Résistance en compression de la maçonnerie 2010/03.02

CT Gros ŒuvreCes dernières années, divers projets de recherche visant à mieux estimer les propriétés mécaniques de la maçonnerie portante ont été menés en Europe. Les projets de recherche du CSTC 'Maçonnerie collée' et 'Eurocode 6' ont permis d'établir les Annexes nationales belges de l'Eurocode 6. Nous examinons ci-dessous plus en détails la détermination et la formulation de la résistance en compression de la maçonnerie selon l'Eurocode 6 ainsi que les paramètres utilisés dans l'Annexe nationale.
Le terme 'Eurocodes' renvoie à la série de normes européennes NBN EN 199x relatives à la conception et au calcul des structures. Elles permettent de satisfaire aux exigences imposées par la Directive sur les produits de construction en matière de stabilité et de sécurité d'exploitation. L'Eurocode 6 est constitué de la série de normes NBN EN 1996-x consacrées aux maçonneries. Les normes promulguées ne peuvent être effectivement appliquées que lorsque leurs Annexes nationales (ANB) ont été publiées de façon officielle. La norme NBN EN 1996-1-1 fournit les règles générales pour les constructions en maçonnerie armée et non armée. Dès son annonce de parution au moniteur belge, la norme accompagnée de son Annexe national (NBN EN 1996-1-1 ANB) remplacera les prénormes NBN ENV 1996-1-1 et -1-3, leurs documents d'application nationale (DAN) et l'ancienne norme belge NBN EN 24-301.

L'Annexe nationale détermine des paramètres nationaux (PDN) pour les coefficients de sécurité (fonction des matériaux utilisés et des classes d'exécution) et les résistances à la compression, au cisaillement et à la flexion.

1. Résistance en compression

La résistance à la compression caractéristique des maçonneries fk (en N/mm², fractile de 5 %) peut être obtenue, d'après l'Eurocode 6, non seulement par l'exécution d'essais sur des murets selon la norme NBN EN 1052-1, mais également grâce à l'équation suivante : fk = K fbα fmβ
où :
K, α, β :  paramètres nationaux, fonctions du groupe (1) et du type de produit de maçonnerie (éléments en terre cuite, silico-calcaire, béton et béton cellulaire), du mortier (mortier-colle ou mortier pour applications courantes) et du remplissage de joint
fm résistance à la compression moyenne du mortier selon la norme NBN EN 1015-11
fb résistance à la compression moyenne normalisée des éléments de maçonnerie selon la norme NBN EN 772-1.

Pour déterminer la résistance à la compression des produits de maçonnerie (fm en fb) nous vous renvoyons à l'article paru dans le CSTC-Contact n° 24. Il ressort de la figure ci-dessous que le mortier exerce une influence moindre que l'élément de maçonnerie. Dans le cas d'une maçonnerie collée (d'une épaisseur ≤ 3 mm), le mortier n'exerce même plus aucune influence à cause de son épaisseur négligeable (β = 0 donne fmβ = 1).

2. Capacité portante

La capacité portante d'une paroi de maçonnerie est déterminée, outre la résistance à la compression fk, par les coefficients de sécurité, les charges, l'excentricité, l'élancement, ... (2).

Capacité portante
Résistance en compression de la maçonnerie fk, fonction de la résistance en compression de l'élément fb et du mortier utilisé (maçonnerie en béton du groupe 2).


Valeurs pour K, α et β des groupes les plus courants selon l'Annexe nationale NBN EN 1996-1-1 ANB.
Composants des éléments de maçonnerie Mortier pour applications courantes Mortier-colle (joint horizontal ≥ 0,5 mm et ≤ 3 mm)
K α β K α β
Terre cuite Groupe 2 (*) 0,50 x (δ)-0,65 0,65 0,25 0,50 x (δ)-0,80 0,80 0
Silicocalcaire Groupe 1 0,60 0,65 0,25 0,80 0,85 0
Béton Groupe 2 0,50 0,65 0,25 0,65 0,85 0
B. cellulaire Groupe 1 0,60 0,65 0,25 0,80 0,85 0
(*) δ est le facteur de norme tel que défini dans la norme NBN EN 772-1.


A. Smits, ir., chef de projet, laboratoire 'Matériaux de gros œuvre et de parachèvement', CSTC
Y. Grégoire, ir.-arch., chef de division, division 'Matériaux', CSTC

(1) Le groupe, mentionné dans les fiches techniques du fabricant, dépend du pourcentage et de l'orientation des perforations ainsi que des épaisseurs de la cloison interne et de la paroi extérieure. Tandis que le groupe 1 englobe tous les éléments dénués de perforations, les groupes 2 et 3 reprennent, par ordre croissant, ceux munis de perforations verticales et le groupe 4 ceux munis de perforations horizontales. Pour la définition complète des groupes, nous vous renvoyons à l'Eurocode 6.
(2) Pour des exemples de calcul, nous renvoyons à 'Eurocodes 2010-2011. Module 4 - Session 6 : Calcul des ouvrages en maçonnerie' publié le 16 juin 2010 par la FABI en collaboration avec le CSTC.