Comportement d'assemblages boulonnés pour des sollicitations autour des axes faibles

Abstract

Les assemblages poutre–poteau par platine d’about boulonnée occupent une place importante dans le comportement global des ossatures métalliques, car leur rigidité, leur résistance et leur capacité de déformation influencent directement la réponse de la structure. Si leur évaluation est aujourd’hui relativement bien établie pour les sollicitations selon l’axe fort, leur comportement selon l’axe faible du poteau reste encore insuffisamment décrit, notamment en raison de la flexion hors plan de l’âme du poteau et des interactions tridimensionnelles susceptibles d’apparaître dans le nœud. La présente thèse s’inscrit dans cette problématique. Elle a pour objectif d’analyser le comportement des assemblages poutre–poteau par platine d’about débordante boulonnée, depuis les mécanismes locaux de la zone tendue jusqu’à la réponse globale de l’assemblage, en s’intéressant particulièrement aux sollicitations selon l’axe faible et aux configurations tridimensionnelles. Elle vise à identifier les composantes gouvernantes de l’assemblage, à évaluer l’influence de certains paramètres géométriques et mécaniques, et à examiner les limites des formulations de l’EUROCODE 3 lorsqu’elles sont appliquées à des configurations qui s’écartent du cas plan classique. La démarche adoptée repose sur une progression allant de l’étude des composantes élémentaires vers l’assemblage complet. Après un rappel des bases théoriques relatives aux assemblages semi-rigides et à leur modélisation, le travail s’appuie sur une analyse numérique détaillée, confrontée à des résultats expérimentaux de référence. Cette démarche permet d’étudier successivement le comportement de l’assemblage selon l’axe fort, selon l’axe faible, puis dans des configurations tridimensionnelles, afin de mettre en évidence les mécanismes de déformation et de ruine propres à chaque cas. Les résultats montrent que, pour les assemblages selon l’axe faible, le comportement est largement gouverné par la flexion hors plan de l’âme du poteau, dont l’élancement influence directement la rigidité, la résistance et la nature du mécanisme de ruine. Ils montrent également que l’interaction entre assemblages selon l’axe fort et selon l’axe faible modifie sensiblement la rigidité rotationnelle du nœud, ce qui confirme que les configurations tridimensionnelles ne peuvent pas être décrites par une simple superposition de comportements plans i ndépendants. Ainsi, cette thèse contribue à une meilleure compréhension du comportement des assemblages poutre–poteau par platine d’about boulonnée dans des configurations encore peu couvertes par les formulations usuelles, et met en évidence la nécessité d’enrichir les approches de calcul afin de mieux prendre en compte la flexion hors plan de l’âme du poteau et les effets d’interaction tridimensionnelle.