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Une **dalle à poutres** est un type de dalle en béton armé qui se compose de petites poutres en béton armé parallèles. Ces poutres, appelées poutres principales, s'étendent dans une direction et supportent la dalle en béton qui leur est perpendiculaire. Ce système de dalles est souvent utilisé dans les ponts, les parkings et les bâtiments industriels. Il s'agit d'une manière économique et efficace de créer de grands espaces sans avoir besoin de nombreuses colonnes de soutien.
Il existe deux principaux types de dalles à poutres : les dalles à poutres conventionnelles et les dalles à poutres post-tendues. Voici une analyse approfondie des deux types :
Dalles à poutres conventionnelles
Ce système de dalles utilise des techniques de béton armé ordinaires. Il se compose de poutres en béton et de dalles qui ont été renforcées avec des barres d'acier. Le renforcement en acier est généralement placé dans les zones de tension, qui sont les zones qui subissent des contraintes de traction. Les poutres en béton, ainsi que les dalles, sont utilisées pour créer un cadre qui répartit les charges vers les colonnes du bâtiment.
Les principaux avantages des dalles à poutres conventionnelles sont leur simplicité et leur rentabilité. Elles sont faciles à construire et ne nécessitent pas d'équipement ou de compétences spécialisés. De plus, elles conviennent à une large gamme de types et de tailles de bâtiments. Toutefois, les dalles à poutres conventionnelles présentent également quelques inconvénients. Elles sont relativement lourdes, ce qui peut augmenter le coût de la structure du bâtiment. De plus, leur vitesse de construction est plus lente que celle des autres types de dalles à poutres.
Dalles à poutres post-tendues
Ces dalles à poutres sont conçues pour supporter des charges et des portées plus importantes. Elles sont plus légères et plus efficaces que les dalles à poutres conventionnelles. Les dalles à poutres post-tendues comportent des tendons en acier à haute résistance qui sont tendus après le durcissement du béton. Ces tendons sont placés dans des conduits qui s'étendent sur toute la longueur des poutres et des dalles. Une fois que le béton a durci, les tendons sont tendus à l'aide de vérins hydrauliques. Le béton est ensuite durci pour enrober les tendons, créant ainsi une structure composite.
Les avantages des dalles à poutres post-tendues comprennent une déflexion réduite, une capacité de portée accrue et une épaisseur totale réduite. Elles conviennent aux structures où il est essentiel de minimiser le poids de la dalle. Par exemple, les garages de stationnement et les ponts. Toutefois, les dalles à poutres post-tendues sont plus complexes à construire. Elles nécessitent un équipement spécialisé et une main-d'œuvre qualifiée, ce qui les rend plus coûteuses.
Une **dalle à poutres** avec des poutres et des dalles en béton armé est une façon de construire des planchers et des toits dans les bâtiments. Voici les caractéristiques et les fonctions des dalles à poutres :
Support des charges :
La fonction principale des poutres principales est de supporter de lourdes charges. Les poutres principales s'étendent parallèlement aux murs et supportent la dalle. Elles supportent le poids des matériaux de construction, des planchers et des toits. Elles supportent également les charges mobiles, qui sont des charges variables comme les meubles, les personnes et les appareils électroménagers. Étant donné qu'elles sont faites d'acier ou de béton armé, elles peuvent supporter des charges lourdes sans se plier ni se briser.
Répartition des charges :
La poutre principale supporte les charges et les répartit vers les colonnes, les murs de fondation ou les supports verticaux. La charge est répartie sur une zone plus large afin qu'aucune partie ne reçoive un poids excessif. Ceci est réalisé par le système de poutres principales et de dalle, qui transfère efficacement la charge vers les éléments structuraux verticaux. En répartissant uniformément la charge, les poutres principales garantissent qu'aucune partie de la structure située en dessous n'est surmenée. Cela permet de maintenir l'ensemble du bâtiment sûr et stable.
Portée sur de longues distances :
Les dalles à poutres peuvent s'étendre sur de longues distances sans support interne. Les poutres en béton agissent comme des consoles, supportant les charges sur de grands espaces jusqu'au point d'appui suivant. Ceci est réalisé par l'action profonde et rigide de la poutre principale, qui résiste à la flexion lorsqu'elle supporte des charges sur toute sa longueur. Plus la distance entre les points d'appui est importante, plus la dalle à poutres est grande et plus le poids qu'elle peut supporter sur toute sa longueur est important. Cela permet d'avoir des plans d'étage et des conceptions de toits ouverts avec peu de supports au milieu.
Réduction de la déflexion :
Les dalles à poutres contribuent à réduire la déflexion, qui est la flexion ou l'affaissement du plancher et du toit. Les poutres en béton sont placées près les unes des autres, ce qui crée une structure rigide et stable qui résiste à la flexion. Étant donné qu'elles sont profondes et rigides, elles maintiennent la surface du plancher et du toit stable. Cette stabilité est importante pour l'apparence et la sécurité du bâtiment. Une déflexion moindre signifie que les planchers et les plafonds ne se plieront ni ne s'affaisseront, ce qui permet de garder les pièces en bon état. Cela contribue également à maintenir l'intégrité structurelle et la sécurité.
Facilité de construction :
Elles facilitent la construction car le système est simple et nécessite moins de supports pendant la construction. Les grandes portées signifient que moins de poutres internes sont nécessaires, ce qui accélère le temps de construction. Le nombre réduit de supports et de poutres intérieures augmente la sécurité sur le chantier. Les travailleurs ont moins de risques de tomber ou de se cogner. Globalement, cela rend la construction avec des dalles à poutres plus rapide et plus sûre.
Les dalles en béton préfabriquées avec des poutres en acier sont utilisées dans divers scénarios de construction. Voici quelques scénarios d'utilisation courants :
Construction industrielle
Les dalles en béton préfabriquées sont largement utilisées dans la construction d'usines, d'entrepôts et de centres de distribution. Leur grande capacité de charge les rend adaptées au stockage de machines lourdes, d'équipements et de stocks importants. De plus, la rapidité de construction et la réduction des coûts de main-d'œuvre associés au béton préfabriqué contribuent à la construction efficace et rentable d'installations industrielles.
Bâtiments commerciaux
Ces dalles sont couramment utilisées dans la construction de bâtiments commerciaux tels que les centres commerciaux, les immeubles de bureaux, les garages de stationnement et les hôtels. La capacité des dalles à poutres à s'étendre sur de longues distances sans colonnes intérieures permet d'avoir des plans d'étage ouverts et une utilisation flexible de l'espace dans les espaces commerciaux. De plus, la durabilité et les faibles besoins d'entretien du béton préfabriqué sont essentiels pour les zones à fort trafic comme les planchers des centres commerciaux et les plateaux des garages de stationnement.
Ponts et viaducs
Les dalles en béton préfabriquées avec des poutres en acier sont largement utilisées dans la construction de ponts et de viaducs. La répartition de la charge assurée par les poutres en acier garantit la stabilité et la sécurité du trafic routier et piétonnier. De plus, l'assemblage rapide et le moulage minimal sur site requis pour ces structures réduisent les perturbations du trafic pendant la construction.
Structures de stationnement
Les dalles sont idéales pour la construction de garages de stationnement et de structures. Le rapport élevé résistance/poids des poutres en acier permet de concevoir des parkings à plusieurs niveaux avec la capacité de charge nécessaire. De plus, la durabilité des matériaux en béton préfabriqué résiste aux effets du trafic routier, de l'usure des pneus et de l'exposition aux produits de déglaçage dans les climats froids.
Établissements éducatifs et institutionnels
Les dalles en béton armé avec des poutres en acier sont utilisées dans la construction d'écoles, d'universités, d'hôpitaux et de bâtiments gouvernementaux. Les longues portées de ces dalles créent des espaces de classe flexibles, des salles de conférences et des salles polyvalentes. De plus, la robustesse et la longévité du béton préfabriqué sont importantes pour les installations institutionnelles qui nécessitent une utilisation constante, comme les bibliothèques et les centres communautaires.
Projets d'infrastructure
Ces dalles peuvent être utilisées dans la construction de centrales énergétiques, d'installations de traitement des eaux et d'autres projets d'infrastructure. La stabilité et l'intégrité structurelle des dalles à poutres supportent les machines et les équipements lourds utilisés dans les processus industriels. De plus, la résistance du béton préfabriqué aux produits chimiques agressifs et aux conditions environnementales est bénéfique pour les installations d'infrastructure qui sont exposées à ces conditions.
Plusieurs facteurs doivent être pris en compte lors du choix d'une dalle à poutres pour un projet de construction. Il est important de choisir une dalle à poutres qui répond aux exigences structurelles et qui est rentable.
Capacité de charge et portée
La principale considération doit être la capacité de charge requise et la portée entre les supports. Les charges lourdes et les portées plus longues peuvent nécessiter la dalle à poutres en acier en raison de sa capacité de charge plus élevée. En revanche, les dalles en béton sont plus économiques pour les portées plus courtes et les charges plus légères.
Expertise en développement et technologie
Le choix du type de dalle à poutres peut dépendre de l'expertise de l'entrepreneur et de la technologie disponible. La construction de poutres en acier exige des compétences et des équipements spécialisés, tandis que les poutres de dalle en béton offrent plus de flexibilité en termes de coulage sur site et de préfabrication.
Éléments de coût
Tenez compte du coût initial de la construction et des dépenses à long terme. Les dalles à poutres en acier peuvent avoir un coût de matériau plus élevé, mais elles nécessitent moins de temps pour être assemblées, ce qui réduit les coûts de main-d'œuvre. Les dalles en béton peuvent être plus abordables, mais il faut tenir compte du temps de durcissement si elles sont coulées sur site.
Accessibilité et transport
Pour les longues portées, il est important de tenir compte du transport et de la manutention des éléments préfabriqués. Les poutres en acier sont plus pratiques pour le transport et le levage par des grues, tandis que les dalles en béton peuvent être volumineuses et lourdes.
Délai de construction
Le calendrier de construction souhaité peut influencer le choix de la dalle à poutres. Les poutres en acier permettent un assemblage rapide et une finition précoce de la structure, ce qui est avantageux dans les projets sensibles au temps. D'autre part, les dalles en béton nécessitent un temps de durcissement si elles sont coulées sur site, mais elles peuvent être précontraintes pour réduire la déflexion et augmenter la résistance.
Conditions environnementales
Les conditions du site et les facteurs environnementaux doivent également être pris en compte lors du choix d'une dalle à poutres. Par exemple, les zones à forte humidité ou à températures extrêmes peuvent affecter le processus de durcissement des dalles en béton. Dans de tels cas, les poutres en acier peuvent être un choix plus approprié.
Q1 : Quels sont les inconvénients d'une dalle à poutres ?
A1 : Les dalles à poutres peuvent être coûteuses en raison de l'acier et du béton nécessaires. Elles prennent plus de temps à construire que les autres types de planchers car les poutres principales et les poutres doivent être installées en premier. Il existe également un risque que la dalle soit trop lourde et endommage les supports de poutre principale ou de poutre. Il existe également un risque de déflexion si les poutres de soutien ne sont pas correctement alignées.
Q2 : Quelle est la portée maximale d'une dalle à poutres ?
A2 : Une dalle à poutres peut s'étendre jusqu'à 13 mètres. Toutefois, cela dépendra du type de bâtiment, de la capacité de charge et des matériaux utilisés. L'ingénieur structurel déterminera la portée après avoir soigneusement examiné ces facteurs.
Q3 : Qu'est-ce qu'une dalle à poutres ?
A3 : Une dalle à poutres est une dalle de plancher ou de toit en béton soutenue par des poutres principales et des poutres. Elle transfère les charges vers les poutres principales et les poutres, qui sont ensuite supportées par les colonnes ou les murs. Les charges sont réparties uniformément sur la dalle et transférées vers les structures de soutien.
Q4 : Quelle est l'épaisseur d'une dalle à poutres ?
A4 : Une dalle à poutres a généralement une épaisseur de 200 mm. Toutefois, l'épaisseur peut être ajustée à 150 mm ou 250 mm, en fonction de la capacité de charge, de la portée et des exigences du bâtiment.
Q5 : Quelle est la différence entre une dalle et une poutre principale ?
A5 : Une dalle est une surface horizontale, tandis qu'une poutre principale est une poutre lourde utilisée pour soutenir les structures. Les poutres principales supportent les charges et les poutres, tandis que les dalles répartissent les charges vers les poutres ou les poutres principales.