Calcul et stabilisation de poutres soumises au déversement selon l’Eurocode 3 et AISC

Article technique

Une poutre simple avec des maintiens latéraux et de torsion doit être calculée selon les recommandations de l’Eurocode 3 et AISC. Si la poutre n’atteint pas la capacité portante requise, elle doit être stabilisée.

Système et chargement

Profilé: section en I symétrique en acier structurel avec une résistance plastique fy = 35,5 kN/cm2 (correspondant à du S355 ou au grade 50)

Figure 01 – Section

Figure 02 – Cas de charge 1 : charge permanente

Figure 03 – Cas de charge 2 : charge variable

Combinaisons de charges :

  • CO1 = 1.35 CC1 + 1.50 CC2 (Vérification selon l’Eurocode)
  • CO2 = 1.20 LC1 + 1.60 LC2 (Vérification selon AISC)

Vérification selon l’Eurocode 3

Pour la vérification selon l’Eurocode 3 [1], la combinaison de charges 1 a été créée et sélectionnée pour le calcul dans RF-/STEEL EC3. La vérification devant être réalisée conformément aux normes, l’Annexe Nationale CEN est sélectionnée dans la fenêtre 1.1 Données de base.

Les fenêtres suivantes ne requièrent aucun changement. La vérification peut être démarrée immédiatement. Le calcul résulte d’un ratio de vérification de 145 % et n’est pas réussi. Le mode propre affiche un déversement comme une forme de flambement critique.

Figure 04 – Résultats et mode propre de la vérification selon EC3

Vérification selon AISC

Pour la vérification selon AISC [2], la combinaison de charges 2 a été créée et sélectionnée pour le calcul dans les données de base de RF-/STEEL AISC tout comme la vérification précédente. La vérification est réalisée selon LRFD 2016.

Dans les fenêtres d’entrée suivantes, les paramètres par défaut peuvent être acceptés. Il est que nécessaire de sélectionner le Tableau F1-1 pour le facteur de modification Cb dans la fenêtre 1.7 Paramètres de calcul. La vérification n’est pas réussie et résulte d’un ratio de 117 % dans RF-/STEEL AISC.

Figure 05 – Résultats de la vérification selon AISC

La vérification n’est réussie dans aucun des deux modules additionnels. Maintenant, la poutre doit être fournie avec un appui latéral sur la membrure supérieure en son milieu.

Stabilisation et vérification selon l’Eurocode 3

La stabilisation dans RF-/STEEL EC3 peut être réalisée à l’aide d’appui latéraux intermédiaires aussi bien qu’avec des appuis nodaux. Étant donné que RF-/STEEL AISC ne permet que l’entrée d’appuis nodaux excentrés, la même approche doit être utilisée dans cet exemple. Tout d’abord, la barre individuelle est divisée par des nœuds intermédiaires et définie comme un ensemble de barres.

Cet ensemble de barres doit être calculé dans RF-/STEEL EC3 selon l’Eurocode 3 (CEN). Par défaut, le calcul d’ensembles de barres est réalisé selon la Section 6.3.4 Méthode générale conformément à EN 1993-1-1. Pour définir le support excentrique de la membrure supérieure, l’appui uY’ avec l’excentrement ez’ de -250 mm (membrure supérieure) est défini sur le nœud intermédiaire de la fenêtre 1.7.

Figure 06 – Définition de l’appui nodal

La vérification est réussie avec un ratio de 56 % et un facteur de charge critique résultant αcr,op de 3,067. Le mode propre de la poutre affiche un mode de flambement à segments dû à la stabilisation.

Figure 07 – Résultats et mode propre du calcul selon EC3

Stabilisation et vérification selon AISC

La stabilisation dans RF-/STEEL AISC est réalisée de manière similaire à RF-/STEEL EC3, par l’entrée d’un appui nodal sur le nœud intermédiaire. Dans RF-/STEEL AISC, la vérification est également réussie avec un ratio résultant de 44 % et un facteur de charge critique de 3,003. Le mode propre affiche également un mode de flambement à segments.

Figure 08 – Résultats et mode propre du calcul selon AISC

Résumé

Les entrées cohérentes dans les modules permettent de réaliser la vérification avec différentes exigences de calcul sans formation en profondeur. Ici, les options d’entrée graphique facilitent la vérification. Dans les deux modules, il est possible de stabiliser la structure à calculer et donc d’obtenir un résultat efficace.

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