Système et chargement
Un profilé en I soudé en acier de nuance S235 a les dimensions suivantes en mm:
Hauteur = 500/300
Largeur = 200
Épaisseur de l'âme = 14
Épaisseur de la semelle = 14
Épaisseur de soudure = 4
Vérification selon la méthode générale 6.3.4 EN 1993-1-1
Le calcul de poutre est effectué sous forme de calcul d'un ensemble de barres dans RF-/STEEL EC3. Les ensembles de barres étant conçus par défaut dans RF-/STEEL EC3 selon la méthode générale, aucun paramètre supplémentaire n'est requis. Dans la fenêtre 1.7 Appui nodal et la vue partielle correspondante, vous pouvez facilement contrôler les conditions aux limites de l'ensemble de barres. De plus, vous pouvez y contrôler l'orientation du système de coordonnées local. Le système d'axes local peut être activé en cliquant sur le bouton correspondant sous le graphique de la vue partielle. Comme le montrent clairement les conditions aux limites des appuis nodaux, il existe des degrés de liberté dans la vérification selon la méthode générale qui caractérisent la rupture du plan de l'ossature. Les appuis nodaux doivent être définis comme des maintiens latéraux et en torsion dans cet exemple. Les appuis prédéfinis correspondent déjà à ce type d'appui afin que le calcul puisse être lancé directement.
Le calcul selon la méthode générale est satisfait et donne un résultat de 0,97. Le facteur critique αcr, op est de 1,647.
Vous pouvez vérifier le mode d'échec dans une fenêtre de vue partielle séparée, qui peut être ouverte en cliquant sur le bouton [Formes de mode] à droite du rapport de calcul maximal.
Nachweis nach Theorie II. Ordnung mit RF-/STAHL Wölbkrafttorsion
Afin de comparer les résultats du calcul selon la méthode générale avec le calcul selon l'analyse du second ordre, le cas de calcul est dupliqué en cliquant sur «Fichier» → «Copier le cas». Le nouveau cas de calcul peut maintenant être ajusté pour le calcul selon l'analyse du second ordre. Le calcul selon l'analyse du second ordre, en tenant compte du gauchissement, est effectué comme un calcul de contrainte équivalente et peut être sélectionné dans «Détails» → «Torsion de gauchissement».
Cette méthode de calcul est disponible uniquement pour les ensembles de barres. Comme dans le premier cas de calcul, les appuis nodaux doivent être contrôlés et ajustés. Comme vous pouvez le voir dans la fenêtre de saisie des appuis nodaux, l'extension de module RF-/STEEL Warping Torsion ne considère pas seulement quatre degrés de liberté, mais sept. Dans notre exemple, il est important de fournir aux extrémités de barre dans la direction X des appuis libres; sinon, l'effort axial n'est pas appliqué au composant.
Pour le calcul suivant, il est important non seulement de renseigner les appuis nodaux, mais également de préciser l'imperfection. Vous pouvez le trouver dans l'Annexe Nationale de l'EN 1993-1-1, par exemple. Le tableau NA.2 fournit les informations correspondantes pour cet exemple: e0/1 = 1/300 s'applique pour une section en I soudée avec h/b> 2. Cette valeur doit être doublée si le rapport d'élancement est compris entre 0,7 et 1,3. L'élancement peut être défini par la valeur λcr, op dans le premier cas de calcul, selon la méthode générale. Dans notre exemple, la valeur 1/300 est définie pour la précontrainte. Enfin, la vérification peut être effectuée.
Le calcul est satisfaisant et donne un résultat de 0,90. La valeur critique du flambement est de 1,651.
Nachweis nach Theorie II. Ordnung mit RF-/STAHL Wölbkrafttorsion und RF-/STAHL Plastizität
L'extension RF-/STEEL Plasticity du module additionnel RF-/STEEL EC3 est disponible pour une conception plus efficace. Elle permet d'analyser les efforts internes selon l'analyse du second ordre à partir de l'analyse de la torsion de gauchissement avec la méthode des efforts internes partiels selon Kindmann pour l'analyse de stabilité d'un ensemble de barres ou avec la méthode du simplexe pour les sections générales.
Après avoir copié le second cas de calcul, le calcul plastique peut être activé dans «Détails» → «Plasticité». En copiant le second cas de calcul, les appuis nodaux corrects ont déjà été adoptés. Cependant, il est nécessaire de vérifier et d'ajuster les imperfections. Le Tableau NA.2 indique une valeur de 1/200 pour le calcul plastique d'une section en I soudée avec h/b> 2.
La vérification peut maintenant être effectuée et effectuée.
Conclusion
Pour les composants structuraux coniques, deux méthodes de calcul sont disponibles dans RF-/STEEL EC3. Outre la méthode générale intégrée selon le chap. 6.3.4 de l'EN 1993-1-1, vous pouvez effectuer la vérification selon l'analyse du second ordre, y compris la considération du gauchissement dans l'extension de module RF-/STEEL Warping Torsion. De plus, l'analyse de torsion de gauchissement peut s'appliquer à d'autres sections et situations de charge.
Pour une vérification plus efficace, vous pouvez effectuer une vérification plastique selon la méthode des efforts internes partiels (PIFM) ou selon la méthode du simplexe dans l'extension de module RF-/STEEL Plasticity en plus de l'analyse de la torsion de gauchissement.