Comprendre la dilatation différentielle dans le bâtiment: Causes, conséquences et solutions

La dilatation thermique est un phénomène naturel qui affecte tous les matériaux. Qu’il s’agisse de métal, de béton ou de bois, tous sont sujets à des changements dimensionnels en réponse aux écarts de température. L’augmentation de volume d’un corps lors de l’élévation de sa température, à pression constante, est souvent imperceptible. Cependant, à grande échelle, telle que dans les grands bâtiments, ces variations peuvent causer des problèmes structurels notables. Ce phénomène s’explique par l’augmentation de l’agitation thermique des particules qui constituent le corps. Les matériaux ayant des coefficients différents, leur assemblage dans les bâtiments induits des contraintes non tolérées par les ouvrages.

La Dilatation Linéaire et sa Répercussion sur les Bâtiments

Un corps allongé, par exemple un poteau en béton, présentera une dilatation principalement perceptible dans le sens de sa longueur. On parle alors de dilatation linéaire. Dans le domaine du bâtiment, lorsque deux matériaux ayant des coefficients de dilatation différents sont assemblés, le résultat peut être source de sollicitations mécaniques élevées et de contraintes non tolérées par les ouvrages. La gestion de ces forces implique généralement un compromis entre performance et souplesse. Par exemple, dans les grandes constructions, des joints de dilatation sont installés pour gérer les effets de la dilatation différentielle. Cette prévision de l’espacement et emplacement des joints est essentielle pour prolonger la durée de vie des bâtisses et garantir à la fois leur sécurité et leur esthétique.

Le Rôle Crucial des Produits de Calfeutrement

Les produits de calfeutrement jouent un rôle crucial dans le processus de dilatation différentielle. Ils doivent rester étanches malgré les mouvements des supports à jointoyer, par exemple entre un châssis et du béton. La sélection de ces matériaux doit être effectuée avec soin, en tenant compte à la fois de leur qualité, de leur capacité à résister à des écarts de température et de leur capacité à adhérer aux matériaux à jointoyer et de la fiche technique de l’industriel.

L’Effort Horizontal de Cisaillement

La dilatation thermique entraîne un processus cyclique qui peut affecter de manière importante les performances du bâtiment avec le temps. Ceci est particulièrement vrai pour les structures en béton armé. L’effort horizontal de cisaillement lié à la dilatation thermique, est un facteur clé à surveiller. Exprimé en kilo Newton par mètre linéaire, cet effort est limité par l’implantation des joints de dilatation et un mode constructif adapté. Si le bâtiment ne dépasse pas une certaine longueur, le déplacement latéral dû à la dilatation thermique sera limité. C’est un élément crucial à considérer lors de la phase de conception d’un projet de construction.

Exemple

Nous avons tous vu des micro fissures autour des coffres de volets roulant , le matériau qui les constitue est d’une autre nature que le mur sur lequel ils sont posés, sans entoilage impossible de camoufler la dilatation différentielle entre ces deux matéraiux.

Conclusion

La gestion de la dilatation thermique et des écarts de température est une tâche complexe qui requiert une planification appropriée et le choix des bons matériaux. L’enjeu n’est pas seulement de prévenir les dommages pouvant être entraînés par le cisaillement des pièces assemblées, mais aussi de veiller à la durabilité et à l’efficacité de l’ensemble du bâtiment. En tant qu’expert en bâtiment, je vous conseille fortement de prendre en compte la dilatation différentielle lors de la conception de tout projet de construction. Il est recommandé de travailler avec une équipe de professionnels expérimentés pour garantir non seulement la sécurité, mais aussi la viabilité à long terme de votre structure, nos bureaux d’études sont portés par des ingénieurs spécialistes de la construction et de son dimensionnement. N’hésitez pas à me contacter pour obtenir des conseils ou pour en savoir plus sur la manière dont la dilatation thermique peut affecter votre projet de construction.