Notre librairie

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 (σ_x, σ_y, τ) quelconque dans le plan. Calcul direct de la contrainte critique de voilement global (σ_cr,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 Ф_cr, 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.

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).

L’édito par Bin Zhao, directeur du département recherche et valorisation du CTICM

Les normes de calcul modernes, et en particulier les Eurocodes, ont permis aux concepteurs de traiter une diversité bien plus importante d’ouvrages de construction. Mais en même temps, les règles de dimensionnement deviennent beaucoup plus complexes, ce qui constitue souvent un réel obstacle pour les acteurs de la construction métallique qui cherchent en permanence à accroître l’efficacité en termes de conception.

Face à cette situation délicate, deux approches peuvent être envisagées pour apporter une solution :

• simplification des règles de calcul complexes permettant en principe la conduite efficace du pré-dimensionnement et du contrôle,
• mise au point d’outils de dimensionnement informatiques rigoureusement conformes aux règles normatives des Eurocodes en association avec les annexes nationales correspondantes.

Ces deux approches, utiles et complémentaires, font l’objet de travaux de développement menés par le CTICM. Ils permettent la mise au point d’une série d’outils de calcul informatiques disponibles pour l’ensemble des acteurs de la construction métallique. Ces outils, sujet exclusif du dossier ce numéro, sont destinés à concevoir des éléments métalliques génériques avec l’application des règles de calcul des Eurocodes ou des produits spécifiques de structure métallique fabriqués par le sidérurgiste ArcelorMittal. Par ailleurs, il est à noter que, souvent, ces outils couvrent non seulement la solidité à froid, mais aussi le comportement au feu des éléments métalliques.

Le nombre important de téléchargements de nos logiciels, tant au niveau national qu’Européen, illustre clairement le succès rencontré et nous donne une grande satisfaction. Toutefois, assurer la qualité ainsi que la pertinence des outils de conception développés par le Centre est pour nos ingénieurs une préoccupation permanente. C’est la raison pour laquelle nous sommes convaincus que ces outils peuvent être encore améliorés et perfectionnés si les utilisateurs nous font partager régulièrement leurs retours d’expérience dans l’application de ces outils.

Dossier : les logiciels du CTICM disponibles en téléchargement