Système et chargement
Une section en I soudée en acier de nuance S235 a les dimensions suivantes en mm :
Hauteur = 500/300
Largeur = 200
Épaisseur de l’âme = 14
Épaisseur de la semelle = 14
Épaisseur de la soudure = 4
Vérification selon la méthode générale EN 1993-1-1, 6.3.4
La vérification de la poutre est effectuée sous la forme de la vérification d’un ensemble de barres dans RF-/STEEL EC3. Les ensembles de barres étant vérifiés par défaut selon la méthode générale dans RF-/STEEL EC3, aucun paramètre supplémentaire n’est requis. Dans la fenêtre « 1.7 Appui nodal » et la vue partielle correspondante, vous pouvez facilement contrôler les conditions aux limites de l’ensemble de barres. De plus, vous pouvez y contrôler l’orientation du système de coordonnées local. Le système d’axes local peut être activé en cliquant sur le bouton correspondant sous le graphique de la vue partielle. Comme le montrent clairement les conditions aux limites des appuis nodaux, il existe des degrés de liberté dans la vérification selon la méthode générale qui caractérisent la rupture du plan du portique. Les appuis nodaux doivent être définis comme des maintiens latéraux et en torsion dans cet exemple. Les appuis prédéfinis correspondent déjà à ce type d’appui afin que le calcul puisse être lancé directement.
La vérification selon la méthode générale est satisfaite et donne un résultat de 0,97. Le facteur critique αcr, op est de 1,647.
Vous pouvez vérifier le mode d’échec dans une fenêtre de vue partielle séparée, qui peut être ouverte en cliquant sur le bouton [Modes propres] à droite du ratio de vérification maximal.
Vérification selon l’analyse du second ordre avec RF-/STEEL Warping Torsion
Afin de comparer les résultats du calcul selon la méthode générale avec le calcul selon l’analyse du second ordre, le cas de calcul est dupliqué en cliquant sur « Fichier » → « Copier le cas ». Le nouveau cas de calcul peut maintenant être ajusté pour le calcul selon l’analyse du second ordre. La vérification selon l.analyse du second ordre, compte tenu du gauchissement, est effectuée comme une analyse de contrainte équivalente et peut être sélectionnée dans « Détails » → « Torsion de gauchissement ».
Cette méthode est disponible uniquement pour les ensembles de barres. Comme dans le premier cas de calcul, les appuis nodaux doivent être contrôlés et ajustés. Comme vous pouvez le voir dans la fenêtre de saisie des appuis nodaux, l’extension de module RF-/STEEL Warping Torsion ne considère pas seulement quatre degrés de liberté, mais sept. Dans notre exemple, il est important de fournir des appuis libres aux extrémités de barre dans la direction X, sinon, l’effort normal n’est pas appliqué au composant.
Pour le calcul suivant, il est important non seulement de renseigner les appuis nodaux, mais également de préciser l’imperfection. Vous pouvez le trouver dans l’Annexe Nationale pour l’EN 1993-1-1, par exemple. Le tableau NA.2 fournit les informations correspondantes pour cet exemple : e0/1 = 1/300 s'applique pour une section en I soudée avec h/b> 2. Cette valeur doit être doublée si le rapport d’élancement est compris entre 0,7 et 1,3. L’élancement peut être défini par la valeur λcr,op dans le premier cas de calcul, selon la méthode générale. Dans notre exemple, la valeur 1/300 est définie pour la contre-flèche. Enfin, la vérification peut être effectuée.
La vérification est satisfaite et donne un résultat de 0,90. La valeur critique du flambement est de 1,651.
Vérification selon l’analyse du second ordre avec RF-/STEEL Warping Torsion et RF-/STEEL Plasticity
L’extension RF-/STEEL Plasticity du module additionnel RF-/STEEL EC3 est disponible pour une vérification plus efficace. Elle permet d’analyser les efforts internes selon l’analyse du second ordre à partir de l’analyse de la torsion de gauchissement avec la méthode des efforts internes partiels selon Kindmann pour l’analyse de stabilité d'un ensemble de barres ou avec la méthode du simplexe pour les sections générales.
Après avoir copié le second cas de calcul, le calcul plastique peut être activé dans « Détails » → « Plasticité ». En copiant le second cas de calcul, les appuis nodaux corrects ont déjà été adoptés. Cependant, il est nécessaire de vérifier et d’ajuster les imperfections. Le Tableau NA.2 indique une valeur de 1/200 pour le calcul plastique d’une section en I soudée avec h/b> 2.
La vérification peut maintenant être effectuée et est satisfaite.
Conclusion
Pour les composants structuraux à inertie variable, deux méthodes de calcul sont disponibles dans RF-/STEEL EC3. Outre la méthode générale intégrée selon l'EN 1993-1-1, 6.3.4, vous pouvez effectuer la vérification selon l’analyse du second ordre, y compris la considération du gauchissement dans l’extension de module RF-/STEEL Warping Torsion. De plus, l’analyse de torsion de gauchissement peut s’appliquer à d’autres sections et situations de charge.
Pour une vérification plus efficace, vous pouvez effectuer une vérification plastique selon la méthode des efforts internes partiels (PIFM) ou selon la méthode du simplexe dans l’extension de module RF-/STEEL Plasticity en plus de l’analyse de la torsion de gauchissement.