Aux États-Unis, les tests de compression des panneaux muraux porteurs s'appuient sur les normes de l'American National Standards Institute (ANSI) et sur les méthodes d'essai normalisées (STM). Ces essais permettent d'évaluer la fiabilité et la sécurité des panneaux muraux et des poutres utilisés dans les bâtiments résidentiels et commerciaux. Ils mesurent également l'élasticité des matériaux tels que la maçonnerie, le bois et le béton, ainsi que leur capacité à supporter différents niveaux de charge.
Objectif du test de compression
L'objectif principal d'un test de compression est d'évaluer le comportement des murs de contreventement — des structures conçues pour transférer et soutenir les charges — lorsqu'ils sont soumis à des efforts. Ces tests mesurent la capacité des murs à résister et à absorber les forces de traction et de compression.
Par exemple, les montants d'extrémité ou les membrures des murs doivent pouvoir supporter à la fois des charges latérales et des charges gravitaires. Les charges latérales incluent la force du vent et l'activité sismique, tandis que les charges gravitaires proviennent des toits et des solives de plancher. Si les murs fléchissent ou se déforment sous l'effet des forces de compression, cela peut entraîner une défaillance structurelle de l'ensemble du bâtiment.
Conditions d'essai
En général, les panneaux muraux sont assemblés côte à côte puis soumis à des essais de compression axiale verticale conformes aux normes STM. Les panneaux sont ancrés au sol du laboratoire à l'aide de tiges de tension et de poutres répartitrices afin d'éviter tout mouvement pendant le test. Toutefois, plusieurs configurations peuvent être employées pour observer la réaction des murs face aux charges dans différentes situations. Par exemple, les forces verticales appliquées peuvent être contrôlées ou non contrôlées, afin d'évaluer le comportement des structures dans des conditions variables.
Ces essais mesurent par ailleurs la capacité portante de différents types de panneaux muraux : panneaux à ossature en béton armé, à ossature métallique ou entièrement dépourvus d'ossature. Lors des tests, les panneaux peuvent présenter des hauteurs et des épaisseurs variées. Des panneaux en bois sont également testés afin de comparer leur capacité portante à celle des murs en béton ou en maçonnerie.
Instruments de mesure
Des équipements tels que des vérins hydrauliques appliquent une force le long de poutres en acier positionnées au centre des panneaux en bois et en béton. Des cellules de charge électroniques et des unités d'amplification mesurent l'intensité de la force exercée sur la poutre grâce à des signaux électroniques.
D'autres dispositifs servent à évaluer la tension et la pression pendant l'essai, notamment des capteurs de flèche et des comparateurs à cadran. Ces instruments sont installés sur les faces avant et arrière du mur afin de mesurer la déformation axiale. Cette donnée indique la capacité des panneaux à s'étirer ou à céder tout en continuant de porter la charge. Les capteurs de flèche, quant à eux, évaluent le taux de déflexion latérale ou la courbure des murs sous contrainte. En règle générale, le taux de déflexion d'un mur pendant l'essai révèle son risque de défaillance structurelle.
Facteurs à prendre en compte
Bien que les tests de compression visent à reproduire les conditions réelles de performance des panneaux muraux dans un bâtiment, la conception structurelle influence fortement leur comportement, selon la Portland Cement Foundation.
Par exemple, le type de raccordements utilisé pour assembler les panneaux muraux aux semelles de fondation, aux toits et aux planchers affecte directement la manière dont les murs transfèrent les charges vers la fondation et vers les murs de contreventement. De même, la position des murs par rapport aux planchers et aux toits joue un rôle déterminant dans la répartition des charges à travers l'ensemble de la structure.
Source : https://jardin.98905.com/building-remodeling/walls/1007127399.html