Chargement des soudures d'angle de col
Les soudures d'angle de collet des profilés en I soudés ou les soudures d'angle de flanc des poutres-caissons soudées sont soumises à un effort tranchant parallèle à l'axe de soudure lorsque la poutre est pliée. La cause de cet effort tranchant longitudinal est que les soudures empêchent les semelles et l'âme de se déplacer les unes contre les autres. Ce n'est qu'ainsi que la section peut agir comme une section mixte.
La contrainte de cisaillement résultante dans la soudure peut être déterminée à partir de la distribution des efforts tranchants. La formule suivante est utilisée pour cela:
| τ∥, Vz | Contrainte de cisaillement longitudinale dans les coutures du col due à la force de cisaillement |
| Vz | Effort tranchant |
| Sy | Moment statique de la partie connectée de la section |
| Iy | Second moment d'inertie |
| ∑a | Somme de toutes les épaisseurs de soudure connectées à la partie considérée de la section |
Dans le cas de sections de poutre-caisson, les soudures d'angle de flanc sont en outre sollicitées par un moment de torsion agissant. Ici, la contrainte de cisaillement dans les soudures est déterminée comme suit:
| τ∥, Mx | Contrainte de cisaillement longitudinale dans les soudures d'angle de flanc résultant du moment de torsion |
| Mx | Moment de torsion |
| Am | Aire du noyau |
| aw | Épaisseur de la soudure d'angle de flanc |
Vérification du modèle de surface dans RFEM
Une autre méthode consiste à calculer les soudures au col sur un modèle surfacique dans RFEM. Les libérations linéiques permettent de lire efficacement l'écoulement de cisaillement dans l'assemblage, puis de l'utiliser pour l'évaluation. Vous pouvez également évaluer la contrainte de cisaillement sur l'âme.
Dans l'exemple suivant, les soudures au col de la poutre en I soudée sont calculées en flexion. Pour ce faire, les contraintes déterminées sur le modèle de surface sont comparées aux résultats du calcul dans RF-STEEL EC3.
Les coutures du col sont sélectionnées chacune avec 5 mm; ainsi, une contrainte de cisaillement longitudinale maximale de τ∥ = 266 kN/m/(2 · 5 mm) = 2,66 kN/cm² résulte du modèle de surface.
Une autre évaluation résulte des contraintes de cisaillement τxy dans l'âme. Dans ce cas, il est nécessaire de convertir les contraintes d'une épaisseur de l'âme de 8 mm en une épaisseur efficace de soudure de 10 mm. Dans cet exemple, la distribution de la contrainte de cisaillement est évaluée sur une section au niveau de la soudure inférieure.
τ∥ = 3,34 kN/cm² · 8 mm/10 mm = 2,67 kN/cm²
La vérification dans RF-STEEL EC3 fournit une contrainte de cisaillement comparable de τ∥ = 2,72 kN/cm².
Remarque
Malheureusement, la vérification des soudures de col dans le module additionnel RF-/STEEL EC3 est impossible pour les sections définies par l'utilisateur créées avec SHAPE-THIN.
La charge des soudures due à une introduction de charge concentrée (par exemple, les charges de roue sur les chemins de roulement) doit être considérée séparément.
