La distinction entre une dalle unidirectionnelle et bidirectionnelle réside dans leur capacité respective à supporter les charges. Une dalle unidirectionnelle est conçue pour supporter les charges principalement dans une seule direction, tandis qu’une dalle bidirectionnelle peut supporter les charges dans deux directions perpendiculaires.
Cette différence fondamentale influence la conception et la structure des bâtiments, offrant des solutions adaptées aux exigences spécifiques de chaque projet de construction.
Transfert de charge dans les dalles :
Le transfert de charge dans une structure encadrée commence par les dalles qui sont des surfaces horizontales plates faites avec une combinaison de béton et d’acier. La charge totale d’une dalle comprend la charge de vie, la charge de finition du plancher et le poids propre de la dalle. Cette charge est transférée aux poutres qui soutiennent la dalle, et à partir des poutres, la charge est transférée aux colonnes de support. Encore une fois, des colonnes aux fondations et enfin au sol sur lequel toute la structure doit être construite.
Le transfert des charges d’une dalle à des poutres dépend entièrement du type de dalle, qu’elle soit à sens unique ou à double sens. Le type de dalle est déterminé en calculant son rapport d’aspect (c’est-à-dire le rapport entre la plus longue portée et la plus courte portée) en tant que Ly/Lx.
Types de dalles :
Si Ly/Lx ≥ 2, la dalle est considérée comme une dalle à sens unique. Et pour une dalle bidirectionnelle Ly/Lx < 2.
Transfert de charge dans des dalles à sens unique :
Dans une dalle à sens unique, les charges sont transportées dans une seule direction, le long de la travée plus courte de la dalle. La charge est répartie également entre les poutres supportant la plus longue travée. Par exemple, si la charge totale transportée par la dalle est W kN, alors elle sera transportée également par les poutres longitudinales, c’est-à-dire W/2 kN chacune.
Il convient de noter que la charge transportée par la dalle est la charge au sol, qui est exprimée en termes de kN/m2 et cette charge est transférée aux poutres sous la forme d’une charge uniformément répartie.
Formule de calcul du transfert de charge dans une dalle à sens unique :
Supposons que Wu soit la charge au sol transportée par la dalle en termes de kN/m2.
La charge transportée par les poutres B1 et B2 en termes de kN/m sera WuLx/2.
Où Wu est la charge au sol transportée par la dalle et Lx est la travée la plus courte de la dalle à sens unique.
Transfert de charge dans des dalles bidirectionnelles :
Dans une dalle à double sens, la distribution de la charge a lieu dans les deux sens, et la charge est transportée par toutes les poutres ou murs le long des 4 côtés. Pour comprendre la distribution de la charge dans une dalle à deux voies, elle est divisée en quatre parties : deux triangles et deux trapèzes. Les angles sous-tendus par les côtés congruents du triangle aux travées adjacentes sont de 45°. Typiquement, la charge des zones triangulaires est portée par les poutres le long de la travée la plus courte de la dalle, tandis que la charge des zones trapézoïdales est portée par les poutres le long de la travée plus longue.
Formule pour calculer le transfert de charge dans une dalle bidirectionnelle :
Il convient de noter que la charge transférée de la dalle est la charge au sol en termes de kN/m2 et que cette charge est transportée par les poutres en tant que charge uniformément répartie. Pour transférer la charge au sol d’une dalle à deux voies de manière à ce qu’elle soit transportée par les poutres en tant qu’UDL, nous utilisons les formules suivantes :
Charge transférée des zones triangulaires à chacune des poutres le long de la travée plus courte = WuLx/3
Charge transférée des zones trapézoïdales de la dalle à chacune des poutres le long de la plus longue travée = WuLx/2(1-1/2ß)
Où,
Wu est la charge au sol portée par la dalle, Lx est la portée la plus courte de la dalle et ß est le rapport d’aspect (c’est-à-dire Ly/Lx)
Conclusion :
En conclusion, le mécanisme de transfert de charge dans une structure encadrée est un aspect critique de la conception et de la construction d’un bâtiment. Il implique la distribution et le transfert appropriés des charges dans toute la structure, des dalles aux poutres, puis des poutres aux colonnes et enfin à la fondation.