Quel assemblage plancher 100% métallique?

Bonjour.

Dans le cadre de la rénovation de ma maison, je suis amené à abaisser un plancher métallique franchement pas génial en terme de hauteur et de reprise de charges (mais bon, ça a tenu jusqu'ici)

La structure porteuse est constituée de poteaux métalliques IPN80 boulonnés à la dalle et reliés entre eux, en tête. Principe maison phénix.

J'ai déjà fait les calculs pour le dimensionnement des éléments porteurs (ELU et ELS) du plancher et la reprise de la charge par les poteaux. J'arrive sur du UPE100 et IPE100.

L'idée est de venir fixer un UPE sur les poteaux (sorte de muralière), UPE dans lequel je viendrais intégrer des IPE.

Mon problème porte sur le mode d'assemblage.

En première instance, j'avais pensé à souder toute la structure. Mise en place de corbeaux rudimentaires 10cm de haut soudés (corbeaux assez hauts pour augmenter la zone d'attache) perpendiculairement à la semelle du poteau. Installation de l'UPE sur les corbeaux. Soudage de l’UPE par cordons discontinus sur corbeaux et sur la semelle du poteau afin d’assurer un maintien de l’élément d’une part et une liaison résistante supplémentaire de l’autre.

L’idée du soudage par rapport au boulonnage vient de deux choses :

• La semelle du poteau fait 4 cm de large. Je m’imagine mal percer la semelle pour faire des trous de 0,8cm mini de part et d’autre de l’âme… De plus, c’est un IPN donc la semelle n’est pas plane côté intérieur. De fait les boulons seront de travers (difficile d’avoir un bon serrage).

•Trop de trous à faire. Boulons HR pas donnés (ou alors j’ai mal cherché). J'ai 16 IPE à fixer. Avec, par côté, 2 trous sur la semelle de l'IPE et 2 sur la semelle de l'UPE, plus 4 trous sur la cornière de liaison. Soit 8 trous par côté d'IPE, i.e. 16 trous par IPE, i.e. 256 à faire dans de l'acier de 5mm. Outre le côté gruyère, je vais y passer mon temps et ma jeunesse.


Reste qu’en soudant, viennent les problèmes suivants :

• Déformation de l’acier et les conditions aux extrémités changent. En l’état, les charges sont celles d’un plancher d’habitation et les moments générés aux extrémités sont très faibles.
• Grugeage à opérer avec une grande précision (réalisable mais demande de la minutie), pour avoir des espaces réduits à souder. Sauf que ça ne sera pas possible si je veux rentrer les IPE dans les UPE...

Également, les variations de température (je ne parle pas de la soudure ici hein) faisant dilater ou rétracter l’acier, le boulonnage offre l’avantage de permettre aux différents éléments de bouger avec peu de contrainte, chose que le soudage empêche.

Donc je suis un peu dubitatif.

Que pensez-vous de l’idée des corbeaux et de l’UPE soudé sur poteau IPN80 ? Cf. schéma.

J'ai imaginé deux modes de fixation de l'IPE sur UPE. Cf. schémas.

Sur le 1er (celui qui me faciliterait grandement la tâche), l'IPE est grugé en partie haute et posé sur la semelle basse. Des plats sont soudés (limite pointés) sur la semelle basse de l'UPE pour éviter que l'IPE ne translate. Ainsi, l'IPE n'est pas solidaire de la structure mais il ne peut pas s'en aller. Reste que la charge est répartie sur la semelle de l'UPE et j'ignore si on est bons là-dessus ou pas...

Sur le 2ème, grugeage identique, mais mise en place d'une cornière 5x5x0,5 qui elle serait soudée sur l'âme de l'IPE et l'âme de l'UPE. On revient sur le problème de la dilatation bridée (on parle de 10ème de mm, voire de 1 ou 2mm je pense mais quand même) et augmentation des déformations et augmentation des contraintes liées à la soudure.

Si vous avez des idées, des remarques, je suis plus que preneur. S'il manque des données, n'hésitez pas.

Merci

En vert, ce sont les cordons de soudure.