Poteaux rigides dans RF-/JOINTS Steel – Column Base

Article technique

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Le calcul de structure ne permet pas que de déterminer et vérifier les efforts internes et déformations. Il permet également d’assurer que les forces et moments d’une structure soient générés de manière fiable et appliqués à la fondation. Dlubal Software fournit toute une gamme de produits pour le calcul et la vérification d’assemblages en bois et en acier. Le module additionnel RF-/JOINTS Steel – Column Base vous permet de vérifier des pieds de poteaux articulés et encastrés. La vérification peut être réalisée pour des pieds de poteaux avec ou sans raidisseurs.

Cet article présente un exemple de vérification de section d'un ensemble de poteaux dans une fondation en béton. Cet exemple est également décrit dans [1] .

Système

Le poteau a une section HEB 280. Il est en acier S 235 JR.

Les paramètres de géométrie de la base du poteau sont définis dans la fenêtre 1.4 de RF-/JOINTS conformément à [1]. La profondeur de retenue sélectionnée est de 65 cm.

Les paramètres de la platine sont définis dans la fenêtre 1.5.

Figure 03 - Window 1.5 Column in RF-/JOINTS

efforts internes

Les efforts internes de calcul suivants sont disponibles:
Ned = 396,0 kN
VEd = 21,5 kN
MEd = -118,0 kN

Calcul de la profondeur de godet requise

La valeur déterminante est la profondeur de retenue minimale basée sur la résistance du béton.

Figure 04 - Window 3.1 Design - Summary Including Details of Required Bucket Depth

Une profondeur de retenue minimale de 54,86 cm est requise et la profondeur sélectionnée est de 65 cm.

Vérification de la résistance de section de poteau

La distribution des forces et moments dans le poteau correspond à la distribution suivante, selon [1].

Figure 05 - Distribution of Forces and Moments in Column Base According to [1]

La contrainte normale à partir du moment maximal est déterminée comme suit:
$${\mathrm\sigma}_\mathrm{Ed}\;=\;\frac{\mathrm N}{\mathrm A}\;+\;\frac{\max\;{\mathrm M}_{\mathrm e,\mathrm d}}{{\mathrm W}_\mathrm y}\;=\;\frac{396,0}{131,0}\;+\;\frac{11.818,7}{1.380,0}\;=\;11,6\;\mathrm{kN}/\mathrm{cm}²$$

Les valeurs suivantes s'appliquent pour la contrainte de cisaillement maximale:
$${\mathrm\tau}_\mathrm{Ed}\;=\frac{\max\;{\mathrm V}_{\mathrm e,\mathrm d}\;\cdot\;{\mathrm S}_\mathrm y}{{\mathrm I}_\mathrm y\;\cdot\;\mathrm t}\;=\;\frac{310,18\;\cdot\;767,00}{19.270,00\;\cdot\;1,05}\;=\;11,76\;\mathrm{kN}/\mathrm{cm}²$$

Les contraintes et les détails de calcul correspondants se trouvent dans le tableau de résultats sous Résistance de la section.

Figure 01 - Fenêtre 3.1 Conception - Résumé incluant les détails de la résistance de section de poteau

Vérification du poteau à l'intérieur du pot

La Figure 05 montre les emplacements pertinents pour la conception. La section B-B du côté de la compression est déterminante:

La contrainte normale dans la direction X est déterminée comme suit:
$${\mathrm\sigma}_{\mathrm X,\mathrm d}\;=\;\frac{-\mathrm N}{\mathrm A}\;-\;\frac{{\mathrm M}_{\mathrm e,\mathrm b,\mathrm d}}{{\mathrm l}_\mathrm y}\;\cdot\;{\mathrm z}_1\;=\;\frac{-396,0}{131,0}\;-\;\frac{3.897,3}{19.720,0}\;\cdot\;9,8\;=\;-5,0\;\mathrm{kN}/\mathrm{cm}²$$

Les contraintes normales suivantes agissent dans la direction Z:
$${\mathrm\sigma}_{\mathrm Z,\mathrm d}\;=\;0,45\;\cdot\;\frac{{\mathrm p}_\mathrm{Rd}}{\mathrm t}\;\cdot\;{\mathrm\alpha}_\mathrm b\;=\;0,45\;\cdot\;\frac{12,34}{1,05}\;\cdot\;0,55\;=\;2,90\;\mathrm{kN}/\mathrm{cm}²$$

Les valeurs suivantes s'appliquent pour la contrainte de cisaillement maximale:
$${\mathrm\tau}_\mathrm{Ed}\;=\;\frac{\max\;{\mathrm V}_{\mathrm e,\mathrm d}\;\cdot\;{\mathrm S}_{\mathrm y,1}}{{\mathrm I}_\mathrm y\;\cdot\;\mathrm t}\;=\;\frac{310,18\;\cdot\;716,58}{19.270,00\;\cdot\;1,05}\;=\;10,99\;\mathrm{kN}/\mathrm{cm}²$$

Les détails de calcul de la fenêtre 3.1 incluent les contraintes et ratios correspondants:

Figure 02 - Fenêtre 3.1 Conception - Résumé incluant les détails de la conception du poteau dans un poteau

Le programme termine la conception en analysant le joint en compression et les soudures, mais ces analyses ne sont pas expliquées dans cet article.

Résumé

RF-/JOINTS Steel - Column Base vous permet de concevoir des semelles de poteaux articulés ou fixés. Dans le cas d'un poteau installé dans un poteau en béton, le module additionnel analyse la profondeur requise du pot, la résistance de la section du poteau et la résistance du poteau à l'intérieur de la semelle en fonction des contraintes de traction et de compression résultantes . L'analyse est complétée par la vérification du béton sous la plaque de base en compression ainsi que par le calcul des soudures entre la plaque de base et le poteau.

Référence

[1]  Kahlmeyer, E .; Hebestreit, K .; Vogt, W .: Stahlbau nach EC 3, 6. édition. Cologne: Werner, 2012
[2]  Eurocode 3 : calcul des structures en acier - Partie 1-1 : Règles générales et règles pour les bâtiments; EN 1993-1-1: 2005 + AC: 2009
[3] Eurocode 3 : Calcul des structures métalliques - Partie 1-8: Vérification des assemblages; EN 1993-1-8: 2005 + AC: 2009
[4] Eurocode 2: Calcul des structures en béton - Partie 1-1: Règles générales et règles pour les bâtiments; EN 1992-1-1: 2004 + AC: 2010
[5] Manuel RF-/JOINTS. Tiefenbach: Dlubal Software, 2015. Télécharger

Mots-Clés

Fondation en encuvement Encuvement Profondeur du godet Colonne retenue Socle Plaque d'assise Soudure Hauteur de pénétration

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