Comment assurer une connexion de cisaillement adéquate entre l’acier et le béton dans les profilés composites ?

1 Principes de la connexion par cisaillement

La connexion de cisaillement est le mécanisme qui transfère la force de cisaillement horizontale entre les composants en acier et en béton d’une section composite. Cette force provient des différentes déformations et contraintes que les matériaux subissent sous flexion ou charge axiale. Sans une connexion de cisaillement adéquate, l’acier et le béton agiraient indépendamment et perdraient leur comportement composite. La connexion par cisaillement garantit que l’acier et le béton se déforment de manière compatible et partagent la charge proportionnellement en fonction de leur rigidité relative.

2 Types de connecteurs de cisaillement

Les connexions de cisaillement entre l’acier et le béton dans les sections composites peuvent être assurées par plusieurs types différents de connecteurs de cisaillement. Il s’agit notamment de goujons, de canaux, d’angles, de plaques perforées et de barres de renforcement. Les poteaux sont de courtes tiges d’acier soudées à la poutre ou à la plaque d’acier et encastrées dans la dalle ou le noyau de béton; Ils sont généralement disposés en rangées le long de la poutre ou de la plaque. Les canaux sont des sections d’acier soudées ou boulonnées à la poutre ou à la plaque d’acier, avec des brides fournissant un ancrage supplémentaire et une résistance au cisaillement. Les angles sont également des sections en acier soudées ou boulonnées à la poutre ou à la plaque d’acier, mais avec des pieds offrant un ancrage supplémentaire et une résistance au cisaillement. Les plaques perforées sont des plaques d’acier percées de trous ou de fentes qui permettent au béton de s’écouler et de se lier à l’acier; Ils sont également soudés ou boulonnés à la poutre ou à la plaque d’acier et encastrés dans la dalle ou le noyau de béton. Enfin, les barres d’armature sont des barres d’acier placées dans la dalle ou le noyau de béton qui s’étendent dans la poutre ou la plaque d’acier; Ceux-ci sont généralement pliés ou accrochés pour fournir un ancrage supplémentaire et une résistance au cisaillement.

3 Méthodes de conception des connecteurs de cisaillement

La conception des connecteurs de cisaillement pour les sections composites dépend de divers facteurs, tels que le type et la taille des raccords, la géométrie et les propriétés des composants en acier et en béton, les conditions de chargement et de support, ainsi que les codes et normes applicables. Généralement, ce processus de conception comporte deux étapes : déterminer la force de cisaillement requise à laquelle les connecteurs doivent résister en fonction de la répartition de la charge et du moment dans la section composite, et vérifier leur capacité et leur espacement en fonction de leur résistance, de leur ductilité, de leur adhérence et de leur comportement au glissement. Différentes méthodes et formules peuvent être utilisées pour effectuer ces étapes, en fonction du type de connecteurs de cisaillement et du code ou de la norme suivie. Par exemple, l’Eurocode 4: Conception des structures composites en acier et en béton, AISC 360: Spécification pour les bâtiments de construction en acier et AS 2327: Structures composites - Construction composite acier-béton dans les bâtiments fournissent tous des conseils sur la conception de connecteurs de cisaillement pour les sections composites.