Les composants de base d'un assemblage rigide boulonné sont :
- Champ de l'âme du poteau avec contrainte de cisaillement
- Âme du poteau avec compression transversale
- Âme du poteau avec traction transversale
- Semelle du poteau avec flexion
- Platine d'about avec contrainte de flexion
- Semelle et âme de poutre ou de poteau avec contrainte de compression
- Âme de la poutre avec contrainte de traction
- Boulons avec contrainte de traction
- Boulons avec contrainte de cisaillement
- Cordons de soudure
- À inertie variable
Alors que les vérifications des composants les plus basiques peuvent être effectuées relativement facilement et rapidement à l'aide de formules conventionnelles, la vérification de la platine d'about avec contrainte de flexion et de la semelle du poteau avec flexion est une tâche fastidieuse. Une semelle de tronçon en T équivalente est utilisée pour ces deux composants, comme modèle analytique.
Tronçon en T de la semelle
Une forme en T est découpée dans le modèle. Les rangées de boulons soumises à une contrainte de traction sont considérées et évaluées, une fois séparément et une fois en groupe. La capacité portante déterminante est déterminée à partir de la résistance la plus faible de la somme des rangées de boulons individuelles ou de la valeur de groupe. Les boulons dans la zone de compression en flexion sont utilisés pour la transmission de l'effort tranchant. Les rangées de boulons sont combinées en groupes de boulons, qui se trouvent dans les semelles ou les raidisseurs. Pour la vérification de la platine d'about avec contrainte de flexion, le tronçon en T est créé à partir de la platine d'about avec une âme de poutre pour les rangées de boulons internes ; dans le cas d'une platine d'about en porte-à-faux avec une rangée de boulons externe, le tronçon en T de la platine d'about correspond à la semelle de la poutre. Afin de pouvoir également calculer la partie en porte-à-faux de la platine d'about, celle-ci doit être divisée et mise en miroir par rapport à la semelle de tronçon en T équivalente.
Pour la vérification de la semelle du poteau avec flexion, le tronçon en T est créé à partir de la semelle du poteau et de l'âme du poteau.
La force de contact Q, qui peut survenir entre le bord libre et la rangée de boulons, est appliquée comme la résultante de la pression surfacique dans l'espace de contact au point de contour de la semelle de tronçon. Des capacités portantes considérablement plus élevées grâce aux forces de contact peuvent être obtenues, il est donc utile de disposer la position des boulons de sorte qu'un maintien puisse survenir lors de la modélisation d'un assemblage. L'effort de contact peut par exemple être renforcé par un espacement plus grand des rangées de boulons à partir de l'âme de la poutre.
Modes de rupture
Trois modes de rupture sont possibles.
Mode 1 : Plastification de la semelle pure
Dans le cas d'une platine d'about souple, des articulations plastiques se forment sur l'axe du boulon et près de l'âme du tronçon sans atteindre la force de rupture du boulon. La capacité portante de la semelle de tronçon en T équivalente peut être calculée selon deux méthodes différentes, à condition que les efforts de contact puissent survenir. RF-/FRAME-JOINT Pro applique la méthode 1.
Si aucune force de contact ne résulte du calcul, la capacité portante est divisée par deux. Le même mode de rupture se produit également dans le mode 2.
Mode 2 : Rupture simultanée des boulons avec fluage de la semelle
S'il y a une adéquation optimale entre l'épaisseur de la platine d'about et le diamètre des boulons, une articulation plastique se forme près de l'âme des tronçons en T et les boulons sont défaillants.
Mode 3 : Échec du boulon
Dans le cas d'une platine d'about rigide et de boulons sous-dimensionnés, ceux-ci sont en échec sans articulation plastique. Ce mode de rupture doit être évité autant que possible, car l'assemblage devient alors inefficace.
Longueurs efficaces
Les longueurs efficaces sont nécessaires pour déterminer le moment résistant plastique des tronçons en T et ne doivent pas nécessairement correspondre aux longueurs réelles du modèle.
En utilisant les longueurs efficaces sur des tronçons en T équivalents, l'environnement 3D de l'assemblage réel est pris en compte, de sorte que vous obtenez les mêmes capacités portantes du modèle de calcul et du modèle réel.
Selon sa géométrie et le mode de rupture, la platine d'about peut avoir un patron de fluage circulaire ou rectiligne qui peut avoir un grand impact sur les longueurs efficaces des tronçons en T. Dans le cas de la rupture plastique de la platine d'about, un cône d'élasticité se forme, qui ne peut pas être complètement formé dans le mode 2 et il faut donc un patron d'élasticité non circulaire.
Détermination de la résistance au moment
La résistance au moment d'un assemblage est calculée à partir de la somme des résistances en traction déterminées de chaque rangée de boulons multipliées par l'espacement respectif jusqu'au point de compression.
Si la résistance en traction résultante du calcul des rangées de boulons en tant que groupe est inférieure à la somme des semelles de tronçon en T individuelles, la rangée concernée peut uniquement appliquer le composant qui contribue à la capacité portante totale du groupe de boulons.
L'axe central de la semelle en compression doit être supposé comme le point de compression.
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