Considération de la section nette pour la contrainte de traction selon l'EN 1993-1-1

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Article technique

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Lors de la connexion de composants chargés en traction avec des assemblages boulonnés, l'affaiblissement de la section dû aux trous de boulon doit être considéré dans la vérification à l'état limite ultime. L'article suivant décrit comment calculer la résistance en traction selon DIN EN 1993-1-1 avec l'aire de section nette de la barre de traction dans le module additionnel RF-/STEEL EC3.

Vérification de la résistance à la traction selon l'EN 1993-1-1

Selon la norme DIN EN 1993-1-1, chapitre 6.2.3 (2), la résistance à la traction d'une section fragilisée par des trous résulte de la valeur minimale des valeurs de calcul suivantes:

Valeur de calcul de la résistance plastique à la traction de la section brute

Npl,Rd = A · fyγM0

Npl, Rd Valeur de calcul de la résistance plastique à la traction de la section brute
A aire de la section brute
fy Limite d'élasticité
γM0 Coefficient partiel de sécurité pour la résistance de section

Valeur de calcul de la résistance en traction de la section nette

Nu,Rd = 0,9 · Anet · fuγM2

Nu, Rd Valeur de calcul de la résistance en traction de la section nette
Anet Aire de section nette le long de la ligne critique de fissure
fu résistance en traction
γM2 Coefficient partiel de sécurité pour la résistance de section en cas de rupture due à la traction

L'aire nette de la section doit être déterminée à partir de l'aire brute de la section moins toutes les ouvertures et tous les trous pour les fixations. En fonction de la disposition des trous de boulons, la zone de déduction des trous à appliquer est ajustée à la ligne critique de fissure.

Entrée dans RF-/STEEL EC3

Par défaut, la vérification de la résistance en traction dans le module additionnel est effectuée uniquement en considérant la résistance en traction plastique de la section brute ( formule 1 ). Le calcul selon la formule 2 peut être activé en sélectionnant l'option «Aire transversale nette» dans la fenêtre de saisie «Paramètres des barres». Il est possible d'entrer uneaire de section nette A pour le début de la barre (x = 0) et la fin de la barre (x = l). Pour entrer la même aire de section nette pour plusieurs barres à la fois, il est recommandé d'utiliser l'option «Définir l'entrée n ° de barre».

Les deux valeurs de calcul de la résistance à la traction sont ensuite calculées et la vérification est effectuée selon la norme DIN EN 1993-1-1 avec la valeur minimale.

Modification pour le calcul des profilés d'angle connectés d'un côté

La DIEN EN 1993-1-8 fournit des réglementations supplémentaires pour les composants connectés de manière asymétrique, tels que les profilés d'angle connectés d'un côté à un pied. Par conséquent, l'angle connecté d'un côté pour la charge de traction peut être conçu comme un angle chargé au centre si la capacité portante est déterminée avec une section efficace du filet.

Valeur de calcul de la résistance en traction de la section nette

Nu,Rd = Anet,eff · fuγM2

Nu, Rd Valeur de calcul de la résistance en traction de la section nette
fu résistance en traction
γM2 Coefficient partiel de sécurité pour la résistance de section en cas de rupture due à la traction

La section nette efficace peut être déterminée à l'aide de facteurs de modification en fonction du nombre de boulons et de l'espacement des trous. Un facteur de réduction supplémentaire de 0,9 comme dans l'Équation 1 n'est plus nécessaire pour la vérification avec la section nette. La fenêtre de saisie dans RF-/STEEL EC3 ne permet pas d'entrer directement la section nette efficace, mais l'aire de la section nette à entrer peut être ajustée à la vérification dans le module additionnel à l'aide d'un simple conversion.

Calcul avec une section nette efficace dans le module

Aire de section nette équivalente pour l'entrée dans RF-/STEEL EC 3

Nu,Rd = 0,9 · Anet* · fuγM2  Anet* = Anet,eff0,9

Nu, Rd Valeur de calcul de la résistance en traction de la section nette
Unfilet * Aire de section nette équivalente pour l'entrée dans RF-/STEEL EC3
fu résistance en traction
γM2 Coefficient partiel de sécurité pour la résistance de section en cas de rupture due à la traction

Exemple

Des barres plates de 60 x 8 mm ont été sélectionnées comme croisements dans la direction Y. L'aire nette résulte de la fixation avec une vis M20 dans la ligne critique des fissures

Anet = A - d0 · t

A aire de la section brute
d0 Diamètre de trou de boulon
t Épaisseur de la tôle

Unfilet = 4,8 cm 2 - 2,2 cm 0,8 cm = 3,04 cm 2

On obtient les résistances de calcul suivantes pour le matériau S235:

Npl, Rd = (4,8 cm² ⋅ 23,5 kN/cm²)/1,0 = 112,8 kN

Nu, Rd = (0,9 3,04 cm² 36 kN/cm²)/1,25 = 78,8 kN

Des sections d'angle isocèles L 75 x 8 ont été sélectionnées pour le croisement dans la direction X en S355. L'assemblage est à réaliser sur un pied d'angle avec 2 vis M20 l'une derrière l'autre. Les dimensions sont sélectionnées comme suit:

e1 = 40 mm

p1 = 60 mm

e2 = 30 mm

L'aire de section nette efficace pour cette situation d'assemblage résulte du facteur β2 selon l'EN 1993-1-8

β2 = 0,44

Unfilet, eff = β2 ⋅ Unfilet = 0,44 ⋅ (11,4 cm² - 2,2 cm ⋅ 0,8 cm) = 4,21 cm²

On obtient les résistances de calcul suivantes pour le matériau S355:

Npl, Rd = (11,4 cm² 35,5 kN/cm²)/1,0 = 404,7 kN

Nu, Rd = (4,21 cm² ⋅ 49 kN/cm²)/1,25 = 164,9 kN

L'entrée dans RF-STEEL EC3 est effectuée avec l'aire de section nette équivalente:

Unfilet * = 4,21 cm²/0,9 = 4,67 cm²


Auteur

Dipl.-Ing. Oliver Müller

Dipl.-Ing. Oliver Müller

Ingénierie produit et assistance clientèle

M. Müller est responsable du développement des modules additionnels pour les structures en acier et fournit une assistance technique à ses clients.

Mots-clés

vérification de la traction Section nette Croisement Affaiblissement du trou

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