Présentation
Auteur(s)
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Jean-Marie ARIBERT : Professeur des universités - Directeur du Laboratoire de mécanique des structures à l’INSA de Rennes - Conseiller scientifique au CTICM - Rédacteur de l’Eurocode 4 - Partie 1-1
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Lire l’articleINTRODUCTION
Cet article donne tout d’abord un aperçu général de la construction mixte en bâtiment : connexion, poutres et planchers mixtes, poteaux mixtes, assemblages mixtes et dispositions courantes des ossatures de bâtiment. L’aspect de la réglementation est présenté succinctement, en se basant sur l’EN 1994-1-1 (dont l’Annexe nationale n’est pas encore établie) et sur l’ENV 1994-1-1 (assorti de son Document d’application nationale), en dégageant des points spécifiques à la construction mixte. Enfin, les caractéristiques de base des matériaux, à maîtriser pour la conception et le calcul des éléments et structures mixtes, sont mises en évidence, notamment pour ce qui concerne le béton et les aciers d’armature.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de août 1986 par Louis FRUITET, André LIGEZA
- Version courante de déc. 2015 par Jean-Marie ARIBERT
DOI (Digital Object Identifier)
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Présentation succincte de la réglementation en vigueur1. Généralités
1.1 Principe de fonctionnement
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D’une manière générale, une structure peut être définie comme mixte si, au niveau de la plupart de ses éléments (poutres, poteaux, assemblages, dalles), elle associe deux matériaux de natures et de propriétés différentes, ici l’acier et le béton, avec l’objectif de tirer le meilleur parti possible de cette association, tant sur le plan du fonctionnement structural que sur celui du coût de construction. Il convient en particulier de distinguer les structures mixtes des structures hybrides, parfois appelées improprement mixtes, composées d’éléments homogènes de matériaux différents, par exemple un bâtiment avec un noyau en béton armé sur lequel prend appui une charpente constituée exclusivement de poutres et poteaux en acier.
Au premier abord, l’idée d’utiliser dans un élément mixte, par exemple une poutre mixte de section classique (figure a ), d’une part le béton pour reprendre un effort de compression, d’autre part l’acier pour reprendre un effort de traction et un effort tranchant, ne serait pas, à elle seule, très originale par comparaison au béton armé traditionnel.
En fait, ce qui est tout à fait spécifique du fonctionnement d’un élément mixte, c’est l’association mécanique des deux matériaux, acier et béton, par l’intermédiaire d’une connexion située à l’interface des matériaux, qui va accroître à la fois la rigidité et la résistance de l’élément. Des modèles de calcul sont donnés ultérieurement pour une évaluation précise de cette rigidité et de cette résistance ; mais on peut illustrer simplement l’effet d’une connexion en considérant l’exemple de la flexion élastique de deux poutres, de même section rectangulaire et d’un même matériau pour simplifier, dont l’une est supportée par l’autre ; dans un cas on suppose qu’il n’y a pas de liaison à l’interface des poutres, dans l’autre que la solidarisation est parfaite (figure ).
Un calcul élémentaire de résistance des matériaux montre alors que les contraintes de flexion, par suite de la solidarisation, sont divisées par 2 et les flèches par 4.
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Il...
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