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28.04.2021

Types d’aires de cisaillement et leurs significations

Aire de cisaillement Ay et Az

L'aire de cisaillement est déterminée à partir de l'aire de la section à l'aide du facteur de correction de cisaillement κ. Selon la sélection d'une section à parois minces ou pleine, elle est calculée en fonction de la théorie appropriée. Le calcul des sections massives est effectué selon la théorie de GRASSHOF-ZURAVSKI (voir également la description du programme SHAPE-MASSIVE); pour les sections à parois minces, le calcul des aires de cisaillement est décrit dans cet article technique.

L'aire de cisaillement des sections est utilisée par défaut pour déterminer les efforts internes et les moments ainsi que les déformations dans RFEM et RSTAB. En revanche, l'influence de la déformation due au cisaillement peut également être négligée en utilisant le paramètre correspondant dans les paramètres de calcul; les aires de cisaillement des sections manquerons alors de pertinence. L'influence de la déformation due au cisaillement sur les déformations et les efforts internes est décrite dans cet article technique à titre d'exemple associé à la construction bois.

Aire de cisaillement efficace selon EC3 Av, z et Av, y

Pour effectuer ce calcul, des aires de cisaillement distinctes sont généralement déterminées selon les normes correspondantes, telles que l'aire de cisaillement efficace selon EC3. Le calcul est décrit dans la Section 6.2.6 (cisaillement) selon la forme de la section.

Cette zone de cisaillement est utilisée dans le module additionnel RF-/STEEL EC3 pour vérifier la résistance au cisaillement plastique de calcul. Cependant, si une analyse des contraintes élastiques est effectuée dans RF-/STEEL, l'aire de cisaillement ne sera pas requise car la détermination des contraintes de cisaillement est effectuée séparément à l'aide des points de contrainte.

Aire de cisaillement plastique Apl, z et Apl, y

L'aire plastique de cisaillement représente une approche simplifiée pour déterminer la résistance au cisaillement plastique. La section est d'abord décomposée en éléments rectangulaires. L'aire plastique de cisaillement est obtenue à partir de l'aire des éléments parallèles à la direction de l'effort; les congés existants ainsi que les éléments perpendiculaires à la direction de l'effort considéré ne seront pas pris en compte. Les éléments inclinés seront considérés en fonction de l'angle.

Le programme autonome SHAPE-THIN calcule les aires plastique de cisaillement selon la même méthode.

Différenciation des sections à parois minces et pleines

Pour certaines sections, il est difficile d'évaluer s'il s'agit d'une section à parois minces ou massive. Si le cas n'est pas clairement défini, il peut être judicieux d'examiner les aires de cisaillement Az ou Ay.

A titre d'exemple, le profilé en I paramétrique IS 300/40/25/20/0 est entrée comme une section à parois minces. D'après la théorie des parois minces, une aire de cisaillement Ay = 95,4 cm 2 est déterminée. Elle est ainsi plus grande que l'aire de la section A = 81 cm 2 , ce qui indique que la section doit être calculée comme une section massive. Par conséquent, avant d'exécuter le calcul dans RFEM ou RSTAB pour une barre présentant une telle section, un message d'avertissement correspondant apparaît en raison du contrôle de plausibilité.

Si la rigidité de cisaillement a été désactivée dans les paramètres de calcul, cet avertissement peut être ignoré sans conséquences. Si vous souhaitez considérer la rigidité de cisaillement, vous avez la possibilité d'utiliser un profilé en I massif paramétrique ou bien d'ajuster l'aire de cisaillement manuellement dans le tableau des sections. Étant donné que la vérification ultérieure effectuée dans RF-/STEEL EC3 doit être définie comme une section à parois minces et que l'aire de cisaillement n'est pas utilisée quelque soit le cas de figure, nous vous recommandons d'ajuster l'aire de cisaillement de la section définie comme parois minces.


Auteur

M. Metzkes est responsable du développement dans le domaine des structures en acier et fournit une assistance technique à nos clients.

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