Conception d’un assemblage articulé par double cornière – Partie 1 

L’assemblage par double cornière est très souvent utilisé pour concevoir la liaison articulée d’une poutre, mixte ou non mixte, sur un poteau ou une autre poutre à section en I ou en H. Cette première partie présente des conceptions courantes de ce type d’assemblage. La seconde partie proposera un tableau des configurations usuelles, accompagné de valeurs de dimensionnement.

Domaine de l’utilisation

Ce type d’assemblage convient principalement pour reprendre les efforts tranchants agissant dans le plan de l’âme de la poutre. En revanche, son utilisation n’est pas préconisée en présence d’un effort normal significatif, notamment en traction, celui-ci pouvant déplier les cornières.

Les configurations courantes de l’assemblage articulé par double cornière sont représentées à la Figure 1.

La conception d’un assemblage articulé par double cornière entre une poutre et un poteau est pratiquement identique pour les poutres mixtes et les poutres non mixtes [1]. Dans le cas d’une poutre mixte avec une dalle continue au droit de l’appui, un ferraillage minimal est requis par l’EN 1994-1-1.

Note 1 : En pratique, les files de boulons entre la poutre portée et l’élément porteur sont fréquemment décalées verticalement, afin de faciliter les opérations de serrage.

Note 2 : En pratique, on trouve également des trous oblongs dans la poutre portée.

Position des éléments assemblés

Un jeu suffisant doit être prévu entre les semelles de la poutre et la paroi de l’élément porteur afin de ne pas bloquer sa rotation. La valeur minimale du jeu pouvant être prise en première approche [1] est (Figure 1) :

 où h_c est la distance entre la semelle inférieure et la mi-hauteur des cornières.

Il convient de positionner les cornières au plus près de la semelle supérieure de la poutre, afin de réduire le moment parasite dans l’assemblage, d’améliorer la transmission des efforts tranchants et d’assurer une meilleure stabilité de la poutre.

Les dimensions des grugeages (le cas échéant) doivent être suffisantes pour ne pas bloquer la rotation de l’assemblage.

Choix des cornières

Dans ce type d’assemblage, des cornières à ailes égales et d’une épaisseur égale au dixième de la largeur des ailes sont couramment utilisées.

Il est recommandé de retenir une épaisseur de cornières supérieure ou égale à la moitié de l’épaisseur de l’âme de la poutre portée.

La hauteur des cornières correspond de préférence à au moins 75% de la hauteur de la partie droite de l’âme de la poutre portée, cette condition étant particulièrement importante pour les âmes élancées. Cette règle empirique permet de limiter le risque de voilement local de l’âme et d’assurer une cohérence avec les hypothèses du modèle de calcul de la NF EN 1993-1-5.

Choix des boulons

Afin d’assurer une ductilité suffisante de l’assemblage, il est recommandé de choisir le diamètre des boulons en fonction de l’épaisseur de la cornière ou de la paroi de l’élément porteur (semelle ou âme du poteau, ou âme de la poutre), conformément à la formule (6.32) de la NF EN 1993-1-8 [2]:

Où :

t est l’épaisseur minimale de la cornière et de la paroi de l’élément porteur (semelle du poteau, âme du poteau ou âme de la poutre) ;

d est le diamètre du boulon ;

f_ub est la résistance ultime en traction des boulons ;

f_y est la limite d’élasticité du composant de base concerné (la cornière ou la paroi de l’élément porteur).

Cette formule conduit aux conditions présentées dans le Tableau 1 pour le choix des boulons, pour les classes et les nuances les plus courantes.

Un tableau récapitulatif des configurations usuelles, accompagné des valeurs de dimensionnement, sera présenté dans la seconde partie [4]

Références

[1]     MARTIN P.O., Guide de conception des bâtiments multi-étages à ossature métallique ou mixte. CTICM, 297 p.

[2]     NF EN 1993-1-8 : Eurocode 3 – Calcul des structures en acier. Partie 1-8 : Calcul des assemblages. AFNOR. Décembre 2005.

[3]     NF EN 10025 : Produits laminés à chaud en aciers de construction. Toutes les parties. AFNOR. 2019-2022.

[4]     PHAN C.V., Conception d’un assemblage articulé par double cornière – Partie 2. Métalétech octobre 2025.

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Cong Viet Phan, chef de projets recherche construction métallique, CTICM