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Logiciel EBPlate – calcul des contraintes critiques de voilement élastique de plaque
Le logiciel EBPlate permet le calcul des contraintes critiques de voilement de plaques planes rectangulaires chargées dans leur plan dans les configurations suivantes :
– Plaque : Plaque rectangulaire d’épaisseur uniforme. Comportement isotrope ou orthotrope (modification des rigidités axiales et flexionnelles par la présence de raidisseurs tartinés)
– Appuis : Plaque appuyée hors plan sur ses quatre côtés (pas de bord libre possible). Condition de maintien en rotation des bords : bord libre, encastrement ou restreinte élastique (rigidités de flexion et de torsion)
– Raidissage : Possibilité de définir un ou plusieurs raidisseurs, dans les directions longitudinale et/ou transversale, avec des propriétés identiques ou différentes. Prise en compte des rigidités axiale, flexionnelle et torsionnelle des raidisseurs, 5 types prédéfinis de sections de raidisseurs, permettant une définition directe par les dimensions. Possibilité de tartiner des raidisseurs identiques et régulièrement espacés (propriétés orthotropes de la plaque). Traitement spécifique pour les raidisseurs à section fermée, de type auget à section trapézoïdale
– Contraintes : Etat plan de contraintes (σx, σy, τ) quelconque dans le plan. Calcul direct de la contrainte critique de voilement global (σcr,p) des plaques raidies longitudinalement et soumises à des contraintes normales. Possibilité de définir : l’état de contrainte grâce à des schémas prédéfinis dont les paramètres sont les contraintes agissant en bord de plaque ou un état de contraintes quelconque sur un maillage régulier de la plaque. Importation des contraintes depuis un autre logiciel. Blocages de une ou plusieurs composantes de contraintes.
Pour la configuration définie par l’utilisateur, le logiciel EBPlate recherche le facteur minimal Фcr, appelé facteur critique, à appliquer à l’état de contraintes de la plaque pour atteindre l’instabilité par voilement élastique. Il détermine tous les modes de voilement élastique et leur facteur critique associé.
Les contraintes critiques calculées par le logiciel correspondent aux contraintes de la théorie de voilement élastique linéaire de plaques idéalement parfaites (et non aux contraintes limites des plaques réelles). Ces valeurs sont généralement utilisées pour calculer des paramètres intermédiaires – par exemple l’élancement réduit dans l’ Eurocode 3 Partie 1.5 – intervenant dans les formules de résistance ultime des sections concernées.
Post-traitement des résultats : visualisation tridimensionnelle de la déformée des modes propres, édition d’une note de calcul, exportation de la fonction représentant la déformée modale, appel distant depuis une autre application.
Le logiciel EBPlate a fait l’objet d’une présentation détaillée dans le numéro 3-2007 de la revue Construction Métallique. L’article « Contrainte critiques de voilement de plaques rectangulaires – Présentation du logiciel libre EBPlate » peut être acheté dans sur ce site (Centre de ressources – recherche ebplate. Aller dans l’onglet Librairie & Documentation).
Le CTICM a reçu un financement partiel du FRCA pour le développement de cet outil.
Logiciel EcliX – Assemblages de continuité par couvre-joints boulonnés
Le logiciel EcliX permet le calcul et la vérification des assemblages de continuité par couvre-joints boulonnés.
Les assemblages traités concernent les profilés en I identiques (type, géométrie, acier), laminés ou reconstitués par soudage, avec deux couvre-joints d’âme identiques, deux couvre-joints extérieurs identiques (un par semelle) et quatre couvre-joints intérieurs (deux par semelles). Les boulons peuvent être précontraints ou non.
Le logiciel EcliX permet le calcul des résistances, des critères de vérifications et de la rigidité en rotation de l’assemblage selon les normes NF EN 1993-1-1 et NF EN 1993-1-8. Quand cela est possible, l’utilisateur peut choisir de calculer la résistance des éléments dans le domaine élastique ou plastique, d’autoriser ou non les couvre-joints d’âme à reprendre une partie du moment fléchissant ou de considérer que les trous de boulons dans les parties comprimées sont considérés comme pleins ou vides. Enfin, le calcul peut être mené sous diverses combinaisons de sollicitations au moyen d’une table définie par l’utilisateur.
Logiciel FIDESC4 – résistance au feu de barres en acier
FIDESC4 is a user-friendly software capable of calculating the fire resistance of single steel members with class 4 cross-sections according to current fire part of Eurocode 3 and according to the new simple design rules proposed in the scope of the RFCS research project “FIDESC4: Fire Design of Steel Members with Welded or Hot-rolled Class 4 Cross-sections” ended in June 2014.
Scope
FIDESC4 software evaluates the critical temperature and checks the fire resistance of steel cross-sections or steel structural members, according to the simple calculations methods of EN 1993-1-2. For the case of steel members with class 4 cross-sections, the software was developed in accordance with Annex E of EN 1993-1-2. In addition to that, simple design rules relative to class 4 effective cross-sections, lateral torsional buckling, axial compression and combined compression and bending calculations based on the new design rules and approaches developed in the framework of FIDESC4 project was implemented. The cases which are not covered by EN 1993-1-2 are calculated using EN 1993-1-1 and EN 1993-1-5.
Content
FIDESC4 determines the fire resistance of class 4 cross-sections, beams, columns and beam-columns with class 4 cross-sections at a chosen temperature value or can evaluate the critical temperatures of such type of steel members with a chosen load value. As far as the cross-section is concerned, the software calculates the resistance in tension, compression, shear, bending or bending and axial force. When a full member is concerned, the software can evaluated the resistance of this member in compression, bending or combined bending and compression.
The software allows to create user-defined cross-sections and to save them. Both hot-rolled and welded profiles are taken into account in the software. In the case of steel members with class 4 cross-sections, the software calculates the effective properties (wall and cross-section) according to the new design equations proposed in the project.
Logiciel LTBeamN – Déversement élastique de poutres fléchies comprimées
LTBeamN traite du déversement élastique de poutres droites fléchies comprimées en déterminant en particulier un facteur critique de chargement μ_cr. Il en déduit ainsi un moment critique de déversement élastique Mcr – et celle de la valeur critique Ncr en présence d’un éventuel effort normal – ainsi que l’allure du mode d’instabilité élastique associé.
Depuis la version V2.0.0, LTBeamN propose deux types d’interfaces, en fonction de la complexité du problème à traiter. Le mode simplifié permet le traitement rapide des poutres courantes fléchies, à section constante. Pour des cas plus complexes, par exemple, poutres à section variable ou avec des efforts normaux internes axiaux, il convient de basculer dans le mode dit avancé (par le menu « Options/configuration/Mode d’utilisation »). Il est possible de définir un type d’interface pour chaque projet étudié, tout en notant qu’il n’est pas possible, pour une poutre donnée, de revenir du mode avancé vers le mode simplifié.
Pour le mode simplifié, L’interface simplifiée de LTBeamN offre les mêmes possibilités que l’ancien logiciel LTBeam.
Pour le mode avancé, le profil en long des poutres peut être non uniforme (mais sans discontinuités de sections), avec des variations linéaires de dimensions sur tout ou partie de leur longueur (mode avancé). Les sections – symétriques par rapport au plan de flexion – sont des profilés en I tirés de catalogues, ou des profils « utilisateur » définis par leurs dimensions ou leurs propriétés. La distribution des charges appliquées ou des sollicitations M et N le long de la poutre, les conditions d’appui dans le plan et les conditions de maintien hors-plan peuvent être très variées.
L’attention de l’utilisateur est attirée sur le fait que
le logiciel LTBeamN n’effectue aucune vérification de résistance normative au déversement.
Il ne s’adresse qu’à des utilisateurs qui sont à même de se faire une idée précise de ses possibilités, de ses limites, de la cohérence des résultats fournis et de leur exploitation.
Logiciel Portal+ Calcul des portiques de bâtiments à simple rez-de-chaussée selon les normes Eurocode
Le logiciel Portal+ permet de calculer des portiques selon les Eurocodes avec l’application optionnelle des Annexes Nationales françaises. Il a été développé en collaboration avec ArcelorMittal.
Cet outil couvre les bâtiments à base rectangulaire dont l’ossature principale est constituée de portiques. A partir des données de base décrites par l’utilisateur, le logiciel est en mesure de déterminer les actions climatiques, de générer les combinaisons d’actions ELU et ELS, de calculer les efforts et les déplacements et de vérifier des critères de résistance pour les combinaisons ELU et des critères de flèche pour les combinaisons ELS.
Actions (Eurocode 1)
– Génération automatique du poids propre
– Calcul des charges de neige en tenant des accumulations éventuelles, selon l’EN 1991-1-3
– Calcul de l’action du vent sur l’ensemble de l’enveloppe du bâtiment (bâtiment ouvert ou fermé), selon l’EN 1991-1-4
– Calcul des actions sismiques selon l’EN 1998-1 en adoptant un comportement faiblement dissipatif (classe de ductilité DCL) des portiques.
– Combinaisons d’actions selon l’ EN 1990 (Eurocode 0)
Analyse globale selon l’EN 1993-1-1 (Eurocode 3)
– Analyse globale élastique dans le plan du portique étudié
– Prise en compte des effets du 2nd ordre si nécessaire
– Prise en compte de l’imperfection globale si nécessaire
Vérifications aux Etats Limites Ultimes selon l’EN 1993-1-1 (Eurocode 3)
– Classement des sections
– Calcul des caractéristiques efficaces pour les sections de Classe 4
– Vérification de la résistance des sections, résistance élastique ou plastique selon la classe
– Vérification de la résistance au voilement par cisaillement si nécessaire
– Vérification de la résistance au flambement et déversement des barres comprimées et fléchies
Vérifications aux Etats Limites de Service
– Vérification des déplacements et des flèches par rapport à des limites définies par l’utilisateur
Le logiciel Portal+ offre la possibilité d’éditer des notes de calcul avec différents niveaux de détail selon le choix de l’utilisateur.
Logiciel POTFIRE – Evaluation de la stabilité au feu
POTFIRE est un logiciel d’évaluation de la stabilité au feu normalisé des poteaux non protégés en profils creux remplis de béton développé par le CTICM à la demande du CIDECT.
Il est basé sur les règles de calculs données dans l’Annexe nationale française de l’ EN 1994-1-2 (Eurocode 4 – Calcul des structures mixtes (acier + béton) – Partie 1.2 » Règles générales – calcul du comportement au feu « ). (indice AFNOR : P22-412-1/NA)
Dernière version : 3.2.3 d’août 2020.
Cette version remplace la version 3.2.2 et contient les modifications suivantes :
– correction du pied de la première page de la note de calcul en Allemand, en Anglais et en Espagnol ;
– correction de l’impression de la deuxième page de la note de calcul ;
– suppression des traits séparant les paragraphes du texte juridique en dernière page de la note de calcul.
Logiciel Propmix – Calcul des propriétés élastique et plastique d’une section mixte
PropMix est une application EXCEL qui permet de calculer les propriétés élastiques et plastiques d’une section de poutre mixte en flexion simple positive.
La section est constituée d’un profilé en acier bi-symétrique et d’une dalle en béton. Le profilé peut être aussi bien laminé à chaud que reconstitué par soudage.
Les résultats affichés par l’application sont, pour une flexion sous moment positif :
• la position de l’axe neutre plastique et la valeur du moment plastique ;
• la position de l’axe neutre élastique, les valeurs de l’aire et de l’inertie homogénéisées de la section, en considérant un coefficient d’équivalence acier-béton paramétrable.
Les calculs sont effectués selon les formulations explicitées dans les Annexes de l’article suivant, publié dans le numéro 2/2018 de la Revue construction métallique :
« Calcul d’une poutre mixte sur appuis simples suivant l’EN 1994-1-1 »
Cet article est disponible dans le cadre d’un abonnement à la Revue. Pour plus d’informations, cliquez ici.
L’application ne couvre pas de la classification de la section et suppose que la section est entièrement efficace. Il appartient à l’utilisateur de traiter les aspects de voilement local par ailleurs, si nécessaire.
Logiciel PropSection – calcul des propriétés des sections
PropSection est une application développée par le CTICM qui permet de calculer les propriétés géométriques et mécaniques d’une grande variété de sections, ouvertes ou fermées, avec cellules ou non.
Une section peut être définie de trois manières différentes :
- en la sélectionnant dans une liste des sections paramétrées – si elle y existe – et en précisant les valeurs des paramètres,
- dans PropSection à l’aide d’une méthode de description explicite appelée « Contour Chemin » basée sur le « principe de la tortue »,
- en la chargeant à partir d’un fichier définissant le contour de la section. Ce fichier texte, préalablement créé par PropSection lui-même ou par tout autre moyen selon un format donné, contient principalement les coordonnées des nœuds et les segments formant le contour.
Un Contour Chemin est donc décrit à l’aide d’un certain nombre d’instructions ou « actions » permettant de « cheminer » sur le plan (via des segments, rotations, arcs de cercle, branchements, …) et de construire ainsi le contour extérieur de la section et les éventuels contours intérieurs. Cette méthode permet de créer des profils de section très variés. La possibilité de « cheminer » le long d’une ligne moyenne avec une épaisseur de matière donnée rend cette méthode particulièrement adaptée à la description des sections minces.
Le calcul des propriétés est réalisé à l’aide d’intégrales de contour et de surface. Ces dernières nécessitent de mailler la section, ce qui est fait automatiquement par PropSection qui utilise l’application libre Triangle présente dans le fichier d’installation. |
Des propriétés de section sont ainsi déterminées
- par rapport à un repère Utilisateur – par défaut identique au repère initial de description du Contour – mais qui peut être redéfini par l’utilisateur,
- par rapport au repère principal déterminé par PropSection.
- par rapport au centre de cisaillement pour ce qui concerne les propriétés liées à la torsion et au gauchissement.
Le logiciel permet d’éditer une Note de Calcul rappelant les résultats obtenus, et d’exporter les informations du contour (nœuds, segments) et les propriétés calculées vers une feuille EXCEL.
Enfin, PropSection requiert de l’utilisateur d’être apte à interpréter les résultats fournis et leur validité, l’utilisation de ces résultats se faisant sous sa seule responsabilité.
Fenêtre principale de PropSection
Fenêtre « Contour Chemin » de PropSection
Logiciel R15 – Calcul de la stabilité au feu de degré R15
Dans le cadre de la réglementation incendie relative à la sécurité incendie des entrepôts couverts relevant du régime de la déclaration, une stabilité au feu de degré R15 (stabilité au feu ¼ h selon l’ancienne dénomination française) est exigée pour les structures et pannes dans l’article 4 de l’arrêté du 23 décembre 2008. Le logiciel R15 permet de vérifier cette exigence dans le cas d’entrepôts en charpente métallique à simple rez-de-chaussée.
Cet outil permet de vérifier la résistance au feu normalisé 15 minutes des éléments suivants des ossatures métalliques d’entrepôt :
– Portique principal constitué de profilés laminés à chaud
– Portique avec poutres treillis
– Portique principal constitué de profilés reconstitués soudés (PRS)
– Pannes en profilé laminé à chaud
– Pannes en profilé mince formé à froid de type Sigma ou Zed
Les corrections suivantes ont été apportées au guide et au logiciel R15 version 3.13:
– Guide :
- Dénomination des régions pour les charges de neige dans l’exemple n°1 (§ 5.1),
- Noms des profilés du portique de l’exemple n°2 (§ 5.2) ;
– Logiciel :
- Actualisation des caractéristiques des assemblages des pannes en profils minces en cas de modification des données d’un fichier ;
- Valeur de la charge appliquée en situation d’incendie dans la note de calcul.
Pour voir l’ensemble des publications associées au logiciel R15, notamment la description de la méthode R15 de justification au feu 15 min, cliquez ici
Logiciel TB-M – Propriétés des boulons utilisés en charpente métallique
TB-M fournit les résistances en traction et en cisaillement des boulons couramment utilisés en charpente métallique, selon les dispositions du Tableau 3.4 de la norme NF EN 1993-1-8. Il donne les dimensions principales de la vis, de l’écrou et des rondelles. Il indique les pinces et les entraxes limites à considérer en fonction de l’épaisseur des tôles assemblées. Il permet enfin le calcul des résistances à l’incendie, en fonction de la température considérée.
Le logiciel couvre les boulons ordinaires, selon la norme produit NF EN 15048, et les boulons HR aptes à la précontrainte, selon la norme produit NF EN 14399. Pour les boulons HR précontraints à serrage contrôlé, TB-M donne les couples de serrage.
TB-M remplace l’ancien utilitaire Boulons.
Version 1.1 : Introduction du diamètre M39 et du Manuel de Validation.
Logiciel TORSION – Calcul des sollicitations et des contraintes dues à la torsion dans une poutre métallique
Ce logiciel permet de calculer des sollicitations et l’état de contrainte dans une poutre à section ouverte soumise à un moment de torsion uniformément répartie sur toute la longueur de la poutre et/ou un moment de torsion ponctuel.
L’application calcule les sollicitations dues à la torsion (moment de torsion uniforme, moment de torsion non-uniforme et bi-moment) dans les poutres métalliques, pour différentes conditions aux limites, aux extrémités de la poutre :
– Rotation autour de l’axe longitudinal, libre ou empêchée ;
– Gauchissement libre ou empêché.
Elle calcule également les caractéristiques sectorielles pour les sections suivantes :
– Sections en C
– Sections en I doublement symétrique
– Sections en I mono-symétrique
– Sections en Z (à partir de la version V1.1)
Dans ce cas, l’application est en mesure de déterminer l’état de contrainte dans toute section. Toutefois, les vérifications doivent être effectuées en tenant compte des autres sollicitations : effort axial, moment fléchissant, effort tranchant.
Logiciel Z4 – propriétés efficaces d’une section métallique
Parties efficaces des sections à parois élancées selon l’EN 1993-1-5
Effective areas of cross-sections with slender panels according to EN 1993-1-5
Le logiciel Z4 permet de déterminer rapidement les propriétés efficaces (aire et inertie) d’une section métallique constituée de parois élancées, en suivant les prescriptions de l’ Eurocode 3 (EN 1993-1-5). Il traite aussi bien de phénomène de traînage de cisaillement que des instabilités par voilement local de sous-panneaux et voilement global de paroi complète. Les sections sont définies par l’utilisateur à partir de leurs dimensions, pour plusieurs types prédéfinis de géométries : section en I, caissons, tubes … Les parois d’âme et les fonds de caissons peuvent être raidis longitudinalement ou non (raidisseurs en auget, cornières, té ou simples plats). Il est possible de calculer les caractéristiques efficaces en tenant compte de la présence d’une dalle béton (section mixte). Enfin, le logiciel permet d’appliquer soit la méthode directe de la norme (propriétés sous effort normal seul et sous flexion seule) soit la méthode itérative (présence simultanée des contraintes normales de compression et de flexion).