Modèle bielles-tirants pour le support d’une poutre transversale acier noyée dans une poutre principale béton

Abstract

Traditionnellement, les bâtiments en charpentes métalliques et en béton armé sont issus de deux filières séparées. La construction mixte acier-béton reste avant tout conçue comme une charpente métallique, tirant un avantage limité de la présence des planchers en béton. Cependant, depuis quelques années, de nouvelles conceptions plus intégrées entre les deux matériaux voient le jour, essayant de les marier pour tirer avantage de leurs qualités respectives : la grande résistance de l’acier d’une part et le faible coût et la résistance à l’incendie du béton d’autre part, par exemple. Dans de telles conceptions, le béton peut aussi faire prévaloir une certaine facilité dans la réalisation des assemblages, grâce au monolithisme du béton coulé en place, là où les assemblages métalliques par boulonnage ou soudure demandent plus de technicité, et représentent une part non négligeable du coût de la structure. Il est donc assez naturel, dans une conception hybride, d’essayer de tirer bénéfice de cet avantage du béton. Cet article s’intéresse en particulier au dimensionnement de l’appui d’une poutre secondaire en acier traversant une poutre transversale en béton, par simple contact direct. Sur base d’une campagne expérimentale composée de cinq essais, un modèle bielles-tirants spécifique est développé. Il met en évidence l’effet du niveau de l’appui dans la hauteur de la poutre béton sur la typologie du modèle treillis.