Flèche nuisible des éléments en béton armé

Dans le calcul des éléments en béton armé, les états limites de service (#ELS) correspondent aux conditions de fonctionnement normal que l'ouvrage doit respecter pour assurer le confort des usagers, la durabilité de la structure et l'esthétique de l'ouvrage. Ces états limites englobent principalement la limitation des déformations (comme les flèches) et des contraintes ainsi que la maîtrise de la fissuration et des vibrations.

Pour la vérification des déformations, l'Eurocode 2 & le FD P18-717 exigent le calcul de deux types de flèches :

Flèche totale

Calculée, sous combinaison ELS quasi-permanente, pas à pas selon les méthodes de la résistance des matériaux, en intégrant la courbure issue du moment fléchissant et de l'effort tranchant, et en tenant compte du module d'élasticité du béton (court ou long terme) et de l'inertie effective de la section homogène non fissurée ou fissurée suivant que le moment de fissuration est dépassé ou non.

L'Eurocode 2 impose des limites de flèche, typiquement de l'ordre de L/250 à L/500 (L étant la portée de l'élément), en fonction de la sensibilité de l'ouvrage (revêtement ou cloisons fragiles, équipements sensibles…).

Flèche nuisible

La méthode présentée par le FD reprend les pratiques du BAEL, elle tient compte des phases successives de la construction (historique de chargement) et des différentes sollicitations exercées. Dans le cas des bâtiments courants, des expressions simplifiées peuvent être utilisées pour l'estimation des flèches instantanées et différées (dues au fluage du béton) sous différentes charges. La flèche limite dépend de la portée et du type de l'élément vérifié : poutre/dalle ou console.

Il est à noter que les flèches calculées (totale ou nuisible) ne peuvent être liées systématiquement aux flèches constatées en œuvre.

Points de vigilance lors des calculs

• Le moment de fissuration est à comparer avec le moment sous ELS caractéristique même si la vérification de la flèche totale se fait sous combinaison ELS quasi-permanente.
• La flèche totale à comparer aux limites réglementaires est la somme de la flèche sous combinaison quasi-permanente à long terme et de la flèche sous charge d'exploitation à court terme.
• La vérification de la flèche nuisible se fait sous combinaisons ELS caractéristique.
• La portée des éléments est celle entre axes pour la vérification de la flèche totale et entre nus dans le cas de la vérification de la flèche nuisible.

Références normatives utiles

• BAEL 91 mod. 99
• Eurocode 2
• Fascicule de documentation FD P18-717 (version de 2021 en vigueur actuellement)

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