Le Aluminum Design Manual 2020 (ADM 2020) [1] fournit des lignes directrices et des exigences de calcul essentielles aux ingénieurs et aux concepteurs qui travaillent avec l'aluminium dans des applications structurelles. L’ADM 2020 [1] fournit des méthodes de calcul du moment de déversement élastique (Me). Il décrit les équations à utiliser et à suivre pour que les structures en aluminium soient à l'abri de ce type d'instabilité.
RFEM 6 fait référence au type de section et d'efforts internes calculés dans l’analyse statique, et le module complémentaire Vérification de l’aluminium applique ces résultats aux équations de l’ADM 2020 [1]. Plus précisément, les équations de la clause F.4 [1] pour la vérification du déversement. La clause F.4 comporte des alinéas F.4 [1] pour classifier la section d’une barre et calculer l’élancement du déversement (λ). Si plusieurs sections s'appliquent, n'importe quelle section applicable doit être utilisée.
Classification des sections dans la vérification du déversement
La clause F.4 [1] classe les sections en aluminium selon qu'elles sont symétriques ou asymétriques autour de l’axe de flexion, fermées ou rectangulaires. Cet article présente une variété de sections avec une explication de leur classement selon la clause F.4 [1]. Voici ensuite comment elles sont calculées dans RFEM 6. Une simple comparaison sera effectuée entre l’ADM 2020 [1] et RFEM 6. La figure ci-dessous montre à l'aide de chaque exemple la vérification correcte et compare avec RFEM 6.
Sections mono-symétriques
Une section mono-symétrique est une section qui peut être parfaitement miroitée autour de son axe de flexion ou de non-flexion. Les exemples de sections monosymétriques standardisées sont les sections en T et en U.
L’élancement pour ces types de formes doit être déterminé selon la clause F.4.2.1 [1], pour les formes symétriques autour de l’axe de flexion. Si la section est asymétrique autour de l’axe de flexion, elle doit être vérifiée selon la clause F.4.2.5 [1].
Dans le modèle RFEM 6 ci-dessous, une section en U est modélisée (barre n° 1) sous forme de poutre sur appui simple avec une charge uniforme. Les sections symétriques autour de l’axe de flexion sont calculées selon la clause F.4.2.1 [1] à l’aide du module complémentaire Vérification de l’aluminium.
Sections doublement symétriques
Une section doublement symétrique est une section qui peut être parfaitement miroitée autour de son axe de flexion et de non-flexion. Les sections standardisées doublement symétriques sont constituées de profilés en I, de sections rectangulaires et creuses circulaires.
Le déversement d’une section en I standardisée doit être calculé selon la clause F.4.2.1 [1], mais peut également être calculé selon la clause F.4.2.5 [1] car il peut être symétrique ou asymétrique autour de son axe de flexion si une charge latérale est appliquée.
Dans le modèle RFEM 6 ci-dessous, une section en I doublement symétrique est modélisée (barre n° 4) sous forme de poutre simplement supportée avec une charge latérale uniforme. Ce type de section est calculé selon la clause F.4.2.1 [1], car si nous supposons une charge latérale dans l’une ou l’autre direction d’axe primaire, elle est toujours symétrique par rapport à l’axe de flexion.
Sections asymétriques
Une section asymétrique est une section qui ne peut pas être parfaitement miroitée autour de son axe de flexion ou de non-flexion. Une section en Z est un exemple de section standard considéré comme asymétrique par rapport à l’un de ses axes.
Le déversement de cette section doit être calculé uniquement selon la clause F.4.2.5 [1] Toute forme. Dans ce cas, la valeur d’élancement et le déversement élastique sont déterminés pour les sections asymétriques.
Dans le modèle RFEM 6 ci-dessous, une section en Z (CF 4ZU1,25x075) est modélisée (barre n° 5) sous forme de poutre sur appui simple avec une charge uniforme. Dans le module complémentaire Vérification de l'aluminium, cette forme est calculée selon la section F.4.2.5 [1] par rapport au déversement.
Sections fermées
Une section fermée fait référence à une forme structurale où le périmètre de la section est complètement fermé. Un exemple courant de section fermée pour une barre en aluminium est un tube rectangulaire ou une section rectangulaire creuse. La forme de la section ressemble à un rectangle, mais elle est délimitée de tous les côtés, ce qui crée une structure en forme de tube.
Lors du calcul du déversement pour une section fermée, l'élancement doit être déterminé en se référant à la section F.4.2.3 [1] Formes fermées.
Dans le modèle RFEM 6 ci-dessous, une section creuse carrée est modélisée (barre n° 6) sous la forme d'une poutre sur appuis simples avec un appui uniforme. Le déversement est calculé selon l'ADM 2020 dans le module complémentaire Vérification de l'aluminium à l'aide de la section F.4.2.3 [1] Sections fermées pour la détermination du ratio d'élancement (λ).
Barres rectangulaires
Une section de barre rectangulaire plate fait référence à une forme géométrique longue et étroite avec une surface plate et des côtés rectangulaires.
La clause F.4.2.4 [1] doit être utilisé pour calculer l’élancement d’une barre rectangulaire plate afin de trouver le moment critique de flambement.
Dans le modèle RFEM 6 ci-dessous, une barre rectangulaire est modélisée (barre n° 7) sous la forme d'une poutre sur appui simple avec une charge latérale uniforme. Il est calculé à l'aide des équations de la section F.4 [1] et l'élancement est calculé à l'aide de l'équation F.4-7 selon la section F.4.2.4 [1].
Conclusion
Calcul du déversement selon l'ADM 2020, section F.4 [1] nécessite un ingénieur pour déterminer à quelle sous-section leur section correspond afin de déterminer l'élancement et d'autres propriétés de section. Les catégories principales pour celles-ci sont divisées par la forme et la symétrie. Qu'elle soit symétrique ou asymétrique autour de l'axe de flexion, si la section est fermée/ouverte, ou s'il s'agit d'une barre rectangulaire.
Dans RFEM 6, le module complémentaire Vérification de l'aluminium classe les sections de la même manière que décrit dans la section F.4 [1]. La norme de calcul ADM 2020 doit être sélectionnée dans l'onglet Norme I des données de base. Enfin, sous les longueurs efficaces dans les paramètres de calcul d'une barre, le chapitre F. doit être sélectionné. Enfin, sous les mêmes paramètres, le facteur de modification (Cb ) peut être calculé selon la section F.4.1.
