Eurocode 0 : exigences structurelles pour un bâtiment

L’Eurocode 0 fournit les indications de base et les exigences fondamentales pour aborder la conception structurelle. Découvrez les caractéristiques

L’Eurocode 0 introduit les notions élémentaires relatives à la construction et fournit quelques informations de base sur les exigences structurelles des bâtiments.

Pour la conception des bâtiments sûrs et fonctionnels, il est nécessaire de produire l’analyse structurelle en respectant les concepts techniques introduits dans les Eurocodes.

Nous vous suggérons, donc, d’utiliser un logiciel de calcul structure pour la modélisation, l’analyse, la conception et la préparation des documents de construction conformément aux Eurocodes (EC) et aux annexes nationales correspondantes.

Eurocode 0 : les bases du projet structurel

Les Eurocodes (EC) sont l’ensemble des normes européennes pour la conception structurelle, qui permettent l’application d’un critère de calcul de structure commun dans toute l’Europe et dans de nombreux pays extra-européens, tels que la Malaisie, Singapour, le Vietnam, Hong Kong, la région des Balkans, etc.

Ces normes ont été introduites par le comité technique CEN/TC 250 «Eurocodes structurels», qui a la responsabilité générale de tous les projets CEN sur les codes de conception structurelle.

Disposer de normes communautaires permettrait d’abattre les frontières et de laisser aux opérateurs de la construction la possibilité de s’engager sur un pied d’égalité dans tous les pays de la Communauté européenne.

«Eurocode 0 : Critères généraux de conception structurelle», officieusement Eurocode 0 ; abrégé EN 1990 ou EC 0, il constitue le texte de base et doit être complété par l’ensemble des normes EN 1991 – EN 1999 pour la conception structurelle de bâtiments nouveaux ou existants.

En effet, chaque Eurocode approfondit un sujet précis et, plus précisément, cet ensemble complexe de normes techniques est structuré comme suit :

EN 1991 Eurocode 1 : Actions sur les structures ;
EN 1992 Eurocode 2 : Calcul des structures en béton ;
EN 1993 Eurocode 3 : Calcul des structures en acier ;
EN 1994 Eurocode 4 : Calcul des structures mixtes acier-béton ;
EN 1995 Eurocode 5 : Calcul des structures en bois ;
EN 1996 Eurocode 6 : Calcul des ouvrages en maçonnerie ;
EN 1997 Eurocode 7 : Calcul géotechnique ;
EN 1998 Eurocode 8 : Conception et dimensionnement des structures pour leur résistance aux séismes
EN 1999 Eurocode 9 : Calcul des structures en alliages d’aluminium.

Eurocodes CENTC250

Actuellement, l’Eurocode 0 est également valable pour :

définir des principes et des exigences en matière de sécurité, d’aptitude au service et de durabilité des structures, décrit les bases pour le dimensionnement et la vérification de celles-ci, et fournit des lignes directrices concernant les aspects de la fiabilité structurale des normes EN 1991 – EN 1999 ;
évaluer la structure d’une construction existante, dans le développement d’interventions de réparation et de modification ou dans l’évaluation du changement d’affectation.

L’Eurocode 0 peut être utilisé comme document d’orientation pour la conception de structures en dehors du champ d’application des Eurocodes EN 1991 – EN 1999, pour :

évaluer d’autres actions mécaniques et leurs combinaisons ;
modéliser les comportements des matériaux et des structures ;
évaluer les valeurs numériques du degré de fiabilité.

L’Eurocode contient également les définitions de certains termes fondamentaux et symboles conventionnels utilisés dans d’autres textes normatif (EN 1990 – 1999), tels que le concept de durée de vie utile du projet.

Exigences structurelles d’un bâtiment

L’Eurocode 0 introduit les exigences structurelles de base d’un bâtiment.

Une structure doit être conçue et construite de telle sorte que, tout au long de sa durée d’utilisation, elle soit suffisamment fiable et économiquement viable.

Chaque structure doit être en mesure de :

soutenir toutes les actions et influences qui pourraient survenir lors de la réalisation et de l’utilisation ;
rester approprié dans le temps à l’utilisation pour laquelle il est destiné.

Quelles sont les exigences de la conception structurelle ?

Les structures doivent être conçues et construites de manière à ne pas être endommagées par des événements tels que des explosions, des impacts, des tremblements de terre, des incendies ou des conséquences d’interventions humaines.

Pour qu’une structure soit correctement conçue, les exigences fondamentales à prendre en compte lors de l’analyse et de la conception structurelle sont les suivantes :

robustesse ;
résistance structurelle ;
fonctionnalité ;
durée.

Exigences structurelles d’un bâtiment

Par exemple, en cas d’incendie, la résistance structurelle doit être adaptée à la période requise.

Les exigences de base peuvent être satisfaites par :

le choix des matériaux appropriés ;
la conception appropriée ;
la spécification de procédures de contrôle pour la conception, la production, la réalisation et l’utilisation.

En outre, les dommages potentiels peuvent être évités ou au moins limités de la manière suivante :

en évitant, en éliminant ou en réduisant les dangers auxquels la structure peut être soumise ;
en sélectionnant une forme structurelle ayant une faible sensibilité aux dangers considérés ;
en choisissant une forme et un projet de structure qui peuvent continuer à exister de manière adéquate après le retrait accidentel d’un seul élément ou d’une partie limitée de la structure ;
dans la mesure du possible, des systèmes structurels susceptibles de s’effondrer sans préavis ;
lier les éléments structuraux entre eux.

Eurocode 0 : les facteurs clés

Dans l’Eurocode 0 sont introduits des facteurs fondamentaux à prendre en compte lors de l’analyse et de la conception structurelle :

gestion de la fiabilité d’un bâtiment ;
durée d’utilisation de projet ;
durée d’un bâtiment ;
gestion de la qualité des bâtiments.

Gestion de la fiabilité d’un bâtiment ;

Les Eurocodes proposent quelques aspects généraux relatifs à la gestion de la fiabilité et de la qualité : différents niveaux de fiabilité peuvent être adoptés pour la résistance et la fonctionnalité des structures.

La fiabilité requise pour les structures entrant dans le champ d’application de la norme EN 1990 peut être obtenue par :

une analyse structurelle et un projet réalisés conformément aux normes EN 1990 – EN 1999 ;
une réalisation appropriée de la structure ;
la mise en œuvre de certaines mesures de gestion de la qualité.

Le choix des niveaux de fiabilité pour une structure particulière doit tenir compte de certains facteurs pertinents :

la cause possible et/ou la manière d’atteindre un état limite ;
les conséquences possibles d’une défaillance en termes de risque pour la vie, de blessures, de pertes économiques potentielles ;
l’aversion de l’opinion publique pour les défaillances ;
les frais et procédures nécessaires pour réduire le risque de défaillance.

Le concepteur doit déterminer les niveaux de fiabilité à appliquer à une structure donnée. Ces niveaux peuvent être spécifiés dans l’une des méthodes suivantes :

la classification de la structure dans son ensemble ;
la classification de ses composants.

Ces niveaux de fiabilité peuvent enfin être atteints par des combinaisons de mesures différentes :

mesures de prévention et de protection (par exemple, mise en place de barrières de sécurité, mesures de protection active et passive contre l’incendie, protection contre les risques de corrosion comme la peinture ou la protection cathodique) ;
mesures relatives aux calculs de conception
mesures relatives à la gestion de la qualité ;
mesures visant à réduire les erreurs de conception et de construction de la structure.

Durée d’utilisation de projet

Le chapitre 2.3 de l’EC 0 définit la durée d’utilisation de projet (design working life) comme la période pendant laquelle une structure ou une partie de celle-ci doit pouvoir être utilisée, avec une maintenance préventive, mais sans nécessiter d’interventions extraordinaires, aux fins auxquelles elle est destinée.

Cette période doit être définie comme spécifiée à l’intérieur de l’Eurocode dans lequel se trouve un tableau, dans lequel les structures sont divisées en 5 classes, dont chacune comprend des ouvrages structurels spécifiques et à chacune desquels appartient une valeur indicative de durée de vie utile du projet.

Durée d’utilisation de projet Eurocode EN 1990

Plus précisément, le tableau nous montre :

la catégorie 1 comprend les structures temporaires dont la durée d’utilisation de projet devrait être de 10 ans ;
la catégorie 2 comprend les parties structurelles remplaçables, telles que les poutres de pont roulant et les appareils d’appui ayant une durée de vie utile comprise entre 10 et 25 ans ;
la catégorie 3 comprend les bâtiments agricoles et similaires ayant une durée d’utilisation de projet comprise entre 15 et 30 ans ;
la catégorie 4 comprend les bâtiments et autres constructions ayant une durée d’utilisation de 50 ans ;
la catégorie 5 comprend, en revanche, les bâtiments monumentaux, ponts et autres structures de génie civil stratégiquement importantes, dont la valeur de durée d’utilisation de projet doit être égale à 100 ans.

Il est également précisé que les structures ou parties de structures qui sont démolies en fonction de leur réutilisation ne doivent pas être considérées comme temporaires.

Durée d’un bâtiment

Les structures doivent être conçues de manière à ce que la détérioration au cours de la durée de vie prévue ne nuise pas aux performances de la structure, dans le respect de l’environnement et du niveau de maintenance prévue.

Pour obtenir une structure suffisamment durable, plusieurs facteurs doivent être pris en compte :

l’utilisation envisagée ou prévue de la structure ;
les critères de conception requis ;
les conditions environnementales requises ;
la consistance, les propriétés et les performances des matériaux et des produits ;
les propriétés du terrain ;
le choix du système structurel ;
la forme des éléments structurels ;
la qualité de l’exécution des travaux et le niveau de contrôle ;
les mesures de prévention ;
la maintenance prévue pendant la durée d’utilisation

Les conditions environnementales doivent également être identifiées dès les premiers stades de la conception, afin de pouvoir évaluer leur pertinence par rapport à la durabilité.

Le degré de détérioration peut être estimé sur la base de calculs, d’enquêtes expérimentales, d’expériences de construction antérieures ou d’une combinaison de ces considérations.

Pour cette raison, nous vous suggérons d’utiliser unlogiciel de calcul de structure pour les bâtiments neufs ou existants avec des éléments en béton armé, en acier, en maçonnerie et en bois, qui vous guidera étape par étape dans la conception.

Management de la qualité de la construction

Pour réaliser une structure qui répond aux exigences et aux hypothèses formulées pendant la phase de conception, il est nécessaire d’adopter des mesures appropriées à la management de la qualité (gestion de la qualité).

Ces mesures tiennent compte :

la définition des exigences de fiabilité ;
les mesures de gestion ;
les contrôles dans les phases de conception, de réalisation, d’utilisation et de maintenance.

Pour effectuer le calcul de structure dans le respect des facteurs mentionnés et des Eurocodes, nous vous suggérons d’utiliser un logiciel spécifique de calcul des structure, dans lequel, en créant un nouveau projet au démarrage du programme, vous pouvez définir « Eurocodes » comme norme à utiliser pour les vérifications structurelles.

EdiLus : sélection Eurocode et Annexes Nationales

Ensuite, vous pouvez sélectionner, via une aide dédiée, l’ensemble des paramètres nécessaires à l’application des Eurocodes conformément aux Annexes Nationales publiées par la nation spécifique. Il est donc possible de choisir parmi les paramètres nationaux de : Europe (valeurs recommandées CEN), France, Portugal, Espagne, Royaume-Uni, Singapour, Slovénie et Croatie.

EdiLus eurocode : annexes nationales

Une fois la pièce jointe nationale à utiliser sélectionnée, tous les paramètres nationaux seront définis sur les valeurs par défaut adoptées par le pays spécifique. Vous pouvez également créer un ensemble de paramètres nationaux personnalisés et l’exporter via un fichier approprié.