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Calculez la dilatation linéaire d'une canalisation, d'un rail ou d'une poutre selon le matériau et l'écart de température. Tables α : acier, cuivre, PVC, multicouche, fonte, aluminium, béton.
Variation de longueur ΔL d'un tube, d'un rail ou d'une poutre selon le matériau et l'écart de température.
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Tout matériau soumis à un changement de température change de dimensions. Un tube d'acier de 30 mètres entre l'hiver et la saison de chauffe peut s'allonger de plus de 20 mm ; une canalisation PER de plancher chauffant peut bouger de plusieurs centimètres sur quelques mètres. Ignorer ce phénomène, c'est s'exposer à des ruptures de soudures, des fuites aux raccords, des déformations de structures et des points fixes arrachés.
Notre calculateur gratuit applique la formule de référence ΔL = L₀ × α × ΔT sur 14 matériaux courants du bâtiment et de la plomberie. En mode avancé, il calcule aussi la force de poussée générée lorsque la dilatation est empêchée — une donnée indispensable pour dimensionner les supports, les points fixes et les compensateurs.
Avec : ΔL la variation de longueur (m), L₀ la longueur initiale (m), α le coefficient de dilatation linéaire (×10⁻⁶ /°C) et ΔT la variation de température (°C). Exemple : un tube acier de 10 m chauffé de 20 °C à 80 °C (ΔT = 60 °C) s'allonge de ΔL = 10 × 12×10⁻⁶ × 60 = 7,2 mm. Sur le même tracé en PER, la dilatation passe à 120 mm — d'où la nécessité de boucles libres et de gaines.
| Matériau | α (×10⁻⁶ /°C) | Dilatation pour 10 m × 60 °C |
|---|---|---|
| Bois (longitudinal) | 5 | 3,0 mm |
| Verre | 9 | 5,4 mm |
| Fonte grise | 11 | 6,6 mm |
| Acier carbone | 12 | 7,2 mm |
| Béton armé | 12 | 7,2 mm |
| Acier inox | 17 | 10,2 mm |
| Cuivre | 17 | 10,2 mm |
| Laiton | 19 | 11,4 mm |
| Aluminium | 23 | 13,8 mm |
| Multicouche PE-Al-PE | 25 | 15,0 mm |
| Plomb | 29 | 17,4 mm |
| Bois (transversal) | 30 | 18,0 mm |
| PVC rigide | 80 | 48,0 mm |
| ABS | 100 | 60,0 mm |
| Polypropylène (PPR) | 150 | 90,0 mm |
| PER | 200 | 120,0 mm |
On retient que les plastiques se dilatent 10 à 17 fois plus que les métaux. C'est pourquoi les règles de pose sont radicalement différentes : un réseau acier accepte de longues tirées entre points fixes, alors qu'un réseau PER ou PPR impose des supports rapprochés et des gaines lisses pour absorber le mouvement.
ΔL = 10 × 12×10⁻⁶ × 60 = 7,2 mm. Sur un collecteur de chaufferie, ces 7 mm doivent être absorbés par une lyre ou un soufflet axial — sinon la poussée arrache les supports ou casse une soudure.
ΔL = 80 × 200×10⁻⁶ × 30 = 480 mm théoriques. C'est pourquoi les tubes PER sont noyés en chape qui contrarie partiellement la dilatation et la transforme en contrainte de fluage — d'où l'importance des bandes désolidarisantes périphériques et des joints de fractionnement de chape tous les 40 m².
ΔL = 6 × 12×10⁻⁶ × 30 = 2,2 mm. C'est faible mais cumulatif : sur un mur de 30 m linéaires, on atteint 11 mm — d'où les joints de dilatation tous les 12 à 15 m recommandés par les fabricants.
ΔL = 100 × 12×10⁻⁶ × 50 = 60 mm. Impossible sans joint de rail : il faut soit fragmenter, soit prévoir un libre coulissement sur les attaches.
Boucle en U ou en Z réalisée avec le tube lui-même, qui fléchit pour absorber le mouvement. Longueur du bras ≈ 25 × √(D × ΔL) (D et ΔL en mm). Aucune pièce mobile, durée de vie illimitée, parfaite pour les réseaux acier ou cuivre. Inconvénient : encombrement.
Pièce métallique ondulée qui se comprime sous la dilatation. Compact, idéal pour les locaux techniques exigus. Limite : nombre de cycles fini (10 000 à 100 000 selon qualité), nécessite des guides anti-flambement de part et d'autre.
Stratégie de pose : on bloque un point (point fixe), on laisse le reste coulisser sur des berceaux téflon ou rouleaux. Distance maximale entre deux points fixes sur PER : 5 à 8 m. Sur acier : 25 à 30 m. Sur multicouche : 10 à 12 m.
Avec E = module de Young (210 GPa pour l'acier, 110 GPa cuivre, 70 GPa aluminium) et A la section en m². Exemple : un tube acier DN50 (A = 595 mm² ≈ 5,95×10⁻⁴ m²) bloqué sous ΔT = 60 °C génère F = 210×10⁹ × 5,95×10⁻⁴ × 12×10⁻⁶ × 60 = 90 kN, soit l'équivalent du poids de 9 tonnes appuyant axialement sur les supports. Ce qui explique pourquoi une tuyauterie mal compensée arrache son point fixe ou flambe latéralement.
ΔL = 10 × 17e-6 × 60 = 10,2 mm. Sur un long réseau (collecteur immeuble), c'est énorme : compensateur obligatoire ou tracé en lyre.
α PER ≈ 200×10⁻⁶ /°C, soit 15× plus que l'acier. Conséquence : sous gaine obligatoire en sol, points fixes très rapprochés (chaque virage et 4-5 m max).
La contrainte mécanique monte : F = E × A × α × ΔT. Sur un tube acier DN50, ça peut atteindre 50-100 kN. Soit la tuyauterie casse (joint, soudure), soit elle déforme la structure.
Lyre (bras flexible en U) : pas de pièce mobile, robuste, encombrant. Soufflet axial : compact, avale ΔL direct, attention à la durée de vie (cycles).
Oui, α béton armé = 12×10⁻⁶ /°C (identique à l'acier — c'est pourquoi le béton armé tient). D'où les joints de dilatation dans les dalles longues (>25 m) et les structures.
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