Renfort sur poutre en acier

Principe du calcul 

Le but du calcul est de déterminer si la section d’une poutre en acier peut être utilisée  lorsque son âme présente des ouvertures rectangulaires ou circulaires de diverse taille. On utilise pour cela une vérification de contrainte et des critères de construction et de soudure pour renforcer au besoin la zone trouée de la poutre.

Les vérifications sont celles reproduites dans le code de calcul canadien Handbook of steel construction (7ème édition) page 5-154 et suivantes.

Il s’agit d’une vérification par une méthode semi-expérimentale. Il est donc complexe d’interpréter certains coefficients et certaines formules d’évaluation des contraintes.
Cette méthode ne s’applique pas dans certain cas ou la géométrie rend complexe l’analyse de l’interaction des contraintes de cisaillement. Il y a donc des conditions requises notamment sur la géométrie de la section (voir conditions géométriques feuille excel). Lorsque la poutre présente des trous nombreux et grands par rapport à la section, il convient de déterminer les déformations par une analyse spécifique supplémentaire.

Dans le cas d’une poutre simple sur deux appuis les éléments suivants sont nécessaires pour la vérification du calcul :

  • Géométrie complète de la section (choix de profilé standard)
  • Géométrie du trou (position, dimension et forme)
  • Chargement linéaire (possibilité d’une seule charge non pondérée)
  • La géométrie du renfort souhaité (choix de profilé)

 Remarques sur l’utilisation

Les renforcements sont rarement requis lorsque le trou représente 25% de la hauteur de l’âme ou moins. Ce qui est le plus déterminant c’est la position du trou entre les appuis .Trop proche des appuis et le cisaillement sera trop important, trop proche de la mi -portée et la transmission du moment dans la section donnera des contraintes trop importantes. Lorsque le renfort est requis, il doit être d’abord horizontal et symétrique de part et d’autre de l’âme. Enfin lorsque plusieurs trous sont réalisés, ils doivent être espacés par une distance minimale décrite par la norme de façon à éviter une interaction et une concentration de contrainte trop importante au bord des trous.

Télécharger Fichier Excel
Calcul de poutre avec trou (typ)

 

Crédit photo  MarS@flickr