Approche expérimentale et modélisation du comportement mécanique de poutres mixtes acier-bois fléchies
Abstract
Le comportement mécanique d’éléments de structure hybrides acier-bois est étudié par une approche couplant essais à échelle réelle et modélisation numérique. Les éléments considérés sont constitués de poutrelles métalliques IPE 270 assemblées à des membrures en bois lamellé-collé. Deux configurations sont étudiées : une configuration partiellement encapsulée (les membrures en bois sont insérées entre les semelles du profilé métallique) et une configuration totalement encapsulée (le bois recouvre la totalité du profilé). Les poutres ainsi assemblées sont testées en flexion 4 points. Des essais sont également réalisés sur les profilés métalliques et les membrures en bois isolés afin d’analyser la contribution respective de chaque matériau dans le comportement de l’élément mixte. L’analyse des résultats d’essais permet de mettre en évidence un effet « composite » non anticipé, qui se traduit par une capacité résistante de la poutre mixte supérieure à la somme de celles de ses composants. Un modèle numérique des éléments testés est réalisé. Les résultats obtenus sont comparés aux données expérimentales mais ne permettent pas de reproduire l’effet composite observé. Le modèle est alors utilisé pour effectuer une analyse de sensibilité des paramètres du modèle afin de mieux comprendre les phénomènes à l’origine de ce gain de résistance.
