Longueurs efficaces

Pour les vérifications de flambement et de flambement par torsion lors du processus de barre de substitution, par exemple selon EN 1993-1-1 [1] 6.3.1 à 6.3.3, il est nécessaire de définir les longueurs de flambement pour que le programme puisse déterminer la charge critique de défaillance de stabilité.

Lorsqu'une longueur de flambement est attribuée à une barre ou série de barres, les réglages et longueurs de flambement correspondants sont pris en compte lors de la vérification de stabilité de l'objet. Si aucune longueur de flambement n'est définie, mais que la vérification de stabilité est activée, un avertissement est affiché dans le tableau Erreurs & Avertissements en tant que résultat.

Base

Dans l'onglet Base, des réglages fondamentaux doivent être effectués. Les coefficients de longueur de flambement et les appuis nodaux peuvent être définis dans l'onglet Appuis nodaux et longueurs de flambement. Les options d'entrée sont adaptées à la Norme enregistrée dans les paramètres de base du modèle.

Boite de dialogue « Nouveaux longueurs efficaces »

Prendre en compte les longueurs de flambement

Déterminez à l'aide des cases à cocher quelles formes de défaillance de stabilité doivent être vérifiées pour la barre ou le groupe de barres. Sous compression, le flambement autour de l'axe fort ou faible ainsi que le flambement par torsion peuvent être déterminants. Pour les sections asymétriques sous compression, le flambement latéral-torsion sous compression pure est également étudié en tant que combinaison entre le flambement et le flambement par torsion. L'option 'Flambement latéral-torsion' active la vérification pour le flambement latéral-torsion sous flexion.

Type de détermination du moment critique idéal

Selon la norme, différentes méthodes sont disponibles pour déterminer le moment critique de flambement latéral M_cr (moment de bifurcation). La méthode des valeurs propres est pré-sélectionnée. Si vous souhaitez définir la valeur manuellement, activez l'option 'Personnalisé'. Pour certaines normes, d'autres options sont disponibles. Par exemple, lors de la conception selon AISC 360, le moment critique idéal peut être déterminé selon le chapitre F.

Axes de flambement

En général, le comportement de flambement autour des 'axes principaux y/u et z/v' doit être examiné. Cependant, pour les sections asymétriques, il peut être nécessaire de considérer également le flambement autour des 'axes de section y et z', en plus des axes u et v. Ce cas particulier est pertinent, par exemple, pour les vérifications des profils d'angle dans les pylônes à treillis.

Axes principaux u/v et axes d’entrée y/z de l’angle

Type de barre

Les normes comme GB 50017 [2] font la distinction entre différents types de structures lors de la vérification de stabilité. Vous pouvez catégoriser la barre dans cette section comme une console ou une poutre supportée des deux côtés.

Type de coefficient de longueur de flambement

Les normes américaines de conception distinguent les valeurs théoriques des valeurs recommandées pour les coefficients de longueur de flambement. Les coefficients de longueur de flambement, définissables en tant que modèles pour les barres encastrées d'un côté, par exemple, sont ajustés en fonction de la sélection.

Options

Avec la case à cocher 'Importer de l'analyse de stabilité', il est possible d'utiliser les figures de flambement pour fixer les coefficients de longueur de flambement. Les paramètres correspondants peuvent être définis dans l'onglet supplémentaire Importer de l'analyse de stabilité.

Appuis nodaux et longueurs de flambement

Définir les appuis nodaux et les longueurs efficaces

Appuis nodaux

Les appuis nodaux sur la barre ou la série de barres définissent les conditions aux limites pour la vérification de flambement par torsion. De plus, les appuis nodaux sont utilisés pour diviser la barre ou la série de barres en segments.

Pour définir les appuis, vous pouvez sélectionner des variantes typiques dans une liste dans la colonne 'Type d'appui'. Alternativement, vous pouvez activer (appui fixe) ou désactiver (pas de support) les cases à cocher dans les cellules des colonnes respectives.

Sélection du type d’appui

En plus d'un appui fixe ou lâche, des valeurs de ressort sont possibles pour certaines directions. Pour cela, utilisez le menu contextuel des cellules. La rigidité des ressorts peut être entrée dans la section Appuis nodaux - Données supplémentaires.

Sélection du ressort de maintien

Nœuds intermédiaires

Vous pouvez définir les conditions de support non seulement au début et à la fin de l'objet mais aussi aux nœuds intermédiaires. Les nœuds intermédiaires sont des nœuds standard entre les barres d'une série de barres ainsi que les nœuds sur les barres (voir chapitre Nœuds du manuel RFEM). Après l'insertion, les numéros sont mentionnés dans la colonne 'Nœud'.

La définition des nœuds intermédiaires ne dépend pas des numéros de nœuds, mais de l'ordre sur la barre : .1 désigne le premier nœud intermédiaire à partir du début de la barre, .2 le second, etc. Si une barre, à laquelle est attribuée une longueur de flambement, a dans le modèle plus ou moins de nœuds intermédiaires que ceux indiqués ici, la considération est faite à partir du début de la barre. Les entrées ou nœuds excédentaires sont ignorés.

Pour insérer manuellement un nœud intermédiaire, cochez la case 'Nœud intermédiaire'. Avec le bouton , vous pouvez ajouter de nouveaux nœuds intermédiaires. Pour supprimer un nœud intermédiaire, sélectionnez la ligne et cliquez sur le bouton . Le menu contextuel du tableau offre également des options pour modifier les lignes.

Alternativement, utilisez le bouton pour reprendre les nœuds intermédiaires d'un objet depuis le modèle. Sélectionnez la barre ou la série de barres dans la fenêtre de travail. Le nombre de nœuds intermédiaires sera alors transféré dans le tableau.

Si la longueur de flambement est attribuée à une barre ou série de barres, vous pouvez vérifier l'affectation des nœuds avec le bouton . Après avoir sélectionné un nœud dans la fenêtre de travail, la ligne de l'appui intermédiaire correspondant (si défini) est sélectionnée dans le tableau.

Coefficients de longueur de flambement

Le tableau 'Coefficients de longueur de flambement' est ajusté au nombre d'appuis nodaux. Si aucun nœud intermédiaire n'est défini, il n'existe qu'un seul 'segment'. Vous pouvez ajuster la longueur de flambement de ce segment aux conditions de bord en réduisant ou augmentant les coefficients de longueur de flambement pour les diverses formes de défaillance.

Les supportations par appui aux nœuds intermédiaires divisent la barre ou la série de barres en segments pour les différents cas de défaillance :

• Un appui en z/v divise la longueur pour le flambement autour de l'axe principal fort avec le coefficient k_y/u.
• Un appui en y/u divise la longueur pour le flambement autour de l'axe principal faible avec le coefficient k_z/v.
• Une encastrement autour de x divise la longueur pour le flambement par torsion avec le coefficient k_T.

La flèche dans une colonne symbolise un coefficient de longueur de flambement couvrant plusieurs segments. Cela se produit lorsqu'il n'y a pas de support intermédiaire dans le tableau 'Appuis nodaux'.

Vous pouvez ajuster le coefficient de longueur de flambement, et donc la longueur de flambement d'un segment, en saisissant directement le coefficient ou en sélectionnant un des cas prédéfinis dans la liste du menu contextuel des cellules.

Sélection du facteur de longueur efficace

La longueur de flambement utilisée pour la vérification d'une forme de défaillance à un endroit dans le segment est obtenue en multipliant la longueur du segment par le coefficient de longueur de flambement correspondant.

Vous pouvez également spécifier directement les longueurs de flambement. Pour ce faire, cochez la case 'Valeurs absolues'. Les titres des colonnes seront alors modifiés en unités de longueur.

Lors de la vérification du flambement latéral-torsion avec le solveur de valeurs propres, chaque segment de l'objet est considéré avec les appuis correspondants. Le programme détermine le moment critique de flambement latéral idéal M_cr à l'aide d'un modèle de barre de substitution interne à quatre degrés de liberté (φ_x, φ_z, u_y, ω) et des appuis nodaux définis. Si vous avez sélectionné l'entrée personnalisée pour M_cr dans l'onglet Base, vous pouvez définir manuellement le moment critique de flambement latéral pour chaque segment. Cette valeur est ensuite utilisée pour toutes les positions de vérification à l'intérieur du segment.

Appuis nodaux – Données supplémentaires

Cette section est affichée lorsqu'un ressort est défini en tant qu'appui nodal ou lorsqu'un support latéral en y/u est présent sans encastrement rigide autour de x. Vous pouvez définir en détail les paramètres ici.

Définir les propriétés des ressorts et l’excentrement

Indiquez les caractéristiques des 'ressorts' présentes pour le support latéral ou la rotation autour des axes supportés. Vous pouvez également définir les rigidités des ressorts de gauchissement.

L' 'excentricité' se rapporte au support latéral en y/u. Selon la position de la semelle comprimée, elle peut avoir un effet stabilisant ou déstabilisant sur le flambement latéral-torsion. La liste offre un support sur le flanc supérieur ou inférieur ainsi que la possibilité de définition manuelle.

Les rigidités des ressorts et les excentricités sont respectivement prises en compte lors de la détermination du moment critique de flambement latéral avec la méthode des valeurs propres.

Importer de l'analyse de stabilité

L'onglet Importer de l'analyse de stabilité est visible lorsque la case correspondante dans l'onglet Base est activée. Ici, vous pouvez sélectionner les figures de flambement et les barres dont les coefficients de longueur de flambement k_y/u ou k_z/v doivent être utilisés.

Importation d’une longueur efficace à partir de l’analyse de stabilité

Autour de l'axe y/u / Autour de l'axe z/v

Indiquez de quels cas de charge de l'analyse de stabilité les longueurs de flambement doivent être importées. Vous pouvez définir une forme propre spécifique à un cas de charge pour chaque axe principal.

Les formes propres sont des propriétés d'un cas de charge ou d'une combinaison de charges. Sélectionnez d'abord, dans la liste 'Cas de charge/Combinaison de charges', la situation de charge déterminante pour la figure de flambement. La liste ne contient que les cas de charge et les combinaisons de charges pour lesquels une analyse de stabilité a été spécifiée.

Ensuite, définissez le 'Numéro de forme' dominant. La liste des formes propres est disponible pour tous les cas de charge et les combinaisons calculées.

Sélection du mode propre

Avec le bouton , vous pouvez afficher les formes propres dans la fenêtre graphique du programme principal.

Ensuite, sélectionnez le 'Numéro de la barre' dans la liste. Avec le bouton , vous pouvez également déterminer graphiquement la barre dans la fenêtre de travail.

Coefficients de longueur de flambement

La table affiche les coefficients de longueur de flambement importés de l'analyse de stabilité pour les deux axes principaux. Si vous souhaitez ajuster manuellement une valeur, activez la case 'Personnalisé' en haut de la section 'Autour de l'axe'. Cela rend le champ de saisie accessible.

Les coefficients de longueur de flambement affichés ici sont transférés dans l'onglet Appuis nodaux et longueurs de flambement. Ils ne sont plus éditables là-bas.

Avec l'option 'Valeurs absolues', vous pouvez également reprendre les longueurs de flambement L_cr,y/v et L_cr,z/v des barres à partir des résultats de l'analyse de stabilité. Cette option peut être exploitée, par exemple, si la longueur de flambement pour une série de barres doit être appliquée à partir d'une barre incluse.