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Les Eurocodes

Monsieur Jean-Armand CALGARO, Conseil Général des Ponts et Chaussées, président du CEN
mise en ligne: août 2006
Les Eurocodes sont des codes européens de conception et de calcul des ouvrages de bâtiment et de génie civil. Ils ont le statut de normes volontaires, mais doivent être transposés en normes nationales dans les états membres du Comité Européen de Normalisation (CEN). Dans un proche avenir, ils sont appelés à remplacer les normes nationales existantes.

A quoi sert un code de calcul ?

Un code de calcul a pour objet, en premier lieu, de fixer les notations et la terminologie, ce qui permet aux ingénieurs de mieux se comprendre en évitant de parler des langages différents. Les publications et les écoles techniques sont si nombreuses qu’il n’est pas possible de laisser à tel ou tel professeur le soin de choisir les termes utilisés.

En second lieu, un code doit énumérer la liste des points principaux à vérifier et qu’il serait impardonnable d’omettre. Cette liste ne peut être exhaustive, mais elle doit comprendre les cas les plus généraux ou courants, ainsi que les mesures à prendre pour remédier à la pathologie constatée et tenir compte de l’expérience des bons constructeurs.

Les codes constituent enfin, pour le jugement des appels d’offres, des « règles du jeu » permettant de comparer des propositions ayant le même niveau de qualité et de fiabilité.

En revanche, un code ne saurait se substituer à un cours bien fait : il est, en particulier, impossible d’y exposer la résistance des matériaux, le détail des méthodes de calcul, les modalités d’application, certaines méthodes simplifiées ou, au contraire, très élaborées. Il doit donc être complété par des manuels d’application, cours, traités, etc.

De toute façon, il ne peut tout prévoir a priori, et il est forcé de ne traiter, dans les règles, que les cas généraux ou les plus courants, comme nous l’avons dit précédemment. Il serait dangereux de trop descendre dans le détail, car on donnerait l’illusion d’être complet, alors qu’il est impossible de l’être. Il ne faut pas non plus supprimer toute initiative de la part des projeteurs, qui doivent rester responsables des méthodes qu’ils utilisent.


Rôle de la normalisation

Le rôle de la normalisation est de « fournir des documents de référence comportant des solutions à des problèmes techniques et commerciaux concernant les produits, biens et services qui se posent de façon répétée dans des relations entre partenaires économiques, scientifiques, techniques et sociaux » (Décret n° 84-74 du 26 janvier 1984).

Ainsi, une norme :
-  est un outil de spécification, utilisant un langage connu et reconnu, assurant donc les exigences d’ouverture et de transparence ;
-  codifie l’état de la technique et permet ainsi un achat public plus rationnel. Toutefois, une norme ne se substitue pas au prescripteur qui analyse et formule ses besoins.

Les différentes catégories de documents édités par l’AFNOR sont :
-  la Norme homologuée (NF) : document avec valeur technique reconnue auquel font référence les pouvoirs publics
-  la Norme expérimentale (XP) : projet de norme soumis à une période de « mise à l’épreuve »
-  le Fascicule de documentation (FD) : document à caractère essentiellement informatif.

Selon l’article 6 du Code des Marchés Publics, « Lorsque les seuils fixés aux articles [...] sont atteints et pour les marchés mentionnés à l’article 30, les prestations qui font l’objet du marché sont définies par référence aux normes homologuées ou à d’autres normes applicables en France en vertu d’accords internationaux, dans les conditions prévues par le décret n° 84-74 du 26 janvier 1984 fixant le statut de la normalisation. La référence à des normes ne doit pas avoir pour effet de créer des obstacles injustifiés à l’ouverture des marchés publics à la concurrence ».

En application de cet article, on constate donc que la référence aux Eurocodes en tant que règles techniques de justification de la fiabilité des ouvrages sera obligatoire pour les marchés publics


Une brève histoire des Eurocodes

La première directive européenne sur les marchés publics de travaux fut publiée en 1971, mais sa mise en application, en ce qui concerne les règles de calcul, se révéla pratiquement impossible du fait d’une disposition (article 11) interdisant, lors d’un appel d’offres, d’écarter une proposition pour le simple motif qu’elle aurait été basée sur une méthode de calcul admise dans la réglementation d’un pays différent de celui dans lequel se déroulait l’appel d’offres.

En 1975, la Commission de la Communauté Européenne décida d’engager un programme d’action dans le domaine de la construction basé sur l’article 95 du Traité de Rome. Ce programme avait pour objectif l’élimination des entraves techniques aux échanges commerciaux et l’harmonisation des spécifications techniques.

Pendant 15 ans, la Commission, secondée par un comité de pilotage composé de représentants des états-membres de l’Union européenne, supervisa l’élaboration du programme des Eurocodes, conduisant à la publication d’un ensemble de codes européens de première génération dans les années 1980.

En 1986 fut signé l’Acte Unique européen dont l’objet était de modifier et compléter le traité de Rome, en particulier en affinant les procédures de décision (vote à la majorité qualifiée). Les directives communautaires, dites directives "nouvelle approche", ne s’attachèrent alors qu’à définir des exigences essentielles en laissant le soin à des organismes reconnus d’établir des normes en conformité avec ces exigences. C’est à la Directive 89/106/CEE que les Eurocodes furent rattachés.

En 1989, à la suite d’un accord spécial entre le CEN et la Commission européenne, l’élaboration et la publication des Eurocodes furent transférées au CEN, avec l’intention de leur conférer le statut de normes européennes EN. Cet accord spécifiait que les Eurocodes devraient servir de documents de référence pour les usages suivants :

-  comme moyen de prouver la conformité des bâtiments et des ouvrages de génie civil aux exigences essentielles de la Directive du Conseil 89/106/CEE, en particulier à l’Exigence Essentielle N°1 - Stabilité et résistance mécanique - et à l’Exigence Essentielle N° 2 - Sécurité en cas d’incendie ;
-  comme base de spécification des contrats pour les travaux de construction et les services techniques associés ;
-  comme cadre d’établissement de spécifications techniques harmonisées pour les produits de construction (EN et ATE).

Les Eurocodes de première génération furent donc repris en normes provisoires ENV en tenant compte des remarques formulées lors de l’enquête internationale dont ils furent l’objet. Les travaux de transformation des ENV en normes EN débutèrent en 1998.

Les Eurocodes EN actuels forment dix groupes de textes couvrant les aspects techniques du calcul structural et du calcul au feu des bâtiments et des ouvrages de génie civil.

EN 1990 Eurocode Bases de calcul des structures
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 structures en maçonnerie
EN 1997 Eurocode 7 Calcul géotechnique
EN 1998 Eurocode 8 Calcul des structures pour leur
résistance aux séismes
EN 1999 Eurocode 9 Calcul des structures en aluminium

La figure 1 précise les liens entre les divers Eurocodes.

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Liens entre les Eurocodes

Figure 1 - Liens entre les Eurocodes

L’adoption, au niveau européen, d’un Eurocode ou d’une partie d’Eurocode résulte d’une procédure précise aboutissant à ce que l’on appelle le Vote Formel (effectué par correspondance et par l’intermédiaire des organismes nationaux de normalisation). Après vote positif selon les règles du CEN, ce dernier met les textes à la disposition des organismes de normalisation nationaux qui sont tenus de les transposer en normes nationales (NF EN pour la France) dans des délais donnés.


Les Annexes nationales

Dans la mesure où il n’a pas été possible d’atteindre une parfaite harmonisation des règles de conception et de calcul, une certaine souplesse a été introduite dans les Eurocodes en laissant aux Etats-membres du CEN la possibilité d’effectuer des choix nationaux ou des choix pour un projet individuel, sur une liste précise de points techniques (en particulier, les valeurs numériques des coefficients dits « de sécurité »). Les choix nationaux sont précisés dans un document appelé Annexe nationale.

Plus précisément, l’Annexe nationale a pour but de fixer :
-  des valeurs et/ou des classes là où des alternatives figurent dans l’Eurocode,
-  des valeurs à utiliser là où seul un symbole est donné dans l’Eurocode,
-  des données propres à un pays (géographiques, climatiques, etc.), par exemple carte de neige,
-  la procédure à utiliser là où des procédures alternatives sont données dans l’Eurocode. Ces éléments sont appelés « Paramètres déterminés nationalement » (symbole NDP en langue anglaise).

Elle peut également contenir :
-  des décisions sur l’usage des annexes informatives,
-  des références à des informations complémentaires non contradictoires pour aider l’utilisateur à appliquer l’Eurocode.

La figure 2 illustre les conditions de transposition des normes EN en normes NF EN.

(JPEG)
Illustration de la transposition des Eurocodes en normes NF EN

Figure 2 - Illustration de la transposition des Eurocodes en normes NF EN

A noter cependant que les Eurocodes proposent presque systématiquement des valeurs, des classes ou des procédures recommandées pour les NDP, de telle manière qu’ils puissent être employés même sans Annexe nationale, en particulier en dehors de l’Europe.

Actuellement, de nombreuses Annexes nationales, relatives à des Eurocodes majeurs, sont achevées ou en voie d’achèvement, en France comme dans plusieurs pays étrangers.

Les Eurocodes ne représentent qu’une partie du « décor » normatif européen : ce sont des normes de conception et de calcul, donc des normes de haut niveau, mais elles s’appuient sur d’autres normes européennes (matériaux et produits, exécution, essais) sans oublier les agréments techniques européens.

A titre d’exemple, la figure 3 donne une image du référentiel normatif associé au projet et à la construction d’un pont.

(JPEG)
Système normatif européen pour la construction d’un pont

Figure 3 - Système normatif européen pour la construction d’un pont

La Directive européenne 2004/18/CE relative aux marchés publics rappelle la hiérarchie des textes à appliquer dans les appels d’offres : tels les Eurocodes, les normes nationales transposant des normes européennes occupent la première place.

Par ailleurs, le 11 décembre 2003, la Commission européenne publia une recommandation sur la mise en œuvre et l’utilisation des Eurocodes pour les ouvrages de construction et les produits de construction structuraux. Cette recommandation incite les Etats-Membres à faire appliquer les Eurocodes aussi rapidement que possible et insiste sur l’adoption des valeurs recommandées des paramètres déterminés nationalement fournies par les Eurocodes ou de valeurs proches des dites valeurs recommandées.


Les Eurocodes : un référentiel technique moderne et ouvert

Les Eurocodes ne sont applicables qu’aux ouvrages neufs, mais les principes, les exigences de base et les règles fondamentales de l’EN 1990 « Bases de calcul des structures » sont applicables pour l’évaluation, voire le renforcement, des ouvrages existants.

Bien qu’il ne soit pas possible de parfaitement délimiter le domaine d’application des Eurocodes, il est généralement admis qu’il sont censés couvrir la quasi-totalité des constructions, quel que soit leur degré de complexité. Ils doivent, bien évidemment, être complétés en tant que de besoin par des spécifications afin de définir au mieux les exigences requises pour chaque ouvrage à construire.

La conséquence de cette hypothèse de généralité est que les Eurocodes, représentant fondamentalement un état de l’art accepté par une majorité d’experts, symbolisant ainsi une véritable culture technique européenne, sont des documents qu’il est difficile de pleinement comprendre sans une formation de bon niveau. A l’opposé de certains codes nationaux fournissant des règles qui, par leur manque de souplesse, donnent l’illusion de l’universalité, les Eurocodes rendent plus responsable le « concepteur » (le « designer » au sens anglo-saxon) qui doit choisir ses méthodes, parmi celles citées, en fonction de la complexité du problème à traiter.

L’arrivée des Eurocodes va probablement bouleverser les conditions d’exercice de l’ingénierie publique ou privée du fait du passage d’un système de règles professionnelles ou de C.C.T.G. aux statuts juridiques hétérogènes, à un référentiel technique basé sur des normes responsabilisant tous les acteurs de la chaîne conception-construction-contrôle.


Eurocodes et compétitivité de l’ingénierie nationale

L’ingénierie privée nationale bénéficie d’une réputation liée à de très prestigieuses réalisations comme le pont de Normandie, le stade de France, le viaduc de Millau, le pont de Rion-Antirion, etc. Elle démontre en permanence sa capacité d’innovation en matière de méthodes, de matériaux, voire de formes. L’ingénierie privée de haut niveau joue un rôle éminent de « locomotive » pour l’ensemble de l’industrie du BTP. Quant à l’ingénierie publique, sa réputation de compétence et d’efficacité a toujours été reconnue à la fois sur le plan technique et dans ses fonctions de maîtrise d’ouvrage ou de conduite d’opérations.

Toute cette ingénierie place beaucoup d’espoirs dans la mise en application des Eurocodes parce qu’ils constituent, avant tout, un langage technique universel : ceux qui travaillent à l’export ont déjà l’habitude de jongler avec les normes britanniques ou les codes américains, voire les normes ISO. Mais le fréquent mélange (parfois pour des raisons essentiellement « politiques ») de règles de calcul en provenance de divers pays est une source de nombreux problèmes techniques et complique le règlement des litiges. La normalisation européenne est une chance à saisir pour l’industrie européenne en général, et l’industrie française en particulier, si tout le monde s’emploie à en faire un référentiel univesel.

Il n’est reste pas moins que pour un exercice aisé des activités d’ingénierie les plus courantes, le passage du référentiel national aux Eurocodes nécessite des mesures d’accompagnement :

-  organisation de la formation,
-  développement et diffusion de logiciels,
-  établissement et diffusion de guides.


Evolution de la conception des constructions

Indépendamment du fait que les Eurocodes proposent des règles issues des recherches les plus avancées en génie civil, ils ont déjà mis l’accent sur certains concepts correspondant à des attentes de la Société moderne. Deux de ces concepts sont particulièrement importants : la durabilité et la robustesse des constructions.

Notre Société a des attitudes paradoxales par certains aspects : elle accepte de moins en moins le risque en génie civil, mais ne veut pas (ou ne peut pas) augmenter le volume des investissements pour élever le niveau de protection de la population, voire même le volume des fonds consacrés à l’entretien et au renforcement du patrimoine bâti existant. Or, le risque fait partie de notre vie et la protection a un coût d’autant plus élevé que, en transposant avec quelque hardiesse au domaine du génie civil la pensée du grand économiste John Maynard Keynes : « Ce qui arrive en fin de compte, ce n’est pas l’inévitable mais l’imprévisible ».

La culture de la robustesse et de la durabilité n’imprègne pas suffisamment l’enseignement dans nos écoles ou universités d’ingénierie et d’architecture. Et les exemples ne sont pas rares d’ouvrages, même portant la signature prestigieuse de grands concepteurs, ayant manifesté un défaut de robustesse, cette propriété étant définie dans les Eurocodes comme l’aptitude d’une structure à ne pas être endommagée par des événements tels qu’un incendie, une explosion, un choc ou les conséquences d’erreurs humaines de façon disproportionnée par rapport à la cause initiale.

L’Eurocode EN 1990 met en avant la responsabilité des concepteurs en leur rappelant qu’une structure doit être conçue et réalisée de sorte que, pendant sa durée de vie escomptée, avec des niveaux de fiabilité appropriés et de façon économique, elle résiste à toutes les actions et influences susceptibles d’intervenir pendant son exécution et son utilisation et elle reste adaptée à l’usage pour lequel elle a été conçue, et surtout qu’elle soit robuste.

Il y a donc tout lieu de penser que la prise en compte des nouvelles exigences de la Société, qualifiées et quantifiées dans les Eurocodes, entraînera une évolution de la conception et de l’approche technique de certains projets, et donc le développement de nouvelles compétences. Cela se constate déjà dans le cas d’opérations de concession où entrepreneurs et sociétés d’ingénierie évaluent les projets qu’ils élaborent sous l’angle du risque acceptable vis-à-vis de certaines situations de danger potentiel, tant en cours de construction qu’en phase d’exploitation.


Eurocodes et innovation

L’innovation est une composante majeure de l’évolution de l’art de construire.

L’usage des Eurocodes par certains bureaux d’études de haute technicité est de plus en plus fréquent pour de nombreuses raisons dont les principales sont un vieillissement, donc une inadaptation, des codes nationaux du fait d’un arrêt pratiquement total de leur maintenance et l’internationalisation des activités d’ingénierie, qui implique l’établissement de contrats fondés sur des bases techniques largement reconnues. De nos jours, il n’est pas de grand pont, de grand stade, de bâtiment exceptionnel dont certaines parties ou certaines phases d’exécution ne soient étudiées sans une référence aux Eurocodes. Ceci démontre, en particulier, que, loin de brider la créativité des ingénieurs, ces textes leur permettent d’exercer leur art avec plus de hardiesse, mais aussi avec plus de responsabilité.

D’ailleurs, des textes de référence relatifs à de nouveaux matériaux structuraux (verre, polymères renforcés de fibres, etc.) sont en cours d’élaboration, largement inspirés des principes des Eurocodes.


Aspects économiques et financiers

La question des conséquences économiques et financières de la mise en place des Eurocodes est souvent posée, mais la réponse n’est pas simple et doit prendre en compte les éléments suivants.

  1. Dans chaque pays, ce ne sont pas les Eurocodes que l’on met en œuvre, mais des normes nationales transposant les Eurocodes. Même si le contenu technique des Eurocodes ne doit pas être dénaturé par les Annexes nationales, ces dernières permettent encore aux autorités nationales de fixer les niveaux de sécurité qu’elles souhaitent. Il n’est donc pas pertinent de parler de l’incidence des Eurocodes sur le coût des constructions : il convient de parler de l’incidence des normes nationales transposant les Eurocodes dotés de leurs Annexes nationales.
  2. La formation aux Eurocodes, la mise à jour ou la création de logiciels conformes aux Eurocodes, auront un coût qui se répercutera, pendant quelques années, sur le coût des études. Mais il faut être bien conscient que si le programme des Eurocodes n’avait pas abouti, il aurait fallu élaborer des textes nationaux modernes (beaucoup de textes actuels sont relativement obsolètes et ont dû être complétés par des guides ou des recommandations professionnelles), d’où des actions de formation et de développement de logiciels probablement comparables.
  3. Les exigences du public vont toujours dans le sens d’un plus grand confort, d’une plus grande durabilité et, surtout, d’une plus grande sécurité. Les Eurocodes constituent un réel progrès par rapport aux codes actuels en apportant des réponses pertinentes à ces exigences croissantes. Par exemple, les exigences de meilleure résistance aux incendies, aux séismes ou aux conséquences d’explosions y sont mieux traitées, ce qui veut dire qu’un possible renchérissement (modéré) des constructions neuves serait beaucoup plus tributaire du niveau croissant des exigences du public que de l’utilisation des Eurocodes.
  4. N’oublions pas que les Eurocodes ne constituent qu’un aspect de la mise en place du « décor » normatif européen dans le domaine du BTP, comprenant l’ensemble des normes de matériaux, de produits, d’essais et d’exécution des ouvrages, et qu’il est très difficile d’identifier l’impact économique de chacun des éléments de ce décor.


Les Eurocodes demain : maintenance et développement

Depuis plusieurs années, certains représentants nationaux, membres du CEN/TC250, demandaient des garanties quant à la pérennité du système des Eurocodes. C’est pourquoi, un petit groupe de réflexion fut constitué autour du président actuel du CEN/TC250, qui se réunit pour la première fois en juillet 2002 avec l’objectif, au départ, de définir une stratégie de développement, de mise en œuvre et de maintenance de l’EN 1990 puis des autres Eurocodes au niveau européen.

Les réflexions de ce groupe aboutissent actuellement à la mise en place d’une stratégie de maintenance et de développement, assortie d’un financement, avec l’aide du JRC (Joint Research Centre) basé à Ispra (Italie).

L’histoire des Eurocodes n’est donc pas terminée : ils seront maintenus et développés, ils seront complétés par de nouveaux textes et des actions seront menées pour faire converger les Annexes nationales selon la volonté forte de la Commission exprimée à travers sa Recommandation du 11 décembre 2003.


Le calendrier

La mise en application des Eurocodes, résultat de nécessités économiques autant que d’une volonté politique, est inéluctable.

Les questions les plus fréquentes à leur propos portent sur le calendrier de leur mise en application. Au début des travaux de transformation des Eurocodes ENV en Eurocodes EN, il était envisagé de mettre ces derniers en application par « paquets », c’est-à-dire lorsque l’on pouvait disposer de sous-ensembles cohérents permettant de traiter un type de construction pour les situations courantes, et d’accorder aux Etats-membres du CEN une période de « coexistence » entre codes nationaux existants et Eurocodes transposés.

Tout d’abord, la notion de « coexistence » doit être bien comprise : il ne s’agit pas d’autoriser de manière générale le mélange, dans un marché, de tous les textes, anciens, modernes, nationaux, européens. Il s’agit seulement d’ouvrir la possibilité aux prescripteurs de continuer à se référer au système national actuel ou de se référer au nouveau système des Eurocodes transposés. Mais c’est une vue de l’esprit car la mise en application de normes européennes de matériaux ou de produits pose déjà, en France, des problèmes de raccordement au référentiel actuel.

Il y a donc tout lieu de penser que la mise en application définitive des Eurocodes se fera avec une période de « coexistence » très réduite. Compte tenu des délais nécessaires à leur appropriation par l’ingénierie tant privée que publique, il sera nécessaire d’encourager la mise en application aussi rapide que possible des textes au fur et à mesure de leur publication en normes NF avec le concours de maîtres d’œuvre et de bureaux d’études compétents. Il serait souhaitable que des marchés puissent être passés avec une référence aux Eurocodes les plus faciles à incorporer dans le référentiel d’un projet individuel, même si leur Annexe nationale n’est pas complètement achevée, avant la fin de cette année.

Les avantages d’une mise en application expérimentale sont multiples :
-  accélérer l’effort d’appropriation pour l’ingénierie tant privée que publique,
-  détecter certains problèmes de compréhension ou d’application des textes,
-  préparer l’industrie privée à l’export,
-  faciliter l’adoption de la culture technique européenne par les pays utilisant actuellement le référentiel technique français.

Paris, le 13 juillet 2005

Jean-Armand CALGARO Ingénieur Général des Ponts et Chaussées Professeur à l’ENPC Président de la Commission française des Eurocodes


Cet article a été publié dans la série « Contrats Publics » des éditions du Moniteur, dossier n°43 du mois d’avril 2005



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