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25.01.2022

Longueurs efficaces des contreventements en X selon l'AISC 360-16 dans RFEM 6

Définir une longueur efficace appropriée est essentiel pour obtenir la capacité de calcul de barre adaptée. Dans le cas d'un contreventement en X connecté au centre, les ingénieurs se demandent souvent si toute la longueur de bout en bout de la barre doit être utilisée ou si il suffit d'utiliser la moitié de la longueur à laquelle les barres sont connectées.Cet article décrit le recommandations fournis par l'AISC et donne un exemple de définition de la longueur efficace des contreventements en X dans RFEM.

Dans de nombreux cas, la longueur efficace peut être considérée comme la moitié de la longueur de barre (0,5 L) pour les contreventements en compression chargés concentriquement dans le plan et hors du plan, comme stipulé dans l'Annexe 7 de l'AISC 360. -16. Les contreventements doivent avoir des sections identiques avec des efforts de compression et de traction similaires et sont fixés en leur milieu [1].

De plus, l'AISC permet que la longueur efficace soit considérée comme la moitié de la longueur de barre lorsque les barres ne sont pas prévues de subir des déformations inélastiques cycliques importantes et que le coefficient de modification de la réponse sismique R est égal à 3 ou moins [2].

Des longueurs non contreventées plus importantes pour le flambement hors plan peuvent être requises pour les portiques contreventés en X avec des efforts de contreventement non équilibrés, en particulier ceux avec des assemblages continus au milieu [1]. Il peut également ne pas être utile d'utiliser la moitié de la longueur de la barre lorsque l'on considère un contreventement dans un système résistant aux efforts sismiques (SFRS) qui est supposé subir des déformations cycliques inélastiques importantes. À titre d'exemple, les contreventements en X appliqués sur des portiques spécialement contreventés de manière concentrique (SCBF) doivent utiliser toute la longueur de la barre [2].

Exemple

L'exemple décrit dans cet article suppose que la longueur efficace des contreventements en X en acier peut être considérée comme la moitié de la longueur de la barre. Deux options pour définir la longueur efficace sont présentées à titre comparatif.

Dans l'onglet Général de la boîte de dialogue « Longueurs efficaces », l'utilisateur peut sélectionner les vérifications de flambement requises ainsi que d'autres facteurs appropriés (Figure 1).

Dans l'onglet « Appuis nodaux et longueurs efficaces », les facteurs de longueur efficace K peuvent être ajustés.

La première option consiste à conserver les contreventements en X sur toute leur longueur (Figure 2). L'option « Facteurs de longueur efficace » doit être utilisée ici, car le nœud central auquel assigner l'appui nodal est inexistant. Le facteur de longueur efficace K est défini sur 0,5 pour considérer la moitié de la longueur de la barre. Le facteur k utilisé ici n'est pas adapté à la condition d'extrémité de barre.

La deuxième option consiste à diviser physiquement les barres en deux parties et à connecter les quatre barres à l'aide d'un nœud standard au niveau de l'intersection (Figure 3). L'ajout d'un nœud sur une barre ne fonctionne pas car il ne peut être associé qu'à l'une des barres du contreventement en X.

Les résultats globaux et les rapports de vérification sont comparables d'une méthode à l'autre. Les formes déviées affichées ci-dessous sont légèrement différentes et la forme déviée réelle peut se positionner quelque part entre les deux. La première option peut être favorisée afin de limiter le nombre total de barres et éviter le partage de charge entre les contreventements connectés.


Auteur

Cisca est responsable du support technique client et du développement des logiciels Dlubal pour le marché nord-américain.

Références
  1. ANSI/AISC 360-16, Specification for Structural Steel Buildings
  2. Heath Mitchell, S.E., P.E., Modern Steel Construction, Steel Interchange, January 2013