Pourquoi le phasage est essentiel dans le calcul des ouvrages ?

Dans le domaine du génie civil, la précision du calcul des ouvrages ne se limite pas aux charges et aux matériaux utilisés. Un facteur souvent sous-estimé, mais déterminant pour la sécurité et l'optimisation des structures, est le phasage des travaux.

Le phasage, bien plus qu'un planning

Le phasage ne consiste pas uniquement à ordonner les étapes de construction. Il influence directement :

Les charges temporaires appliquées à chaque étape (échafaudages, coffrages, poids partiels des structures).
La stabilité provisoire avant que la structure ne soit complète et pleinement capable de supporter les charges finales.
La distribution des efforts et des déformations : chaque étape de construction modifie la géométrie et les appuis de la structure, ce qui influence la répartition des charges.
Le comportement différé des matériaux : c'est le cas du béton qui subit du fluage et du retrait qui évoluent avec le temps et le phasage de construction.
Les états limites transitoires : avant d'atteindre sa configuration finale, l'ouvrage doit être vérifié pour des combinaisons de charges intermédiaires.

Risques liés à l'absence de phasage dans les calculs

Ignorer le phasage peut entraîner :

Des déformations excessives dues à des charges mal anticipées.
Des fissurations prématurées dans les structures en béton.
Un risque accru de désordres.

Un enjeu technique et économique

Prendre en compte le phasage permet de :

Optimiser les sections et les quantités de matériaux.
Réduire le risque de sous-dimensionnement et protéger le public.
Sécuriser chaque étape de la construction sans ralentir le chantier.

Exemple

Le phasage n'est pas une simple contrainte de chantier, c'est une donnée de calcul de structure essentielle. Nous prenons l'exemple d'un portique en acier avec poutre de reprise au niveau du rez-de-chaussée et supportant les niveaux supérieurs.

En considérant les deux analyses avec et sans phasage et en tenant compte des mêmes hypothèses de charges, nous remarquons que :

Les déformations en termes d'allure et de valeurs sont différentes : avec un pic au droit du portique de reprise presque 50 % plus grand en considérant le phasage.
Les diagrammes des efforts sont différents : il ressort de l'analyse avec phasage des valeurs de moments nettement plus grandes.

Pour cet exemple, une analyse menée sans phasage risque de sous-estimer les efforts et les déformations et peut conduire à un sous-dimensionnement de la structure et engager la responsabilité des concepteurs en cas de désordre.

Publication issue de la série NEOPEDIA de NEOGENESIS, la veille technique et réglementaire de nos ingénieurs.