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RÉSUMÉ
Les courbes de flambement de la partie 1.1 de l’Eurocode 3 sont issues des travaux expérimentaux et numériques établis dans les années 1970.
Cet article a pour objectif de proposer une nouvelle courbe de flambement pour les barres tubulaires formées à froid. Une campagne d’essai a été réalisée en collaboration avec le Syndicat français de l’échafaudage, du coffrage et de l’étaiement (SFECE), visant à analyser le comportement expérimental au flambement de ce type de barres. Plus de 100 essais de flambement provenant de divers fournisseurs Européens ont été effectués. Une étude statistique des résultats expérimentaux a permis de mettre en évidence que le facteur d’imperfection actuellement défini pour les sections tubulaires formées à froid est bien trop pénalisant à l’égard de ces sections. Un modèle numérique appliqué aux éléments testés est réalisé. Les résultats obtenus montrent une bonne concordance avec ceux issus de l’expérimentation.

Logiciel de vérification d’une barre comprimée et fléchie selon l’ Eurocode 3 et l’ Eurocode 4

Version 3.00 – nouvelles fonctionnalités :

– Nouvelle base de données des profilés et des aciers d’ArcelorMittal (v 2021_04).

A3C permet de vérifier la résistance d’une barre comprimée et fléchie selon les règles de l’ Eurocode 3 pour les éléments en acier et selon l’ Eurocode 4 pour les poteaux mixtes. Il couvre les barres en acier à section constante en I (ou H), profilés laminés ou Profilés Reconstitués par Soudage (PRS) à section doublement symétrique et les poteaux mixtes partiellement ou totalement enrobés de béton.

Sont également traitées les barres en acier qui disposent de maintiens latéraux intermédiaires sur une seule semelle. Dans ce cas, la vérification de la stabilité est effectuée selon la méthode générale Eurocode 3 – EN 1993-1-1 §6.3.4, avec le calcul du coefficient d’instabilité élastique à l’aide du module LTBeamN totalement intégré dans le logiciel A3C.

Outre les calculs de vérification à froid, le logiciel permet également de vérifier la résistance au feu normalisé de ces éléments. Différentes options de calcul au feu sont disponibles.

Pour les barres en acier à section en I ou H, A3C permet de calculer la durée de résistance au feu sans protection au feu rapportée ou avec une épaisseur donnée d’un matériau de protection, ainsi que l’épaisseur de protection nécessaire pour un degré de résistance au feu donné.

Pour les poteaux mixtes (à l’exception des poteaux mixtes circulaires sans profil creux) A3C permet de déterminer soit la durée de résistance au feu en fonction des caractéristiques du poteau, soit l’épaisseur de protection nécessaire pour un degré de résistance au feu donné.

Options de calcul selon les Eurocodes : choix entre différentes méthodes, option « Annexe Nationale française », critères ELS, calcul au feu, etc.

Avec A3C il est possible de sélectionner des profilés dans une base de données. Les calculs permettent d’identifier les profils qui satisfont tous les critères de vérification.

La note de calcul éditée par le logiciel comprend l’ensemble des données définies par l’utilisateur et les principaux résultats (trois niveaux de détails : synthèse, résultats intermédiaires et résultats détaillés).

A3C a été développé par le CTICM en collaboration avec ArcelorMittal.

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.

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.

Le CTICM a mis au point des méthodes de justification permettant aux ossatures métalliques de répondre à l’exigence réglementaire de stabilité au feu de 15 minutes pour les structures des entrepôts de stockage de matériaux combustibles soumis à déclaration ou enregistrement.

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).

rcm_2019_3_ar-1

Réglementation parasismique, dossier sécurité incendie, nouveau BTS Architectures en métal, Citéco, …

Anticorrosion , Révision des Eurocodes, …

Partie 5 – Exemple 5 : Résistance au feu d’une poutre métallique en flexion d’une structure de toiture.

Partie 5 – Exemple 4 : Résistance au feu d’une poutre métallique isostatique fléchie et comprimée dans un bâtiment de type bureau.

Partie 5 – Exemple 3 : Résistance au feu d’un poteau métallique d’un bâtiment de type grand magasin.

Partie 5 : Les 9 exemples d’application regroupés

Partie 2 : Fondements et Illustrations, Règles de calcul pour les éléments en acier, Règles de calcul pou les éléments mixtes acier-béton