LES LIAISONS EN STRUCTURES METALLIQUES

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1 ET 231 LIAISONS ENTRE SOLIDES LES LIAISONS EN STRUCTURES METALLIQUES 1- Liaisons en structures métalliques 1-1 Encastrement 1-2 Articulation 1-3 Appui simple 1-4 Cas particulier ET231 1/6 STI2D

2 1- Liaisons en structures métalliques: Il existe 3 types de liaisons en structures métalliques: L'encastrement L'articulation L'appui simple Principe de conception d'une articulation ou d'un encastrement: - Articulation: - les âmes des poutres sont reliées entre elles. ou - une âme et une aile sont reliées (Il reste un jeu entre les éléments) - Encastrement: les âmes et les ailes des poutres sont reliées (Il n'y a pas de jeu entre les éléments) Les études de résistance des matériaux nous indiquent que pour une poutre en I: - l'âme reprend essentiellement les efforts tranchants - les ailes reprennent les moments fléchissants - l'effort normal est repris pas les deux parties du profil Un "nœud" est la jonction de plusieurs éléments de la structure Exemple de structure ET231 2/6 STI2D

3 1-1 Encastrement Modélisation: 3 inconnues de liaison Exemple 1: Liaison encastrement entre un poteau et une poutre. Une platine est soudée en bout de poutre (L'âme et les ailes sont reliées à la platine par soudage), puis boulonnées sur le poteau (2 files de 4 boulons). Il n'y a pas de jeu entre la poutre et le poteau. Exemple 2: Liaison encastrement entre un poteau et un arbalétrier Une platine est soudée au bout de l'arbalétrier. Un jarret est également soudé pour renforcer a liaison entre l'arbalétrier et le poteau. L'ensemble est fixé par 2 files de 5 boulons. On utilise un raidisseur soudé entre les ailes du poteau pour limiter les déformations. Exemple 3: Encastrement de pied de poteau Un platine est soudée en pied de poteau. L'ensemble est fixé au sol par 4 tiges d'ancrage. Remarque: Si la platine est de grande dimension (> 300 mm), elle doit avoir une épaisseur suffisante pour ne pas se déformer. On peut utiliser des raidisseurs pour rigidifier l'ensemble (cas ci-contre) ET231 3/6 STI2D

4 1-2 Articulation Modélisation: 2 inconnues de liaison Exemple 1: Articulation entre le poteau et les poutres horizontales (IPE). Les poutres sont liées au poteau par des cornières boulonnées. - Les cornières relient les âmes des deux éléments. - Les ailes sont libres - Il y a un jeu entre les poutres et le poteau Exemple 2 Articulation entre une poutre et une solive de plancher. Les solives sont fixées sur la poutre par des cornières boulonnées (les âmes sont reliées, les ailes sont libres). Il y a un jeu entre les solives et la poutre. Pour assurer la continuité de la solive de plancher, on réalise un grugeage pour assurer le passage de l'aile de la poutre ET231 4/6 STI2D

5 Exemple 3 Articulation avec un profilé carré creux/ On utilise un gousset: - soit soudé dans une rainure pratiquée dans le profilé (cas 1) - soit soudé sur une plaque rapporté en bout de profilé (cas 2) Cas 1 Exemple 4 Cas 2 Articulation par platine pré-scellée. Une platine est scellée dans une dalle de béton (une bêche assure un bon maintien) Une platine est soudée au pied du poteau. Les deux platines sont liées par deux tiges d'encrage + écrous. Il est à noté que les tiges d'ancrage sont maintenues dans la dalle par une clé d'ancrage (tige horizontale) Si les dimensions de la platine sont < 300 mm, on considère cet assemblage comme une articulation ET231 5/6 STI2D

6 1-3 Appui simple Modélisation: 1 inconnue de liaison On trouve l'appui simple dans quelques cas de construction. Les deux poutres sont montées l'une sur l'autre et leurs axes ne sont pas parallèles. Exemple: IPE 120 sur IPE 270 Une équerre rigidifiée est soudée sur les champs d'ailes de l'ipe 120. L'ensemble est posé puis boulonné sur l'aile supérieure de l'ipe 270 On retrouve ce type de montage pour des pannes maintenues par des échantignoles sur un arbalétrier. Les échantignoles sont fixées dans l'âme du profilé en appui. 1-4 Cas particulier Liaison entre deux diagonales continues de grande longueur: - cas d'une Croix de Saint André pour assurer une stabilité On considère qu'il n'y a pas de liaison (d'un point de vue mécanique) entre les deux éléments. L'assemblage par boulon permet seulement de limiter la flexibilité des deux éléments. Illustrations: Maquettes virtuelles:logiciel Solidworks ET231 6/6 STI2D