Faire en sorte qu’un assemblage en acier se comporte strictement comme un assemblage articulé ou rigide est généralement peu pratique, et les ingénieurs structures adoptent souvent l’une de ces classifications par habitude. Dans de nombreux cas, cette approche est entièrement comprise et acceptée. Cependant, dans d’autres situations, cela peut entraîner des problèmes importants.
Examinons un assemblage résistant au moment (IM) standardisé et découvrez comment le choix exclusif entre les assemblages articulés et rigides peut conduire à des vérifications non seulement peu économiques, mais également, plus dangereuses.
Dans le logiciel RFEM de Dlubal Software, le module complémentaire Assemblages acier permet de vérifier si les résultats de la rigidité initiale et de la résistance au moment correspondent à ceux du tableau dans « Assemblages acier normalisés dans les structures acier selon la DIN EN 1993-1-8 ». Les résultats montrent une similitude considérable.
Passons maintenant à la vérification d’une poutre chargée en continu et connectée à un poteau via notre assemblage :
CAS (A) - Vérification non économique
Dans un assemblage complètement rigide, l’assemblage transmet un moment fléchissant important. Cette approche de calcul atténue la contrainte de flexion sur la poutre, mais peut entraîner un assemblage surdimensionné.
Dans le cas d’un assemblage articulé, l’assemblage en lui-même peut être adéquat, mais la poutre est susceptible de se rompre en raison d’un moment important à la mi-travée.
Dans cet exemple, un assemblage semi-rigide réduit de manière idéale le moment au niveau de l’assemblage sans augmenter excessivement le moment au centre de la travée jusqu’à un niveau inadmissible. L’assemblage et la poutre peuvent donc être dimensionnés de manière satisfaisante.
CAS (B) – Vérification dangereuse (addition de l’effort normal de traction)
Considérer une connexion semi-rigide comme articulée néglige le moment de flexion qui se produit réellement. Cet oubli peut mener à une conception dangereuse où la capacité de la connexion est significativement sollicitée uniquement par les forces normales et de cisaillement. Les moments de flexion subséquents augmentent l'utilisation du joint, pouvant potentiellement conduire à une défaillance du joint.
CAS (C) – Conception dangereuse (Poutre plus longue plus sujette à la déflexion)
Supposer qu’un assemblage semi-rigide est rigide implique que l’assemblage est plus rigide qu’il ne l’est réellement. Cette hypothèse erronée améliore faussement les conditions pour la poutre, qui se courbe alors moins et produit un moment de flexion plus faible le long de sa travée. Cependant, en réalité, l’assemblage n’est pas aussi rigide qu’on le présume. La poutre subit alors une plus grande flèche et des moments à mi-portée, pouvant potentiellement aboutir à un résultat insatisfaisant à l’état limite de service ou affectant indésirablement les structures sur lesquelles la poutre agit.
Base de connaissance