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13.03.2020

Calcul des forces transversales locales selon l'EN 1993-1-3

Le calcul des éléments en acier laminés à froid est défini par l'EN 1993-1-3. Les sections les plus courantes sont les sections en U, en C, en Z, chapeaux ou sigma. Il s'agit de composants en acier laminés à froid constitués de tôles à parois minces qui ont été formés à froid par laminage ou pliage. Lors de la vérification à l'ELU, il est également nécessaire de s'assurer que les forces transversales locales ne provoquent pas de compression ou de flambement local de l'âme des sections. Ces effets peuvent être causés par les forces transversales locales qu'exerce la semelle dans l'âme ainsi que par les forces d'appui aux points supportés. La Section 6.1.7 de l'EN 1993-1-3 explique en détail comment déterminer la résistance de l'âme Rw,Rd soumise à des forces transversales locales.

Dans le module additionnel RF-/STEEL EC 3, utilisant l'extension de RF-/STEEL Cold-Formed Sections, vous pouvez effectuer une analyse des forces transversales locales pour les âmes sans raidisseurs selon {%}#Refer [1]]] 6.1.7 (l'extension de module nécessite une licence distincte). Cet article décrit les méthodes de calcul correspondantes à l'aide de l'exemple d'une poutre en flexion composée d'un profilé en C formé à froid et soumise à une charge concentrée.

Système et charge

Une poutre de deux mètres de long est constituée d'un profilé en C formé à froid 2020 en acier S 235. Une charge concentrée de 10 kN est appliquée à cette poutre à 50 cm de l'appui. La charge agit au centre de cisaillement. Le poids propre n'est pas considéré.

Dans la bibliothèque de sections, la forme de la section correspond à la catégorie « Profilé en C formé à froid ». Ce type peut être défini à l'aide de la fonction de filtre. L'extension de module RF-/STEEL Cold-Formed Sections a été conçue pour la vérification des profilés formés à froid : Ein gewalztes C- oder U-Profil würde nicht nach [1] bemessen werden.

Entrée des données dans RF-/STEEL Cold-Formed Sections

Im Zusatzmodul RF-/STAHL EC 3 sind die Vorgaben für eine Bemessung nach EN 1993-1-3 [1] im Dialog "Details", Register "Kaltgeformte Profile" zu treffen.

La case « Vérification de la force transversale locale selon 6.1.7 si possible » permet d'activer ou non la vérification des modes de rupture locaux de l'âme. Si cette option est activée, il est possible de définir les conditions limites telles que la longueur de l'appui rigide dans la fenêtre « 1.14 Forces transversales locales ».

La considération des forces transversales est activée par défaut. Ainsi, la distribution des efforts tranchants est utilisée pour vérifier la charge de l'âme dans le cas de forces transversales locales. Le logiciel analyse tous les points de discontinuité de l'effort tranchant. La « Longueur nominale d'appui rigide » est prédéfinie sur 0,10 m.

Résultats dans RF-/STEEL EC3

La section efficace est calculée de manière itérative en deux étapes, au maximum. Les rapports de calcul dus à l'application de charge locale sont ensuite affichés dans les vérifications. Les détails de chaque vérification peuvent être considérés comme des « valeurs intermédiaires ».

La vérification pour l'application de charge locale est effectuée en fonction de la répartition des efforts tranchants dans les deux appuis et à l'emplacement d'application de la charge. L'emplacement x = 0,00 m a le rapport de calcul maximal. La vérification à cet emplacement est effectuée comme suit.

Une réaction d'appui se produit sur une section ne comportant qu'une seule âme. Das C-Profil mit einer Blechdicke von <nobr>t = 2,0 mm</nobr> besitzt wegen seiner Lippen ausgesteifte Gurte. Der Abstand des Lagers vom freien Ende beträgt 0,00 m und ist somit kleiner als das 1,5-fache der Steghöhe hw = 198 mm. Damit ist [1] Gleichung (6.15a) maßgebend für die Ermittlung der Stegbeanspruchbarkeit Rw,Rd.

Les paramètres suivants doivent être appliqués :

On obtient ainsi la résistance de l'âme suivante :

Die Nachweisbedingung gemäß [1] Gleichung (6.13) ist erfüllt:

La vérification est la même pour les deux emplacements de calcul restants.

Autre solution : définition manuelle des forces

Si la répartition de l'effort tranchant ne représente pas la charge introduite de manière réaliste, les positions et les grandeurs de la charge (longueurs nominales d'appui rigide incluses) peuvent être définies manuellement. Le cas de calcul 2 du modèle RFEM de cet article en constitue un exemple.

Dans le cas d'une force définie manuellement, il n'y a pas de comparaison automatique de l'effet de l'effort tranchant pour les points d'appui. Il faut définir chaque position avec leurs forces d'appui respectives. Pour ce faire, cochez la case « Extrémité libre » comme le montre la Figure 05. Nur dann wird der Abstand c ≤ 1,5 hw berücksichtigt und [1] Gleichung (6.15a) für den Nachweis verwendet. Anderenfalls käme [1] Gleichung (6.15d) zur Geltung.

Conclusion

Mit der Modulerweiterung RF-/STAHL Kaltgeformte Profile für RF-/STAHL EC 3 können unter anderem Nachweise für örtliche Lasteinleitung nach [1] Abschnitt 6.1.7 geführt werden. Les emplacements pertinents pour le calcul sont déterminés automatiquement à partir de la répartition des efforts tranchants. Vous pouvez également définir les forces manuellement. Der Nachweis für örtliche Lasteinleitung mit RF-/STAHL Kaltgeformte Profile erfolgt gemäß [1] 6.1.7.2 für Querschnitte mit einem nicht ausgesteiften Steg oder gemäß [1] 6.1.7.3 für Querschnitte mit zwei oder mehreren nicht ausgesteiften Stegen. Stegquerschnitte mit Längsaussteifungen können nicht nach [1] 6.1.7.4 bemessen werden.


Auteur

M. Vogl crée et conserve la documentation technique.

Liens
Références
  1. Eurocode 3 : calcul des structures en acier - Partie 1‑3: Allgemeine Regeln - Ergänzende Regeln für kaltgeformte Bauteile und Bleche. Berlin : Beth, 1993
  2. Dlubal Software. (2020). Manuel de RF-/STEEL EC3 Tiefenbach : Dlubal Software, Juni 2020.
Téléchargements


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