Pour étudier les limites du rapport largeur/épaisseur des plaques d’acier externes des poutres composites acier en forme de U-béton (poutres composites en acier en forme de U) basées sur la classification de la section, cinq spécimens de poutres composites en acier en forme de U ont été soumis à un essai monotone en traction statique. Les modes de rupture, les courbes charge-déplacement et la capacité de déformation plastique ont été analysés sous différentes conditions de rapport largeur/épaisseur élevé de l’âme d’acier externe en compression et des ailes comprimées. Les résultats expérimentaux montrent que le rapport largeur/épaisseur des plaques d’acier externes influence directement la déformation par flambement et la capacité de déformation plastique des poutres composites en forme de U. Tous les spécimens ont présenté un flambement local avant d’atteindre la capacité de charge maximale, et le mode de rupture était une rupture plastique par flexion. Les résultats de l’analyse paramétrique par éléments finis montrent que le comportement non linéaire entre l’âme d’acier externe et l’aile comprimée influence mutuellement; le moment de flambement des plaques avance avec l’augmentation du rapport largeur/épaisseur des plaques adjacentes; augmenter le rapport largeur/épaisseur des plaques d’acier externes réduit le degré de développement de la plasticité des poutres composites en acier en forme de U. Sur la base des résultats expérimentaux et de l’analyse paramétrique, une recommandation pour la limite du rapport largeur/épaisseur des plaques d’acier externes de type II (Classe 2) pour les poutres composites en forme de U est proposée, et cette limite est comparée à la limite normée. Les résultats indiquent que cette limite correspond mieux à la performance réelle des poutres composites en forme de U et permet de mieux exploiter leurs avantages structurels.

poutres composites acier en forme de U-béton; classification des sections; rapport largeur/épaisseur; étude expérimentale; analyse par éléments finis