L'arme secrète des structures en acier : les éléments essentiels de la conception des connexions et des nœuds
Dans le domaine de la construction,Structures en acierLe béton armé est devenu le choix privilégié pour les bâtiments modernes emblématiques grâce à ses atouts de haute résistance, de légèreté et d'efficacité de construction. Cependant, derrière ces atouts se cache une « arme secrète » souvent négligée mais cruciale : la conception précise des connexions et des nœuds.
Conception nodale : l'élément vital deStructures en acier
Propriétés mécaniques au cœur
Les nœuds doivent supporter le transfert de charge, résister à la déformation et répartir les contraintes. La conception doit garantir que :
Rigidité et résistance pour répondre aux multiples tests de poids propre, de charges de vent et de forces sismiques
La performance sismique est prioritaire et la résistance structurelle est améliorée en contrôlant la déformation plastique et la capacité de dissipation d'énergie.
Simplicité structurelle et faisabilité de la construction
La conception des nœuds doit être équilibrée entre la préfabrication en usine et l'efficacité de l'installation sur site :
Évitez les concentrations de contraintes causées par le chevauchement des cordons de soudure et privilégiez les assemblages boulonnés standardisés.
Laissez un espace de plus de 20 mm entre les composants pour éviter la déformation de la soudure.
Épaisseur de la plaque de nœud ≥ 6 mm, la taille de l'erreur de fabrication à prendre en compte
Trois technologies de connexion : valoriser la diversité desstructures en acier
Connexion soudée - haute efficacité mais nécessite un contrôle précis
Avantage : économie de matière, bonne continuité structurelle, adapté aux nœuds rigides de poutres et de colonnes ;
Défi : il faut faire correspondre le matériau de l'électrode de soudage (par exemple l'acier Q235 avec des électrodes de type E43) et contrôler strictement la température pour éviter toute déformation
Assemblages boulonnés à haute résistance - la clé de la résistance sismique
Les boulons à friction s'appuient sur la précharge pour résister au cisaillement et conviennent aux cadres dans les zones sismiques ;
Les boulons de type compression ont une capacité de charge élevée, mais doivent être calculés en fonction de la résistance à la compression de la paroi du trou de forage.
Conception des pièces critiques : détails qui déterminent la stabilité destructures en acier
Nœuds rigides de poutres et de poteaux
des nervures de renforcement transversales doivent être ajoutées aux positions des âmes des poteaux correspondant aux ailes des poutres ;
rapport largeur/épaisseur du domaine de nœuds λn,s ≤ 0,8 (pour les bâtiments conventionnels) ou 1,2 (pour les bâtiments légers), avec des plaques de renfort soudées par bouchons en cas de dépassement de la limite.
Nœuds de semelle de poteau
Les semelles de poteaux articulées réduisent les moments de flexion et conviennent aux scénarios avec de faibles forces latérales ;
Des clés de cisaillement sont nécessaires pour les semelles de colonnes portantes afin d'empêcher le glissement de la plaque de base.
Innovation technologique : reconstruction numérique deStructures en acierconception de nœuds.
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