Calcul des soudures au col des profilés en I et caissons soudés

Article technique sur le calcul de structure et l'utilisation des produits Dlubal

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Article technique

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Le module additionnel RF-/STEEL EC3 peut effectuer la vérification des soudures d'angle pour toutes les sections soudées paramétriques de la bibliothèque de sections. Pour ce faire, l'option doit être activée dans les paramètres détaillés du module. Un modèle de surface peut également être utilisé pour le calcul.

Chargement des soudures d'angle du col

Les soudures d'angle de collet des profilés en I soudés ou les soudures d'angle de flanc des poutres-caissons soudées sont soumises à un effort tranchant parallèle à l'axe de soudure lorsque la poutre est pliée. La cause de cet effort tranchant longitudinal est que les soudures empêchent les semelles et l'âme de se déplacer les unes contre les autres. Ce n'est qu'ainsi que la section peut agir comme une section composite.

La contrainte de cisaillement résultante dans la soudure peut être déterminée à partir de la distribution des efforts tranchants. La formule suivante est utilisée pour cela:

Contrainte de cisaillement longitudinale dans les coutures du col due à la force de cisaillement

τ,Vz = - Vz · SyIy·a

τ∥, Vz Contrainte de cisaillement longitudinale dans les coutures du col due à la force de cisaillement
Vz Effort tranchant
Sy Moment statique de la partie connectée
Iy moment d'inertie
∑a Somme de toutes les épaisseurs de soudure connectées à la partie considérée de la section

Dans le cas de sections de poutre-caisson, les soudures d'angle de flanc sont en outre sollicitées par un moment de torsion agissant. Ici, la contrainte de cisaillement dans les soudures est déterminée comme suit:

Contrainte de cisaillement longitudinale dans les soudures d'angle de flanc résultant du moment de torsion

τ,Mx = Mx2 · Am · aw

τ∥, Mx Contrainte de cisaillement longitudinale dans les soudures d'angle de flanc résultant du moment de torsion
Mx Moment de torsion
Am Aire du noyau
aw Épaisseur d'une soudure d'angle de flanc

Vérification du modèle surfacique dans RFEM

Une autre méthode consiste à calculer les soudures au col sur un modèle surfacique dans RFEM. Les libérations linéiques permettent de lire efficacement l'écoulement de cisaillement dans l'assemblage, puis de l'utiliser pour l'évaluation. Vous pouvez également évaluer la contrainte de cisaillement sur l'âme.

Dans l'exemple suivant, les soudures au col de la poutre en I soudée sont calculées en flexion. Pour ce faire, les contraintes déterminées sur le modèle de surface sont comparées aux résultats du calcul dans RF-STEEL EC3.

Les joints du col sont sélectionnés avec 5 mm chacun et unecontrainte de cisaillement longitudinale maximale de τ ∥ = 266 kN/m/(2 · 5 mm) = 2,66 kN/cm² résulte du modèle de surface.

Une autre évaluation résulte des contraintes de cisaillement τxy dans l'âme. Dans ce cas, il est nécessaire de convertir les contraintes d'une épaisseur de l'âme de 8 mm en une épaisseur efficace de soudure de 10 mm. Dans cet exemple, la distribution de la contrainte de cisaillement est évaluée sur une section au niveau de la soudure inférieure.

τ = 3,34 kN/cm² · 8 mm/10 mm = 2,67 kN/cm²

La vérification dans RF-STEEL EC3 fournit une contrainte de cisaillement comparable de τ = 2,72 kN/cm².

Remarque

Malheureusement, le calcul des soudures de col dans le module additionnel RF-/STEEL EC3 n'est pas possible pour les sections définies par l'utilisateur créées avec SHAPE-THIN.

La charge des soudures due à une introduction de charge concentrée (par exemple, les charges de roue sur les chemins de roulement) doit être considérée séparément.

Auteur

Dipl.-Ing. Oliver Metzkes

Dipl.-Ing. Oliver Metzkes

Développement produits et assistance technique

M. Metzkes est responsable du développement des modules additionnels pour les structures métalliques et fournit un support technique à nos clients.

Mots-clés

Joint longitudinal Soudure au col Angle Calcul de la soudure Contrainte de cisaillement

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  • Mis à jour 12 mai 2021

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Programme de base

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Vérification de barres en acier selon l'Eurocode 3

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1 480,00 USD