Les structures testées sont de différentes nature : béton, bois, verre, brique, acier/aluminium. Les essais consistent à déterminer principalement le (ou les) mode(s) de ruine (flambement, déformation plastique, rupture, fissuration…) ainsi que la valeur de ruine (qui sera en général la charge de service affectée d'un coefficient de sécurité) et la courbe force/déplacement.
Le LEEMS dispose donc de nombreux équipements pour réaliser ces essais, comme une presse de 1.000 tonnes d'une envergure de 6 m. « Cet équipement, quasi unique en Europe, permet de tester des structures hautes de deux étages. Nous disposons également d'une presse de 100 tonnes qui fonctionne en compression et en traction, et d'un portique de 30 tonnes qui permet de pratiquer généralement des essais en flexion », détaille la responsable du laboratoire. Dans certains cas, il est nécessaire de mettre au point un bâti permettant de brider la structure à tester et d'appliquer les différents efforts souhaités par le client, à des endroits précis via des vérins mobiles.
Mieux comprendre les phénomènes mis en jeu
« Nous faisons beaucoup d'essais sur des équipements de chantier : échafaudages fixes ou roulants, garde-corps, tours d'étaiement, PIR / PIRL, etc. ». En effet, dans le cadre de la marque NF Equipements de Chantier, Afnor Certification confie la réalisation des essais au LEEMS. Sa mission est alors de déterminer si l'élément testé est conforme à une norme et à un référentiel. L'expérimentation physique permet de valider les calculs réalisés au préalable. S'il existe une différence notable entre les essais effectués en conditions réelles et les calculs, les hypothèses des calculs sont revues. « Les essais sont importants. Ils permettent de comprendre les sollicitations mises en jeu et les faiblesses éventuelles », poursuit Maud Feuillard. Car beaucoup de sociétés ne procèdent pas à ces calculs préalables et valident directement leurs solutions par l'expérimentation. « Il existe aussi des essais d'orientation, afin de savoir quelle direction donner à certains projets. Les clients sont très souvent présents lors des essais. En effet, se rendre compte des modes de ruine leur permet de savoir où renforcer leur structure par exemple ». Les résultats des tests sont souvent des données d'entrée permettant d'alimenter des calculs théoriques : des résultats d'essais de rigidité d'un nœud ou de charge d'un plateau peuvent par exemple être rentrés dans le modèle global d'un essai sur un échafaudage.
Lors d'un changement de norme, le laboratoire peut être sollicité : les titulaires de la marque NF doivent par exemple faire réévaluer leurs produits. Le LEEMS dispose donc, outre ses équipements de tests, d'une équipe de huit personnes. Il réalise une centaine d'essais par an, dont les durées sont très variables, de quelques heures (pour des essais de traction sur éprouvettes acier) à trois plusieurs mois. Certaines expérimentations nécessitent l'installation de véritables structures qui sont développées sur mesure. Des calculs préalables sont nécessaires afin de dimensionner correctement ces installations temporaires… Une boucle sans fin !
