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1.4 Articulation ou encastrement et choix d'un système
porteur
Les termes « articulation » et « encastrement » définissent le fonctionnement d'un assemblage. De la nature de cet assemblage dépendent le type et la valeur des efforts transmis par les barres.
Elle
désigne une liaison non rigide entre au moins deux éléments.
Seules les rotations autour de l'axe de l'articulation (plan) ou autour de son
centre (espace) sont autorisées ; les translations relatives entre les
éléments sont supprimées. Le mouvement permis peut être
faible ; il s'agit alors d'articulation fictive. Dans le cas de rotations importantes,
on parle d'articulation vraie.
Lors des calculs, on considère qu'une
articulation ne transmet pas de moment.
Il s'agit d'une liaison rigide qui fixe complètement les éléments entre eux. Aucune translation, aucune rotation relative ne peut se produire ; l'angle formé est conservé même sous la charge. Ce type de liaison transmet les moments.
Les déformations des éléments
et de la structure seront donc différents selon le type d'assemblage
Encastrement : déformation sous charge
Articulation : déformation sous charge.
Choix d'un système
porteur
Le choix du système porteur doit s'adapter au type de bâtiment,
à sa configuration, à ses contraintes spécifiques. Quelle
que soit la nature du système porteur, une distinction importante est faite
entre les structures isostatiques et hyperstatiques.
Cette appellation désigne une structure dont les
liaisons entre les éléments porteurs sont en nombre et qualité
strictement suffisants pour assurer la stabilité générale
de l'ouvrage.
Il existe alors un seul chemin de descente de charges.
La
défaillance d'une liaison ou d'un élément entraîne
l'instabilité. Les travées non chargées d'un tel système
ne participent pas à la résistance aux efforts. Ces structures s'adaptent
mieux aux tassements différentiels et aux mouvements dus à la dilatation
thermique.
Surtout, elles sont plus simples à calculer et aussi plus
économiques à réaliser.
1 Principes généraux de conception
1.1 Atouts
de la construction à ossature métallique
1.2 Fonction
essentielle et composition de la structure
1.3 Rappel
des types de sollicitations
1.4 Articulation ou
encastrement et choix d'un système porteur
• L'articulation
• L'encastrement
• Structure
isostatique
• Structure hyperstatique
1.5 Actions et charges
1.6 Règles
de calcul
2 Ossature poteaux-poutres
3 Schéma
unifilaire
C'est la surabondance de liaisons entre les éléments
porteurs qui caractérise ces structures.
Dans ce cas, plusieurs chemins
de descente de charges sont possibles mais le choix de ce chemin est guidé
par les éléments les plus rigides au détriment des parties
flexibles, plus déformables.
Dans les structures hyperstatiques, les
travées et les éléments non chargés prennent part
à la résistance aux charges. Ainsi pour une même charge, les
efforts internes sont moindres ; à dimensions égales, la capacité
portante est plus élevée.
Cependant, la grande rigidité
des structures hyperstatiques les soumet à des déformations «
internes » comme les mouvements différentiels, la dilatation thermique.
Enfin elles sont souvent plus complexes à déterminer et délicates
à mettre en œuvre. Leur coût est généralement
plus élevé.
Cas de rupture d'éléments : comportement
d'un système isostatique
Cas
de rupture d'éléments : comportement d'un système hyperstatique
Déformations
sous charges
système isostatique
système hyperstatique
Pour les bâtiments à usage d'habitation reposant sur une ossature poteaux-poutres, on aura recours à des structures isostatiques dont les liaisons sont des articulations.
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Principes généraux de conception
1.1 Atouts
de la construction à ossature métallique
1.2 Fonction
essentielle et composition de la structure
1.3 Rappel
des types de sollicitations
1.4 Articulation ou encastrement
et choix d'un système porteur
• L'articulation
• L'encastrement
• Structure
isostatique
• Structure hyperstatique
1.5 Actions et charges
1.6 Règles
de calcul
2 Ossature poteaux-poutres
3 Schéma
unifilaire