Calcul du ferraillage d’un mur

Dans les chapitres précédents, nous avons défini ce qu’est un séisme et comment concevoir un bâtiment suivant les normes sismiques. Nous traiterons, dans ce chapitre, les murs de grandes dimensions en béton peu armé.  C’est ce type de murs que l’on traite essentiellement en France. Nous définirons cet ouvrage et nous proposerons une méthode de calculs que nous utilisons pour calculer le ferraillage

Définition

Ce sont des murs de grandes dimensions transversales (dimension horizontale lw au moins égale à 4,0 m ou aux deux tiers de la hauteur hw du mur, en prenant la valeur inférieure) grâce auxquelles il est supposé développer une fissuration limitée et un comportement non élastique dans la situation sismique de calcul (article 5.1.2 termes et définitions de la NF P 06-030-1 : Eurocode 8)

Caractéristiques d’un mur en béton

Raideur : Capacité d’un corps solide à s’opposer à des déformations lorsqu’il est soumis à des sollicitations mécaniques. Elle dépend principalement de la géométrie de la pièce, des modules d’élasticité du matériau. Elle dépend également des liaisons

Quels sont les efforts à prendre en compte ?

Dans le calcul d’un mur en béton peu armé, il y a 3 types d’efforts à prendre en compte :

• Effort tranchant V (ou T pour certains) est l’effort qui a tendance à « cisailler » le mur dans le sens transversal : l’arase inférieur part dans un sens alors que l’arase supérieure part dans l’autre sens. Ce sont les aciers longitudinaux du treillis soudé en partie courante qui reprennent cet effort
• Le Moment Fléchissant ou de flexion M est l’effort qui a tendance à « basculer » le mur dans un sens ou dans l’autre : ce sont les « potelets » ou les chainages verticaux (aciers verticaux en bout de mur) qui reprennent cet effort
• Les aciers de glissement qui résulte du glissement à l’interface du mur avec le plancher bas (en association avec l’effort tranchant). Ce sont les attentes des murs sur le plancher.

Il y a un autre effort qui agit indirectement (du point de vue sismique) qui est l’effort normal N. Cet effort soulève ou compresse le mur (à coupler avec le moment fléchissant). On parle alors de flexion composée.

Plus le mur est court (de l’ordre de 2 m à 3 m environ) et plus il possède une plus grande rigidité transversale. Plus le mur est long (5 m et plus) et plus le mur possède une rigidité longitudinale. Souvenez-vous le séisme envoie de l’énergie au bâtiment et donc le système de contreventement répond à cette énergie en fonction de sa rigidité (longitudinale ou transversale). Pensez au Tai Chi pour ceux qui connaissent. Attention ce n’est pas une vérité absolue. Il y a lieu de vérifier chaque mur de contreventement suivant ces 3 efforts (ou 4 en tenant compte de l’effort normal).

Comment calculons-nous le ferraillage ?

Nous établissons le calcul du ferraillage d’un mur suivant différentes étapes :

• BOUMEY Ingénierie à la conception avec l’architecte afin de déterminer des murs de contreventement suivant les critères de l’Eurocode 8. (En générale nous demandons au minimum 3 murs de 4 m environ dans les 2 directions du plan)
• Déterminer les murs primaires et les murs secondaires à l’aide d’un tableur Excel selon les recommandations du livre « pratique du calcul sismique » aux éditions Eyrolles
• Nous modélisons le bâtiment à l’aide du logiciel Advance Structure – GRAITEC
• Nous travaillons ensuite les résultats à l’aide d’un fichier Excel que nous avons développé en interne afin de récupérer les efforts et calculer le ferraillage.

Ce fichier permet également de connaitre l’allongement des aciers après calcul suivant les règles de l’université de Liège

Quelques règles internes à BOUMEY INGENIERIE

Nous limitons toujours notre coefficient de comportement q =2 afin de bénéficier des règles qu’offre l’EUROCODE 8. Ceci permet de limiter les efforts et donc les aciers dans les murs.

Nous pouvons mettre à disposition ce fichier Excel pour ceux qui le désirent.