Optimisation des structures de type "treillis" grâce à l'utilisation d'aciers à haute limite d'élasticité

Abstract

L'étude a pour objectif de déterminer l'intérêt technique des aciers à haute limite d'élasticité (fy ≥ 460 [MPa]) par rapport à la nuance standard S355 dans les structures de type "treillis". Il s'agit d'identifier les domaines d'utilisation dans lesquels ces aciers présentent des avantages.

Le dimensionnement de chaque élément du treillis, pris séparément et à chargement identique, permet en utilisant les aciers à haute limite d'élasticité d'en réduire la section, présentant un intérêt technique notable. Cependant, lorsque la structure est considérée dans son ensemble, certains critères de dimensionnement diminuent significativement l'intérêt des aciers à haute limite d'élasticité.

Cette étude se concentre en particulier sur l'analyse des structures de type "treillis". Elles sont fréquemment utilisées pour de longues portées, un treillis de grande taille composé d'éléments minces offre à la fois la résistance et la rigidité nécessaires. L'utilisation d'aciers à haute limite d'élasticité permettrait de réduire de manière notable la quantité d'acier qui n'est pas nécessaire pour supporter le chargement aux états limites ultime. Toutefois, il convient de noter que les structures de grande portée présentent un inconvénient majeur : leur dimensionnement est principalement régi par les états limites de service, indépendant de la limite d'élasticité du matériau.

Afin de déterminer les domaines d'intérêt technique des aciers à haute limite d'élasticité pour les structures de type "treillis", deux structures sont abordées : un cas académique et le cas concret d'une structure conçue par le Bureau d'études Greisch.