Classification des sections selon l'EN 1999-1-1

• Les sections de classe 1 sont celles qui peuvent former une articulation plastique avec la capacité de rotation requise pour l'analyse plastique sans réduction de la résistance.
• Les sections de classe 2 sont celles qui peuvent développer leur résistance plastique en flexion, possédant néanmoins une capacité de rotation limitée en raison du flambement local.
• Les sections de classe 3 sont celles dans lesquelles la contrainte calculée dans la fibre de compression extrême de la barre en aluminium peut atteindre sa limite d'élasticité, le flambement local est néanmoins susceptible d'empêcher le développement de la résistance plastique en flexion complète.
• Les sections de classe 4 sont celles dans lesquelles un flambement local se produira avant que la limite d'élasticité ne soit atteinte dans une ou plusieurs parties de la section.

Types de base d'éléments de section

La classification d'une section dépend du rapport largeur/épaisseur b/t de ses éléments soumis à la compression. Selon EN 1999-1-1 [1] , 6.1.4.2 (6), les parties à parois minces sont classées dans les types de base suivants.

• éléments à ailettes plats
• éléments internes plats
• éléments internes courbés

Ces éléments peuvent être non renforcées ou renforcées par des nervures de renforcement longitudinales, des lèvres en angle ou des boudins (Figure 1).

Paramètres de l'élancement

La sensibilité d'un partie plat non renforcé au voilement local est définie par le paramètre β. Selon EN 1999-1-1, 6.1.4.3 (1), les valeurs suivantes lui sont attribué.

• éléments internes plats sans gradient de contrainte ou en ailette plats sans gradient de contrainte ou de compression maximale au bout
  β = b/t | EN 1999-1-1, (6.1)
• éléments internes avec un gradient de contrainte aboutissant dans un axe neutre au centre
  β = 0,40 · b/t | EN 1999-1-1, (6.2)
• éléments internes avec gradient de contrainte et éléments en saillie avec compression maximale à la racine
  β = η · b/t | EN 1999-1-1, (6.3)

b : Largeur de la partie de la section
t : Épaisseur de la section
η ... Coefficient du gradient de contrainte donné par les expressions suivantes :
η = 0,70 + 0,30 · ψ pour 1 ≥ ψ ≥ -1 | EN 1999-1-1, (6.4)
η = 0,80/(1 - ψ) pour ψ <-1 | EN 1999-1-1, (6.5)
ψ ... rapport des contraintes aux bords de la plaque considérée par rapport à la contrainte de compression maximale. En règle général, l'axe neutre doit représenté l'axe neutre élastique, mais il est permis d'utiliser l'axe neutre plastique pour vérifier si une section est de classe 1 ou 2.

Les paramètres d'élancement pour les parties de section raidies plates sont fournis dans l'EN 1999-1-1, 6.1.4.3 (3).

L'EN 1999-1-1, 6.1.4.3 (4) contient des informations sur les paramètres d'élancement pour les parties de section internes courbées plates, non raidies et maintenues des deux côtés. L'EN 1999-1-1, 6.1.4.3 (5) traite des paramètres d'élancement des profilés tubulaires à parois minces.

Classification des parties de section

Les paramètres d'élancement β calculés doivent être comparés aux valeurs limites β₁ à β₃ , qui sont déterminées selon le tableau 6.2 de l'EN 1999-1-1 (voir ci-dessous).
ε = √ (250/f_o )
f_o en N/mm²

Classification des matériaux selon le tableau 3.2	Élément interne			Ailette
	β1/ε	β2/ε	β3/ε	β1/ε	β2/ε	β3/ε
Classe A, sans soudures	11	16	22	3	4,5	6
Classe A, avec soudures	9	13	18	2,5	4	5
Classe B, sans soudures	13	16,5	18	3,5	4,5	5
Classe B, avec soudures	10	13.5	15	3	3,5	4

La classification distingue les poutres en flexion et les barres en compression. Les limites suivantes sont définies dans l'EN 1999-1-1, 6.1.4.4 (1).

Parties de section dans les poutres en flexion
β ≤ β₁ → classe 1
β₁ <β ≤ β₂ → classe 2
β₂ <β ≤ β₃ → classe 3
β₃ <β → classe 4

Parties de section dans les barres comprimées
β ≤ β₂ → classe 1 ou 2
β₂ <β ≤ β₃ → classe 3
β₃ <β → classe 4

Chaque partie de la section soumise à une compression totale ou partielle doit être assignée à une classe de section. La partie de section avec la classe de section la plus défavorable détermine la classe de la section entière. La classification des sections pour les composants structuraux avec flexion et efforts longitudinaux doit être effectuée séparément pour chaque composant de charge selon EN 1999-1-1, 6.3.3. Aucune classification n'est requise pour l'état de contrainte combiné.

Exemple

La classification est effectuée pour le profilé en I indiquée sur la Figure 02 pour la flexion seule et l'effort de compression pur.

Le système et le chargement sont indiqués sur la Figure 03.

Matériau et dimensions
EN-AW 6082 (EP, ET, ER/B) T4 | EN 1999-1-1, Tableau 3.2b
f_o = 110 N/mm²
f_u = 205 N/mm²
Classe de flambement B
ε = √ (250/f_o ) = √ (250/110) = 1,508 | EN 1999-1-1, Tableau 6.2
b_w = h - 2 ∙ (t_f + r) = 220 - 2 ∙ (8 + 12) = 180 mm
b_f = 0,5 ∙ (b - t_w - 2 ∙ r) = 0,5 ∙ (100 - 6 - 2 ∙ 12) = 35 mm

Classification des sections - Flexion seule
Âme (interne, sans soudures, classe de flambement B)
β_w = 0,4 ∙ b_w/t_w = 0,4 ∙ 180/6 = 12 | EN 1999-1-1, (6.2)
β₁ = 13 ∙ ε = 13 ∙ 1,508 = 19,6 | EN 1999-1-1, Tableau 6.2
β_w = 12 <β₁ = 19,6
L'âme est répertoriée en classe de section 1.
Semelle ( en porte-à-faux, sans soudures, classe de flambement B )
β_f = b_f/t_f = 35/8 = 4,38 | EN 1999-1-1, (6.1)
β₁ = 3,5 ∙ ε = 3,5 ∙ 1,508 = 5,28 | EN 1999-1-1, Tableau 6.2
β_f = 4,38 <β₁ = 5,28
L'âme doit être répertoriée dans la classe de section 1.
La section entière doit être répertoriée pour la flexion seule dans la classe de section 1.

Classification de la section - Effort de compression pure
Âme (interne, sans soudures, classe de flambement B)
β_w = b_w/t_w = 180/6 = 30 | EN 1999-1-1, (6.1)
β₃ = 18 ∙ ε = 18 ∙ 1,508 = 27,14 | EN 1999-1-1, Tableau 6.2
β_w = 30> β₃ = 27,14
L'âme est répertoriée en classe de section 4.
Semelle (en porte-à-faux, sans soudures, classe de flambement B)
β_f = b_f/t_f = 35/8 = 4,38 | EN 1999-1-1, (6.1)
β₂ = 4,5 ∙ ε = 4,5 ∙ 1,508 = 6,79 | EN 1999-1-1, Tableau 6.2
β_f = 4,38 <β₂ = 6,79
La semelle doit être répertoriée en classe de section 1 ou 2.
La section entière doit être répertoriée pour l'effort de compression pur dans la classe de section 4.

RF-/ALUMINUM

RF-/ALUMINIUM détermine les rapports largeur/épaisseur des parties de la section soumises à la compression et effectue la classification automatiquement. La classe de section peut également être définie individuellement dans la liste « Classification de la section » de la fenêtre « 1.3 Sections » (Figure 04). Les sections qui ne dépendent pas entièrement des spécifications définies par la norme sont répertoriées en tant que « Générales » dans RF-/ALUMINIUM et sont uniquement catégorisées en classe de section 3 ou 4.

RF-/ALUMINIUM ne considère que les parties à section non raidie selon EN 1999-1-1, Figure 6.1 (a) ainsi que les sections tubulaires à parois minces selon EN 1999-1-1, 6.1.4.3 (5). Les parties de section interne légèrement courbées, non raidies, maintenues des deux côtés selon l'EN 1999-1-1, 6.1.4.3 (4) ne peuvent être considérées que pour le calcul effectué avec la méthode analytique simplifiée. L'influence des raidisseurs selon EN 1999-1-1, 6.1.4.3 (3) n'est pas prise en compte.

La classification des sections pour les composants structuraux avec flexion et efforts longitudinaux est effectuée séparément pour chaque composant de charge dans RF-/ALUMINIUM selon l'EN 1999-1-1, 6.3.3. Cependant, il est également possible d'effectuer une classification pour l'état de contrainte combiné. Pour procéder de la sorte, décochez la case « Classifier séparément les composants de charge selon 6.3.3 NOTE 1 et NOTE 2 » dans l'onglet « État limite ultime » de la boîte de dialogue « Détails » (Figure 05).

La classification des sections dans RF-/ALUMINIUM est affichée en détail pour chaque partie de la section chargée en compression parmi les valeurs intermédiaires. La classification des sections de cet exemple pour la flexion seule et la compression pure est indiquée sur les Images 06 et 07.

La numérotation des parties de la section se trouve dans la boîte de dialogue «Parties c/t» (Figure 08).