Calcul d’un poteau à section variable conformément à EN 1993-1-1

Système

Sections : IS 220/300/15/25/0 (base de poteau), IS 620/300/15/25/0 (tête de poteau)
Matériau : S 355 (DIN EN 1993-1-1)
Hauteur du poteau : 6,0 m
Un appui continu en direction Y (axe de rotation latéral) est défini sur le côté en traction de la section.

Charges

Charges de calcul :
N_Ed = 1 500 kN
M_Ed = 600 kNm

Système

Classification des sections

Avec les charges de calcul existantes, la section n'atteint pas la courbe à l'état limite ultime. Les efforts internes doivent donc être augmentés jusqu'à leur état limite ultime.
Deux méthodes peuvent être appliquées :

1. Augmenter linéairement tous les efforts internes jusqu'à l'aboutissement à l'état limite ultime (voir la Figure 02 à gauche, la deuxième option [default] dans Détails)
2. Augmenter uniquement MEd pour atteindre l'état ultime (voir la Figure 02 [droite], la première option dans Détails)

Classification des sections

Les options et les méthodes conduisent à des résultats très différents: du calcul élastique maximal dans le tiers supérieur à un rapport de vérification plastique entièrement possible de la section sur toute la hauteur du poteau.

Dans l'échec de stabilité actuel, aucun incrément de l'effort normal ne survient; un incrément des moments dus aux déformations et à l'analyse du second ordre. La deuxième option a donc été sélectionnée.

Amplificateur minimal α_ult,k

Dans ce cas, le rapport de vérification de la section est déterminé à l'aide de l'interaction plastique linéaire (voir [2] Éq. [6.2]). Cette option doit être activée dans Détails, car RF-/STEEL EC3 effectue la vérification des sections de classe 1 ou 2 selon l'équation (6,31) ou (6,41) de [2] par défaut.

Conformément à la Section 6.3.4 (2) de [2], il peut être nécessaire de calculer le facteur d’amplification minimal de charge αult,k pour atteindre la résistance caractéristique dans le plan principal avec tous les effets des imperfections et de l’analyse du second ordre.

La vérification, dans la mesure où les déformations affectent les efforts internes, est déterminée selon l'Équation (5.1) de [2] :

Dans ce cas, α_cr doit être déterminé par RF-/STEEL EC3 et RF-/STEEL Warping Torsion. Il est préférable de générer un cas de module distinct et de définir des maintiens latéraux intermédiaires pour l'ensemble de barres afin d'appliquer le premier mode propre avec « flambement dans la direction de l'axe fort ».

Premier mode propre

α_cr = 18,90 > 10

Le rapport de vérification de la section et donc le facteur d’amplification minimal de charge α_ult,k peuvent être calculés avec les efforts internes selon la théorie du premier ordre. Les ratios et facteurs suivants apparaissent alors le long de la longueur de barre.

Facteurs et rapports d'élargissement

Élancement du composant structural et facteur de réduction X_op

La détermination du facteur de réduction_χop nécessite le rapport d'élancement λop pour prendre en compte le flambement par flexion ou le déversement. Celle-ci est calculée selon l'Équation (6.64) de [2] :

Lors de la vérification selon 6.3.4, le solveur de RF-/STEEL EC3 détermine le facteur d'amplification minimal de charge pour atteindre la charge critique élastique du composant structural en ce qui concerne le déversement. Les propriétés du système sous-jacent sont définies comme suit dans les fenêtres 1.4 et 1.7.

Beschreibung des statischen Systems

D'après les références de la littérature spécialisée, les maintiens de gauchissement élastique ont été supprimés, bien qu'ils soient justifiés en raison de la plaque d'assise et du maintien actuel sur la tête du poteau. Le résultat du calcul est le suivant :

Amplificateur α_ (cr, op)

Ainsi, il est possible de déterminer l'élancement du composant structural selon [2] 6.3.4 :

La courbe de flambement peut être sélectionnée selon le Tableau NA.4 de l'Annexe Nationale (NDP à 6.3.4 [1]) :
Flambement, Tableau 6.2 (section en I soudée, t_f < 40 mm, flambement en y) : BC « c »
Déversement, Tableau 6.4 (h/w = 2,07 > 2) : BC « d »

Dans le cas d'effets combinés, le facteur d'amplification de charge minimal suivant doit être utilisé :
χ_op,z = 0,659 (Éq. 6,49)
χ_op,LT = 0,684 (Éq. 6.57)
_χop = min {χop_,LT ; χ_{op, z} }
_χop = 0,659

Calcul des composants

La vérification est effectuée selon l'Équation (6.63) de [2] 6.3.4 (2) :