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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.

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).

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