L’EN 1993-1-1 [1] définit les quatre classes de section suivantes (également indiquées sur la Figure 1) :
- Classe 1 : sections qui peuvent former une articulation plastique avec la capacité de rotation requise pour l'analyse plastique sans réduction de la résistance
- Classe 2 : sections qui peuvent développer une résistance plastique, mais qui ont une capacité de rotation limitée en raison du flambement local
- Classe 3 : sections dans lesquelles la contrainte calculée dans la fibre de compression extrême de la barre peut atteindre sa limite de résistance, mais le flambement local est susceptible d'empêcher le développement de ma résistance plastique au moment
- Les sections de classe 4 sont celles dans lesquelles le flambement local se produit avant l'atteinte de la limite d'élasticité dans une ou plusieurs pièces de la section.
La classification est effectuée séparément pour toutes les pièces de la section en comparant les rapports largeur/épaisseur fournis avec les valeurs limites pour chaque classe, telles qu'elles sont données par la norme. Ainsi, la classe de chaque pièce de la section est définie et la classe la moins favorable prévaut pour l’ensemble de la section. Les valeurs limites dépendent des éléments suivants :
- Conditions d’appui des pièces de la section (sur un ou deux côtés)
- Limite d’élasticité de l'acier utilisée sous forme de facteur ε
- Courbe de contrainte dans les pièces de section
- Ampleur de la résistance en compression
L'Eurocode 3 fournit des tableaux à partir desquels les rapports largeur/épaisseur maximaux des pièces d'une section peuvent être calculés et comparés aux valeurs limites. Par exemple, les ratios largeur/épaisseur maximaux pour classer une pièce de compression interne comme classe 3 sont déterminés par les facteurs indiqués sur la Figure 2.
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La valeur limite pour les pièces internes soumises uniquement à la compression ou à la flexion est déterminée par le facteur ε, qui est lié à la limite d’élasticité de l’acier. En revanche, pour les pièces soumises à la fois à la flexion et à la compression, la distribution des contraintes est détectée par le paramètre α (plastique, classes 1 et 2) ou ψ (élastique, classe 3).
La première représente le pourcentage de longueur de la contrainte de compression dans la pièce de la section, tandis que la seconde représente le rapport des contraintes aux limites (Figure 3). Ainsi, outre le facteur ε, la valeur limite des rapports largeur/épaisseur pour les pièces soumises à la flexion et à la compression fait intervenir le paramètre α pour les classes 1 et 2 et le paramètre ψ pour la classe 3.
Classification des sections dans RFEM 6
Le module complémentaire Vérification de l'acier proposé dans RFEM 6 pour le calcul des structures en acier effectue une classification détaillée des sections à chaque emplacement de calcul avant que celui-ci ne soit effectué. La classification de section pour chaque type de vérification est disponible dans les détails de la vérification correspondante.
Ceci est démontré pour la poutre affichée sur la Figure 4 (IPE 300, acier S355), pour laquelle le module complémentaire Vérification de l’acier a été calculé et les résultats pour chaque type de vérification sont déjà disponibles. Si vous affichez par exemple les détails de la vérification, vous remarquerez peut-être que la classification des sections est également détaillée (Figure 5).
Comme expliqué précédemment, la classification est effectuée séparément pour toutes les pièces de la section (appelées sous-panneaux dans RFEM 6, 5, dans ce cas). Ainsi, différentes classes de section peuvent être assignées à chaque sous-panneau , mais c'est la classe la moins favorable qui prévaut pour l'ensemble de la section. De cette manière, la section considérée est classée dans la classe 4 pour la vérification de section selon 6.2.4, qui est la classe de section du sous-panneau 3.
Étant donné que le sous-panneau 3 est supporté des deux côtés et est soumis à la compression, sa classification est effectuée selon le tableau 5.2 de l'Eurocode 3 [1]. La limite d'élasticité de l'acier est de 355 N/mm² et la valeur du facteur ε est donc de 0,814 (Figure 5). Sur la base de ce facteur, les valeurs limites des rapports largeur/épaisseur pour les classes 1, 2 et 3 sont calculées (λ1, λ2 et λ3 respectivement) selon le tableau ci-dessus. Le rapport c/t est ensuite calculé à partir de la longueur (c) et de l'épaisseur (t) de la section, puis comparé aux valeurs limites des classes de section. Pour ce sous-panneau, le rapport c/t fourni est supérieur à celui calculé pour la section de classe 3, la classe 4 est donc assignée au sous-panneau.
Les autres panneaux secondaires étant classés dans la classe 1, c'est le sous-panneau (par exemple, le sous-panneau n°3) avec la valeur la moins favorable qui prévaut pour l’ensemble de la section. De ce fait, la section considérée est classée en classe 4 pour la vérification de section selon 6.2.4.
Pour mieux comprendre la classification des sections, vous pouvez afficher les sous-panneaux individuels de la section dans l’onglet Sous-panneaux de la fenêtre Informations sur la section (Figure 6).
Remarques finales
La classification des sections dans RFEM 6 pour le calcul des barres en acier est effectuée selon les dispositions de l’Eurocode 3 [1]. La classification est effectuée séparément pour toutes les pièces de la section en comparant les rapports largeur/épaisseur fournis avec les valeurs limites pour chaque classe, telles qu'elles sont données par la norme.
Les valeurs limites dépendent des conditions d'appui des pièces de la section, de la limite d'élasticité de l'acier, de la courbe de contrainte dans les pièces de la section et de l'amplitude de la résistance à la compression. Une fois calculé, le rapport largeur/épaisseur est comparé à ceux-ci et la classe de chaque pièce de la section est définie. Enfin, la classe la moins favorable obtenue pour chaque sous-panneaux est assignée à l'ensemble de la section.