Certification de la résistance mécanique des dalles alvéolées

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La certification de la résistance mécanique est depuis longtemps une composante incontournable de la certification BENOR volontaire des dalles alvéolées. Après une suspension rendue nécessaire par l’introduction de la norme de produit européenne et belge pour les dalles alvéolées, ce volet de la certification sera bientôt réintroduit sous une nouvelle forme. La certification de la résistance mécanique vise à susciter la confiance envers la méthode de détermination de la résistance mécanique utilisée par le fabricant. La résistance mécanique est justifiée par des calculs, lesquels sont étayés par des essais. Il apparaît donc opportun d’expliquer brièvement ce que signifie concrètement cette certification sous sa nouvelle forme.

Capacité portante intrinsèque

La certification de la résistance mécanique se réfère à la capacité portante intrinsèque des dalles alvéolées. Celle-ci est exprimée en une combinaison de charges uniformément réparties dans une portée donnée et pour un appui isostatique, sous l’influence d’un incendie ou non, sans tenir compte de dispositifs spécifiques, telles que les ouvertures et les armatures dépassantes.

La capacité portante intrinsèque se réfère uniquement au comportement d’un élément individuel dans la surface du plancher. Elle ne porte pas sur la détermination des sollicitations dans la surface du plancher ni sur l’estimation de la charge sur un élément individuel.

La capacité de charge intrinsèque est calculée sur la base d’une série de critères à l’état-limite ultime (ELU) et à l’état limite de service (ELS), comme spécifié dans les normes de calcul et de produit applicables[1][2], en ce compris le moment résistant ultime et la résistance à l’effort tranchant ainsi que la fissuration et la déflexion admissibles.

Calculs

La première étape de la procédure de certification consiste à vérifier le calcul de la capacité portante intrinsèque d’un profil imaginaire spécifié, présentant des caractéristiques de matériaux spécifiques et dans des conditions limites précises, notamment la résistance au feu, la classe environne­mentale, la déflexion maximale, la portée et la combinaison de charges.

Ces principes sont identiques pour tous les fabricants. Cela permet de soumettre tous les calculs à une analyse comparative. Ces calculs sont donc qualifiés de “calculs de référence”. Les résultats de cette comparaison sont communiqués aux fabricants de manière anonyme. Cela présente l’avantage que les fabricants peuvent confronter leurs méthodes de calcul à celles d’autres fabricants et ainsi les optimiser. L’étape suivante consiste à vérifier le calcul de la capacité portante intrinsèque d’un profil présentant des caractéristiques de matériaux et des conditions limites représentatives de la production certifiée du fabricant.

Ce calcul se réfère à une réelle dalle alvéolée faisant partie de la gamme de produits du fabricant. Lors de cette étape, on examine si le fabricant est effectivement en mesure d’effectuer les calculs propres aux dalles alvéolées qu’il produit. On examine en particulier les aspects arithmétiques et les paramètres qui dérogent aux conditions préalablement spécifiées du calcul de référence. Certains aspects de l’autocontrôle industriel, comme le contrôle des caractéristiques dimensionnelles et de forme de la dalle alvéolée ou encore du poids spécifique et de la résistance à la compression du béton, peuvent avoir une influence sur le calcul, par exemple via l’application de facteurs de sécurité réduits au béton et à l’acier. 
On vérifie également, lors cette phase, si les hypothèses du calcul correspondent à celles communiquées à l’entrepreneur, par exemple concernant la longueur de l’élément, la longueur de l’appui et l’épaisseur de la couche de compression. Cela se fait sur la base des documents de livraison (par exemple, un plan de pose) d’un dossier réel. Pendant la période d’attestation (après l’attribution du certificat), un dossier réel accompagné de sa note de calcul est contrôlé chaque année.

Essais à échelle RÉELLE

Les dalles alvéolées doivent être soumises à des essais de type pour confirmer la capacité de cisaillement calculée. Dans un essai de type, un élément de plancher à échelle réelle est chargé jusqu’à ce qu’une défaillance se produise en raison du dépassement de la résistance à l’effort tranchant (voir photo). 
Les modalités en sont décrites dans les normes de produits[2]. Depuis fin 2010, ces essais de type doivent être réalisés initialement lors de la mise en service d’une nouvelle usine ou lors du lancement d’une nouvelle dalle alvéolée, mais aussi en cas de modification importante de la section transversale de l’élément, de la résistance du béton, du type ou du principe de fonctionnement de la machine de production ou de toute autre modification susceptible d’affecter de manière significative la résistance à l’effort tranchant.

L’évaluation des essais de type a toujours fait partie de la certification BENOR. À cet effet, le fabricant doit soumettre un rapport d’essai et un calcul de la valeur de la charge ultime prévue. Cette dernière est déterminée sur la base des paramètres de résistance réels du béton et des dimensions réelles pertinentes de l’élément de plancher. Lors de la réinstauration de la certification de la résistance mécanique, outre le contrôle de l’exécution de l’essai, on procédera également à un contrôle de la valeur de la charge ultime calculée qui sera comparée à la charge ultime réelle obtenue pendant l’essai. Le règlement d’application BENOR en vigueur[3] prévoit les dispositions nécessaires.

Procédures et instructions de travail

La dernière étape de la procédure de certification est l’évaluation initiale des procédures et instructions de travail liées à l’organisation interne du fabricant en ce qui concerne la méthode de conception. Elles concernent notamment les aspects suivants : la description de la fonction et la définition des responsabilités, la distribution et la gestion du logiciel de calcul, la gestion des normes et des documents de référence et la conversion des données de chantier spécifiques au projet sous forme de calcul. Cette évaluation a également lieu pendant la période d’attestation. (BHE)

Références:
[1] NBN EN 1992-1-1:2005 + ANB:2010 et NBN EN 1992-1-2:2005 + ANB:2010
[2] NBN EN 1168+A3:2011 et NBN B 21-605:2012
[3] RA 21-605, 3e édition, 2020