coulage du béton frais sur des profilés de type bacs en acier.

Les bureaux d'études et entrepreneurs trouveront ici quels moyens mettre en 'uvre pour construire en toute sécurité, sans négliger pour autant l'aspect économique. Le CSTC, traitant de ce sujet, présente en particulier quelques règles définies dans la norme NBN EN 1991-1-4 à 6 (+ ANB), relatives aux actions exercées sur les structures en cours d'exécution. Il y a tout d'abord les charges de chantier, telles que le personnel, les outils, le stockage des matériaux, les coffrages, l'équipement, les grues, ... Mais il faut aussi tenir compte de l'action de la météo: le vent surtout, mais aussi la neige, la canicule et le gel peuvent jouer un rôle'

Prévoir l'exceptionnel

Pour ce qui est de la météo, le principe est de construire une structure qui soit même capable de résister à une action climatique dont les statistiques prouvent qu'elle ne se présente en moyenne qu'une fois tous les demi-siècles! Il faut que la structure mise en place accepte une charge maximale qui soit égale ou supérieure à celle qu'imposerait un événement climatique d'une telle intensité, comme une tempête, un ouragan, une tornade, ... Mais tout dépend de la durée de la phase de chantier à protéger. Plus elle est longue, plus on va se rapprocher de la valeur de l'action climatique à 50 ans. Le tableau ci-après indique la période de retour à considérer en fonction de la durée de la phase de chantier, ainsi que la réduction que cela représente par rapport à la charge de vent maximale.

Si la phase de chantier ne dure pas plus de trois mois - le temps d'une saison! - il est possible d'adapter avec intelligence les précautions à prendre en fonction des risques spécifiques à la période de l'année, car la météo a, bien sûr, toujours une composante saisonnière: on sait à quelle période le risque d'orage est le plus fort et à quelle période la crue du fleuve peut davantage se présenter'

Prenons un exemple: une structure construite au mois de juin, dont les contreventements ne seraient installés qu'après une semaine, devrait être capable de résister à l'action d'un vent dont la période de retour est de cinq ans (28 % de réduction), réduite d'un coefficient saisonnier de 0,69 (NBN EN 1991-1-4 à 6 (+ ANB). Cela signifie que cette structure doit malgré tout être en mesure de résister à environ 50 % de l'effort de ce vent exceptionnel, alors même que les contreventements ne sont pas installés.

Une situation posant régulièrement problème est la construction des pignons maçonnés. Car comme chacun sait, un pignon fraîchement maçonné et non soutenu résiste mal à un vent violent. On ne dénombre dès lors plus les cas d'effondrements en cours de chantier (cfr. photo ci-avant). Il faut donc tou­jours veiller à contreventer suffisamment le pignon qu'on vient d'ériger, même si son exposition au vent ne sera que de très courte durée.

Charges de chantier

Lors du chantier, un certain nombre de charges qui n'apparaîtront plus au cours de la durée de vie du bâtiment peuvent se présenter. La norme européenne NBN EN 1991-1-4 à 6 (+ ANB) énonce les diverses charges spécifiques au chantier, à définir pour chaque projet particulier. Elle impose cependant une charge répartie de 1 kN/m² (100 kg/m²) pour le personnel et le petit outillage et une charge minimale de 0,5 kN/m² (50 kg/m²) pour les équipe­ments. Dans le cas particulier des ponts, la norme prévoit également une charge répartie de 0,2 kN/m² (20 kg/m²) et une charge concentrée de 100 kN (10 t/m²).

Charge lors du coulage du béton frais

La norme exige que la structure primaire (coffrage, prédalles, bacs acier, ') soit capable de reprendre localement 10 % du poids total du béton frais. Etant donné que cette charge n'est pas toujours bien prise en compte lors de la conception, il paraît prudent de veiller à étaler le béton le plus rapidement et le plus régulièrement possible.

On veillera également à ne laisser s'accumuler aucun matériau de chantier sur des bacs en acier encore nus, car cela pourrait créer des déformations irréversibles et même provoquer des effondrements localisés.

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