Study of the behavior of perforated connectors in steel-concrete composite structures

Abstract

Les structures mixtes acier-béton dépendent essentiellement des connecteurs de cisaillement pour transférer les efforts et empêcher la séparation d’interface, cependant la prédiction précise de la performance de ces composants critiques demeure difficile dans les pratiques de conception actuelles. Le code de conception national algérien manque particulièrement de dispositions complètes pour la construction mixte, créant un vide substantiel dans les normes structurales locales. Cette recherche étudie de nouveaux connecteurs angulaires perforés en forme de C (CPA) par une analyse expérimentale-numérique intégrée pour développer des dispositions de conception pour le code algérien. Cinq configurations ont été systématiquement évaluées par des essais push-out, examinant les effets de perforation, les arrangements d’armatures et l’influence de la géométrie du connecteur sur la performance structurale. Les résultats démontrent que l’armature droite optimise la capacité de cisaillement tandis que les arrangements courbes améliorent la ductilité. Les perforations améliorent la rigidité avec une perte minimale de capacité, bien que la longueur du connecteur domine la performance globale. Toutes les configurations satisfont aux exigences de ductilité de l’Eurocode 4, permettant une conception plastique. La validation par éléments finis avec ABAQUS confirme les résultats expérimentaux et élucide les mécanismes de rupture, tandis que l’analyse comparative montre une excellente fiabilité de prédiction. L’étude établit la supériorité des connecteurs CPA sur les alternatives conventionnelles, validant leur potentiel d’intégration dans les futures normes de conception algériennes.