Calcul des poutres mixtes de bâtiments - Partie 2: poutres en T à enrobage partiel ou à âmes ajourées

Dans la première partie de cet article a été exposé le calcul de la poutre en T avec une dalle au-dessus d’un profilé métallique et connectée à celui-ci.

Dans cette deuxième partie, nous présentons d’abord le calcul des poutres partiellement enrobées, c’est-à-dire avec du béton armé coulé entre les semelles du profilé métallique, puis le calcul des poutres avec âmes comportant de larges ouvertures, couramment utilisées à l’heure actuelle.

Le plus souvent, les poutres à enrobage partiel concernent des solives simplement appuyées à leurs extrémités pour lesquelles la détermination du moment de flexion et de l’effort tranchant ne présente pas de difficultés particulières. Il n’est toutefois pas exclu d’avoir à traiter des cas de poutres continues à enrobage partiel, par exemple des poutres de rive de planchers. Pour ces cas, les analyses globales applicables nécessitent alors d’introduire quelques conditions restrictives par rapport aux mêmes analyses utilisées avec les poutres en T courantes. Évidemment lorsqu’une poutre continue est réalisée avec un enrobage partiel, le risque d’instabilité par déversement peut être fortement réduit du fait d’un certain maintien latéral de la semelle inférieure.

En revanche, pour les poutres en T avec de larges ouvertures d’âme, le risque de déversement serait théoriquement accru du fait d’une plus grande flexibilité latérale de l’âme métallique ; mais à notre connaissance, il ne semble pas exister à l’heure actuelle de réalisations avec des poutres continues comportant de larges ouvertures d’âme rapprochées en zone de moments négatifs de flexion. C’est la raison pour laquelle on suppose ici connues les valeurs du moment fléchissant positif et de l’effort tranchant dans ce type de poutre, en particulier au droit d’une section d’âme ajourée. L’espacement entre deux ouvertures adjacentes est choisi suffisant pour éviter toute ruine prématurée du montant de l’âme entre ces ouvertures. Il convient de signaler également que les expressions théoriques sont développées pour des poutres en acier mono-symétriques, la tendance actuelle étant de fabriquer des poutres à âmes ajourées avec une semelle inférieure nettement plus forte que la semelle supérieure.

On notera que, dans un souci de clarté, les exemples traités ici se placent dans la continuité des exemples de la première partie de ce texte, c'est-à-dire l'article