L’onglet Barres | Général de la boîte de dialogue « Configuration pour l’ELU » ou « Configuration pour la résistance » vous permet d’effectuer des réglages de base pour la vérification des barres et des ensembles de barres.
Les « Paramètres de calcul » sont divisés en plusieurs catégories variables en fonction de la norme.
Général
La case à cocher « Effectuer l'analyse de stabilité » permet de contrôler si, en plus des vérifications de section, des analyses de stabilité, telles que celle du flambement ou du déversement sont effectuées. Décocher cette case si vous ne souhaitez pas effectuer d’analyse de stabilité ou si les effets de stabilité ont déjà été pris en compte dans la détermination des efforts internes (par exemple, par un calcul selon l’analyse du second ordre avec imperfections et/ou réduction de la rigidité).
Si l’analyse de stabilité est activée, des longueurs efficaces ou conditions aux limites doivent être définies et assignées aux barres ou ensembles de barres correspondants. Si ce n’est pas fait, l’analyse de stabilité est impossible. Un message correspondant apparait dans le tableau des résultats Erreurs & avertissements après le calcul. Les barres de traction et les câbles sont exclus, car ils peuvent supporter des efforts de traction uniquement et ne nécessitent pas d’analyses de stabilité.
La case « Effectuer les vérifications plastiques avancées » offre la possibilité de vérifier les barres ou ensembles de barres selon la méthode dite « des efforts internes partiels ». Les paramètres peuvent être définis dans l’onglet Barres | Plasticité, disponible après avoir coché l’option.
Limites pour cas particuliers
Les normes, souvent conçues pour le calcul manuel, contiennent des formules de vérification ou des conditions d’interaction qui sont souvent adaptées uniquement à certaines combinaisons d’efforts internes. Cependant, dans le cadre du calcul de structure sur un modèle 3D, on obtient généralement des valeurs très faibles pour les efforts internes. Bien qu’elles soient insignifiantes du point de vue de l’ingénieur pour la capacité portante, elles empêchent certaines vérifications ou imposent l’utilisation de formules d’interaction moins favorables si l’on suit strictement la norme. Les « Limites pour cas particuliers » offrent donc une possibilité simple et transparente de négliger certaines forces lors de la vérification et ainsi d’éviter les problèmes susmentionnés.
La valeur limite η décrit le rapport de l’effort interne agissant à la capacité plastique de la section, déterminée de manière simplifiée à partir des valeurs de section. Il ne s’agit pas de capacités normatives de calcul : les règles spécifiques aux normes (par exemple pour la classification des sections) ne sont donc pas prises en compte, ce n’est pas le but du réglage de la limite. Vous ne devez utiliser des valeurs limites élevées qu’à des fins de test.
Si un effort interne est inférieur à la condition aux limites, la vérification s’effectue sans avertissement indiquant que l’effort interne est négligé. Cependant, dans les Détails de vérification, vous pouvez vérifier, par la mention « Négligeable » pour les efforts internes de calcul, quels efforts ont été négligés en raison des limites et n’ont pas été prises en compte lors de la vérification. Si toutes les forces à un endroit sont négligeables, seule la vérification des efforts négligeables est indiquée comme vérification.
Si le module complémentaire Flambement par flexion-torsion (7 degrés de liberté) est activé, une limite pour le bimoment et les contraintes de cisaillement dues à la torsion secondaire est également disponible pour certaines normes.
Analyse des structures à parois minces (pour les Eurocodes)
La détermination de la section efficace nécessite une approche itérative. Dans le champ de saisie « Nombre maximal d’itérations », vous pouvez définir le nombre maximal de calculs. Dès que la « Différence maximale entre les itérations » entre les résultats de deux itérations est dépassée, le calcul s’arrête.
Pour les sections doublement symétriques sous compression, sujettes au flambement local, la position du centre de gravité de la section efficace est modifiée par rapport à la section brute. L’effort de compression extérieur appliqué de manière centrée sur la section brute agit maintenant de manière excentrée sur la section efficace, ce qui génère un moment fléchissant supplémentaire. Ce moment fléchissant est pris en compte par défaut dans le calcul. Si vous ne le souhaitez pas, cochez la case « Négliger les moments de flexion dus au déplacement du centre de gravité ».
La case « Prendre en compte les largeurs efficaces selon l’EN 1993-1-5, Annexe E » permet de déterminer si l’alternative mentionnée à l’annexe E pour déterminer la section efficace pour les contraintes inférieures à la limite d’élasticité doit être utilisée.
Options (pour Eurocodes, CSA, GB, SIA, etc.)
Selon la norme, d’autres options sont disponibles dans la configuration de la capacité de charge. Elles sont présentées pour les normes sélectionnées.
EN 1993
Les sections des classes 1 et 2 peuvent être dimensionnées plastiquement. Cochez la case « Vérification élastique (y compris pour les sections des classes 1 et 2) » si ces sections doivent être vérifiées sans utiliser les réserves plastiques. Dans ce cas, vous pouvez contrôler à l’aide de la case « Utiliser la vérification selon l’équation 6.1 pour la vérification élastique » si la vérification générale doit être effectuée selon la théorie de l’élasticité. Cette approche peut être plus conservatrice, car aucune redistribution plastique partielle des contraintes, normalement autorisée dans le dimensionnement élastique, n’est prise en compte.
Pour le calcul plastique, la case « Utiliser l’interaction linéaire selon 6.2.1(7) pour la vérification des sections pour M+N » permet d'ajouter les degrés d'utilisation des efforts internes linéairement. Cette approche est conservatrice et non autorisée pour les sections de classe 4.
CSA S16
Les sections des classes 1 et 2 peuvent être vérifiées plastiquement. Cochez la case « Vérification élastique même pour les sections des classes 1 et 2 » si ces sections doivent être vérifiées sans utiliser les réserves plastiques.
Avec les autres options, vous pouvez contrôler les « Paramètres pour la résistance en compression selon 13.3.1 » et le « Facteur de l'effet de la flexion uniforme (ω1) selon 13.8.6 ».
GB 50017
Cette description est en cours de rédaction.
SIA 263
La vérification du cisaillement est généralement effectuée avec la surface de cisaillement Av efficace. Pour les sections I doublement symétriques et les sections U de classe 3, la surface de l'âme Aw peut être utilisée à la place. Cochez la case « Prendre en compte la surface de cisaillement selon 5.2.4 » pour cela.
Par défaut, l’option « Prendre en compte la vérification du gauchissement » est cochée. Cela permet d’effectue la vérification du gauchissement selon les paragraphes 4.5.4, 5.3.4 ou l’Annexe F.1. Si vous décochez la case, le gauchissement ne sera pas examiné.
Les sections de classe 3 peuvent, en cas flexion autour des deux axes avec effort normale, être vérifiées selon 5.2.6. Si vous cochez la case « Utiliser le calcul alternatif des exposants de flexion α et β selon 5.1.6.4 », les vérifications pour ces sections seront effectuées selon le paragraphe 5.1.6.4.
Flambement local (pour AISC)
Le tableau B4.1b indique les rapports largeur-épaiseur des éléments comprimés (pièces de section) de barres en flexion. Si vous vérification des sections non réglementées dans ce tableau, cochez la case afin de pouvoir définir les limites λr pour les éléments non raidis et raidis.
Cornière en compression (pour AISC)
La résistance des cornière en compression doit être déterminée pour le flambement selon E3 ou E7, et pour le déversement selon E4. La case à cocher « Utiliser le rapport d’élancement efficace selon E5 » permet d’utiliser la méthode simplifiée de vérification selon E5, où les cornières sont traitées par l’adaptation de l’élancement comme une barre chargée axialement. Elle peut être appliquée si la force de compression longitudinale est transférée par une aile. L’autre aile doit être fixée par soudure ou par un assemblage à au moins deux vis. Le calcul du rapport d’élancement efficace peut être effectué soit pour un « Treillis plan selon E5(a) », soit pour un « Treillis tridimensionnel selon E5(b) ».
La méthode décrite dans E5 permet l’utilisation de longueurs d’ailes inégales, connectées par l’aile la plus courte, à condition que l’élancement équivalent soit augmentée d’un montant prenant en compte le rapport de la longueur de l’aile la plus longue à la longueur de l’aile la plus courte. Indiquez l’aile la plus longue ou la plus courte à « Assemblage via ».
Vérification des profilés formés à froid (pour Eurocodes, AISC, CSA)
Certaines normes de calcul permettent les vérifications des profilés formés à froid. Elles sont présentées pour les normes sélectionnées.
EN 1993
Par défaut, la case « Effectuer la vérification des profilés formés à froid » est cochée. Les barres avec ces sections sont alors vérifiées selon l’EN 1993-1-3. Si vous décochez la case, la vérification des profilés formés à froid est effectué selon l’EN 1993-1-1.
Le « Coefficient k du procédé de formage selon 3.2.2(3) » influence le calcul de la limite d’élasticité élevée fya. Vous pouvez choisir la méthode de fabrication du profil. La liste propose deux options :
- Formage par profilage (k = 7) (k = 7)
- Autres méthodes de formage (k = 5)
Si vous cochez la case « Utiliser la vérification élastique selon 6.1.6 », les vérifications des contraintes sont effectuées conformément à l’EN 1993-1-3, 6.1.6. Cette méthode utilise pour toutes les combinaisons d’efforts internes les formules de contrainte élastique (6.11a), (6.11b) ou (6.11c). Les méthodes de vérification plastiques plus économiques qui peuvent être appliquées à certaines configurations de forces sont alors exclues.
Si la case « Considérer l’âme comme raidie selon Tab. 6.1 » est cochée, la résistance de l’âme sous charge locale n’est pas déterminée. Aucun flambement local ne peut se produire.
La case « Déterminer la résistance de l'âme sous charge locale selon 6.1.7 » permet de contrôler si les vérifications contre le voilement local de l’âme, le ripage de l'âme ou le flambement local sont effectuées. La condition préalable est qu’un appui de calcul correspondant soit défini.
La vérification du déversement des éléments en flexion n’est pas applicable selon l’EN 1993-1-3, 6.2.4(2) si la section présente une différence angulaire marquée entre les axes principaux de la section efficace et les axes principaux de la section brute. Le champ de saisie pour l’« Inclinaison limite des axes principaux selon 6.2.4(2) » permet de définir l’angle αlim jusqu’auquel la vérification est encore possible.
AISC 360
Déterminez si la « Vérification des profils formés à froid selon la norme » AISC 360 ou AISI 100 doit être effectuée.
Pour les « Barres hors des limites d’application » du tableau AISI B4.1-1, vous pouvez utiliser la case pour choisir si le facteur de sécurité Ω ou le facteur de résistance Φ doit être appliqué selon AISI S100, A1.2(c). Cela s’applique également aux sections générales dont les limites d’application ne sont pas réglementées dans la norme.
Avec les cases de la catégorie « Barres en flexion », vous pouvez faire des spécifications détaillées pour les analyses de stabilité. Il est ainsi possible d’utiliser la capacité de réserve inélastique selon F2.4.2, F3.2.3 et F4.3 de l'AISI. Pour les sections en I doublement symétriques, la contrainte de flambement élastique Fcre peut également être déterminée avec l’équation (F2.1.1-6). Lors de l'examen de sections Z symétriques, Fcre peut également être déterminée avec l’équation (F2.1.3-2).
La résistance Pn contre le « voilement local de l’âme » est déterminée avec l’équation (G5-1). Le cas échéant, vous pouvez déterminer la valeur avec l’équation (G5-2). Cochez la case correspondante pour cela.
CSA S16
Déterminez si la « Vérification des profilés formés à froid selon la norme » CSA S16 ou CSA S136 doit être effectuée.
Pour les « Barres hors des limites d’application » du tableau CSA S136 B4.1-1, vous pouvez utiliser la case pour choisir si le facteur de sécurité Ω ou le facteur de résistance Φ doit être appliqué selon CSA S136, A1.2(c). Cela s’applique également aux sections générales dont les limites d’application ne sont pas réglementées dans la norme.
Avec les cases de la catégorie « Barres en flexion », vous pouvez définir des spécifications détaillées pour les analyses de stabilité. Il est ainsi possible d’utiliser la capacité de réserve inélastique selon F2.4.2, F3.2.3 et F4.3 de la CSA S136. Pour les sections en I doublement symétriques, la contrainte de flambement élastique Fcre peut être déterminée alternativement avec l’équation (F2.1.1-6). Lors de la vérification de sections Z symétriques, Fcre peut également être déterminée avec l’équation (F2.1.3-2).
La résistance Pn contre le « voilement local de l’âme » est déterminée avec l’équation (G5-1). Le cas échéant, vous pouvez déterminer la valeur avec l’équation (G5-2). Cochez la case correspondante pour cela.
Vérification de gauchissement (pour EN)
La case 'Effectuer la vérification de gauchissement' est activée par défaut. Cela vérifie si la minceur λ de l'âme nécessite une vérification de gauchissement selon EN 1993-1-5, sections 5.1, 5.2, 5.3 et 5.5. Si la valeur limite λlim est respectée, la vérification est considérée comme remplie. Cependant, si la minceur dépasse la valeur limite, des entretoises de barre selon la section 5.1.(2) doivent être prévues aux appuis pour que la vérification de gauchissement puisse être effectuée.
Dimensionnement des soudures longitudinales d'angle (pour EN)
Si vous souhaitez vérifier la capacité de charge des soudures longitudinales des sections soudées, cochez la case 'Effectuer le dimensionnement'. Le facteur βw est enregistré comme une propriété de matériau pour la plupart des aciers de la bibliothèque selon EN 1993-1-8, tableau 4.1. Si les parties de section consistent en différents types d'acier, vous pouvez également indiquer manuellement le coefficient de corrélation βw pour le dimensionnement des soudures d'angle.
Vérifications de stabilité avec forces internes selon la théorie du second ordre (pour EN)
Il est possible d'effectuer les vérifications de stabilité non pas avec la méthode du barreau équivalent selon EN 1993-1-1, section 6.3, mais avec les forces internes selon la théorie du second ordre en tenant compte de la torsion-flechissement et des imperfections. Dans ce cas, la case 'Utiliser γM1 pour déterminer la capacité de charge de la section' permet de contrôler si le facteur γM1 (au lieu de γM0) doit être utilisé pour les vérifications de section.
