Dans l'onglet Barres | Base de la boîte de dialogue « Configuration pour l’ELU » ou « Configuration de résistance », vous effectuez les réglages de base pour la vérification des barres et des ensembles de barres.
Les « Paramètres de vérification » sont répartis en plusieurs catégories qui diffèrent selon la norme de calcul.
Généralités
La case à cocher « Effectuer l’analyse de stabilité » détermine si, en plus des vérifications de la section, des analyses de stabilité telles que le flambement par flexion ou le déversement sont également effectuées. Il est recommandé de désactiver cette case à cocher 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 rigidité).
Si l'analyse de stabilité est activée, les longueurs efficaces ou les conditions aux limites doivent être définis et affectés aux barres ou ensembles de barres concernés. Dans le cas contraire, aucune analyse de stabilité n'est possible. Après le calcul, un message correspondant s'affiche dans le tableau de résultats Erreurs & avertissements. Les barres câbles et les tirants sont exclus, car ils ne peuvent reprendre que des forces de traction et ne nécessitent aucune analyse de stabilité.
La case à cocher « Effectuer le calcul plastique avancé » permet de vérifier les barres ou ensembles de barres selon la « Méthode des efforts internes partiels » (méthode struts-plastic). Vous pouvez définir les paramètres dans l'onglet Barres | Plasticité, disponible après avoir coché l'option.
Ratios limites pour l'ignorance des efforts internes et des contraintes
Les normes de calcul, généralement conçues pour les calculs manuels, contiennent des formules de vérification ou des conditions d'interaction qui ne sont souvent valables que pour certaines combinaisons d'efforts internes. Cependant, dans le cadre du calcul de structure sur le modèle 3D, on obtient généralement des valeurs très faibles pour les efforts internes. Bien que sans importance du point de vue de l'ingénieur pour la résistance, elles empêchent certaines vérifications si la norme de calcul est appliquée strictement, ou imposent l'utilisation de formules d'interaction défavorables. Les ratios limites offrent donc un moyen simple et transparent de négliger certains efforts internes lors de la vérification et de contourner les problèmes mentionnés ci-dessus.
La valeur limite η décrit le rapport entre l'effort interne agissant et la résistance plastique de la section, déterminée de manière simplifiée à partir des propriétés de section. Il ne s'agit pas de résistances de calcul réglementées par les normes : les règles spécifiques aux normes (par exemple la classification de section) ne sont donc pas prises en compte ; ce qui ne correspond pas à l'objectif du réglage des valeurs limites. Par conséquent, n'utilisez des valeurs limites élevées qu'à des fins de test.
Si un effort interne est inférieur à la condition des valeurs limites, la vérification est effectuée sans avertissement indiquant que l'effort interne est négligé. Dans les détails de vérification, vous pouvez toutefois vérifier, à l'aide de la mention « Négligeable » auprès des efforts internes de calcul, quels efforts internes ont été négligés en raison des valeurs limites et non pris en compte lors de la vérification. Si, en un point, tous les efforts internes sont négligeables, seule la vérification des efforts internes négligeables est indiquée comme vérification.
Si le module complémentaire Gauchissement par torsion (7 degrés de liberté) est activé, une valeur limite pour le bimoment et les contraintes de cisaillement dues à la torsion secondaire est également disponible pour certaines normes de calcul.
Analyse des structures à parois minces (pour EN)
La détermination de la section efficace nécessite une démarche itérative. Dans le champ de saisie « Nombre maximal d'itérations », vous pouvez définir le nombre maximal de passages de calcul. Dès que la « Différence maximale entre itérations » entre les résultats de deux itérations est atteinte, le calcul s'arrête.
Pour les sections non doubly symétriques, sollicitées en compression et sensibles au flambement local, la position du centre de gravité de la section efficace se décale par rapport à la section brute. La force de compression extérieure agissant centrée sur la section brute agit alors 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 ce n'est pas souhaité, cochez la case « Négliger les moments fléchissants dus au décalage du centre de gravité ».
Avec la case à cocher « Prendre en compte les largeurs efficaces selon EN 1993-1-5 [5], annexe E », vous pouvez déterminer si la méthode alternative de détermination de la section efficace décrite dans l'annexe E doit être utilisée pour des contraintes inférieures à la limite d’élasticité.
Options (pour EN, CSA, GB, SIA etc.)
Selon la norme de calcul, d'autres options sont disponibles dans la Configuration pour l’ELU. Elles sont présentées pour des normes sélectionnées.
EN 1993
Les sections des classes 1 et 2 peuvent être vérifiées en calcul plastique. Cochez la case « calcul élastique (également pour les sections des classes 1 et 2) » si ces sections doivent être vérifiées sans utiliser les réserves plastiques. Dans ce cas, vous pouvez déterminer avec la case à cocher « Utiliser la vérification selon [1] équation 6.1 pour le calcul élastique » si la vérification générale selon la théorie de l'élasticité doit être effectuée. Celle-ci peut être conservative, car aucune redistribution des contraintes partiellement plastiques, normalement autorisée dans le calcul élastique, n'est prise en compte.
Pour le calcul plastique, la case à cocher « Utiliser l'interaction linéaire selon 6.2.1(7) lors de la vérification de la section pour M+N » permet d'additionner linéairement les ratios de vérification des efforts internes. Cette approche est conservative et non autorisée pour les sections de classe 4.
CSA S16
Les sections des classes 1 et 2 peuvent être vérifiées en calcul plastique. Cochez la case « calcul élastique également pour les sections de classe 1 ou 2 » si ces sections doivent être vérifiées sans utiliser les réserves plastiques.
Avec les autres options, vous pouvez régler les « Paramètres de résistance en compression selon 13.3.1 » et le « Coefficient de l'effet de la flexion uniforme (ω1) selon 13.8.6 ».
GB 50017
La description est en cours d'élaboration.
SIA 263
La vérification des efforts tranchants est en général effectuée avec l'aire de cisaillement efficace Av. Pour les sections en I et en U doubly symétriques de classe de section 3, l'aire de l'âme Aw peut également être utilisée en variante. Pour cela, cochez la case « Prendre en compte l'aire de cisaillement selon 5.2.4 ».
L'option « Prendre en compte la vérification du flambement par cisaillement » est cochée par défaut. La vérification du flambement par cisaillement est ainsi effectuée selon les art. 4.5.4, 5.3.4 ou l'annexe F.1. Si vous désactivez la case à cocher, le voilement par cisaillement n'est pas examiné.
Les sections de classe de section 3 peuvent être vérifiées en flexion autour des deux axes avec effort normal selon le chiffre 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 de ces sections sont effectuées selon le chiffre 5.1.6.4.
Flambement local (pour AISC)
Dans [2] tableau B4.1b, les rapports largeur/épaisseur des éléments comprimés (parties de section) de barres sollicitées en flexion sont indiqués. Si vous vérifiez des sections qui ne sont pas traitées dans ce tableau, cochez la case. Vous pouvez alors définir les valeurs limites λr pour les éléments non raidis aussi bien que pour les éléments raidis.
Barres comprimées en L (pour AISC)
La résistance en compression des sections en L simples doit être déterminée pour le flambement par flexion selon la section E3 ou E7, et pour le déversement selon la section E4. La case à cocher « Utiliser l'élancement efficace selon E5 » permet d'utiliser la méthode de vérification simplifiée selon la section E5, dans laquelle les cornières sont traitées comme une barre sollicitée axialement par adaptation de l’élancement. Elle peut être appliquée lorsque l'effort normal de compression est introduit dans une aile. L'autre aile doit être fixée à l'élément adjacent par soudage ou par un assemblage boulonné avec au moins deux boulons. Le calcul de l'élancement efficace peut être effectué soit pour une « ferme plane selon E5(a) », soit pour un « treillis spatial selon E5(b) ».
La méthode décrite dans la section E5 autorise l'utilisation de longueurs d'ailes inégales reliées par l'aile la plus courte – à condition que l'élancement équivalent soit augmenté d'un montant tenant compte du rapport entre la longueur de l'aile la plus longue et celle de l'aile la plus courte. Indiquez si la « liaison s'effectue par » l'aile la plus longue ou la plus courte.
Vérification des sections formées à froid (pour EN, AISC, CSA)
Pour certaines normes de calcul, la vérification des sections formées à froid est possible. Elles sont présentées pour des normes sélectionnées.
EN 1993
La case à cocher « Effectuer la vérification des sections formées à froid » est cochée par défaut. Les barres présentant de telles sections sont ainsi vérifiées selon EN 1993-1-3 [4]. Si vous supprimez la coche, la vérification des sections formées à froid est effectuée selon EN 1993-1-1.
Le « facteur de profilage k selon 3.2.2(3) » influe sur le calcul de la limite d’élasticité majorée fya. Vous pouvez sélectionner la méthode de fabrication du profil. La liste propose deux possibilités :
- Profilage à froid par laminage (k = 7)
- Autres méthodes de profilage (k = 5)
Si vous cochez la case « Utiliser le calcul élastique selon 6.1.6 », les vérifications des contraintes sont effectuées comme réglementé pour la sollicitation avec torsion dans [4] section 6.1.6. Les formules élastiques de contraintes (6.11a), (6.11b) ou (6.11c) sont ainsi utilisées pour toutes les combinaisons d'efforts internes. Des méthodes de vérification plastiques plus économiques, autorisées pour certaines combinaisons d'efforts internes, sont exclues dans ce cas.
Lorsque la case « Considérer l'âme comme raidie selon tab. 6.1 » est activée, la résistance de l'âme sous introduction locale de charge n'est pas déterminée. Un flambement local ne peut pas se produire.
La case à cocher « Déterminer la résistance de l'âme sous introduction locale de charge selon 6.1.7 » détermine si les vérifications contre l'écrasement local, l'écrasement de l'âme ou le flambement local de l'âme sont effectuées. La condition requise est qu'un appui de calcul correspondant soit défini.
La vérification du déversement des éléments sollicités en flexion n'est pas applicable selon [4] section 6.2.4(2) lorsque la section présente une différence d'angle marquée entre les axes principaux de la section efficace et les axes principaux de la section brute. Avec le champ de saisie pour l'« Inclinaison limite des axes principaux selon 6.2.4(2) », vous pouvez définir l'angle αlim jusqu'auquel la vérification est encore effectuée.
AISC 360
Déterminez si la « vérification des sections creuses formées à froid selon la norme » AISC 360 ou AISI 100 doit être effectuée.
Pour les « barres hors des limites d'application » du tableau B4.1-1 de l'AISI, la case à cocher vous permet de déterminer si le facteur de sécurité Ω ou le coefficient de traînée Φ selon AISI S100, section A1.2(c) doit être appliqué. Cette consigne s'applique également aux sections générales dont les limites d'application ne sont pas réglementées dans la norme.
Avec les cases à cocher de la catégorie « barres en flexion », vous pouvez définir des détails pour les analyses de stabilité. Il est ainsi possible d'utiliser la capacité de réserve inélastique selon les sections AISI F2.4.2, F3.2.3 et F4.3. Pour les profils en I doubly symétriques, la contrainte de flambement élastique Fcre peut être déterminée en variante selon l'éq. (F2.1.1-6). Pour les sections en Z à symétrie ponctuelle, la détermination de Fcre selon l'éq. (F2.1.3-2) est également possible.
La résistance Pn contre l'« écrasement de l'âme » est déterminée selon l'éq. (G5-1). En variante, la valeur peut être déterminée selon l'éq. (G5-2). Pour cela, cochez la case correspondante.
CSA S16
Déterminez si la « vérification des sections creuses formées à froid selon la norme » CSA S16 ou CSA S136 doit être effectuée.
Pour les « barres hors des limites d'application » selon [3] tableau B4.1-1, la case à cocher vous permet de déterminer si le facteur de sécurité Ω ou le coefficient de traînée Φ selon [3] section A1.2(c) doit être appliqué. Cette consigne s'applique également aux sections générales dont les limites d'application ne sont pas réglementées dans la norme.
Avec les cases à cocher de la catégorie « barres en flexion », vous pouvez définir des détails pour les analyses de stabilité. Il est ainsi possible d'utiliser la capacité de réserve inélastique selon [3] sections F2.4.2, F3.2.3 et F4.3. Pour les profils en I doubly symétriques, la contrainte de flambement élastique Fcre peut être déterminée en variante selon l'éq. (F2.1.1-6). Pour les sections en Z à symétrie ponctuelle, la détermination de Fcre selon l'éq. (F2.1.3-2) est également possible.
La résistance Pn contre l'« écrasement de l'âme » est déterminée selon l'éq. (G5-1). En variante, la valeur peut être déterminée selon l'éq. (G5-2). Pour cela, cochez la case correspondante.
Vérification du flambement par cisaillement (pour EN)
La case à cocher « Effectuer la vérification du flambement par cisaillement » est activée par défaut. Il est ainsi vérifié si l'élancement λ de l'âme nécessite une vérification du flambement par cisaillement selon EN 1993-1-5 [5] art. 5.1, 5.2, 5.3 et 5.5. Si la valeur limite λlim est respectée, la vérification est considérée comme satisfaite. Si l'élancement dépasse toutefois la valeur limite, des raidisseurs transversaux doivent être prévus aux appuis selon la section 5.1(2), afin que la vérification du flambement par cisaillement puisse être effectuée.
Vérification des soudures d'angle longitudinales (pour EN, AISC, CSA)
Pour certaines normes de calcul, la vérification des soudures d'angle longitudinales est possible. Les options sont présentées pour des normes sélectionnées.
EN 1993
Si vous souhaitez vérifier la résistance des soudures longitudinales des sections soudées, cochez la case « Effectuer la vérification ». Le facteur βw est enregistré comme caractéristique de matériau pour la plupart des aciers de la bibliothèque selon EN 1993-1-8, tableau 4.1. Si les parties de section sont constituées de nuances d’acier différentes, vous pouvez également définir le coefficient de corrélation βw de manière personnalisée pour la vérification des soudures d'angle.
AISC 360
Pour les éléments avec sections soudées, les soudures d'angle longitudinales entre l'âme et la semelle peuvent être vérifiées selon [2] section J2.4. La résistance de calcul des soudures peut être déterminée selon deux méthodes.
- Résistance en traction minimale du métal de base : seul le métal de base de la tôle est vérifié.
- Résistance en traction minimale personnalisée du matériau d'apport : le métal de base de la tôle ainsi que le matériau d'apport de soudage sont vérifiés.
CSA S16
Pour les éléments avec sections soudées, les soudures d'angle longitudinales entre l'âme et la semelle peuvent être vérifiées selon [3] section 13.13.2.2. La résistance de calcul des soudures peut être déterminée selon deux méthodes.
- Classification d'électrode appropriée Xu = Fu : Lors de l'utilisation d'une électrode appropriée selon CSA W59-18, tableau 11.1 ou tableau 12.1, on suppose que la résistance en traction de l'électrode Xu est supérieure à la résistance en traction du métal de base Fu. Par simplification, Xu = Fu est donc retenu.
- Résistance en traction limite personnalisée de l'électrode : Si une électrode appropriée selon CSA W59-18, tableau 11.1 ou tableau 12.1 ou une électrode non appropriée est utilisée, la résistance en traction limite peut être définie manuellement. Lors de l'utilisation d'une électrode surdimensionnée, la valeur de Xu selon [3] section 13.13.2.2 ne doit toutefois pas dépasser la valeur de Xu de l'électrode appropriée.
La teneur en hydrogène de l'électrode joue également un rôle dans la vérification. Indiquez si la teneur en hydrogène répond à l'exigence H8 ou en dessous. Si c'est le cas, l'épaisseur de matériau t pour la détermination de Smin correspond à l'épaisseur de la partie de section assemblée la plus mince. Pour les électrodes certifiées sans marquage relatif à l'hydrogène diffusable, ou celles dont la teneur en hydrogène dépasse les exigences pour H8, l'épaisseur de matériau t correspond à l'épaisseur de la partie la plus épaisse.
Analyses de stabilité avec les efforts internes selon l'analyse du second ordre (pour EN)
Il est possible d'effectuer les analyses de stabilité non pas avec la méthode des barres équivalentes selon [1] section 6.3, mais avec les efforts internes selon l'analyse du second ordre en prenant en compte le gauchissement par torsion et les imperfections. Dans ce cas, la case à cocher « Utiliser γM1 pour la détermination de la résistance de la section » permet de déterminer si le coefficient γM1 (au lieu de γM0) est utilisé pour les vérifications de la section.
