Calcul des assemblages en acier poutre-poteau boulonnés par platine d’extrémité

Abstract

La caractéristique essentielle des structures en acier formées de poutres et de poteaux est d’être composées de profilés laminés ou reconstitués par soudage élaborés en usine et ensuite assemblés sur le site de construction. Les assemblages ont donc un double rôle qui est de permettre la constitution de la structure en acier apte à supporter les charges et les surcharges appliquées et surtout de contribuer à sa pérennité et à sa stabilité globale.

Les assemblages dans les structures en acier sont, en règle générale, réalisés par soudure et/ou par boulonnage. L'assemblage par platine d’extrémité est largement utilisé dans les structures en acier et sa popularité est attribuée à la simplicité et l'économie de sa fabrication. Toutefois, le comportement structural de ce type d'assemblages est extrêmement complexe à analyser. Cette complexité est due à la variation de leurs propriétés géométriques et matérielles qui aboutit à un comportement difficile à prédire.

Ce polycopié est adressé aux étudiants de troisième année LMD en Génie Civil. Il présente une compilation du chapitre de l’Eurocode 3 qui traite des assemblages utilisés dans les structures en acier. S’agissant des assemblages, l’Eurocode 3 fait état d’une évolution importante par rapport aux concepts habituels (assemblage articulé et assemblage rigide) utilisés dans l’analyse globale des structures en acier et propose une classification adaptée en se basant sur les trois caractéristiques de l’assemblage (rigidité, résistance et rotation).

Dans ce polycopié, où l’on se propose de présenter d’une manière simplifiée le contenu de l’Eurocode 3 qui traite des assemblages, on se limitera volontairement aux assemblages poutre-poteau en acier boulonnés par platine d’extrémité. On fournira les règles de classification, de caractérisation et de dimensionnement d’une manière détaillée. Enfin, on explique la procédure de la méthode des composantes proposée par l’Eurocode 3. Ce cours comportera également des exemples. Ces exemples n’ont pas la prétention d’illustrer toutes les situations possibles rencontrées dans la pratique. Ils sont toutefois traités dans le détail en vue de montrer la procédure de calcul et d’en faciliter la pratique.