Classification de la section dans le cas de flexion uniaxiale avec effort normal

Article technique

Le module additionnel RF-/STEEL EC3 fait une classification détaillée de la section dans chaque vérification avant que la vérification même soit effectuée. Il est évalué la susceptibilité au flambement local des parties de la section. La classe de section définie influence la détermination de la résistance et de la capacité de rotation de la section.

Classes de sections

L’Eurocode 3 [1] spécifie quatre classes de section :

LinkToImage01

La classification de section apporte les paramètres et les conditions de frontières suivants :

– Appui d’une partie de la section (sur une ou sur les deux côtés)

– Longueur c d’une partie de la section

– Épaisseur t d’une partie de la section

– Limite d’élasticité de l’acier utilisée dans l’équation pour le facteur epsilon

– Distribution des contraintes sur la partie de la section calculée

La classe d’une partie de la section avec la valeur la moins favorable est la classe déterminante pour la section entière. Pour les sections en I et en H, c’est d’habitude l’âme qui est la plus mince.

La distribution des contraintes est caractérisée par le paramètre alpha (plastique, Classe 1 et 2) ou psi (élastique, Classe 3). Dans ce cas, l’alpha représente le pourcentage de la longueur sous compression de la partie de section tandis que le psi représente le rapport des contraintes aux extrémités.

LinkToImage02

Notes importantes :

– Les contraintes existantes sont toujours calculées au-dessous de ou au-dessus de la limite d’élasticité.

– Les contraintes de compression doivent toujours être définies comme positives, les contraintes de traction comme négatives.

Dans le cas d’une flexion uniaxiale dans une section doublement symétrique, la détermination des paramètres alpha et psi est triviale. Un effort normal additionnel nécessite d’autres considérations. Il est important à quel endroit l’effort est-il appliqué par rapport à la hauteur de la section. Il existe deux approches et les deux sont implémentée dans RF-/STEEL EC3.

LinkToImage03

D’abord, il existe la deuxième option « Augmenter NEd et MEd uniformément » qui est prédéfinie dans RF-/STEEL EC3. Dans le cas d’une distribution de contrainte élastique, les contraintes existantes sont augmentées par le rapport entre la limite d’élasticité et la contrainte de compression dans la partie de la section. Le paramètre psi résulte de la relation entre la contrainte de compression et la contrainte de traction. Si la distribution de contrainte est plastique, le moment et l’effort normal sont augmentés jusqu’à ce qu’une des conditions d’interaction spécifiée dans [1] n’est atteinte et ainsi, l’état limite plastique n’est atteint. Voir l’explication dans [2], page 13.

RF-/STEEL EC3 utilise la condition d’interaction selon la formule 6.2 parce qu’elle est claire et valide pour tous les types de sections. Le graphique suivant vous affiche un exemple d’IPE 360, S 235 avec les efforts internes et résistances plastiques suivants:

– My,Ed = 125,0 kNm NEd = 300,0 kN

– My,Rd = 239,5 kNm NRd = 1709,0 kN

LinkToImage04

Extrapolation des contraintes existantes résulte en efforts internes limites  suivants :

– MN,y,Rd = 179,2 kNm NMy,Rd = 430,1 kN

A la base de l’effort normal limite, la taille du « bloc de contrainte » peut être déterminée et appliquée aux axes bisectrices de l’aire de la section. En ajoutant les « blocs de contrainte » restant du moment fléchissant, vous pouvez ensuite déterminer la longueur de la zone comprimée dans la partie de la section et d’ici le paramètre alpha.

LinkToImage05

La première option « Ned fixé, augmenter MEd pour atteindre fyd » peut être facilement expliquée sur la distribution de contrainte plastique. L’effort normal n’est pas extrapolé, mais appliqué sur la taille agissante. L’aire de compression et le paramètre alpha sont en général plus petits quand vous utilisez cette option.

La détermination des valeurs limites de c/t pour les classes de section individuelles n’est pas expliquée dans cet article. Vous trouverez cette information dans [1], tableau 5.2.

Références

[1] Eurocode 3 : Calcul des structures en acier – Partie 1-1: Règles générales et règles pour les bâtiments ; EN 1993-1-1:2005 + AC:2009

[2] SEMI-COMP+: Berechnungsrichtlinie für die Querschnitts- und Stabbemessung nach Eurocode 3 mit Schwerpunkt auf semi-kompakten Querschnitten. (2011). Graz: TU Graz – Institut für Stahlbau.

Plus d’informations sur les logiciels de calcul et de dimensionnement de structures métalliques…


 

Contactez-nous

Contactez-nous

Vous avez des questions relatives à nos produits ? Vous avez besoin de conseils pour votre projet en cours ? Contactez-nous ou visitez notre FAQ, vous y trouverez de nombreuses astuces et solutions.

+33 1 78 42 91 61

info@dlubal.fr

RFEM Logiciel principal
RFEM 5.xx

Programme de base

Logiciel de calcul de structures aux éléments finis (MEF) pour les structures 2D et 3D composées de plaques, voiles, coques, barres (poutres), solides et éléments d'assemblage

RSTAB Logiciel principal
RSTAB 8.xx

Programme de base

Logiciel de calcul de structures filaires composées de charpentes, poutres et treillis. Il permet le calcul linéaire et non linéaire des efforts internes, des déformations et des réactions d'appui

RFEM Structures en acier
RF-STEEL EC3 5.xx

Module additionnel

Vérification des barres en acier selon l'Eurocode 3

RSTAB Structures en acier
STEEL EC3 8.xx

Module additionnel

Vérification de barres en acier selon l'Eurocode 3