Thème :
Calcul d'un nœud en K entre des profilés CHS selon l'EN 1993-1-8
Remarque :
Les sections circulaires fermées sont parfaitement adaptées aux treillis soudés. De telles structures sont souvent utilisées pour réaliser des toitures transparentes. Cet article décrit les caractéristiques de la vérification des assemblages constitués de profilés creux.
Description :
Général
Les treillis minces constitués de profilés fermés sont appréciés en architecture. Il est possible d'élaborer des assemblages complexes à l'aide de coupes et de géométries grâce à la conception assistée par ordinateur. Cet article technique présente le calcul d'un nœud en K en décrivant les particularités de cette opération.
Détails du modèle
Matériau : S355
Section de la membrure : RO 108x6.3 | DIN 2448, DIN 2458
Section d'une barre de treillis : RO 60.3x4 | DIN 2448, DIN 2458
Dimensions : voir la figure
Choix du type d'assemblage pour le nœud
Dans le cas d'un nœud entre des profilés creux, le type d'assemblage est défini par la géométrie, mais également par l'orientation des efforts normaux dans les barres de treillis. Dans le nœud à calculer n° 28 dans la barre n° 35 (barre de treillis 1), un effort de traction agit tandis que la barre n° 36 (barre de treillis 2) est comprimée. Pour cette distribution des efforts internes, le type d'assemblage est un nœud en K. S'il y avait une compression ou une traction dans les deux barres de treillis, le type d'assemblage serait un nœud en Y.
Domaine de validité
Le calcul doit être effectué en respectant les limites du domaine de validité. Le rapport des diamètres de la barre de treillis et de la membrure est un aspect essentiel. Si elle n'est pas de l'ordre de 0,2 ≤ di/do ≤ 1,0, la vérification ne peut pas être effectuée. Le rapport de diamètre di/do est également appelé β. La norme EN 1993-1-8 [1] spécifie le domaine de validité pour les barres de treillis, les membrures ainsi que les limites du recouvrement des barres de treillis dans le Tableau 7.1. Si vous souhaitez créer un espace entre les bielles, vous devez également respecter une dimension minimale de g ≥ t-1 + t-2. où t est l'épaisseur de paroi des barres de treillis. Les exigences relatives à la classification dans la classe de section 1 ou 2 s'appliquent également aux composants comprimés. Une vérification dédiée est effectuée selon le chapitre 5.5 de l'EN 1993-1-1 [2].
Conception
Dans cet exemple, l'assemblage respecte le domaine de validité du tableau 7.1. Selon le chapitre 7.4.1 (2) de l'EN 1993-1-8, il suffit de contrôler la membrure pour détecter une éventuelle ruine d'une face ou une ruine par poinçonnement.
Ruine de la face de la membrure causée par l'effort normal selon le Tableau 7.2 (ligne 3.2) de l'EN 1993-1-8 :
Détermination du rapport diamètre/paroi γ
γ = 8,57
Détermination du facteur kg
kg = 1,72
Détermination du coefficient de traction de la membrure kp
fp est la tension de la membrure résultant de l'effort axial initial Np et du moment additionnel résultant de l'excentricité. Puisqu'il y a compression et traction dans la membrure, on suppose que Np = 0. De plus, l'excentricité de l'assemblage est si faible qu'un moment additionnel causé par un assemblage excentrique entre les barres de treillis n'a pas à être considéré. Ainsi, le facteur auxiliaire fp est nul. La convention des signes pour les efforts de compression et de traction dans RFEM/RSTAB diffère de celles de la norme EN 1993-1-8. Par conséquent, la formule de kp a été ajustée.
kp = 1,0
Détermination de l'effort interne limite admissible N-Rd
N-1, Rd = N-2, Rd = 257,36 kN
N-1, Ed/N-1, Rd = 197,56/257,36 = 0,77