2937x
001527
11.07.2018

Influence d’une charge linéique sur un vitrage isolant

La proportion de verre utilisée lors de la planification d’un bâtiment augmente. L’architecture moderne vise en effet à la conception de bâtiments plus lumineux. Cependant, les ingénieurs spécialisés doivent faire face à de nouveaux défis lors de la planification. Les façades vitrées jusqu’au plafond chargées par une rambarde en sont un exemple. L’influence de ce chargement, ainsi que le calcul de la déformation, sont présentés dans cet article.

Modèle de calcul

Le modèle d’analyse est un vitrage isolant d’une hauteur de 2 m et d’une largeur de 1 m. La charge horizontale de 0,5 kN est appliquée sur 1,10 m. Le vitrage isolant 5-16-5 a été choisi comme structure de vitrage.

Calcul des déformations

La vérification des deux vitrages est complexifiée par le solide contenu entre eux. Le chargement d'une vitre entraîne inévitablement la charge de la deuxième vitre en raison du système couplé et, par conséquent, une distribution de charge sur les deux vitres. La taille de la distribution de charge dépend de la structure de vitrage sélectionnée ou de la rigidité des vitrages individuels.

Les logiciels d’analyse aux éléments finis (tels que RFEM ou RF-GLASS) sont généralement utilisés pour analyser le verre isolant, ce qui permet de résoudre le problème structurel. Cependant, des formules pour la vue analytique sont également présentées dans [1].

Les valeurs suivantes sont les résultats si les déformations sont calculées manuellement pour cet exemple.

Calcul d’un solide sous charge unitaire


Calcul des quantités auxiliaires




Pression dans l’espace entre deux vitrages

Il est maintenant possible de déterminer la flèche à mi-travée à partir de ces valeurs.

À partir de la charge uniformément distribuée


ainsi que la charge interne

résulte une déformation résultante de la vitre chargée de
6,0 mm - 2,2 mm = 3,8 mm.

Cette valeur correspond presque exactement au calcul numérique de RF-GLASS : uz = 3,5 mm. De légères différences surviennent car les formules de calcul sont linéarisées et le logiciel calcule selon la théorie des grandes déformations et utilise une approche de la capacité portante de la membrane.

Le vitrage secondaire chargé est déformé par la pression de gaz dominante dans l’espace entre vitrages. Comme les deux vitres ont la même rigidité, cette valeur a déjà été calculée avec uz = 2,2 mm.

Conclusion

La théorie de calcul de [1] montre qu’il est possible de vérifier manuellement les systèmes liés. Le calcul manuel devient plus complexe lorsque le système est modifié, par exemple lorsque différentes rigidités de vitrage ou encore du verre stratifié de sécurité pour un côté du vitrage sont utilisés. Le calcul assisté par ordinateur, par exemple avec RF-GLASS, offre à l’ingénieur une aide et une facilité optimales.

Auteur

M. Lex est responsable du développement de produits pour les structures en verre et de l'assurer de la qualité du programme RFEM. Il fournit également un support technique pour nos clients.

Liens
Références
  1. Feldmeier, F.: Klimabelastung und Lastverteilung bei Mehrscheiben-Isolierglas, Stahlbau 75, Seiten 467 - 478. Berlin: Ernst & Sohn, 2006
Téléchargements


;