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16.05.2018

Calcul de la semelle inférieure d’un pont roulant suspendu suspension selon NF EN 1993-6

Pour les ponts roulants suspendus, la nervure inférieure de la poutre de roulement est soumise à une flexion locale due aux charges de galets en plus de la capacité portante principale. La membrure inférieure se comporte comme une dalle en raison de ces contraintes locales de flexion et présente une condition de contrainte biaxiale [1].

État limite ultime

Il faut vérifier que les charges de galets peuvent être absorbées par la membrure inférieure. Dans [2] , Chapitre 6.7, Équation 6.2, la formule suivante est donnée :

Ff,Rd = leff · tf2 · fyγM04 · m · 1 - σf,EdfyγM02


leff = longueur efficace selon [2] , Tableau 6.2
m = bras de levier de la charge de galet au niveau de la transition entre la semelle et l'âme selon l'Équation 6.3 de [2]
σf,Ed = contrainte de flexion dans le centre de gravité de la semelle due à la charge globale

La condition suivante doit être remplie :
Fz,Ed Ff,Rd

L'emplacement de vérification dans la poutre de roulement ainsi que l'empattement des essieux des charges de roue doivent être considérés, en particulier pour le calcul de la longueur efficace selon le Tableau 6.2 de [2].

État limite de service / à la fatigue

Pour le calcul des ponts roulants à l'état limite de service selon [2] , il est nécessaire de déterminer les contraintes locales de flexion dans la semelle inférieure dues aux charges de galets selon [2] , Chapitre 5.8. Le calcul des coefficients nécessaires est effectué selon le Tableau 5.2 de [2]. De plus, vous devez superposer les contraintes globales respectives avec les contraintes locales dues aux charges de roue dans le calcul de structure.


Selon le NCI (Allemagne) du Chapitre 5.8 de l'EN 1993-6, une réduction des contraintes locales à 75 % pour cette superposition est autorisée. Ce calcul vérifie le comportement élastique de la semelle inférieure.

Contraintes locales dans la semelle inférieure

Il existe différentes méthodes pour déterminer les contraintes locales dans la semelle inférieure, qui sont également présentées dans [3]. Dans [2] , le calcul selon la directive FEM 9.341 « Contraintes locales de poutre » a été repris. Les contraintes sont calculées ici aux points locaux 0, 1 et 2, comme le montre la Figure 01.

Les contraintes sont déterminées à partir des formules suivantes :

Direction longitudinale de la poutre :

σox,Ed,ser,i = cx,i · Fz,Edtf2

Direction transversale de la poutre :

σoy,Ed,ser,i = cy,i · Fz,Edtf2


cx,i and cy,i selon le Tableau 5.2 de [2]

μ = 2 · nb - tw
selon [2], Chapitre 5.8 (4), Équation 5.7

Il convient de noter que les contraintes de chaque roue doivent être superposées dans le cas d'un empattement faible xw 1,5 b (voir la Figure 02). Voir [2] , Chapitre 5.8 (8)

Superposition avec contraintes globales

Selon le chapitre 7.5 de [2] , les contraintes locales dans la semelle la plus longue doivent être superposées aux contraintes globales du calcul de structure :

σv,Ed,ser = (σx,Ed,ser)2 + (σy,Ed,ser)2 - (σx,Ed,ser)( σy,Ed,ser) + 3(τEd,ser)2   fyγM,ser


σΣx,Ed,ser = σx,Ed,ser + 0,75 · σox,Ed,ser

σΣy,Ed,ser = 0.75 · σoy,Ed,ser

Résumé

Plusieurs facteurs doivent être considérés pour le calcul de la semelle inférieure. L'emplacement prévu dans la poutre de chemin de roulement joue un rôle particulièrement important dans la détermination de la longueur efficace. De plus, l'empattement des roues est important car les charges de roue et leurs contraintes locales peuvent se superposer en cas de faible distance.

Littérature

[1] Seeßelberg, C. Gare centrale : Bemessung und konstruktive Gestaltung nach Eurocode, 5e édition. Berlin : Bauwerk, 2016
[2] Eurocode 3 : Vérification des structures en acier - Partie 6 : Structures porteuses de grues; EN 1993-6:2007 + AC:2009
[3]Petersen, C. (1982). Stahlbau, 4e édition. Wiesbaden : Springer Vieweg, 2013

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