Qu'est-ce qu'un coefficient de sécurité en génie civil?

ABSTRACT

The concept of safety factor in civil engineering covers a large field in which we try to identify some benchmarks. The application of safety factors is actually developing greatly through the widespread limit states and semi probabilistic design methods (especially through Eurocodes). The formal expression of the safety factor differs according to the differentiation or the globalization of value uncertainties and model uncertainties. We present the global factor, the safety margin, the partial factor and give an overview to more recent methods: probabilistic approach, confidence factor, model factor. Some hidden aspects of safety problems in calculations are also taken into account: mobilization factors, “false” ultimate limit states (which are actually real serviceability limit states), direct integration of safety in calculation formulae. As to the calibration of the safety format, it is necessary to start from a reference (not dealt with in this paper): admissible risk, experience from past successful design, and to translate it into safety factors. We present and compare the probabilistic calibration, the probabilistic adjustment, the design value method, the conventionnal optimization under constraint. Last, some other connected concepts are rapidly defined and commented such as the limit state, the combination of actions, the accompanying factor and some more other factors.

RESUME

La notion de coefficient de séurité en génie civil couvre un large champ dans lequel on essaie de poser quelques points de repère. L'usage du coefficient de sécurité connaît un développement considérable avec l'expansion des méthodes « semi-probabilistes aux états-limites » (Eurocodes notamment). L'expression formelle du coefficient de sécurité varie selon que l'on distingue ou que l'on regroupe les incertitudes de valeur et les incertitudes de modèle. On passe en revue le coefficient global, la marge de sécurité, le coefficient partiel, avec un exposé” sur les méthodes récentes: approche probabiliste, facteur de confiance, coefficient de modèle. Les faces cachées de la sécurité sont aussi abordées: taux de mobilisation, « faux » états-limites ultimes (en fait des états-limites de service), sécurité intégrée directement dans des formules. S'agissant de la valeur à attribuer au format de sécurité, il n'est pas possible de faire l'économie d'une référence (dont la thématique n'est pas développée ici): risque admissible, expériences de dimensionnements réussis… qui sera transcrite sous forme de coefficient de sécurité. Sont alors mis en parallèle les principes des méthodes de calibration probabiliste, d'ajustement probabiliste, la méthode des valeurs de calcul, le calage conventionnel par optimisation sous contrainte. Enfin d'autres notions connexes au format de sécurité sont brièvement définies et commentées: état-limite, combinaison d'actions, coefficient d'accompagnement et d'autres coefficients encore.