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13.01.2021

Calcul d'une poutre treillis soudée

Cet article technique traite du calcul des composants structuraux et des sections d’une poutre treillis soudée à l’état limite ultime. L’analyse des déformations à l’état limite de service est également décrite.

Le modèle est basé sur l'exemple 1.4 de la littérature [1]. La Figure 01 montre le système structural avec ses dimensions ainsi que les sections utilisées.

Actions et efforts internes de calcul

Les actions caractéristiques pour cette structure partielle sont résumées dans {%}#Refer [1]]] et transférées dans les cas de charge correspondants. Une génération de charge sur le modèle 3D est certainement plus réaliste et préférable pour ce bâtiment. Les combinaisons des situations de projet à l’ELU et à l’ELS sont générées automatiquement dans RFEM ou RSTAB.

Les efforts internes et les moments, ainsi que les déformations dans les combinaisons de charges, sont calculés selon l’analyse du premier ordre. Il en résulte les efforts internes de calcul suivants pour la vérification à l’état limite ultime (Figure 02).

Classification des sections

Pour déterminer la classe de la section, un premier cas de calcul est créé dans RF-/STEEL EC3 pour toutes les barres et sans analyse de stabilité. La classe de section est calculée par la position x pour les efforts internes disponibles. Le Navigateur-Résultats permet un affichage graphique de la classe de la section résultante. Toutes les sections sont de classe 1 ; ainsi, la vérification plastique des sections selon la Section 6.2.9 de {%}#Refer [1]]] est possible.

Vérification à l’ELU

À présent, les analyses de stabilité et de section pour les barres transversales ainsi que les membrures supérieure et inférieure sont effectuées. Pour calculer les barres transversales (barres 1 à 16), un second cas de calcul est créé dans RF-/STEEL EC3. L'analyse de stabilité est effectuée selon la Section 6.3.1 de [1]. Le facteur de longueur efficace pour les axes fort et faible est défini sur 0,75 conformément à la Section BB.1.3 (3) B dans [1]. Voir les ratios de vérification sur la Figure 04.

Un troisième cas de calcul est créé dans RF-/STEEL EC3 pour le calcul de la membrure inférieure. Comme il existe également des efforts de traction dans la membrure inférieure sous l’effet d’aspiration du vent, seules les vérifications de la section sont nécessaires. De plus, il n’est pas nécessaire d’effectuer le calcul avec une section nette, car les barres transversales sont soudées aux membrures et il n’y a donc pas de trous dans la section. Voir les ratios de vérification sur la Figure 05.

Pour calculer la membrure supérieure, un quatrième cas de calcul est créé dans RF-/STEEL EC3 et l’ensemble de barres correspondant est sélectionné. Contrairement à [1], la vérification est effectuée par la méthode générale selon la partie 6.3.4 dans {%}#Refer [2]]] pour mieux représenter le contour conditions. Un maintien latéral et de torsion est supposé sur les appuis. Aucun maintien latéral ou torsionnel ne peut être supposé aux points de connexion des pannes sur la membrure supérieure. Un appui latéral est appliqué sur la membrure supérieure et un ressort de rotation résulte de la déformation de la section HE-B 240. Voir les ratios de vérification sur la Figure 06.

Vérifications à l’ELS

Un cinquième cas de calcul est créé dans RF-/STEEL EC3 pour le calcul de la membrure inférieure. Dans ce cas, seules les combinaisons de charges à l’ELS sont sélectionnées. Dans [2], aucune information sur les déformations admissibles n'est donnée. Ils doivent être coordonnés avec le client en fonction du projet. Par conséquent, cette analyse est adaptée à la valeur limite de L/200 mentionnée dans la pré-norme. Voir les ratios de vérification sur la Figure 07.

Vérification des assemblages

Cet article ne décrit pas le calcul des assemblages soudés des nœuds de membrure ainsi que la connexion du treillis aux appuis externes maintenus. Le calcul de l'assemblage de la platine d’about dans la membrure inférieure selon la méthode CIDECT et à l'aide du modèle aux éléments finis est expliqué en détail dans cet article technique :


Liens
Références
  1. bauforumstahl eV. Beispiele zur Bemessung von Stahltragwerken nach DIN EN 1993 - Eurocode 3. Berlin : Ernst & Sohn, 2013
  2. Eurocode 3 : Eurocode 3: Calcul des structures en acier - Partie 1‑1: Règles générales et règles pour les bâtiments. (2010) Berlin : Beth Verlag GmbH


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