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30.04.2019

Comparaison des facteurs de charge critique pour le déversement avec plusieurs modules et selon différentes méthodes

Le facteur critique pour le déversement ou le moment de flambement d'une poutre à travée simple sera comparé selon différentes méthodes d'analyse de stabilité.

Structure et charge

Cet exemple traite d'une poutre à travée simple de 15 m de long avec une section IPE 400 en acier S355. La charge appliquée est de 5 kN/m et le poids propre est négligé.

Vérification sans stabilisation

La vérification peut être effectuée à l'aide des paramètres standards (barre équivalente) du module additionnel RF-/STEEL EC3 selon l'Annexe nationale allemande, mais elle ne sera pas satisfaisante.

Le moment critique de flambement est ici seulement de 72,61 kNm. Cette valeur est confirmée par les formules habituellement utilisées dans la littérature spécialisée.

Vérification avec stabilisation de la semelle supérieure

Le déplacement de la semelle supérieure est stabilisé à l'aide d'une barre transversale fictive connectée au milieu de la semelle supérieure.

Cette stabilisation peut être effectuée dans RF-/STEEL EC3 à l'aide d'un maintien intermédiaire latéral et sans avoir à diviser la barre.

Le calcul ensuite effectué selon la Section 6.3.2.3 de l'EN 1993-1-1 [1] aboutit à une vérification réussie, avec un moment critique de flambement de 209,52 kNm.

Comparaison avec la méthode générale pour la vérification d’un ensemble de barres

À l'étape suivante, la vérification est effectuée selon la méthode générale comme vérification d’un ensemble de barres. Pour cela, la barre peut être copiée dans la direction Y, appuis et charge inclus, avec une division au milieu et un ensemble de barres peut être créé.

Dans RF-/STEEL EC3, l'ensemble de barres est maintenant sélectionné pour la vérification dans un nouveau cas de calcul. La fenêtre « 1.7 Appuis nodaux » s'affiche au lieu de la fenêtre « 1.5 Longueurs efficaces - Barres ». Deux appuis avec maintien selon φ x' et u y' sont définis par défaut en début et en fin d'ensemble de barres.

Un autre appui avec un excentrement de - 200 mm dans la direction z locale doit être créé pour stabiliser l'ensemble en son centre.

Les appuis peuvent être facilement affichés à l'aide d'un bouton dans la fenêtre de vue partielle.

La vérification est réussie avec un facteur critique s'élevant à 1,49.

Le moment critique de flambement de 209,54 kNm correspondant au dernier calcul peut être déterminé à l'aide du moment maximal.

La valeur de l'élancement de la poutre est de 1,488. Elle est utile pour appliquer l'imperfection dans la prochaine étape.

Comparaison avec l'analyse de gauchissement

Dans l'étape suivante, le facteur critique est comparé avec l'analyse de gauchissement, c'est-à-dire que sept degrés de liberté sont utilisés au lieu de quatre.

L'option « Réaliser l'analyse de gauchissement » de l'onglet « Torsion de gauchissement » de la boîte de dialogue « Détails » doit être cochée.

Il est nécessaire de contrôler les appuis nodaux et, si nécessaire, de les ajuster, comme c'est le cas pour la méthode selon 6.3.4 de l'EN 1993-1-1.

Une valeur d'imperfection de L/400 apparaît dans la fenêtre 1.13.

Cette vérification est plus favorable et aboutit à un facteur critique de 1,489, ce qui correspond bien aux vérifications précédentes.

Comparaison avec le module additionnel RF-/FE-LTB

Dans la dernière étape, la poutre à travée simple (ensemble de barres) est calculée avec le module additionnel RF-/FE-LTB et le facteur critique sera de nouveau comparé.

Les appuis nodaux définis sur l'ensemble de barres sont directement importés dans le module RF/FE-LTB.

Il n'est cependant pas possible de définir un excentrement. Le maintien intermédiaire n'est donc pas défini comme un appui nodal, mais comme un ressort de fin de barre dans la fenêtre 1.6.

Veillez à appliquer l'excentrement lorsque vous entrez la charge, sans quoi un calcul trop favorable serait effectué.

L'imperfection est paramétrée manuellement sur 1,875 cm pour le premier mode propre.

Le résultat final aboutit à un facteur critique de 1,489 qui correspond à tous les calculs précédents.


Liens
Références
  1. Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten − Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 2010
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