LE PROBLEME : STABILITE ET FLECHE ADMISSIBLE

Le béton est un matériau qui se met en œuvre à l’état plastique, qui passe à l’état solide en quelques heures et dont la résistance augmente pour se stabiliser au bout de 28 jours. Durant tout ce temps les dalles en béton armé ne peuvent pas s’opposer aux effets des charges qu’elles subissent. Les coffrages de dalle doivent compenser tous ces effets, durant la monté en résistance du béton de la dalle. Or, ces charges peuvent produire deux effets.

Elles peuvent déformer l’élément sur lequel elles s’appliquent, et au delà le rompre. Le coffrage sous l’effet des charges se déforme en s’affaissent, entraînant la déformation de la dalle. Cette déformation verticale particulière est appelée flèche. La flèche est inévitable, mais lorsqu’elle devient perceptible à l’œil, elle est inesthétique. Elle peut également générer des désordres sur les ouvrages construits sur ou sous les dalles. La question est donc de limiter cette flèche pour éviter ces effets négatifs.

Dans cette cinématique de rupture, il est à observer trois points bien distincts:

1 - Le coffrage fléchi, mais c'est peu perceptible ou pas perceptible

2 - Le coffrage fléchi en limite de rupture

Par rapport à ces trois points le problème consiste à dimensionner le coffrage pour ne pas dépasser une flèche dite admissible c'est à dire une flèche qui est peu ou pas perceptible selon les exigences de qualité (point 1). Le dimensionnement se fait donc bien avant d'atteindre la limite de rupture.

Les coffrages de dalle sont constitués d’une peau de coffrage qui repose sur un réseau de poutrelles principales et secondaires qui s'entrecroisent et sont portés par des étais. Si la flèche est induite par les charges appliquées sur le coffrage, elle dépend aussi de la nature des matériels de coffrage et de la portée de ces matériels. En effet, à charge égale, une poutrelle souple, fine et en bois fléchi plus qu’une poutrelle rigide, épaisse et en aluminium. De même, la flèche est d’autant plus petite que le réseau de poutrelle est séré, ou que la portée des poutrelles est petite.

Les coffrages de dalle sont industrialisés. Cela signifie que les caractéristiques de ces matériels sont standardisés (fixes) selon chaque fabriquant de coffrage. Les caractéristiques de ces matériels sont donc figées. Il apparaît seulement possible de faire varier la longueur des poutrelles, leur portée, leur espacement ou l’espacement des étais.

Le problème consiste donc à déterminer  les portées et les espacements suffisant des éléments du coffrage pour que la flèche du coffrage ne pas dépasse pas la flèche admissible de la dalle.

Il a deux façons de désigner ces dimensions. La portée d'un élément du coffrage représente également l'espacement de l'élément juste en dessous.

Au total, il faut déterminer trois dimensions:

1- La portée de la peau de coffrage ou l'espacement des poutrelles secondaires. 2- La portée des poutrelles secondaires ou l'espacement des poutrelles principales. 3- La portée des poutrelles principales ou l'espacement des étais.

METHODE DE RESOLUTION 

Le dimensionnement du coffrage nécessite de déterminer dans un premier temps les charges que subit la dalle durant sa monté en résistance. puis selon les exigences propres à l’ouvrage, il faut déterminer la flèche admissible de la dalle. Enfin comme il est seulement possible de faire varier la portée des poutrelles et leur espacement, il faut dimensionner ces espacements et ces portées pour ne pas dépasser la flèche admissible.