Prédimensionnement d’une platine de pied de poteau

Rôle d’une platine de pied

Un poteau en acier possède une petite section et écraserait le béton en appui direct. La platine répartit sa charge sur une aire plus grande. Le prédimensionnement vérifie que la platine possède une aire suffisante pour éviter l’écrasement du béton et une épaisseur suffisante pour résister à la flexion sous cette pression.

Pression et vérification du béton

Sous compression centrée, la pression vaut σ = N / (B × L). Elle est comparée à la résistance de calcul en compression localisée : f_jd = β_j × α × f_ck / γ_c. β_j tient compte du mortier de calage et vaut 2/3 si ses conditions sont satisfaites. α représente le gain dû à la diffusion dans une fondation plus grande que la platine et vaut au plus 3.

Épaisseur

La partie de platine qui dépasse du poteau fléchit en console. Les longueurs valent m = (L − 0,95 h) / 2 et n = (B − 0,8 b) / 2, et entre semelles n′ = √(h × b) / 4. La plus grande gouverne. L’épaisseur requise est t = l × √(2 σ / (0,9 f_y)). Elle résulte de l’égalité du moment d’une bande unitaire, σ l² / 2, à sa résistance plastique, 0,9 f_y t² / 4.

Exemple

Un poteau HEB 200 (h = b = 200 mm) repose sur une platine de 360 × 360 mm, sous 1000 kN de calcul, béton C25 et platine S235. La pression vaut 1 000 000 / (360 × 360) = 7,72 MPa. La résistance vaut 0,667 × 25 / 1,5 = 11,1 MPa, soit un taux d’utilisation de 69 %. Les consoles valent m = 85 mm, n = 100 mm et n′ = 50 mm : 100 mm gouverne. L’épaisseur vaut 100 × √(2 × 7,72 / (0,9 × 235)) = 27,0 mm, une platine de 30 mm est retenue.

Limites

L’outil couvre uniquement la compression centrée. Avec un moment en pied, la pression n’est plus uniforme et les ancrages travaillent en traction, ce calcul ne suffit donc pas. L’épaisseur suit la méthode américaine des consoles et la limite de pression suit l’expression de l’Eurocode. Cette combinaison sert au prédimensionnement. Les ancrages, soudures et le transfert du cisaillement sont calculés séparément.

Questions fréquentes

Comment calculer l’épaisseur d’une platine de pied ?

Pour une compression centrée de 120 kN, un poteau de 200 × 200 mm, une platine de 360 × 360 mm et une limite d’élasticité de 235 MPa, l’épaisseur requise d’exemple vaut 9,357 mm. Ce calcul préliminaire par consoles et pression de contact exclut le moment, les ancrages, les soudures et le transfert du cisaillement.

Calculer avec ces valeurs