Comportement des poutres à ouvertures d'âmes munies de raidisseurs

Abstract

Les poutres à ouvertures d’âmes sont aujourd’hui largement utilisées dans le domaine de la construction métallique et mixte. Cependant, la présence de larges ouvertures dans l’âme d’une poutre génère des comportements mécaniques spécifiques en comparaison avec les poutres à âmes pleines. Une des solutions couramment utilisée par l’industrie consiste à renforcer les ouvertures par le biais de différents raidisseurs verticaux ou horizontaux. Ces raidisseurs peuvent avoir plusieurs objectifs : prévenir le flambement du montant intermédiaire, renforcer la section des membrures d’ouverture vis-à-vis de la flexion Vierendeel, renforcer le panneau d’âme au voilement par cisaillement etc. Par conséquent, diverses raisons peuvent conduire à installer des raidisseurs autour d’une ouverture. Dans le cadre de la présente étude, différentes configurations géométriques de raidisseurs sont utilisées autour d’une ouverture isolée en vue d’évaluer leur influence sur le comportement global de l’ouverture. La version ENV des Eurocodes, fournit une annexe qui donne quelques règles relatives aux raidisseurs ainsi que des règles de dimensionnement. Cependant ces règles sont assez restrictives et conservatrices. L’objectif de ce présent travail est d’étudier le comportement mécanique d’un tronçon de poutre munie d’une ouverture rectangulaire avec différentes formes de raidisseurs par le biais de modélisations aux éléments finis. Le modèle éléments finis est développé sous Cast3M en tenant compte des non linéarités matérielles et géométriques avec des éléments volumiques.