Poutres Lamellées-Collées Courbes et Inertie Variable

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Questions and Answers

Quel est le principal avantage des poutres lamellées-collées ?

Elles sont plus résistantes que les poutres en bois massif.

Elles sont moins coûteuses que les poutres en bois massif.

Elles sont plus légères que les poutres en bois massif.

Elles permettent de créer des formes courbes et des sections variables. (correct)

Quel type de poutre lamellée-collée possède une section constante ?

Poutre courbe à section constante (correct)

Poutre banane

Poutre à simple décroissance

Poutre à double décroissance

Comment la distribution des contraintes de flexion est-elle qualifiée dans les poutres lamellées-collées ?

Exponentielle

Quadratique

Non linéaire (correct)

Linéaire

Dans quel type de poutres lamellées-collées la contrainte de cisaillement maximale ne se situe-t-elle généralement pas au niveau de l'axe neutre ?

Poutre à double décroissance (D) Signup and view all the answers

Quelle est la principale raison pour laquelle les poutres à double décroissance sont utilisées ?

Elles permettent de réduire la quantité de matériau utilisée. (D) Signup and view all the answers

Quel est le type de théorie utilisé pour calculer les contraintes de flexion dans les poutres lamellées-collées ?

Théorie des poutres simples pour les matériaux isotropes. (A) Signup and view all the answers

Comment la section transversale d'une poutre lamellée-collée à hauteur variable est-elle généralement obtenue ?

En diminuant progressivement la hauteur des lamelles le long d'une rive. (C) Signup and view all the answers

Où se situe la contrainte de cisaillement maximale dans une poutre lamellée-collée à double décroissance ?

Au niveau du bord en décroissance de la poutre. (A) Signup and view all the answers

Quel est l'impact principal de la pente du bord en décroissance sur la contrainte de flexion dans une poutre en bois lamellé-collé ?

La contrainte de flexion maximale peut être déterminée de la même manière que pour une poutre à hauteur constante, mais la résistance à la flexion doit être réduite au niveau du bord en décroissance. (B) Signup and view all the answers

Quelle est la principale contrainte qui peut être appliquée au bord incliné sur le côté tendu d'une poutre à inertie variable retournée ?

Une contrainte de traction perpendiculaire au fil (σt90) (D) Signup and view all the answers

Pourquoi l'Eurocode 5 recommande-t-il de réduire la résistance à la flexion du bord en décroissance ?

Pour tenir compte de l'effet de la contrainte de cisaillement et de la contrainte perpendiculaire au fil. (B) Signup and view all the answers

Quelle est la limite d'angle d'inclinaison recommandée pour un bord en décroissance sur le côté comprimé d'une poutre ?

10° (C) Signup and view all the answers

Pourquoi est-il important de limiter la courbure des lamelles en bois lamellé-collé lors de la fabrication de poutres courbes ?

Toutes ces réponses (D) Signup and view all the answers

Quel est l'avantage principal des poutres en ventre de poisson par rapport aux poutres à inertie variable retournées ?

Elles éliminent les contraintes de traction perpendiculaires au fil. (D) Signup and view all the answers

Quelle est la différence fondamentale entre un arc et une poutre courbe ?

Les arcs ont des appuis fixes, tandis que les poutres courbes ont un appui libre. (B) Signup and view all the answers

Quel impact un rapport rayon de courbure (r)/épaisseur des lamelles (t) trop faible peut-il avoir sur la résistance à la flexion d'une poutre courbe ?

La résistance à la flexion est réduite. (B) Signup and view all the answers

Quelle est la principale raison pour laquelle la traction perpendiculaire au fil est considérée comme un risque dans les poutres en bois lamellé-collé ?

Elle peut provoquer une rupture fragile à faible niveau de contrainte. (B) Signup and view all the answers

Quel est le rôle du coefficient kmα dans le calcul de la résistance à la flexion d'une poutre en bois lamellé-collé avec un bord en décroissance ?

Il sert à réduire la résistance à la flexion pour tenir compte de l'effet des contraintes de cisaillement et de la contrainte perpendiculaire au fil. (C) Signup and view all the answers

Study Notes

Poutres Lamellées-Collées Courbes et à Inertie Variable

Les poutres lamellées-collées peuvent avoir une forme courbe et une inertie variable, permettant des toitures inclinées, des espaces intérieurs maximisés et des appuis réduits.
Différents types existent : à simple décroissance, courbe à section constante, à double décroissance et banane.
La distribution des contraintes de flexion n'est pas linéaire, nécessitant des calculs basés sur la théorie des plaques anisotropes.
Une approximation satisfaisante peut être obtenue en utilisant la théorie des poutres simples pour les matériaux isotropes.

Calcul des Contraintes

Les sections transversales des poutres en lamellé-collé sont souvent à hauteur variable, obtenues par des décroissances progressives des lamelles.
Pour les poutres à double décroissance, le principe conceptuel est similaire aux poutres à simple décroissance.
L'économie de matériau est bonne car la hauteur suit le diagramme des moments de flexion.
La contrainte de cisaillement maximale n'est pas toujours au niveau de l'axe neutre, mais souvent près du bord en décroissance.
Cette contrainte maximale est uniquement sur l'axe neutre pour les poutres simples ou à l'extrémité libre en cantilever.
Les contraintes de flexion et de cisaillement sont parallèles aux lamelles, pas au côté incliné.
La contrainte de flexion maximale ne se trouve pas forcément où le moment est le plus grand, mais plus près des appuis.

Influence de la Pente (α)

Une pente faible (α ≤ 10°) minimise l'impact de la décroissance sur la distribution des contraintes de flexion.
La contrainte de flexion maximale peut être calculée comme pour une poutre à hauteur constante (σm = M/W), sur le bord en décroissance ou droit.
La résistance à la flexion (fm) doit être réduite au bord en décroissance pour tenir compte des contraintes de cisaillement et perpendiculaires au fil.
L'Eurocode 5 recommande une réduction par un coefficient kmα.

Contraintes Perpendiculaires au Fil (σ90)

L'amplitude de σ90 augmente avec la pente du bord incliné.
Une compression perpendiculaire (σc90) se produit si le bord incliné est sur le côté comprimé.
Une traction perpendiculaire (σt90) se produit si le bord est sur le côté tendu.
La pente du bord en décroissance est limitée (≤10° côté comprimé, 2°-3° côté tendu) pour éviter des ruptures fragiles.

Alternatives aux Poutres à Inertie Variables Retournées

Pour des toits linéaires, des poutres en ventre de poisson sont recommandées.
Elles comprennent des lamelles continues sur le côté tendu et inclinées sur le côté comprimé, éliminant les contraintes de traction perpendiculaires.

Arcs vs Poutres Courbes

Les arcs ont des appuis fixes, permettant une poussée horizontale.
Les poutres courbes ont un appui mobile le long de l'axe longitudinal.

Courbure des Lamelles

La courbure doit être limitée pour éviter les dommages aux lamelles pendant la fabrication.
Des lamelles plus fines supportent de plus fortes courbures.
Cette limitation évite les contraintes de flexion résiduelles.

Rapport Rayon/Épaisseur (r/t)

Une forte valeur de r/t affecte la résistance à la flexion en raison des contraintes de flexion résiduelles.
L'Eurocode 5 exige un facteur de réduction pour r/t trop faible.

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Description

Ce quiz explore les poutres lamellées-collées, en particulier leurs formes courbes et inerties variables. Découvrez les différents types de poutres et la distribution des contraintes de flexion qui requiert des calculs spécifiques. Testez vos connaissances sur les applications de la théorie des plaques anisotropes et des poutres simples.