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samedi 17 mars 2018

LE CONTRÔLE QUALITÉ


La maîtrise de la qualité commence par la formation
et se termine par la formation

K. ISHIKAWA


INTRODUCTION

L’objet de ce chapitre et de ceux qui suivent est d’aborder des thèmes d’actualité tellement liés et enchevêtrés, tels que la qualité, l’assurance qualité, le management de la qualité etc., d’une manière pratique et facile à comprendre. Nous n’allons surtout pas nous perdre en cours de route à cause de procédures complexes ou de notions ambiguës : Nous allons essayer d’être pragmatiques et aller à l’essentiel tout droit

LA QUALITÉ

La qualité peut être définie comme étant la propriété ou l’ensemble de propriétés inhérentes à une chose, permettant de la qualifier d’égale, meilleure ou pire que les autres choses de son espèce. Cependant, le concept qualité admet plusieurs autres définitions toutes aussi adéquates et intelligibles les unes que les autres, parmi lesquelles on peut citer :

- Qualité :  Paramètre au-dessous duquel le produit n’est pas objet de qualification ;
- Qualité : Caractéristique remplissant les spécifications préétablies pour une utilisation correcte du produit.

Une définition plus simple et plus réaliste pour exprimer la qualité d’un produit, serait la condition, ou l’ensemble de conditions par lesquelles le produit est apte à satisfaire  de manière adéquate, des besoins déterminés d’un groupe ou d’une société.

Par ailleurs, la détermination d’un paramètre mesurable permettant d’évaluer la qualité d’un produit n’est pas simple. Le fait de le qualifier de bonne ou de mauvaise qualité, meilleur ou pire qu’un autre ne semble pas être le plus approprié. Il serait peut-être plus raisonnable de le définir comme acceptable ou adéquat.

Enfin, le paramètre utilisé pour mesurer la qualité d’un produit est, dans certains cas, une grandeur numérique ; dans d’autres, la mesure est établie par des attributs ou performances propres au matériau ; aptitude au pliage des armatures, par exemple.

LE CONTRÔLE QUALITÉ

Le mot contrôle a plusieurs sens et son utilisation donne lieu à diverses interprétations. En général, il s’agit de vérification, d’inspection, d’intervention, etc.

Le contrôle qualité peut être défini comme étant un ensemble d’opérations visant à maintenir ou à améliorer la qualité d’un produit, situant ainsi sa production à un niveau qui permette la satisfaction du consommateur ou de l’usager. Une définition analogue serait un ensemble d’activités qui ont lieu avant, pendant et après la fabrication du produit, pour garantir un même niveau de qualité préétablie.

Enfin, le CEB (Comité Européen du Béton) définit le contrôle qualité comme étant un ensemble d’actions et de décisions prises pour satisfaire les spécifications et vérifier qu’elles s’accomplissent.

D'une manière générale, tout produit ou tout matériau, depuis sa conception jusqu'à ce qu’il soit considéré comme apte pour sa consommation ou son utilisation, devra satisfaire une série d’épreuves ou d’essais d’aptitude relatifs aux exigences ou spécifications particulières du produit. L’ensemble d’actions qui permettent de vérifier si lesdites spécifications ont été respectées de manière satisfaisante pourrait être défini comme contrôle de qualité du produit.


L'Eurocode 2 identifie, du point de vue partie concernée pouvant réaliser le contrôle, trois systèmes de contrôle, à savoir :

- Contrôle interne ou de production ;
- Contrôle externe ou de réception ;
- Contrôle de conformité.

Partant du fait que la chaîne de commercialisation de tout fait intervenir au moins trois acteurs principaux, à savoir :

- le propriétaire (maître d’ouvrage ou client) ;
- le constructeur (ou le fabricant) ;
- les organismes indépendants de contrôle (laboratoires ou entités de contrôle).

Nous allons étudier les objectifs de chacun de ces contrôles.
  
CONTRÔLE DE PRODUCTION

Connu également sous le nom de contrôle interne ou autocontrôle, il est généralement réalisé par le fabricant, le concepteur, l’entrepreneur ou le fournisseur, chacun dans le domaine qui lui correspond, à sa propre initiative et charge ou suivant des règles établies par le client ou par un organisme indépendant. .


L’instauration de l’autocontrôle, recommandé par la plupart des normes en vigueur, vise un double objectif : il est d’une part utilisé pour vérifier la qualité finale d’un produit avant de quitter l’atelier ou le bureau et faire son apparition sur le marché, et d’autre part pour corriger d’éventuels défauts durant le processus de fabrication, de conception ou de construction, en permettant d’ajuster les caractéristiques du produit aux spécifications et aux exigences du client à un coût minimum. 

Par ailleurs, vu que ce contrôle tend à minimiser le risque d'être rejeté par l'utilisateur final du produit conçu ou fabriqué, il est évident qu’il ne peut représenter une fin en soi car on ne peut être juge et partie. De là est né le besoin d’une homologation ou certification du produit émise par des organismes indépendants pouvant être étatiques, semi-étatiques ou privés.

Ces certifications qui donnent lieu à des marques de conformité ou à des cachets de qualité permettent notamment aux produits et matériaux certifiés d’être moins exigibles vis-à-vis du contrôle de qualité en bénéficiant d’une réduction du nombre d’essais auxquels ils seront soumis en comparaison avec des produits non certifiés.

CONTRÔLE EXTERNE

Connu également sous le nom de contrôle de réception, il a pour but de donner au client les garanties nécessaires que le produit remplit les conditions et spécifications contractuelles. Le contrôle de réception est à la charge du client ; il est en outre effectué par des laboratoires officiels ou par des organismes indépendants reconnus par les Administrations Publiques compétentes.

Par ailleurs, ce contrôle consiste d’une part en une vérification des dispositions adoptées pour le contrôle interne dans la mesure où celles-ci ont été prises conformément à des spécifications externes et, d’autre part, en des procédures additionnelles de vérification tout à fait indépendantes des systèmes de contrôle interne.

Les concepts de contrôle de production et de réception suscitent un grand débat parmi les professionnels du secteur. On distingue à cet effet deux opinions diamétralement opposées ; la première consiste à confondre ces deux contrôles en se prévalant de dire qu’ils sont identiques et qu’il est donc absurde et superflu de faire les deux ; autrement dit, le contrôle de production est suffisant et les attestations présentées par le fabricant ou le constructeur font alors foi.

La deuxième opinion présume que ces deux contrôles sont antagonistes car, comme on vient de dire, on ne peut être à la fois juge et partie.

Ainsi, si on se limite uniquement au contrôle de production dans un projet de construction donné, on se rendra vite compte de la forte tentation du fournisseur ou de l’entrepreneur de vouloir réduire au maximum le coût même si cela compromettrait le niveau de qualité préalablement fixé. De manière analogue, si l’on se limite exclusivement au contrôle de réception, il y aura une forte probabilité d’interrompre les travaux à cause de la non-obtention de la qualité requise.

Ceci montre la complémentarité de ces deux types de contrôle qui, s’ils arrivent à coexister, ce qui suppose une victoire sur le conflit d’intérêts mis en jeu par les uns et par les autres, rendrait la mission primordiale d’atteindre la qualité plus simple.
En définitive, les contrôles de production et de réception ne sont ni substitutifs ni antagonistes, et l’information fournie par le premier peut être d'un très grand intérêt du point de vue technique pour le contrôle de qualité en général. Il convient de souligner qu'en règle générale, qui dit contrôle dit frais additionnels (même si contrôle et essais ne vont pas toujours de paire, notamment lorsque le premier consiste en une simple inspection visuelle) et le récepteur du produit n'est pas toujours prêt à faire des dépenses supplémentaires, par manque de crédit ou par économie ; seulement, dans ces cas c'est la qualité, et/ou la sécurité qui est en jeu et il faudrait voir si on est disposé à les sacrifier ! 

Appliqué au cas du béton par exemple, le but du contrôle de production étant de garantir un niveau de qualité préétabli à un coût minimum, alors que le contrôle de réception a pour unique mission de vérifier que le niveau de qualité préétabli est ou non atteint, sans pour autant que le coût soit un facteur décisif.

LE CONTRÔLE DE LA QUALITÉ DES CONSTRUCTIONS

La supervision et le contrôle d’une construction étaient généralement confiés au bon critère du projeteur. Ce critère, souvent nécessaire pour pouvoir émettre un jugement de valeur valable pour l’acceptation ou le rejet de l’ouvrage ou de l’un de ses éléments et qui est basé essentiellement sur des inspections visuelles et sur des essais simples, ne semblait pas aller de pair avec la rigueur technologique.

Actuellement, grâce au développement des techniques statistiques appuyées par l’outil informatique d’une part et à la disponibilité d’équipements de plus en plus performants pour la réalisation des essais d’aptitude d’autre part, les anciennes manières de faire ont été dépassées, cédant ainsi la place à des techniques plus sophistiquées de contrôle et de traitement des résultats.

L’ensemble d’actions et de décisions sus mentionnées, qui commence normalement par une sélection de matières premières et s’achève par des essais en service, se fait en plusieurs phases ou étapes de contrôle ; celles-ci pouvant être aussi sommaires ou intenses que l’on veut, donnant lieu aux concepts désignés par systèmes de contrôle ou niveaux de contrôle.

Il convient de signaler que lorsque l'on évoque le contrôle qualité des constructions, seul le côté purement technique nous vient à l'esprit, à savoir : calculs, essais sur les matériaux, exécution, etc., alors que, et la pratique le confirme, tout ce qui est relatif à l'aspect architectural n'est pas assujetti au contrôle. L'orientation des bâtiments est importante, leurs fonctionnalités l'est aussi, les formes, l’éclairage, etc. Tout ceci doit-il rester du domaine, sacré, de l'architecte, sans un droit de regard d'entités compétentes et spécialisées ? La réponse est négative car c'est l'usager qui va en subir les conséquences et durant toute sa vie !

Certains aspects architecturaux font l'objet de réglementation et doivent être, en principe, systématiquement contrôlés par les services municipaux et les administrations concernées, tels que l'accessibilité des personnes handicapées, la sécurité contre l'incendie, la protection contre les risques de chute, l'aération, etc. Nous reviendrons sur ce point qui nous semble fondamental et qui a été traité par le "Model Code" édité par la Fédération Internationale du Béton qui est considérée comme étant une organisation pré-normative ; autrement dit ses membres, organisés en Comités, effectuent donc un travail de recherche préalable à toute apparition de nouvelles normes techniques et toutes réglementations à travers le monde. Son importance réside dans le fait que, à titre d'exemple,  le "Model Code 2010" édité en 2012 et est en vigueur,  44 pays des cinq continents y ont participé (depuis l'Argentine, la France, l'Egypte, l'Espagne, Le Canada, USA, l'Afrique du Sud, la Turquie, la Suède, l'Allemagne, la Nouvelle Zélande, etc.).

Enfin, si l'objectif final est la production de constructions de qualité, alors tous ces aspects, tant techniques qu' architecturaux, devront faire l'objet de contrôle. Cela ne plairait certainement pas à tous les architectes et concepteurs, car habitués à ce que leurs œuvres soient souvent "incontrôlables" mais, un contrôle (du moins interne !) ne ferait que renforcer la qualité globale des constructions, qui seraient alors en parfaite harmonie avec leurs environnements et serviraient davantage l'intérêt public en matière de confort, d'accessibilité et de bien être en général, d'autant plus que la conception est devenue, à ce qu'il paraît, une conception assistée, digitale, technologique et donc assez complexe. Ce contrôle permettrait, par la même occasion, de s'assurer que le projet en question est une première création. 

LES ÉTAPES DE CONTRÔLE

Dans le cas des ouvrages en béton armé en général, les essais ont lieu avant, pendant et après la réalisation de l’ouvrage. Certaines de ces étapes de contrôle sont obligatoires, d’autres sont recommandées.

Le Code Modèle CEB-FIP (*)[1]  oriente bien dans ce sens en établissant des mesures à prendre ; on peut en citer :

* Définition sans ambiguïté des responsabilités et des fonctions de direction et de supervision.

* Appréciation méthodique des mesures de contrôle des données, telles que :

- Contrôle de l´information pour la réalisation du projet;
- Contrôle des calculs ;
- Contrôle des plans et des documents écrits ;
- Contrôle de la diffusion de l’information ;
- Contrôle de l’exécution ;
- Contrôle de la qualité des matériaux ; etc...

En suivant ces recommandations, on peut résumer les étapes de contrôle de qualité des ouvrages en béton armé comme suit :

- Contrôle de qualité de la commande ;
- Contrôle de qualité du projet ;
- Contrôle de qualité des matériaux ;
- Contrôle de production ;
- Contrôle de réception ;
- Contrôle d’exécution.

et enfin les essais finaux de service.

Examinons point par point ces étapes.

LA COMMANDE ET SON CONTRÔLE


La qualité finale de tout produit pourrait dans la plupart des cas être fortement conditionnée par sa conception initiale. Ceci dit, le contrôle qualité d’un processus de construction a son origine dans le contrôle de la commande même ; c’est à dire qu’étant donné que la qualité représente l’ensemble de propriétés qui confèrent à un produit donné l’aptitude à satisfaire des besoins exprimés ou implicites, il est important que ces derniers soient exprimés le plus clairement possible par le demandeur. Ceci nous conduit à réfléchir un peu sur les méthodes extra-techniques de passer un contrat, un marché ou une convention car les exemples de structures et d’ouvrages réalisés juste pour « faire tourner l’économie » ou pour des raisons politiques, sont multiples dans de nombreux pays (des aéroports fermés ou des autoroutes dont la réalisation n’est pas justifiée par l’intensité du trafic, etc.) (*). Enfin, ce type de commande ne nous intéresse pas ici d’autant plus qu’elles n’ont certainement pas fait l’objet de contrôle !, d’où leur existence.

En effet, si au moment de passer la commande on n’a pas bien défini les objectifs à atteindre et on ne s’est pas adressé à la bonne adresse, alors il est inutile d’espérer atteindre la qualité demandée. Le maître d’ouvrage ou client, après avoir eu l’idée de construire et après s’être assuré des moyens pour faire aboutir son idée (disposer du terrain, des autorisations pertinentes et des fonds nécessaires au financement des travaux) consulte un maître d’œuvre, souvent un architecte, qui va s’occuper de la concrétisation de cette idée en lui donnant une forme et des dimensions, en élaborant des plans d’ensemble et de détails et enfin en veillant à leur bonne et correcte réalisation.

En plus des architectes, d’autres professionnels de la maîtrise d’œuvre participent à la tâche de construire et de concrétiser l’idée du client, il s’agit en l’occurrence des ingénieurs des BET et des organismes de contrôle technique. Enfin, plus le projet est complexe plus il y a d’intervenants, que ce soit des spécialistes du froid ou des experts en informatique pour l’installation des réseaux, par exemple.

Ce cheminement qui impose l’intervention de plusieurs professionnels implique des relations vente-achat, de services dans ce cas, entre le client et le concepteur du projet. Une relation dans laquelle la balance devrait toujours se pencher du côté des considérations d’ordre technique ; le côté financier (honoraires, modalités de paiement, etc.) doit être minutieusement traité par les parties contractantes sans pour autant constituer un critère de choix.

Le projeteur ou concepteur du projet semble donc être le mieux indiqué pour accepter ou refuser la commande.

ÉTAPES DU PROJET

D'un point de vue ingénierie, tout projet de construction d’un ouvrage, d’un élément d’ouvrage ou d’une structure en béton armé passe au moins par les étapes suivantes :

Conception de la structure ;
Pré dimensionnement ;
Analyse des efforts ;
Dimensionnement et vérification des éléments structuraux (*) ;
Disposition des armatures et détails de ferraillage.

Chacune de ces étapes doit être rigoureusement suivie par le projeteur et/ou calculateur étant donné leur enchaînement logique.

Conception de la structure

C’est une étape décisive dans le processus d’étude des réalisations en béton armé car elle sert de base pour tout le reste de l’opération de construction. A ce stade, on devra disposer de toutes les données précises du projet telles que la nature et l’emplacement du terrain, par exemple. A cet effet, la nature du sol peut influencer dans une large mesure la conception et conditionner le type de fondations à envisager. La situation du terrain qui va contenir le projet conditionnera, quant à elle, aussi bien les charges à prendre en compte dans les calculs (vent, séisme, neige, etc.) que l’emploi de tel ou tel matériau de construction. A titre d’exemple concret, nous avions écarté dès cette phase l’emploi de poutres précontraintes et de certains éléments préfabriqués dans un projet et opté pour un béton de centrale (BPE) et donc une structure en béton armé pour des raisons de transport.

De même, les matériaux à utiliser auront leur influence sur les charges permanentes à prendre en compte dans les calculs et la destination des locaux déterminera les charges d’exploitation. Une attention toute particulière devra également être donnée à la présence ou pas de machines et équipements fixes lors de l’exploitation, etc.    
Une analyse rationnelle de l’ensemble de ces données et un esprit judicieux lors du choix de la structure à adopter représentent donc la clé du succès de cette phase où l’expérience, aussi bien celle de l’ingénieur que celle de l’architecte, compte énormément. Il va de soi qu’une mauvaise conception architecturale/structurale conduira à un mauvais résultat, c’est à dire à un projet inadéquat, bien que les calculs soient corrects et les dispositions constructives réglementaires soient respectées. A l’opposé, il faudrait toujours avoir à l’esprit qu’une structure ne se comporte pas selon sa conception mais selon son exécution.
 
Par ailleurs, l’outil informatique n’est pas d’une très grande utilité car cette étape appartient, en principe, au domaine réservé au génie du projeteur et dépend beaucoup de sa créativité et de son expérience pratique et de l'air du temps....

(*) Le terme élément structurel recouvre deux possibilités :
-        Un élément ne participant qu’à sa propre tenue (ossature, remplissage, plancher ou toiture) et n’intervenant pas dans la stabilité générale de l'ouvrage.
-          Un élément reprenant des charges autres que celles qui lui sont directement appliquées (ossatures, voiles).


En effet, malgré les nombreuses tentatives de création de bases de données relationnelles pour informatiser la mission de conception, elles demeurent à notre avis un simple instrument qui pourrait être très utile au moment de la prise de décisions mais ne peut en aucun cas substituer le travail créatif du concepteur.


Pré dimensionnement

Cette étape constitue le prolongement logique de la précédente et peut difficilement être automatisée à 100 % en raison des multiples variables qui interviennent direct ou indirectement dans ce processus.

Le pré dimensionnement ne concerne pas seulement les aspects relatifs à la résistance de la structure ou des éléments qui la composent, il porte également sur les aspects esthétiques, fonctionnels et économiques de l’ouvrage.

L’aspect purement résistant et le comportement en service des éléments qui constituent la structure peut faire l’objet d’un traitement informatique étant donné la disponibilité de formules approchées de pré dimensionnement dont l’objectif est de faciliter la tâche au projeteur dans les premiers tâtonnements lors de l’analyse des sections.

Analyse des efforts

C’est sans doute l’étape du projet qui se prête le mieux au traitement informatique et dans laquelle la contribution de l’ordinateur a été décisive durant les dernières décennies. En effet, pour certains types d’ouvrages en béton armé, l’étude des effets structuraux résultant des phénomènes rhéologiques propres à ce matériau peut s’avérer très complexe ; c’est le cas -par exemple- du retrait et du fluage et des déformations qui en découlent. Ainsi, la disponibilité sur le marché de logiciels d’analyse et de calcul des structures en béton armé et la diversité des méthodes de calcul et d’analyse sur lesquelles ces programmes sont basés (calcul matriciel, éléments finis etc.) permettent  au projeteur de mener à terme son travail en gagnant du temps et en valorisant son étude.

Vérifications et dimensionnement

L’entreprise de cette tâche suppose l’acceptation des critères généraux ayant fait l’objet des étapes précédentes, ce qui se traduit pour les sections et les éléments structuraux par les vérifications nécessaires des divers états limites.

Là encore, l’outil informatique est d’un grand recours pour le projeteur, certes, mais en raison de l’existence des divers normes et règlements qui varient pratiquement d’un pays à un autre, il est conseillé de faire le bon choix du logiciel à utiliser afin d’être toujours dans les normes.

Dispositions constructives

L’importance de cette étape réside dans le fait que les résultats obtenus seront directement exploités dans la pratique. Il faut donc donner des solutions adéquates et réalisables sur chantier. Ici, on ne peut vraiment pas laisser passer un détail très important concernant les ingénieurs et techniciens de BET qui, par manque d'expérience ou par paresse, ne font aucun effort pour se "mettre dans la peau" du personnel de chantier en négligeant des aspects pratiques de mise en oeuvre tel que le repérage des joints de bétonnage, ou le choix des diamètres (il n'est pas très rare de trouver sur des plans de béton armé des diamètres allant du 6 au 32 !, on en fait quoi avec les chutes alors ?! Et s'il y a pénurie d'un diamètre, chose qui arrive, on arrête le chantier ?). Il faut optimiser, essayer d'uniformiser (dimensions des semelles, largeurs des poutres, etc). Le calcul est une chose et l'exploitation des résultats de ces calculs en est une autre. On doit penser également à l'indisponibilité de tels ou tels diamètres ou nuance, pour se faire, il faut être en contact permanent avec les professionnels du domaine afin d'être constamment au courant de ce qui se passe dans les marchés. Si avant il fallait s'abonner à des revues spécialisées (et donc payantes !), de nos jours beaucoup d'information est disponible à bout de clics, les sites web sont généreux en information et ce n'est même pas la peine de se déplacer pour avoir l'information, alors il vaudrait mieux en profiter.

Par ailleurs, les normes et règlements en vigueur partout dans le monde donnent en principe des spécifications et des dispositions constructives à respecter, assorties de tolérances dans l’exécution. Ces dispositions constructives portent notamment sur l’enrobage et l’ancrage des armatures, les recouvrements, les espacements des armatures transversales, etc.

La contribution de l’informatique se limite ici au dessin assisté par ordinateur en disposant de détails-type de ferraillage et d’une standardisation des armatures et des espacements, par exemple. Là encore, l’œil humain et son génie sont à la base de ces détails.

En guise de conclusion, il faut éviter qu'il y ait une rupture entre le bureau et le chantier, entre la théorie et la pratique. Examiner les différentes possibilités de mise en oeuvre est une excellente initiative. Il ne faut pas top s'attacher aux résultats des logiciels (après tout, ils sont programmés par des informaticiens, appuyés par des ingénieurs de structures, certes mais...). C'est à travers ces détails qu'on reconnait un bon ingénieur de structures, expérimenté, d'un débutant à la recherche de confirmation. A vous de jouer !

Il va de soi que, contrairement à ce que certains ont l'habitude de faire, les plans et les notes de calculs ne sont pas les seuls documents documents graphiques et écrits que l'ingénieur doit remettre, ce serait facile ainsi, n'est ce pas ?. Un dossier complet est bien plus que cela. Nous le verrons en détail dans le chapitre relatif aux "Documents du projet" 


LE CONTRÔLE DU PROJET SELON LES DIFFÉRENTES PARTIES DU BÂTIMENT

Un bâtiment peut, en gros, être divisé en trois parties :

- Fondations et structure ;
- Maçonnerie et finitions ;
- Installations et équipements.

Il en découle que le contrôle requiert l’intervention de trois départements et de plusieurs personnes au sein d’un même département étant donné que difficilement une même personne est capable de contrôler le projet d’une structure en béton armé et métallique ou d’une installation électrique et une de climatisation.

Contrôle des fondations et de la structure


Il concerne aussi bien l'analyse du rapport géotechnique que les calculs des fondations et leur incidence sur les actions et les combinaisons d’actions à considérer. De nos jours, le calcul par ordinateur s’est introduit fortement dans cette discipline -et dans le domaine du génie civil en général-, ce qui représente, du point de vue contrôle un point critique. Le projet doit donc contenir une information suffisante sur les méthodes de calcul, les hypothèses de base, les simplifications adoptées, les conventions et règles des signes, etc. A cet effet, le chapitre relatif au " Calcul sur ordinateur" traite ce sujet qui nous parait de taille étant donné qu’il est relativement récent, donc peu maîtrisé et en constante évolution.

Par ailleurs, la révision des plans, leur cohérence et leur conformité avec les documents écrits ont un aspect multiple et il faudrait donc :

 Vérifier la parfaite superposition entre les plans d’architecture, de structures et des installations (électriques, gaz, fluides, etc.) ;
*   Vérifier leur correspondance avec les hypothèses de calculs ;
*   Vérifier que les dispositions constructives sont correctes et conformes aux normes et aux règles de l’art ;
*   Vérifier que des détails nécessaires pouvant induire en erreur le personnel du chantier n’ont pas été omis.

Enfin, les plans qui "circulent" dans un chantier doivent être signés, cachetés et datés afin de dégager les responsabilités en cas de désagrément.

Contrôle de la maçonnerie et des finitions

Le constructeur se heurte souvent à une insuffisance, voire inexistence de plans de pose et de détails divers ou de recommandations dans les documents du projet. Du côté du projeteur, on part du fait que le personnel du chantier serait capable de résoudre les petits problèmes susceptibles de se poser au cours de l’exécution car on compte sur son expérience et son savoir-faire (hypothétiques, bien sûr). Supposition incertaine et peu précise, certes. Quant au personnel de chantier, il s’arrange comme il peut pour éviter les retards d’exécution et le retour à l’architecte ou à l’ingénieur pour demander plus de précisions puisque, selon lui, poser trop de questions à ces « sachants » serait une preuve manifeste de son incompétence et celle de son équipe d’exécutants. Résultat : des cloisons ou autres éléments d’ouvrage qui sont démolis/refaits dans la clandestinité (cas assez courants sur les chantiers, entre chefs de chantier et leurs coéquipiers ; pas de statistiques disponibles vu que c’est clandestin !).

Ces considérations s’aggravent par le fait que bon nombre de chefs de chantier ne maîtrisent pas la langue écrite et par conséquent les documents écrits ne leur sont pas accessibles. A partir de là, la documentation graphique reste leur seule échappatoire. Or, si les plans présentent des lacunes ou ne sont pas régulièrement mis à jour, c’est le piège !    

Contrôle des installations et équipements

S’il est d’usage pour certains BET de laisser l’initiative à l’entreprise de construction d’élaborer les plans d’exécution des lots techniques, cette pratique ne devrait pas être systématique à notre sens. D’abord, l’entreprise devra recourir à deux, trois ou quatre fournisseurs différents et chacun pourrait lui donner son étude à lui, qu’il faudrait intégrer dans une étude globale, avec tous les risques de coordination que cela suppose. Ensuite, certains fournisseurs pourraient être amenés à substituer les produits spécifiés dans le contrat passé entre le maître de l’ouvrage et l’entreprise par des produits dont ils disposent afin de ne pas « lâcher l’affaire ». Pourquoi donc ne pas remettre des études ficelées du BET contracté par le maître d’ouvrage à l’entreprise. Au moins ce BET est multidisciplinaire ou fait partie d’une équipe (une seule) déjà familiarisée avec le projet depuis la phase APS ?

Le contrôle de la partie installations et équipements concernent donc tous les plans et toutes les études y afférentes ainsi que leur conformité avec les normes en vigueur. On devra examiner et analyser les calculs de rendements et les bilans d’énergie, vérifier que la méthodologie de calcul de chaque installation est techniquement valable, étudier les schémas unifilaires, les bilans de puissance, etc. etc.

Par ailleurs, on doit spécifier clairement les éléments qui devront faire l’objet de contrôle de réception sur chantier avant mise en œuvre (conduites, chaudières, pompes, etc.).

Enfin, plus le projet comporte des installations complexes, plus l’attention devra être grande quant aux interactions avec les autres lots architecturaux et une coordination parfaite, dès cette phase d’étude du projet, s’impose.

Pour conclure, le bref aperçu de ces contrôles en phase projet ainsi que ceux qui auront lieu en phase d’exécution fait ressortir la nécessité de mettre en place des ressources, notamment humaines, qualifiées, expérimentées et organisées, qui feront leur travail suivant des procédures claires et bien définies. Nous donnerons quelques procédures d’inspection et de contrôle, issus de la pratique et directement applicables. Ce sera dans un autre blog réservé uniquement aux questions pratiques


A suivre...



([    (1) MC-90, annexe.                                                                                                                      
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lundi 12 mars 2018

Caclul sur ordinateur

CALCUL SUR ORDINATEUR



Bien que je ne puisse pas bouger  et que je doive parler 
à travers un ordinateur, je suis libre dans mon esprit.

                                                                                                                                   Stephen Hawking

Introduction

Dans le domaine de la construction et depuis de nombreuses années déjà, la place de l’ordinateur s’est consolidée comme un outil incontournable de conception des structures, de leur calcul et analyse ainsi que du traitement des données et de l’information en général ; cependant, il ne pourra jamais aspirer à devenir le maître de l’homme dans ce domaine puisque c’est une machine inventée pour que les personnes qui savent calculer le fassent plus rapidement et avec un minimum d’effort. Il n’a jamais été conçu pour que les gens qui ne savent pas calculer puissent le faire. Rien ne remplace donc le cerveau humain et son extraordinaire facilité d’apprendre. Là, je fais abstraction de l’intelligence artificielle, des robots, etc. ce n’est pas mon domaine !

En particulier, l’utilisation de l’ordinateur a simplifié les tâches de calculs répétitifs et complexes. Dans le Génie Civil en général et dans celui de calcul des structures en particulier, l’ordinateur est très utilisé. La tendance actuelle étant de recourir à l’ordinateur non seulement pour effectuer des calculs mais aussi pour l’organisation et le contrôle de la production, pour la gestion du personnel et du matériel et équipements, et pour l’étude de coût etc. Tout ce volume d’information peut être aisément manipulé par ordinateur. Cependant, le risque d’être induit en erreur par ces merveilleux micro chips qui composent la machine est omniprésent ; en outre, la grande variété de logiciels, de performances variables, existant sur le marché actuel est à l’origine de beaucoup de cas de pathologie.

Malheureusement, l’utilisation non contrôlée de programmes "à tout faire" entraîne des erreurs dont la gravité est variable. La nouvelle philosophie de conception et de calcul des structures introduite par l’informatique demande de la part de tous les acteurs concernés de faire des efforts pour modifier les pratiques courantes de rédaction et de présentation des documents du projet, ainsi que les procédures de vérification permettant leur contrôle.

En effet, il faut connaître au préalable les limitations du logiciel que l’on compte utiliser ; les hypothèses de base : calcul linéaire ou non linéaire ? éléments finis/calculs matriciels, par exemple - ; les algorithmes de calcul, les simplifications faites par le programme, les unités, les coefficients de sécurité s’ils sont fixés par le programme ou devront être introduits par l’utilisateur, etc. Il faut être capable d’analyser à tout moment les résultats intermédiaires fournis par le programme que ce soit sous forme de graphiques, de fichiers ou de tableaux. C’est cette capacité d’interprétation et d’appréciation qui différencie le génie et la technicité de l’homme de l’automatisme et la rigueur de la machine.

Les programmes commerciaux de calcul et d’analyse des structures sont généralement vendus accompagnés de manuels d’utilisateur qui expliquent le mode d’introduction des données telles que la numérotation des nœuds, le choix des axes ou l’introduction des coordonnées. On peut cependant reprocher à ces manuels de manquer de clarté, de ne pas être très pratiques tout en rappelant sommairement la théorie utilisée par le logiciel et de ne pas inclure des exemples résolus concrets. On comprend bien que l’objectif de ces sociétés de software est de capter des utilisateurs en leur présentant des produits interactifs, simple à utiliser et user friendly mais cela doit avoir des limites, car on risque de banaliser tout un art ; celui de concevoir.

Il est évident que si l’on dispose d’une copie pirate du logiciel, il y a de fortes probabilités que l’on n’ait pas de manuel ! Autrement dit, on doit s’en sortir avec "les moyens de bord", soit l’essai et l’erreur (Trial and errors), avec tout le risque que cela entraîne sur la fiabilité des résultats et l’exploitation partielle du logiciel. Imaginez un peu le montage d’un meuble sans la notice ou la prise de médicaments sans prospectus…la galère !
                
Un autre obstacle étant celui de la compatibilité de ces logiciels entre eux car la multiplicité des formats numériques des fichiers et la compatibilité des programmes entre eux, ainsi que l’existence de plusieurs versions pour un même logiciel sont souvent à l’origine de contretemps et d’imprécisions qui génèrent des difficultés extra techniques et constituent parfois une source d’erreurs non prises en compte initialement dans l’approche technique du projet.


Recommandations

Il est clair que l’utilisation de l’ordinateur dans la conception, l'analyse et le calcul des structures présente des avantages indéniables (rapidité, précision, etc.), néanmoins, il convient de préciser que :

L’auteur du projet reste le seul et unique responsable des calculs effectués sur ordinateur. Il doit par conséquent bien les vérifier et être en mesure d'en interpréter les résultats. L’attention doit être attirée ici sur les programmes intégrés pour les projets automatiques des structures peu transparents et les résultats auxquels ils aboutissent.

En particulier, il convient d’éviter l’utilisation de programmes dont on ne connaît ni la version, ni la date ni l’auteur. A cet effet, il faut disposer pour chaque programme de la documentation complète qui donne au moins les indications suivantes :

- Nom du programme, la version et la date ;
- Nom et qualité de l’auteur ou des auteurs ;
- Nom et raison sociale de l’organisation qui le distribue ;
- Exemples de structures résolues par le programme.

Le listing des données comprendra aussi bien celles introduites par le projeteur que celles générées par le programme de telle manière que toutes les caractéristiques géométriques, mécaniques, les cas de charges, les conditions d’appuis, etc. soient parfaitement définis.

Par ailleurs, il est très souhaitable d’inclure des illustrations montrant la forme de la déformée, les diagrammes des moments et des efforts résultants, les courbes enveloppes, des dessins, etc. Les résultats donnés sous forme de tableaux doivent porter des entêtes sur toutes les pages et indiquant les unités, les principales hypothèses de calcul et les notations adoptées. L'essentiel étant de bien comprendre que la personne qui va contrôler notre livrable ne disposerait peut être pas du même logiciel ou programme de calcul que nous, et qu’elle suivrait une autre logique, un autre raisonnement ou un cheminement différent que celui utilisé par notre logiciel ; de ce fait, nous devons lui faciliter la tâche de vérification, d’analyse, de contrôle ou tout simplement de lecture. Lisibilité et clarté en sont les clés.  

Lorsque les notes de calcul étaient purement manuelles (elles le sont de moins en moins actuellement), on y exposait clairement les hypothèses de calcul prises et les formules utilisées. C'était le cas académique type : Formulation théorique (expressions littérales) puis application numérique ; avec l'ordinateur, ce n'est souvent pas très pratique, cela dépend des logiciels utilisés, certes, mais les inputs et les outputs sont souvent séparés et les présentations diffèrent au point qu'il y ait presque autant de formats et de présentations que de logiciels !

Enfin, bon nombre de professionnels ignorent encore aujourd’hui ou ne valorisent pas tant la sauvegarde des données ; pourtant, les conséquences d’une perte de données peuvent être désastreuses. Elles entraînent souvent des pertes de temps, d’argent et, ne l’oublions pas, de crédibilité du bureau d’études, de l’architecte ou de tout autre professionnel. Comment peut-on être un professionnel d’un certain niveau et dire froidement à ses clients « désolé, j’ai eu une attaque de virus dans les ordinateurs du bureau et j’ai perdu tous mes archives ….» Oh ! Quelle malchance ! Bien entendu ce n’est pas du tout une justification "professionnelle" (disons que c'est politiquement incorrecte) sinon un prétexte infondé pour se dérober à ses responsabilités professionnelles en termes de bonnes pratiques devenues indispensables quand on fait usage de l’ordinateur à des fins professionnelles et commerciales. Il faut donc impérativement avoir les bons réflexes de faire des sauvegardes régulières de ses fichiers de données (et de résultats), soit sur des serveurs distants ou sur des périphériques de stockage.


A suivre….



jeudi 8 mars 2018


LA COMMUNICATION



Juste un mot sur un sujet qui me tient à cœur et dont l’impact sur la qualité, sur la sécurité et sur l’avancement des travaux est loin d’être négligeable. On nous a appris que la communication était essentielle depuis le bas âge, du moins pour une génération, la mienne !, et là, beaucoup de lecteurs se souviendraient certainement de l’histoire du « pantalon d’Ali »…la consigne de prendre les mesures exactes n’est pas passée entre les membres de la famille d’Ali et il s’est retrouvé avec un pantacourt car sa mère a « coupé un peu » puis sa sœur également…

Sur chantier et, bien en amont, durant la phase étude il faut que tous les intervenants communiquent entre eux, il faut que l’information soit fluide. Imaginez que l’architecte décide de changer l’emplacement d’un lavabo et que le bureau d’études n’est pas au courant !. La gestion des modifications au projet ne peut se faire correctement sans une communication appropriée et la diffusion des informations fait partie de l'assurance qualité ; elle doit être fluide et par tous les moyens nécessaires, soit par des flashes, des dashboards, des alertes, etc. tout ceci pour éviter la phrase accablante prononcée durant une réunion de coordination..."Je ne suis pas au courant" !

Ceci m’emmène à parler de la technologie BIM (Building Information Modeling) : Plateforme permettant de créer un modèle 3D, intelligent, afin de prendre les bonnes décisions au bon moment et surtout de les communiquer. Pour revenir à notre lavabo, si l’architecte décide de le déplacer, l’ingénieur le saura et les canalisations seront déplacées en conséquence. Tout est à la base de l’information et de la communication. Hélas, il a fallu que des logiciels viennent le faire car l’homme, à ce qu’il paraît, n’aime pas ou ne sait pas communiquer. Dommage !

Nous invitons le lecteur à suivre le lien ci-après qui renvoie à la Directive 2014/24/UE qui établit la nécessité d'employer des systèmes électroniques lors de passation de marchés publics, et notamment, l'article 22 (Règles applicables aux communications) qui fait référence aux outils de communications par voie électronique dans la construction (building information electronic modelling tools) : 
http://www.linkbucks.com/Co0Vr

A suivre…

L’ENTREPRISE

- Rôle, organisation, véhicule de la qualité
- Qualification des entreprises de BTP
- Choix des entreprises

Véritable moteur de l’économie et véhicule indispensable à la qualité et au savoir-faire, le rôle de l’entreprise est de répondre aux attentes de ses clients en réalisant leurs programmes et en concrétisant leurs idées qui sont ainsi traduites par un acte, celui de bâtir.

Sur le plan réglementaire, l’entrepreneur a une obligation de résultat : Il est lié au maître d’ouvrage par un contrat à titre onéreux et doit exécuter les travaux, sans aucun lien de subordination, en mettant en œuvre les moyens propres ou d’autrui (sous-traitance, location) en personnel, matériaux et matériels nécessaires afin de livrer, dans les délais contractuels, l’ouvrage à son propriétaire.

L’entrepreneur a également une obligation de conseil en vue du résultat. Il doit avertir le maître de l'ouvrage (2) des risques encourus à ne pas suivre ses conseils.

LES OBLIGATIONS DE L'ENTREPRENEUR

On en cite, entre autres :

- Exécution de l’ouvrage conformément aux documents contractuels du projet, aux normes en vigueur et aux règles de l’art (1) ;

- Etre techniquement qualifié et disposer des moyens humains et matériels nécessaires ;

- Signer les Procès-Verbaux d’implantation et de réception des ouvrages ;

Enfin, l’entrepreneur, à l’instar du reste des intervenants doit souscrire les assurances requises.

Concernant le point n° 2, il est à signaler que la profession d’entrepreneur requiert logiquement un niveau minimum de capacités managériales et de connaissances techniques. Certaines loi, dont la LOE Espagnole le stipule clairement ; de même qu’un arrêté Royal belge (29 janvier 2007 - Arrêté royal relatif à la capacité professionnelle pour l'exercice des activités indépendantes dans les métiers de la construction et de l'électrotechnique, ainsi que de l'entreprise générale -, d’autres pays exigent qu’un entrepreneur de construction doit détenir une licence pour exercer légalement ses activités ; enfin dans la plupart, aucune exigence explicite n’est mentionnée. En conséquence, n’importe qui peut être entrepreneur et le résultat ne peut être que médiocre. La question que l’on devrait donc se poser est : Qui ne peut pas être entrepreneur de BTP ? En y répondant on peut nettement améliorer la qualité et la sécurité de nos constructions. La réponse n'est pas si simple et les capacités managériales et/ou les capacités techniques ne vont pas de pair avec les diplômes et les titres, certainement pas car beaucoup de diplômés ont plongé leurs boîtes dans la faillite et beaucoup de ceux qui ont réussi ont acquis ces capacités par la pratique, sur le tas ; donc ces capacités sont de simples outils qu'il faut savoir utiliser.

QUALIFICATION DES ENTREPRISES DU BTP

Une entreprise est qualifiée pour exécuter des travaux pour le compte de l’Etat ou de ses Collectivités si elle dispose des moyens et des compétences propres, nécessaires à l’exécution de ces travaux. Cela paraît simple, certes. Le mot « propres » est très important parce que l’on peut ne pas posséder en interne ces moyens, que fait-on alors ? Imaginez donc une entreprise qui ne possède rien, ou presque, en interne : Ses grues et ses camions sont de location, ses ouvriers sont saisonniers, ses cadres sont à mi-temps/contractuels, etc. on ne peut donc la qualifier pour exécuter des travaux, n’est-ce pas ? Pourtant, ces cas existent, des entreprises-téléphones-mobiles (!) qui ne disposent de rien en interne : Ce sont tout simplement des intermédiaires et ce statut doit être interdit et sanctionné par la loi. De même, certaines entreprises attendent d’avoir des marchés (par des moyens tordus, illégaux ou par de fausses déclarations) pour recruter du personnel et se doter d’engins de BTP, c’est complètement absurde car si nous sommes aptes et qualifiés à réaliser un ouvrage, on doit l’être au moment de la commande et non pas après, sinon le jeu de la concurrence est faussé dès le départ.

Pour se prémunir contre ce type d’entreprises (le mot est mal choisi), l’Etat a mis en place un système, celui de la qualification et de la classification des entreprises. Les activités sont multiples et les catégories le sont aussi. Différents organismes de l’Etat ont donc mis en place un système qui tient compte des capacités techniques et financières des entreprises pour leur permettre de participer aux appels d’offres. Des seuils sont fixés et selon les moyens dont dispose l’entreprise, elle peut prétendre à telle ou telle classe.

Enfin, le problème se pose aux jeunes entreprises, qui n’ont pas encore de références techniques mais qui ont la volonté de bien faire. Cela ressemble un peu aux jeunes diplômés dont le CV est presque vierge quant à l’expérience professionnelle : Aux uns et aux autres, notre conseil est qu’il faut partir pas à pas et ne pas désespérer.

Pour terminer, concernant la qualification et la classification, il faudrait que les organismes publics normalisent les secteurs et les seuils, dans la mesure du possible afin de rendre ce système plus homogène et plus cohérent car si on est habilité à faire un ouvrage de telle ou telle complexité, peu importe pour qui on va le faire : La qualité et la capacité sont universelles.

(1)  Les règles de l’art sont considérées à la fois comme des obligations contractuelles implicites. Leur non-respect constitue par conséquent une faute qui engage la responsabilité contractuelle.
(2)  L’entreprise est tenue d’un devoir de conseil vis-à-vis du maître d’œuvre et du maître de l’ouvrage (aussi bien pendant la phase d’appel d’offres, de préparation ou d’exécution des travaux), si elle décèle des erreurs, omissions ou insuffisances dans ces documents.

LE CONTRÔLE   QUALITÉ La maîtrise de la qualité commence par la formation et se termine par la formation K. ISHIKAWA IN...