Détermination des propriétés de section efficace

Avant l’analyse des sections en acier, les sections sont classées selon l’EN 1993-1-1, 5.5, en ce qui concerne leur résistance et leur capacité de rotation. Ainsi, les différentes pièces de la section sont analysées et les classes 1 à 4 leur sont assignées. Les classes de section sont ensuite déterminées et généralement assignées à la classe la plus élevée de la pièce de section. Si une résistance plastique doit être appliquée à un calcul ultérieur de sections de classe 1 et 2, vous pouvez analyser la résistance élastique des sections à partir de la classe 3. Dans le cas de sections de classe 4, un flambement local se produit avant d’atteindre le moment élastique. Afin de prendre en compte cet effet, vous pouvez utiliser des largeurs efficaces. Cet article détaille le calcul des propriétés efficaces de la section.

Section efficace, source : DIN EN 1993-1-5

Processus du calcul

Dans la première étape du calcul, la distribution des contraintes est déterminée sur une section brute. Selon l’EN 1993-1-5, 4.4 [2], le facteur de flambement k_σ des pièces de section comprimées peut être déterminé à l’aide des contraintes existantes. La largeur efficace b_eff de la pièce de la section est calculée à partir du rapport d’élancement au flambement λ_p et du facteur de réduction résultant ρ. La réduction résultante est déduite de la section entière. Vous obtenez ainsi le résultat des nouvelles dimensions et propriétés de section.

À ce stade, le calcul n’est pas encore terminé. Une étape d’itération supplémentaire, dans laquelle la nouvelle distribution des contraintes avec les efforts internes existants est calculée à partir de la section réduite, est requise. Les éléments suivants doivent être considérés :

1. En réduisant la section, le centre de gravité est déplacé. Les efforts normaux agissants existants génèrent un moment supplémentaire à la distance du nouveau centre de gravité.

2. La réduction de la section peut également avoir un effet sur la rotation des axes principaux. Dans de tels cas, le moment de déviation I_yz doit être considéré.

Après avoir déterminé les contraintes, l’élancement des pièces de la section comprimées est à nouveau vérifié. Si des réductions supplémentaires sont requises, le processus itératif se poursuit jusqu’à ce qu’il n’y ait pas de modifications de section significatives. Ce n’est qu’alors qu’il est possible d’effectuer les vérifications correspondantes des sections efficaces.

Conclusion

La détermination rapide des sections efficaces effectuées au début peut facilement devenir un calcul fastidieux à cause des itérations requises. Ces difficultés peuvent être facilement évitées grâce à SHAPE-THIN et aux modules additionnels dédiés au calcul de structures en acier.

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]	Eurocode 3 : Calcul des structures en acier - Partie 1-5 : Plaques planes, EN 1993‑1‑5:2006 + AC:2009.
[3]	Kuhlmann, U. Publié par : Stahlbau-Kalender 2013 : Eurocode 3 – Anwendungsnormen, Stahl im Industrie- und Anlagenbau. Berlin : Ernst & Sohn, 2013

Auteur

Lukas s'occupe du développement dans le domaine des interfaces et apporte également son soutien au support client. Il travaille à l'intégration technique des systèmes.

Liens

Logiciels de calcul de structures en acier

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