Principe de la Descente des Charges et Évaluation des Charges

Méthodologie de calcul et évaluation des charges permanentes et d'exploitation en construction

La descente des charges est une étape fondamentale dans le dimensionnement des structures de bâtiment. Elle consiste à déterminer comment les charges se répartissent depuis les éléments supérieurs jusqu'aux fondations, en passant par tous les éléments porteurs intermédiaires.

I. Principe de la descente des charges

1) Méthodologie

La descente de charges se réalise sur une vue en plan des dalles, étage par étage. Il s'agit d'une méthode systématique de calcul des efforts qui s'exercent sur chaque élément porteur.

  • Repérer les éléments porteurs des dalles, ainsi que leur sens de portée
  • Calculer les charges sur chaque poutre ou poteau, en commençant par la dalle haute du dernier niveau
  • Descendre de niveau en niveau en cumulant les charges
  • Séparer les cas de charges (permanentes et d'exploitation) pour obtenir le chargement sur les fondations
Schéma de la descente des charges
(Figure 20)

II. Les charges permanentes et les charges d'exploitation

G
Charges Permanentes

Les charges permanentes sont notées G et ont une intensité constante ou très peu variable dans le temps.

Elles comprennent :

  • Le poids propre de la structure
  • Les actions permanentes : poids des cloisons, revêtements du sol, poids des machines, etc.
  • Les poussées des terres ou les pressions des liquides pour les murs de soutènement ou les réservoirs
  • Les éléments incorporés : plafond, sol, enduits, revêtements, cloisons fixes, conduits de fumée, gaines de ventilation, etc.
Q
Charges Variables

Les charges variables sont notées Q et ont une intensité qui varie de façon importante dans le temps.

Elles comprennent :

  • Les charges d'exploitation : charges dues aux poids des utilisateurs ou des matériels utilisés
  • Les charges climatiques : charges dues au vent et à la neige
  • Les effets dus à la température : efforts dus à la dilatation
  • Actions accidentelles : séismes, chocs de véhicules ou bateaux, explosions

Note sur les charges d'exploitation : Elles résultent de l'usage des locaux par opposition au poids des ouvrages qui constituent ces locaux, ou à celui des équipements fixes. Elles correspondent au mobilier, au matériel, aux matières en dépôt et aux personnes pour un mode normal d'occupation.

III. Notions d'États Limites et des Combinaisons

ULU
États Limites Ultimes (E.L.U)

Ils correspondent à la valeur maximale de la capacité portante, dont le dépassement équivaut à la ruine de la structure.

Types d'E.L.U :

  • Limite de l'équilibre statique : pas de renversement, pas de glissement
  • Limite de la résistance des matériaux : pas de rupture de sections critiques
  • Limite de la stabilité de forme : pas de flambement
ELS
États Limites de Service (E.L.S)

Ils concernent les conditions de bon fonctionnement, d'utilisation et de durabilité des ouvrages.

Types d'E.L.S :

  • Limite de compression du béton : contrainte bornée par le règlement B.A.E.L
  • Limite de déformation : limitation des flèches
  • Limite d'ouverture des fissures : pour éviter la corrosion trop rapide des aciers

3-2) Combinaisons d'actions

État Limite Ultime (E.L.U) :
1,35G + 1,50Q
État Limite de Service (E.L.S) :
G + Q

Loi de dégression

Comme il est rare que toutes les charges d'exploitation agissent simultanément, on applique la loi de dégression qui consiste à réduire les charges identiques à chaque étage de 10% jusqu'à 0,5Q (Q : charge d'exploitation).

La loi de dégression pour notre structure s'écrit donc :

Niveau Désignation Charge d'exploitation cumulée
Terrasse PH terrasse Q₀
1er étage (à partir du haut) PH3 Q + Q₀
2ème étage (à partir du haut) PH2 1,9Q + Q₀
3ème étage (à partir du haut) PH1 2,7Q + Q₀
4ème étage (à partir du haut) PH RDC 3,4Q + Q₀
Représentation graphique de la loi de dégression
(Figure 20)

IV. Évaluation des charges

Charges permanentes G

Plancher terrasse (inaccessible) : La terrasse est inaccessible et réalisée en plancher à corps creux surmontée de plusieurs couches de protection en forme de pente facilitant l'évacuation des eaux pluviales.

Charges d'exploitation Q

Notre structure est destinée à un usage d'habitation. Selon la norme NF P 06-001 :

Planchers étage courant et RDC
250 kg/m²

Charge d'exploitation à prendre en compte dans les calculs

Terrasse non accessible
100 kg/m²

Charge d'exploitation selon la norme NF P 06-001