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Proceedings of the 18
th
International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris 2013
résistance à la traction du béton (2 MPa) dans certaines zones de
béton armé (semelles) d’extension limitée, où elles atteignent
3,41 MPa. Les valeurs maximales sont de 1,28 MPa dans les
joints (pour une résistance à la traction de 1 MPa) et 43 MPa
dans les armatures (effort normal de traction / aire de la section
droite), ce qui reste en dessous des résistances à la traction des
armatures. Les déformations du béton armé sont contenues par
l’élasticité des zones contiguës, de sorte que l’on ne peut voir
apparaître aucun désordre ni fissure dans la semelle, ce qui est
compatible avec le résultat de l’étude expérimentale. Il faut
noter que la valeur du moment fléchissant dans les éléments
linéiques est de l’ordre de 5 N.m. Cette valeur faible ne dépasse
pas la résistance des éléments.
e.
Figure 6. Essai sur le secteur 2 – tassement de la semelle.
5 CONCLUSION
4.2 Modélisation de l’essai sur le secteur 1 et 4
L’essai sur les secteurs 1 et 4 consiste à abaisser les vérins
hydrauliques sous la moitié de la maison (côté sans plancher).
Pour le calcul, cette condition équivaut à l’absence d’appuis
sous cette partie de la semelle. Cette configuration a été
appliquée directement dans le calcul, alors que l’essai
comportait plusieurs phases. La figure 5 compare les tassements
calculés et mesurés des semelles. Les tassements calculés et
observés ont des valeurs proches. Le calcul a été effectué en
suivant les phases de l’expérimentation, dans laquelle on a
déchargé d’abord le secteur 1, puis on a replacé des supports
sous ses fondations mais sans les ramener à la position initiale
(le tassement de quelques millimètres a été conservé). Pour le
calcul des secteurs 1 et 4, nous avons gardé comme état initial
de déformation et de contraintes l’état final du calcul précédent
(secteur 1). Ceci explique pourquoi les tassements calculés des
secteurs 1 et 4 ne sont pas symétriques, alors que le maillage et
les matériaux le sont.
La modélisation tridimensionnelle en éléments finis de la
maison expérimentale testée au CER de Rouen a été effectuée
en suivant une démarche naturaliste. Nous avons reproduit et
décrit la géométrie et les propriétés mécaniques de chacun des
matériaux utilisés pour la construction d’une maison courante.
La modélisation de la suppression des supports des fondations
sous un ou deux secteurs de la maison a produit des résultats
encourageants en termes de tassements et de déformations de la
structure en maçonnerie de cette construction. Les amplitudes
des déformations dépendent des modules attribués aux
matériaux, pour l’essentiel les parpaings, le mortier et le béton
des semelles de fondation. Les conclusions opérationnelles que
l’on peut tirer de cette étude ne sont pas issues du seul calcul : la
plus importante est que la construction de maisons conformes
aux règles françaises actuelles (DTU) semble suffisante pour
leur donner une bonne résistance aux mouvements de retrait des
sols dus à la sécheresse. Le calcul confirme cette bonne tenue
d’une structure en maçonnerie avec des semelles de fondation
en béton armé et des chaînages verticaux et horizontaux
régulièrement espacés.
6 RÉFÉRENCES
Fouchal F. 2006.
Contribution à la modélisation numérique des
interfaces dans les structures maçonnées
. Thèse de doctorat de
l’université de Reims-Champagne-Ardenne, Reims, 196p.
Fouchal F., Pelissou C., Lebon F., Titeux I. 2007. Modèle d’interface
endommageable pour les maçonneries. 18
ème
Congrès Français de
Mécanique, Grenoble, pp.1-6.
d.
Figure 5. Essai sur les secteurs 1 et 4 – Tassements de la
semelle (mm)
Hendry E.A.W. 2001. Masonry walls: materials and construction.
Construction and Building Materials
, 15, pp. 323-330.
4.3 Modélisation de l’essai sur le secteur 2
L’essai sur le secteur 2 consiste à autoriser un déplacement de la
semelle de fondation sous un quart de la maison du côté du
plancher, et à bloquer les déplacements calculés pour le
chargement des secteurs 1 et 4 (créer des appuis avec des
déplacements initiaux, car la maison n’a pas été ramenée à son
état initial avant de réaliser l’essai sur le secteur 2), tout en
tenant compte des contraintes produites dans la structure après
le chargement des secteurs 1 et 4 comme état initial de calcul
pour le secteur 2. La figure 6 compare les tassements calculés et
mesurés. Le tassement maximal calculé vaut 4,8 mm, alors que
la mesure a donné 5,6 mm. On observe que les murs du secteur
2 sont sensiblement moins sollicités que ceux du secteur 1 et 4.
Les efforts normaux de traction dans les chaînages des secteurs
1 et 4 augmentent. Par contre, les efforts normaux de traction
dans le secteur 2 sont faibles.
Gabor A. 2002.
Contribution à la caractérisation et à la modélisation
des maçonneries non-renforcées et renforcées par matériaux
composites
. Thèse de génie civil, Université Claude Bernard Lyon
1.
Hilsdorf H.K. 1969. Investigation into the failure mechanism of brick
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and constructing with masonry products
, eds. F.H. Johnson, Gulf
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Lemaître J., Chaboche J.L. 1988
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International Journal of Structural
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