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Où pourrais-je trouver de l’information sur le calcul de poutres avec ouvertures dans l’âme; des ouvertures dont la hauteur est supérieure à 0,4 fois la hauteur de la poutre? -J.C.
Vous trouverez des équations relatives aux poutres à sections de classe 1 et 2 avec ouvertures comprises entre 0,3 et 0,7 fois la hauteur de la poutre et des longueurs correspondant à jusqu’à trois fois la hauteur de l'ouverture dans le Handbook (8e et 9e éditions) à partir de la page 5-168. Vous y trouverez aussi des quantités de renseignements supplémentaires, notamment sur les ouvertures multiples, les trous renforcés et non renforcés, les trous rectangulaires et circulaires, ceux dont l’axe est excentré par rapport à celui de l’âme, des exemples et des tableaux de calculs, etc.
Le principe de base consiste à modéliser l’ouverture comme une poutre Vierendeel en décomposant le moment local en efforts axiaux de traction et de compression passant par les parties de l’âme au-dessus et au-dessous du trou, modélisée en général en forme de T. Nous devons beaucoup en la matière aux recherches de Richard G. Redwood entreprises entre la fin des années 60 et les années 90. Vous pouvez consulter pour référence « Design Recommendations for steel beams with web holes » (conseils de calcul pour les poutres en acier avec ouvertures dans l'âme) de R.G. Redwood et S.C. Shrivastava dans la Revue canadienne de génie civil, 7(4), décembre 1980. Comme c’est une publication ancienne, il faudra que vous la commandiez par l’entremise de cisti.info@nrc-cnrc.gc.ca. Vous pouvez d’ailleurs faire des recherches sur tous les articles de la RCGC qui concernent l'acier, dans la section des ressources techniques de notre site Web à
www.cisc-icca.ca/content/technical/abstracts.aspx
Web Holes in Composite Deck and Steel Beams (Ouvertures dans les âmes de poutres mixtes) rédigé en 1982 par Richard G. Redwood en collaboration avec Patrick K. Wong est une référence classique dans le domaine de la construction mixte. Vous trouverez cette référence sur notre site Web à
www.cisc-icca.ca/files/technical/techdocs/faq/webholes.pdf.
L’AISC a également consacré son Design Guide 2 aux poutres en acier et composites avec ouvertures dans l’âme, publié en 1990 et disponible sur www.aisc.org/design_guides.
Les architectes savent certainement qu’en situation normale de charge uniforme, caractéristique d’un espace de bureaux commerciaux, il est préférable de placer les trous au centre ou le plus près possible du point où les efforts tranchants sont les plus faibles. Cela permet de réduire les déformations. Les ingénieurs en mécanique savent certainement que les fabricants peuvent réaliser sans difficulté des trous si leur position et leurs dimensions sont spécifiées avant livraison! Bien souvent, les ouvertures dans l’âme n’étant pas renforcées, il est indispensable de bien coordonner les opérations pour éviter les conflits en cours de construction et d'intégration des canalisations, tuyaux et conduits. S’il faut beaucoup d’ouvertures, l’ingénieur en structure doit envisager des systèmes de charpentes tels que poutres mixtes alvéolées, fermes et poutrelles à treillis. Dans une construction mixte, étant donné que l’axe neutre s'est déplacé vers le haut, vous avez tout intérêt à rapprocher l'ouverture vers l’aile supérieure.
-- Sylvie Boulanger
Cette question est apparue dans la rubrique "Les Conseils de Dre Sylvie" de la revue Avantage Acier no 27.
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Et si vous voulez vraiment tout savoir sur les ouvertures, assistez à la présentation The Hole Story qui aura lieu à la conférence nord-américaine sur la construction en acier (NASCC - The Steel Conference) à la Nouvelle-Orléans, du 18 au 21 avril 2007. Cette session vous ouvrira des horizons sur les ouvertures de tous genres.
On y traitera en premier lieu de questions pratiques sur les assemblages boulonnés. Des questions du genre « le mode de fabrication du trou a-t-il de l’importance : faut-il le poinçonner, le percer ou le découper au chalumeau? », « dans quelles situations pratiques faut-il envisager l’utilisation de trous surdimensionnés ou oblongs? », « faut-il prévoir des trous légèrement plus grands que la norme en cas de revêtement galvanisé? » et autres questions courantes qui feront l’objet de réponse. On y discutera en second lieu des ouvertures dans les âmes ainsi que des méthodes approximatives pour estimer les frais engagés pour une ouverture renforcée. On y présentera finalement une proposition pour un nouveau standard pour les assemblages simples en cisaillement ainsi que les raisons de ce changement. La session se déroulera sous l’égide du Canada avec Greg Miazga de Waiward Steel à Edmonton, Richard Vincent de Canam à Boucherville et Peter Timler, ICCA-Région Ouest, Vancouver, qui présidera la session. C’est l’occasion idéale pour obtenir des UFC, pour se mettre en réseau et pour rechercher un logiciel ou une nouvelle machine (à l’exposition). Notez-le maintenant sur votre agenda!
www.aisc.org
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