Calcul des propriétés de section efficaces

Article technique

Avant que l’analyse des sections soit effectuée, les sections sont classifiées selon EN 1993-1-1, chap. 5.5 considérant leur résistance et capacité de rotation. Les parties individuelles de la section sont analysées et attribuées aux classes 1 à 4. Ensuite, les classes de section sont déterminées. La classe la plus haute des parties de la section est d’habitude assignée à la section entière. Si la résistance plastique est appliquée dans le calcul ultérieur de la section de classes 1 et 2, vous pouvez analyser la résistance élastique des sections comme celle des sections de classe 3. Dans le cas de la classe 4 de la section, le flambement local apparaît déjà avant d’atteindre le moment élastique. Afin de considérer cet effet, vous pouvez utiliser les largeurs efficaces. Cet article décrit le calcul des propriétés de la section efficace plus en détails.

Section-efficace

Processus de calcul


Dans la première étape de calcul, la distribution de contrainte est déterminée sur une section pleine. Selon EN 1993-1-5, chap. 4.4, la valeur de flambement kσ des parties de section sollicitées en compression peut être déterminée à l’aide des contraintes existantes. A la base du rapport d’élancement λp et le facteur de réduction résultant ρ, il est calculé la largeur efficace beff de la partie de section. La réduction résultante est déduite de la section entière. Ainsi vous obtenez le résultat des dimensions et des propriétés de la section. Mais le calcul n’est pas encore terminé. Il faut faire un autre pas d’itération où vous calculez une nouvelle distribution de contrainte avec les efforts internes existants à la base de la section réduite. Vous devez considérer le suivant :

  1. Le centre de gravité est déplacé à cause de la réduction de la section. L’effort normal qui peut solliciter la section génère un moment additionnel à cause de la distance entre le nouveau et le vieux centre de gravité.

  2. La réduction de la section peut aussi causer la rotation des axes principaux. Dans ce cas, vous devez prendre en compte le moment de déviation Iyz.


Après avoir déterminé les contraintes, l’élancement des parties de la section sollicitées en compression est calculé encore une fois. S’il est nécessaire plus de réduction, le processus itératif continue jusqu’à ce qu’aucune modification de la section n’apparaisse. Seulement à ce moment, vous pouvez effectuer les calculs correspondants des sections efficaces.

Résumé

La détermination rapide initiale des sections efficaces peut devenir un calcul qui prend du temps à cause de plusieurs itérations nécessaires. A l’aide des programmes puissants SHAPE-THIN et des modules additionnels pour l’analyse et la vérification des constructions métalliques, vous pouvez facilement éviter ces difficultés.

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 ; DIN EN 1993-1-5:2006 + AC: 2009

[3] Kuhlmann, U. (2013). Stahlbau-Kalender 2013 : Eurocode 3 – Anwendungsnormen, Stahl im Industrie- und Anlagenbau. Berlin: Ernst & Sohn.

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