L'objectif principal de ce travail est de contribuer à une définition d'une lecture architecturale des archives du bâtiment. Nous nous proposons d'étudier un fonds archivistique relatif à des constructions rurales du XVIe s. et de chercher à comprendre comment la création du nouveau port du Havre a impacté sur le long terme le monde de la construction dans la région. Notre intention est d'être au plus près du monde de la construction courante pour la période analysée, ce qui nous permettra de poser le problème de la nature réelle d'une supposée frontière entre chantier « savant » et chantier « vernaculaire » qui s'avère parfois difficile à déterminer. Si la quasi intégralité des bâtiments étudiés ont disparu aujourd'hui, l'abondance des documents d'archives permet de les étudier suivant deux aspects : l'un repose sur une lecture économique des documents anciens permettant de retracer le fonctionnement des chantiers courants, la provenance des matériaux, les prix pratiqués et plus généralement le fonctionnement de l'artisanat local. Cette étude révèle les évolutions conduisant à l'apparition de maitres d'œuvres sur ces petites opérations par le biais des travaux d'entretien sur les fontaines et ouvrages hydrauliques puis l'expertise de maisons de ville et enfin sur les travaux lourds de réhabilitation de bâtiments menaçant ruine. L'autre prend en compte une lecture technique et constructive des documents du fonds d'archives. Par l'analyse du positionnement de chaque ouvrage décrit il devient alors possible de restituer l'organisation générale du bâtiment complet et ses mutations progressives au cours des siècles. Deux sites seront plus particulièrement détaillés mais compte tenu de leurs différences de fonction et d'échelle, ils démontrent que la méthode d'analyse constructive est généralisable à l'ensemble des bâtiments du territoire étudié voire même au-delà / The main aim of this study consists of trying to define how to read architecturally the building archives. We can study the archives concerning the rural buildings in the XVI century and try to understand how the creation of the Havre new harbour impacted in the long term, the process of all the buildings around .In studying this period we intend to stay nearest to the common buildings so we can ask if a border between the vernacular architecture and the learned one exists really. In fact this border is very difficult to establish. Most of these old constructions have disappeared nowadays but referring to so many archives collection we can study them in following two points of view. The first one will be the economical aspect. In using the antique documents we find out how the common builders yards functioned, where materials came from and at what prices. In fact we discover the local workshops and how that led to the emergence of supervisors in the maintenance of fountains and hydraulic constructions, then for expertise of the town houses and important renovations of the oldest constructions facing ruin. The second one will be the technical understanding of the archives collection .The position of each building is described, so it's possible to discover the complete organisation of the construction process and its long term developments .Two sites will be precisely analysed but the difference of function and size show that this method of constructive analyse can be applied to all local constructions and farther afield

Les premières charpentes à chevrons formant fermes dont on a gardé en France des traces datent du XIème siècle. Ce principe va se maintenir jusqu'au XVIIème siècle, pour disparaître ensuite totalement. Leur dispositif morphologique change progressivement avec le temps. L'objectif de ce travail est de contribuer à comprendre les déterminants de cette évolution. Nous proposons deux explications à ces transformations : l'une repose sur l'évolution des connaissances en mécanique des structures. En sélectionnant des spécimens représentatifs des jalons identifiés par nos prédécesseurs, nous utilisons une modélisation numérique de ces structures hyperstatiques pour mieux comprendre le rôle précis jouée par les différentes pièces de la charpente. Les études comparées mettent ainsi en évidence un lent processus d'innovation où alternent des phases d'adaptation morphologiques conjoncturelles et la prise en compte d'une nouvelle connaissance mécanique induite par ces évolutions. L'autre prend en compte la problématique du levage de ces charpentes. En reconstituant certains spécimens remarquables et en étudiant leur mise en place, à l'aide de dispositifs de levage représentatifs de ceux utilisés à cette époque, nous cherchons à préciser la plausibilité de certains scénarios et les séquences opérationnelles associées. Les résultats invalident certaines hypothèses et en particulier, celle d'un assemblage des fermes au niveau du sol avant de les hisser sur les murs. Les premiers dispositifs longitudinaux reliant deux fermes principales apparaissent aussi comme une aide au levage : ils facilitent le travail en hauteur et permettent une mise en place simplifiée des chevrons / The earliest wooden rafter trusses in France can be traced back from the 11th century. Their morphology progressively changes in time until the 17th century, after which it disappears completely. This research is meant to be a contribution towards the understanding of the possible origins of such an evolution. Two explanations are proposed :the first one is based on the accumulation of knowledge in structural mechanics of the carpenters. Considering a selection of specimens that are representative of major milestones identified by previous authors, a numerical modelling of these hyperstatic structures is implemented so as to understand better the precise role played by the different elements of the framework. Comparative studies highlight a slow evolutionary process in which phases of situational shape adaptation alternate with periods of implementation of new knowledge extracted from these experimentations. The second explanation takes into account the problems related to the erection of the frames. Through reconstructions of remarkable specimens and the simulation of the assembly process using representative lifting devices, the credibility of a number of scenarios and operational sequences are evaluated. The results invalidate several assumptions and in particular, that of an assembly at ground level preceding the lifting into place. Furthermore, the first longitudinal systems connecting two principal trusses appear as an aid to the construction process: these facilitate safer in-situ operations and allow an easier assembly of the rafters

Traiter de la construction dans le monde romain, et plus particulièrement dans le cas d’une cité ou d’une colonie, constitue un exercice souvent ardu tant les angles d’approches sont nombreux. Pourtant, Lugdunum constitue une exception dans ce domaine, tant par la richesse de sa documentation archéologique et épigraphique, que par son statut de colonie romaine précocement dévolue en Gaule. Ce travail doctoral s’est donné pour objectif de traiter de l’architecture domestique à Lugdunum, à travers le prisme de la construction, en s’appuyant sur une approche globale, tant par les matériaux étudiés que par les méthodologies mises en place. En suivant les différentes étapes de la construction, l’objectif est de définir les différents approvisionnements des chantiers, l’évolution typologique et chronologique des matériaux et des techniques mises en œuvre, ou encore la diversité des formes de l’habitat, afin de dresser une image la plus précise possible de « l’art de bâtir » à Lyon, et des artisans qui y participent. À ces différentes questions, l’analyse des matériaux, des techniques de construction et des plans, ainsi que d’un corpus d’inscription, apporte des réponses très concrètes et ouvre de nouvelles perspectives de recherche.Dans le cadre d’un Master mené entre 2007 et 2009, l’étude des toitures en tuiles de terre cuite, en Gaule du Centre-est, et plus particulièrement à Lyon, a révélé une évolution typologique des tegulae et imbrices qui se prête à l’établissement d’une typo-chronologie détaillée, permettant de les dater au demi-siècle prés. En m’appuyant sur la méthodologie mise en place au cours de ce master, une analyse exhaustive des fragments de brique, de quart de colonne, de tomette d’opus spicatum ou encore de tubuli a été menée afin, de caractériser une éventuelle évolution de leur morphologie, ou de leur utilisation dans la mise en œuvre des bâtiments. Une attention particulière a également été portée à la nature des moellons (granite, gneiss, calcaire...), aux pierres d’importation (marbres et calcaire), ainsi qu’aux mortiers mis en œuvre dans l’architecture des maisons lyonnaises. Ces études, couplées à une analyse géomorphologique du territoire colonial, permettent de livrer une image complète de l’approvisionnement en matériaux de construction de Lugdunum. Le second axe de recherche concerne les techniques de construction employées pour édifier les domus de la colonie de Lyon. Les maçonneries (fondation et élévation) ont donc été analysées selon des critères techniques et typologiques, en parallèle de l’étude des matériaux (moellons, mortier, TCA). L’architecture en terre crue nous offre un autre angle d’approche. Cette technique de construction est omniprésente à Lyon pour l’architecture domestique et reste cependant peu étudiée. Nous aborderons donc les modalités de sa mise en œuvre, ainsi que sur les différentes formes d’architecture dans laquelle elle intervient (adobe, pans de bois, torchis…), au travers des vestiges découverts en place, ou des restes carbonisés qui nous sont parvenus. Enfin, nous aborderons la question du plan des maisons lyonnaises en reprenant la classification proposée par E. Delaval en 1995. L’apport de l’archéologie préventive et programmée à Lyon a en effet permis de renouveler le corpus des bâtiments à vocation domestique et/ou artisanale, mettant en lumière de nouveaux types d’édifice. Nous élargirons cette réflexion grâce aux comparaisons possibles avec les autres cités et colonies de Gaule et du monde romain. Pour conclure, ce travail doctoral focalisé sur l’évolution des techniques et des matériaux de construction, mais également des plans des édifices domestiques de Lyon, révèle la richesse d’une analyse menée à partir d’une grande variété de matériaux, souvent peu considérés par une partie de la communauté scientifique – à savoir les briques, les tuiles, les moellons, le mortier.... / Deal with the topic of construction in the Roman world, mostly for a civitates or a colonia, become a difficult exercise because of the many perspectives for this subject. However, Lugdunum is an exception in this field, both its rich archeological or epigraphic documentations and its status of early roman colony in Gaul. This doctoral research has set itself the objective of dealing of domestic architecture in Lugdunum. This work is built on a global approach, based on the studies of construction techniques and building materials as well as new methodology. Following the step of a construction site, the purpose of this work is to characterize the different chains of supply, the typological and chronological evolution of building materials or the diversity of the domestic architecture. The analysis of building materials, construction techniques, typology of the domus, as well as group of funeral inscriptions bring very concrete answers and opens new research opportunities.As part of a Master conducted between 2007 and 2009, studying the terracotta tiled roofs in Gaul, particularly in Lyon, allowed the establishment of a typology of tegulae and imbrices, permitting to date this type of artifact to nearly half a century. Based on the methodology developed in this master, a comprehensive analysis of fragments of brick, column quarter, bricks of opus spicatum or tubuli was conducted in order to characterize any changes in their morphology, or for use in the construction of buildings. Particular attention was also paid to the nature of rubble stone (granite, gneiss, limestone…), as well as the mortar used in the roman houses of Lyon. These studies, coupled with geomorphologic analysis of the colonial territory, allow delivering a complete picture of the supply of Lugdunum in building materials.The second research axis concerns the construction techniques used to build the domus of the colony. Masonry (foundation and elevation) were therefore analyzed using technical and typological criteria, in parallel to the study of materials (rubble stone, mortar, terracotta materials). The mud brick architecture and earth structures offering another angle of approach. This construction technique is ubiquitous in Lyon for domestic architecture and remains poorly studied. We will discuss the modalities of its implementation, as well as the various forms of architecture in which it operates (adobe, wood-framed, mud ...), through the remains found in place, or the carbonized artifacts discovered in the colony.Finally, we will discuss the issue of Roman houses plan in Lyon, incorporating the classification proposed by E. Delaval in 1995. The contribution of preventive archeology these past years in Lyon has allowed to renew the corpus of domestic buildings, highlighting new types of building. We will extend this thinking through the possible comparisons with other cities and colonies of Gaul and in the Roman world.In conclusion, this doctoral work focused on the evolution of techniques and building materials, but also plans of domestic buildings in Lyon, reveals the richness of an analysis from a variety of materials, often not considered by a part of the scientific community. At the scale of a colony, these various lines of research provide a better understanding for the concepts of manufacturing and material supply, but also to improve our knowledge of construction techniques. These different aspects, treated in a comprehensive manner and diachronic way, open to historical and sociological reflection concerning the organization of workshops (role of corporations, degree of independence) or evolving status of craftsmen of the Lugdunum colony working in construction site. These conclusions are based on an original corpus of funerary inscriptions of Lyon craftsmen.

À partir de deux opérations d’agrandissement de ville au XVIIe siècle (Aix en 1646, Marseille en 1666), cette recherche vise à comprendre les modalités concrètes de production de l’espace urbain sous l’Ancien Régime, à la fois au plan humain et matériel. Cette étude débute au ras du sol, à l’échelle la plus fine de la matérialité urbaine, à savoir le parcellaire. À partir d’une réflexion croisée autour des droits du sols et du marche de l’immobilier, l’enjeu ici est de mieux comprendre le poids des structures et des mécanismes juridiques privés dans les processus de fabrique de la ville. Changeant d’échelle d’analyse, un ensemble d’interrogations liées au domaine de l'économie du bâtiment permet de mettre en évidence les modalités économiques, sociales et juridiques qui entourent les chantiers de la construction. Le but ici est à la fois de dégager les règles cadrant l'activité constructive, et de déterminer les contours de la pratique des individus dans ce domaine. Cet axe induit une réflexion autour de la structuration à la fin du XVIIe siècle d’un ordre public constructif. Enfin, cette recherche aborde dans un troisième temps l’espace urbain dans son ensemble le plus vaste, à la fois sur le plan matériel et administratif. À partir des cadres politiques et institutionnels sollicités et déployés pour mener à bien ces opérations, c’est la question de l’intégration et de la gestion de ces nouveaux espaces à l'ordre urbain existant qui nous préoccupe. / From two city expansion operations in the seventeenth century (Aix in 1646, Marseille in 1666), this research aims to understand the practical arrangements for production of urban space under the old regime, both in human terms and equipment.This study begins at ground level at the finest scale of urban materiality, the plot. From a cross-reflection on the rights of the land and property market, the challenge here is to understand the weight of structures and private legal mechanisms in urban process.Changing scale of analysis, a set of questions related to the building of the economy domain allows to highlight the economic, social and legal conditions surrounding the sites of construction. The goal here is both to identify the rules framing constructive activity and to determine the contours of the practice of individuals in this area. This axis induces a reflection on the structuration of a constructive public order at the end of the seventeenth century.Finally, this research addresses urban space in its larger whole, both hardware and administratively. From the institutional and public frameworks to carry out these operations, the issue of integration and management of these new spaces to the existing urban order came up.

In the framework of the conservation of early reinforced concrete structures from the last third of the 19th century up to 1914, this research deals with superstructures (excluding foundations, roads, pipes, etc.) in reinforced concrete (in the modern sense of the term – i.e. concrete made with artificial cement and rebars supplying tensile strength; thus, the combination of a metal profile embedded in concrete is excluded). The development of reinforced concrete as a building material started around 1880 and became widespread around the time of the First World War. Some of the structures concerned are listed as heritage properties today. Therefore they deserve specific and careful study to ensure long-term preservation of their historic, architectural, technical and socio-economic value. They bear witness to a period in construction history when reinforced concrete was a new material. The outbreak of the First World War marked the end of the initial period of innovation, exploration and experimentation. By then, reinforced concrete had become widely accepted and adopted as a suitable and effective building material. However, present-day attempts at restoration often prove inadequate, due to incomplete understanding of this period of construction and the characteristics of the first generation of reinforced concrete. If the causes of degradation are incorrectly diagnosed, the repairs are likely to be inappropriate. Moreover, the number of reinforced concrete structures requiring repair work is currently increasing with the natural ageing of the material. This phenomenon will continue to grow in the coming years.<p><p>With this in mind, the present research aims at identifying the specific structural characteristics of reinforced concrete structures erected before the First World War. Several axes of investigation were pursued in this PhD research and have resulted in the main observations detailed below. <p>- Based on a case study of the region of Brussels (Belgium), a database of structures built in reinforced concrete prior to 1914 was drawn up in order to place the material in its historical and geographical context. The inventory currently contains 507 examples and provides a panorama of the uses of reinforced concrete, ranging from numerous foundations and slabs to a complete structure from the end of the 1890s. This list is supplemented by a survey of a total of 605 patents filed for reinforced concrete in Belgium before the First World War. The early development of reinforced concrete was strongly related to national patenting, with a considerable number of systems being patented by private inventors for commercial purposes. Reinforced concrete profoundly transformed the building industry. All the professions working with the composite material had to change their approach, from the planning stage through to execution on the site. From the viewpoint of construction history, all these modifications make the time of the advent of reinforced concrete a particularly fruitful period to study. <p>- From the survey of early reinforced concrete structures in Brussels and the database of Belgian patents, the supremacy of the Frenchman François Hennebique and his system on the Brussels market for reinforced concrete (and, by extension, on the Belgian market) before 1914 is incontestable. This commercial achievement resulted from a combination of factors: an efficient structural system, meticulous attention to the quality of on-site reinforced concrete execution, and the commercial acumen to develop the business through advertising and other media. The well-known Hennebique system represents a monolithic structure including slabs, beams and columns. In fact, this system changed over the decades of operation of Hennebique’s company, not so much in relation to the design methods (his original semi-empirical method continued to be used) but particularly in practical terms (the type and location of the rebars among others). The evolution of the system is analysed by means of technical drawings from about 30 Belgian projects designed by Hennebique between 1900 and 1930. <p>- After the building contractors, who had been the first to believe in the structural and economic potential of reinforced concrete, engineers invented the calculation models and architects started developing new shapes. The Belgian engineer Paul Christophe was among the first theorists of reinforced concrete. The publication of his book Le béton armé et ses applications in 1899 is internationally recognised as a milestone in the rational modelling of structural reinforced concrete elements. Prior to the present study, details of his life and work remained largely uninvestigated, but the discovery of large parts of his personal archives has allowed clarification of his role in the popularisation of reinforced concrete, especially at the theoretical level.<p>- Reinforced concrete structures around the beginning of the 20th century were initially governed by empirical models of calculation (and execution) developed by the individual constructors. Gradually, reinforced concrete standards, published between 1904 and 1923 and based on working stress analysis and elastic modular ratio theory, replaced the utility of the patented systems. The different theoretical approaches are briefly described in this research. Mastering the theoretical assumptions and calculation methods used at the time represents the first step towards an appreciation of the structural behaviour and the possible weaknesses that can be expected.<p>- A review, based on literature published at that time, of the properties of the components of reinforced concrete allows identification of the characteristic materials used in the concrete matrix and the metal reinforcements. The execution process and the available technological tools for erecting a reinforced concrete structure are also addressed, as these would have had a direct influence on the quality of construction. Non-destructive and destructive experimental laboratory tests were performed on original samples, mainly removed from the Colo-Hugues viaduct (1904, Braine-l’Alleud, Hennebique system) in order to assess the mechanical properties, chemical features and durability issues for concrete and ferrous reinforcements. Comparing the results obtained using different techniques also makes it possible to determine the extent to which these techniques are reliable for the appraisal of early reinforced concrete structures. <p>- The structural efficiency of the Hennebique system is assessed based on an understanding of the principles of Hennebique’s semi-empirical method of calculation, but also – and primarily – by means of observations from experimental tests carried out on full-sized beams removed from the Colo-Hugues viaduct. Analysing and understanding the behaviour of the new composite material was a critical issue for promoting the use of reinforced concrete at the beginning of the 20th century. Today, what is required is a re-assessment of its structural behaviour. Three bending tests up to failure in simply supported conditions were performed at the BATir Department of the Université libre de Bruxelles on T-beams from the Colo-Hugues viaduct. This case study is representative of the majority of Hennebique structures, because the typical continuous straight T-beam is the main structural element of any Hennebique structure (bridge, building, etc.). The first test is a four-point bending test on a complete span (6 m) of the viaduct to obtain the response of the central part under positive bending moment. The flexural failure was ductile and occurred through yielding of the reinforcements followed by crushing of the concrete at mid-span. The second and third tests are three-point bending tests on 4 m long specimens centred on the column, representing the behaviour of the beam around the supports. These showed a sudden slipping failure due to loss of the adhesive bond between rebars. The results of these three experiments combined reproduce the actual behaviour of the viaduct in service. The bearing capacity of the Hennebique system in service and at ultimate has been demonstrated, at least for one loading case. These experimental tests provide essential data for a better understanding of the mechanisms of failure and reveal the main weaknesses of the Hennebique T-beam. Two strengthening solutions are suggested as supplementary information. <p>- The pathologies observed in early reinforced concrete structures (honeycombs, corrosion of the rebars, and so on) are mainly attributable to the tools and techniques that the builders had at their disposal (handmade compaction, high water-to-cement ratio, etc.) and by the limited contemporary knowledge of the physical and chemical phenomena, especially with regard to long-term effects. In fact, the concrete quality of the viaduct is surprisingly satisfactory despite its great age, due to the fact that the whole structure was covered with plaster, like the majority of reinforced concrete structures designed at that time.<p><p>This research establishes that reinforced concrete structures from 1880 to 1914 differ from later reinforced concrete structures. Taking into consideration the features of early reinforced concrete structures will contribute to ensuring sustainable conservation with limited intervention, thus preserving as much as possible of the original structure when restoration work is undertaken. Working on existing buildings often requires a multidisciplinary and holistic approach. The present study could thus be extended in various areas. For example, other structural aspects could be studied more in depth, such as demonstration of the shear strength of the Hennebique system or detailed consideration of the reinforcements (low adherence, particular anchorage devices, etc.)/<p>C'est dans le cadre de la conservation, au sens large du terme, que s'inscrit cette recherche sur les constructions en béton armé de première génération, c'est-à-dire de la fin du 19ème siècle au début du 20ème siècle. Cette recherche traite uniquement des superstructures, à l'exclusion des fondations, routes, tuyaux, etc. et en béton armé au sens moderne du terme, c'est-à-dire un béton réalisé à base de ciment artificiel et dont les armatures interviennent surtout pour reprendre les efforts de traction, ce qui exclut par exemple les utilisations de poutrelles métalliques enrobées de béton. Certains de ces ouvrages, réalisés entre 1880 et 1914, font aujourd'hui partie intégrante du patrimoine bâti, pour leurs valeurs architecturale, historique, technique ou aussi socio-économique. Ils jalonnent désormais l'histoire de la construction comme témoins d'une époque où le béton armé était un matériau nouveau. La Première Guerre mondiale marque la fin de cette période de premières innovations, d'explorations et d'expérimentations. Elle entérine l'acceptation et la diffusion du béton armé comme matériau de construction à part entière. Cependant, ainsi que le montrent certains projets de restauration actuels aux interventions inadéquates, il y a encore une méconnaissance des spécificités du béton armé de cette époque. Les causes de leurs dégradations mal diagnostiquées sont traitées de façon inappropriée. Or, dans les prochaines années, nombre de structures en béton armé construites dans la première moitié du 20ème siècle seront amenées à subir une rénovation suite au vieillissement naturel du matériau. C'est pourquoi pour conserver au mieux ces structures, il est indispensable d'étudier en détails leurs caractéristiques techniques pour ensuite intervenir, si nécessaire, de façon précise et adaptée.<p><p>Ce doctorat s'attèle donc à identifier les particularités des constructions en béton armé construites avant l'avènement de la Première Guerre mondiale, et plus spécifiquement à étudier leurs aspects structuraux. Plusieurs axes de recherche ont été développés et ont abouti aux principaux résultats suivants. <p>- Basé sur le cas de la région de Bruxelles-Capitale (Belgique), un inventaire des interventions en béton armé, construites avant 1914, a été dressé pour replacer le matériau dans son contexte historique et géographique. Cette base de données, comprenant 507 biens jusqu'à présent, illustre les types d'utilisation du béton armé dans la construction au début du 20ème siècle, d'abord des fondations ou simples planchers, jusqu'à une structure monolithique complète dès la fin des années 1890. Cet inventaire est complété par le relevé détaillé des brevets, au nombre de 605, déposés à ce sujet en Belgique avant la Première Guerre mondiale. Les brevets ont joué un rôle fondamental dans le développement du béton armé. Celui-ci était, en effet, régi par un foisonnement de systèmes commerciaux, majoritairement brevetés. L'introduction du béton armé a transformé en profondeur le secteur de la construction et notamment les professions liées tant à la phase de conception qu'au chantier lui-même. Du point de vue de l'histoire de la construction, toutes ces mutations font de l'avènement du béton armé une période historique riche. <p>- A la lecture du panorama offert par les inventaires des constructions et des brevets, la prééminence de la compagnie du Français François Hennebique, et donc de son système, sur le marché bruxellois (et par extrapolation sur le marché belge) du béton armé avant 1914 est indéniable. La réussite commerciale de Hennebique résulte d'une combinaison de facteurs: un système efficace sur le plan structural, une qualité d'exécution de béton coulé en place fiable et méticuleuse ainsi qu'un sens développé des affaires, en maîtrisant l'art de la promotion et de la publicité notamment. Le système bien connu de Hennebique comprend un ensemble monolithique formé par des dalles (hourdis), poutres et colonnes. Ce système a, en réalité, évolué dans le temps, pas tant d'un point de vue théorique (les calculs de dimensionnement sont les mêmes) mais plutôt pratique (positionnement, type d'armatures, etc.). Cette évolution a été observée par l'étude d'une trentaine de cas pratiques exécutés par Hennebique entre 1900 et 1930 en Belgique.<p>- Après les entrepreneurs, qui ont été les premiers à croire aux nouvelles possibilités constructives qu'offre le béton armé ainsi qu'à son succès commercial, les ingénieurs en inventent les principes de calcul et les architectes en révolutionnent les formes. L'ingénieur belge Paul Christophe fut parmi les premiers théoriciens du béton armé. La publication de son ouvrage Le béton armé et ses applications en 1899 constitue une étape importante, et internationalement reconnue, pour le dimensionnement rationnel d'éléments structuraux en béton armé. Jusqu'à la présente recherche, sa vie et son œuvre étaient restées assez confidentielles mais la découverte d'une partie de ses archives personnelles a permis de clarifier son rôle dans la diffusion, surtout théorique, du béton armé. <p>- Les structures en béton armé d'avant la Première Guerre mondiale furent d'abord gouvernées par des méthodes empiriques de dimensionnement (et d'exécution) développées par chaque constructeur. L'apparition des premières règlementations entre 1904 et 1923, basées sur une analyse en contraintes admissibles et la théorie du coefficient d'équivalence, remplace ensuite peu-à-peu l'utilité des systèmes brevetés. Les différentes approches théoriques sont brièvement décrites dans cette recherche. Maitriser les hypothèses et les méthodes de calculs employées à l'époque est, en effet, une première étape pour comprendre le fonctionnement structural prévu et les potentielles défaillances de dimensionnement. <p>- A travers une lecture attentive de la littérature publiée à cette période, les matériaux intervenants dans la fabrication du béton armé (c'est-à-dire le béton et les armatures) et utilisés couramment au début du 20ème siècle ont été identifiés ainsi que les moyens disponibles à cette époque pour produire des structures en béton armé. Des méthodes d'essais non-destructives et destructives ont été appliquées principalement, sur le viaduc Colo-Hugues (1904, Braine-l'Alleud, système Hennebique) afin d'évaluer les caractéristiques mécaniques, les propriétés chimiques et la durabilité tant du béton que des renforcements métalliques. Comparer les résultats de ces différentes méthodes permet d'aborder les limites d'utilisation de ces techniques, lorsqu'il s'agit d'évaluer structuralement des bétons armés de première génération. <p>- Grâce à la compréhension des principes, semi-empiriques, de dimensionnement appliqués par le bureau Hennebique en son temps mais surtout grâce aux observations déduites des essais expérimentaux réalisés sur des poutres de grandeur réelle, prélevées sur le viaduc Colo-Hugues, le fonctionnement structural réel du système Hennebique est évalué. Comprendre et modéliser le comportement du nouveau matériau composite fut une problématique fondamentale pour accroître l'usage du béton armé au début du 20ème siècle. Actuellement, il s'agit de réévaluer le comportement de ces structures. Trois essais jusqu'à rupture ont été menés, au département BATir de l'Université libre de Bruxelles, sur des poutres à gousset en T provenant du viaduc Colo-Hugues en conditions isostatiques et soumises à flexion. Ce viaduc des chemins de fer vicinaux est un cas d'étude représentatif de la majorité des constructions Hennebique, car la poutre de section en T est la structure typique du système Hennebique, utilisée tant dans les ouvrages d'art que dans les bâtiments. Le premier essai est une flexion 4 points sur une travée complète du viaduc (6 m de portée) pour obtenir la réponse en zone de moment maximum positif. La rupture ductile a eu lieu par plastification des armatures suivie d'un écrasement du béton en zone centrale, c'est-à-dire dans la zone la plus sollicitée. Deux éléments identiques de longueur de 4 m ont été essayés en flexion 3 points pour représenter le comportement sur appuis. La rupture de ces deux dernières expériences s'est produite suite à un glissement des armatures sur appuis (goussets à côté de la colonne). Il s'agit donc d'une rupture à caractère fragile. Les trois essais combinés représentent correctement la structure hyperstatique du viaduc dans son fonctionnement en service. La capacité portante réelle du système Hennebique en service et à l'état limite ultime, du moins dans un cas de chargement, a pu être expliquée. Ces essais fournissent les données essentielles pour estimer l'efficacité structurale du système Hennebique et identifier ses faiblesses. Deux solutions de renforcement sont proposées en complément d'information.<p>- Les pathologies observées dans les bétons armés datant du début du 20ème siècle (nids de graviers, corrosion des armatures, etc.) sont, la plupart du temps, causées par les outils sommaires à la disposition des constructeurs (vibration à la main, rapport eau/ciment plus élevé qu'aujourd'hui, etc.) et par une connaissance limitée des phénomènes physiques et chimiques, surtout à long terme. En fait, la qualité du béton du viaduc Colo-Hugues est particulièrement satisfaisante malgré l'âge avancé du béton, grâce notamment à l'enduit recouvrant l'ensemble du viaduc, ce qui est le cas pour la majorité des structures de la période étudiée.<p><p>Cette recherche démontre que les constructions en béton armé datant de 1880 à 1914 diffèrent des ouvrages postérieurs en béton armé et qu'il serait utile pour leur restauration de tenir compte de ces spécificités. La connaissance approfondie des particularités des constructions en béton armé de première génération permettra, espérons-le, de contribuer à leur longévité en intervenant le moins possible sur les structures d'origine. Etant donné que l'étude des structures existantes nécessite le plus souvent une approche pluridisciplinaire, ce travail pourrait être poursuivi dans plusieurs domaines variés. Il resterait notamment à approfondir d'autres aspects de stabilité, comme par exemple la démonstration de l'efficacité à l'effort tranchant du système Hennebique ou encore la prise en considération plus détaillée des armatures (adhérence limitée, forme d'ancrage particulier, etc.). / Doctorat en Sciences de l'ingénieur / info:eu-repo/semantics/nonPublished