Une grande partie du parc immobilier existant au Canada est composée de maçonnerie porteuse non-armée. Dans les zones sismiques, ce type de construction peut présenter un risque pour la sécurité des occupants, car il peut ne pas répondre aux exigences de résistance structurale et/ou de ductilité des codes de construction contemporains.

Un composite cimentaire ductile écoresponsable (CCDE) innovant fait l’objet d’une étude en vue d’une éventuelle utilisation comme matériau de renforcement pour l’amélioration des structures en maçonnerie non-armée existantes.

Le processus renforcement consiste à appliquer une couche de CCDE à la surface des murs en maçonnerie pour améliorer leur résistance et leur ductilité.

La norme canadienne pour le calcul des ouvrages en maçonneries semble sous-estimer la résistance des murs élancés en maçonnerie, ce qui réduit l’efficacité de l’utilisation du matériau. La capacité d’un mur en maçonnerie de béton élancé soumis à des charges axiales est principalement influencé par son rapport d’élancement, l’excentricité de la charge appliquée, la forme défléchie du mur résultant du rapport d’excentricité des charges aux extrémités et sa rigidité en flexion.

Pour tenir compte de l’élancement et des effets d’ordre socondaire, la norme de calcul canadienne permet d’utiliser la méthode de l’amplification des moments ou le calcul de l’effet P-Δ. Plusieurs études indiquent que ces approches sont généralement appropriées pour prendre en compte les effets des moments secondaires. La sous-estimation de la résistance est due, en grande partie, au calcul de la rigidité effective en flexion utilisé dans le code. En raison du caractère non-linéaire des propriétés du matériau et d’une réduction de la profondeur de la section transversale causée par la fissuration en traction, la rigidité effective en flexion est limitée à 0,4 et 0,25 fois la rigidité initiale pour les murs en maçonnerie non-armés et armés, respectivement.

Malgré la grande vulnérabilité des structures en maçonnerie non-armés sous l’effet des charges appliquées et l’importance de l’évaluation de leur fiabilité, il n’existe pas de méthodologie formelle pour évaluer la fiabilité des structures historiques en maçonnerie. C’est pourquoi une méthodologie étape par étape est en cours d’élaboration pour évaluer le niveau de fiabilité des structures historiques en maçonnerie.

Pour développer une méthodologie appropriée, des modèles probabilistes de résistance structurale et des effets des charges sont nécessaires pour formuler une fonction pour l’état limite. Les caractéristiques stochastiques des matériaux de construction jouent un rôle clé dans la détermination des modèles probabilistes de résistance structurale. Les codes de pratique recommandent des valeurs ainsi que les distributions les mieux adaptées aux différentes caractéristiques des matériaux.

Comme les codes sont nécessairement conservateurs et qu’ils sont aussi généralement destinés à la conception ou à l’évaluation avec des matériaux de maçonnerie modernes, l’utilisation des valeurs des codes pour les structures historiques peut conduire à une évaluation inexacte de la fiabilité. Il n’est pas recommandé d’effectuer des essais destructifs sur une structure de maçonnerie historique ou sur ses composants afin d’obtenir des informations plus réalistes sur les propriétés des matériaux, car de tels essais peuvent entraîner des dommages irréparables à ces structures de grande valeur.

Les arches en maçonnerie sont utilisés depuis longtemps dans la construction et constituent une méthode très efficace pour résister aux charges appliquées en tirant parti de la forte résistance à la compression du matériau et en induisant des contraintes de traction minimales. Les approches contemporaines en matière de conception structurale favorisent l’utilisation de poutres et d’éléments muraux flexibles pour résister aux charges réparties par le biais d’un mécanisme de résistance à la flexion dans lequel les contraintes de traction sont reprises par des barres d’armature.

Bien que simple à concevoir et à construire, ce type d’élément structural en maçonnerie est quelque peu inefficace dans l’utilisation des matériaux puisque le matériau de maçonnerie en traction est généralement considéré ne pas contribuer à la résistance. Ce projet de recherche vise à démontrer comment un système d’arcs en maçonnerie non-armé peut être utilisé pour résister efficacement aux pressions horizontales du sol pour les murs de soutènement de faible hauteur.

Les murs de contreventement en maçonnerie armée sont couramment utilisés pour former le système résistant aux charges latérales des bâtiments en maçonnerie armée. Ce type de construction est souvent utilisé au Canada et l’évolution des méthodes de calcul et des normes permet une utilisation de plus en plus efficace des matériaux. Cependant, alors que la maçonnerie armée complètement remplie de coulis présente un comportement en cisaillement bien établi, semblable à celui du béton armé, une complexité supplémentaire est introduite pour les murs de contreventement en maçonnerie armée partiellement remplie de coulis.

Ce projet de recherche examine le comportement et les différents modes de défaillance possibles des murs de contreventement en maçonnerie armée partiellement remplies de coulis en vue de développer des outils d’analyse et de calcul fiables.