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construction métallique
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Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRS
Rf. Eurocode EN 1993-1-1 Rdig par Arnaud Lemaire Date Jan 2006
NOTE DE CALCUL
Vrifi par Alain Bureau Date Jan 2006
Exemple: Analyse lastique d'un portique simple en PRS Cet exemple prsente le calcul d'un portique simple fabriqu partir de Profils Reconstitus par Soudage (PRS), selon l'EN 1993-1-1. Cet exemple d'application comprend l'analyse lastique de la structure au premier ordre, et toutes les vrifications des barres sur la base des caractristiques efficaces des sections transversales (Classe 4).
30,00
5,98
8
[m]
7,20
7,30 72,
00
1. Donnes de base Longueur totale : b = 72,00 m Espacement : s = 7,20 m Porte : d = 30,00 m Hauteur au fatage : h = 7,30 m Pente de la toiture : = 5,0
1
3,00 3,00 3,00 3,00 3,00
2,99
3,00
1 : Maintiens assurs par des bracons
Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRSCr
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Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRS
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NOTE DE CALCUL
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2. Charges Charges permanentes
Poids propre de la poutre Couverture avec pannes G = 0,30 kN/m2
pour un portique courant : G = 0,30 7,20 = 2,16 kN/m
EN 1991-1-1
Charge de neige
Valeur caractristique de la charge de neige sur la toiture en kN/m
S = 0,8 1,0 1,0 0,772 = 0,618 kN/m
pour un portique courant : S = 0,618 7,20 = 4,45 kN/m
EN 1991-1-3
Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRSCr
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Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRS
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NOTE DE CALCUL
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7,30
30,00
s = 4,45 kN/m
[m]
Action du vent
Valeurs caractristiques en kN/m de la charge de vent pour un portique courant
EN 1991-1-4
D: = 4,59 E: = 3,28
I: = 5,25J: = 5,25H: = 5,25G: = 9,18
w w
wwww
30,00e/10 = 1,46 1,46
7,30
[m]
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Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRS
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NOTE DE CALCUL
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3. Combinaisons Coefficients partiels
Gmax = 1,35 (Charges permanentes) Gmin = 1,0 (Charges permanentes) Q = 1,50 (Charges variables) 0 = 0,50 (neige) 0 = 0,60 (vent) M0 = 1,0 M1 = 1,0
EN 1990
EN 1990
Tableau A1.1
Combinaisons ELU
Combinaison 101 : Gmax G + Q S Combinaison 102 : Gmin G + Q W Combinaison 103 : Gmax G + Q S + Q 0 W Combinaison 104 : Gmin G + Q S + Q 0 W Combinaison 105 : Gmax G + Q 0 S + Q W Combinaison 106 : Gmin G + Q 0 S + Q W
EN 1990
Combinaisons ELS
Combinaison 201 G + S
Combinaison 202 G + W
EN 1990
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Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRS
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NOTE DE CALCUL
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4. Sections Poteau
PRS - Nuance S355 ( = 0,81) Largeur des semelles b = 250 mm
Epaisseur des semelles tf = 12 mm
Hauteur de lme hw = 800 mm
Epaisseur de lme tw = 6 mm
Hauteur totale h = 824 mm
Gorge du cordon a = 3 mm
Masse linique 84,8 kg/m
hw
y y
z
z
tf
tw
b
h
Aire de la section A = 108 cm2
Moment dinertie /yy Iy = 124500 cm4
Moment dinertie /zz Iz = 3126 cm4
Inertie de torsion It = 34,56 cm4
Inertie de gauchissement Iw = 5,151 106 cm6
Module lastique /yy Wel,y = 3022 cm3
Module plastique /yy Wpl,y = 3396 cm3
Module lastique /zz Wel,z = 250,1 cm3
Module plastique /zz Wpl,z = 382,2 cm3
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Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRS
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NOTE DE CALCUL
Vrifi par Alain Bureau Date Jan 2006
Traverse
PRS - Nuance S355 ( = 0,81) Hauteur totale h = 824mm
Hauteur de lme hw = 800 mm
Largeur semelle b = 240 mm
Epaisseur de lme tw = 6 mm
Epaisseur semelles tf = 12 mm
Gorge du cordon a = 3 mm
Masse linique 82,9 kg/m
Aire de la section A = 105,6 cm2
Moment dinertie /yy Iy = 120550 cm4
Moment dinertie /zz Iz = 2766 cm4
Inertie de torsion It = 33,41 cm4
Inertie de gauchissement Iw = 4,557 106 cm6
Module lastique /yy Wel,y = 2926,0 cm3
Module plastique /yy Wpl,y = 3299 cm3
Module lastique /zz Wel,z = 230,5 cm3
Module plastique /zz Wpl,z = 352,8 cm3
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Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRS
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NOTE DE CALCUL
Vrifi par Alain Bureau Date Jan 2006
5. Analyse globale Les pieds des poteaux sont supposs articuls.
Les assemblages traverse sur poteau sont supposs parfaitement encastrs.
Lossature a t modlise laide du logiciel EFFEL.
EN 1993-1-1
5.2
Calcul du coefficient damplification critique factor cr Afin destimer la sensibilit de la structure aux effets du 2nd ordre, une analyse modale est effectue pour dterminer le coefficient damplification critique cr pour la combinaison conduisant la charge verticale la plus leve.
Combinaison 101: Gmax G + Q QS Pour cette combinaison, le coefficient damplification critique est :
cr = 29,98 La dforme correspondant au 1er mode dinstabilit est reprsent ci-dessous.
EN 1993-1-1
5.2.1
On obtient : cr = 29,98 > 10 Une analyse lastique au 1er ordre peut tre effectue.
EN 1993-1-1
5.2.1 (3)
Limperfection globale peut tre nglige lorsque : HEd 0,15 VEd. Les effets des imperfections initiales daplomb peuvent tre pris en compte par des forces horizontales quivalentes :
Heq = VEd pour les combinaisons o : HEd < 0,15 VEd
EN 1993-1-1
5.3.2 (4)
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Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRS
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NOTE DE CALCUL
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Poteau gauche 1 Poteau droit 2 Total Comb.
ELU HEd,1
kN
VEd,1
kN
HEd,2
kN
VEd,2
kN
HEd
kN
VEd
kN
0,15 VEd
101 -111,28 -167,12 111,28 -167,12 0,00 -334,24 50,14
102 89,29 83,80 -19,36 61,81 69,93 145,61 21,84
103 -39,16 -87,06 81,12 -100,26 41,96 -187,32 28,10
104 -28,33 -69,69 70,30 -82,89 41,97 -152,58 22,89
105 43,70 16,37 26,23 -5,62 69,93 10,75 1,61
106 54,52 33,74 15,41 11,74 69,93 45,48 6,82
Effets des imperfections
Limperfection globale initiale peut tre obtenue par :
= 0 h m
EN 1993-1-1
5.3.2 (3)
O : 0 = 1/200
h = 74,030,7
22 ==h
m = 866,0)11(5,0 =+ m (m = 2 nombre de poteaux)
Soit : = 3102,3866,0740,02001 = = 1/312
Limperfection globale doit tre prise en compte pour la combinaison 101 :
VEd (kN) HEq = .VEd (kN) 167,12 0,535
HEq est une force horizontale quivalente appliquer au sommet du poteau gauche
EN 1993-1-1
5.3.2 (7)
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Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRS
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NOTE DE CALCUL
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6. Rsultats de lanalyse lastique 6.1 Etats Limites de Service Flche verticale maximale Sous la combinaison 201 (G + S) : wy = 74 mm = L/405 Sous la neige seule (S): wy = 44 mm = L/682
EN 1993-1-1
7
et
EN 1990
Dplacement horizontal en tte des poteaux : Sous la seule action du vent (W): wx = 16 mm = h/374
6.2 Etats Limites Ultimes Le diagramme du moment flchissant est donn en kNm pour chaque combinaison.
Combinaison 101
Combinaison 102
Combinaison 103
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NOTE DE CALCUL
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Combinaison 104
Combinaison 104
Combinaison 105
Combinaison 106
E x e m p l e : A n a l y s e l a s t i q u e d ' u n p o r t i q u e s i m p l e e n P R SC
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7. Vrification du poteau Le poteau est vrifi pour la combinaison ELU la plus dfavorable : combinaison 101. NEd = 167,4 kN (Suppos constant sur la hauteur du poteau) Vz,Ed = 112,0 kN (Suppos constant sur la hauteur du poteau) My,Ed = 670,6 kNm (en tte du poteau)
7.1 Classement de la section transversale me : hw = 800 mm et tw = 6 mm
c = 800 2 1,414 3 = 791,5 mm
Elancement de lme : c / tw = 131,9
Lme est flchie et comprime. Le rapport des contraintes lELU est donn par :
913,0135510800104167212
3
y
Ed === ,
AfN < 0
La limite pour la Classe 3 est : 913,033,067,0
81,04233,067,0
42
=+
= 92,3
Donc : c / tw = 131,9 > 92,3 Lme est de Classe 4.
EN 1993-1-1
5.5
(Tableau 5.2)
Semelle : b = 250 mm et tf = 12 mm
c = mm 118232
6-250 =
Elancement de la semelle : c / tf = 9,8
EN 1993-1-1
5.5
(Tableau 5.2)
La semelle est uniformment comprime.
La limite pour la Classe 3 est : 14 = 14 0,81 = 11,3 Donc : c / tf = 9,8 < 11,3 La semelle est de Classe 3.
La section est donc de Classe 4. Le poteau sera vrifi sur la base de la rsistance lastique de la section efficace.
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NOTE DE CALCUL
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7.2 Caractristiques efficaces de la section Aire efficace Laire efficace Aeff de la section est calcule en compression seule.
EN 1993-1-1
6.2.9.3 (2)
Semelle : La semelle nest pas de Classe 4, elle est donc pleinement efficace. me: Lme est sujette au voilement local : = 1 Coefficient de voilement : 4 =k Elancement rduit : === 481,04,28
6/5,7914,28/
w
ktc
p 2,87 > 0,673
EN 1993-1-5
4.4
(Tableau 4.1)
Coefficient de rduction : 2p
p )3(055,0-
+= mais 1
322,087,2
)13(055,0-2,872 =+=
Largeur efficace : beff = =5,791322,0=c 255 mm Aeff = 75,86 cm2
Module lastique efficace Le module lastique efficace est calcul en flexion simple.
Semelle : La semelle nest pas de Classe 4, elle est donc pleinement efficace. me : Lme est sujette au voilement local : = -1 Coefficient de voilement : 9,23 =k Elancement rduit : === 9,2381,04,28
6/5,7914,28/
wp
ktc 1,173 > 0,673
Coefficient de rduction : 2p
p )3(055,0-
+= mais 1
772,0173,1
)13(055,0-1,1732 ==
Largeur efficace : beff = =5,791772,0=c 611 mm
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Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRS
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NOTE DE CALCUL
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be1 = 0,4 beff = 244 mm be2 = 0,6 beff = 367 mm bt = 0,5 c = 396 mm
Les caractristiques de la section efficace peuvent tre calcules : Iy,eff = 121542 cm4 Weff,y,min = 2867,4 cm3
Note: Pour une section symtrique, il ny a pas de dcalage du centre de gravit de laire efficace Aeff par rapport la section brute. Do :
eNy = eNz = 0
7.3 Vrification de la section transversale sous moment flchissant et effort axial
1// 0miny,eff,y
NyEdEdy,
M0effy
Ed1 ++=
MWfeNM
AfN
1 0,7210,1/2867400355
016740010.6,6700,1/7586355
167400 61 =
++= OK
EN 1993-1-1
6.2.9.3
EN 1993-1-5
4.6
7.4 Vrification de la rsistance du poteau au voilement par cisaillement
3,5872133w
w =>=
th avec = 1,0
La rsistance au voilement par cisaillement doit donc tre vrifie. Aucun raidisseur transversal intermdiaire nest prvu.
EN 1993-1-1
6.2.8 (2)
La rsistance au voilement par cisaillement est calcule par : Vb,Rd = Vbw,Rd + Vbf,Rd
O Vbw,Rd est la contribution de lme : 3M1
wwywRdbw,
thfV =
Et Vbf,Rd est la contribution des semelles.
EN 1993-1-5
5.2 (1)
Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRSCr
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Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRS
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NOTE DE CALCUL
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Elancement rduit : cr
yw 76,0
f= EN 1993-1-5
5.3
Avec Ecr k= et 2
w
wE 190000
=
ht
EN 1993-1-5
Annexe A
Il ny a pas de raidisseur intermdiaire sur la hauteur du poteau, donc :
k = 5,34 Et : E = 10,7 N/mm2
Donc, cr = 5,34 10,7 = 57,14 N/mm2 et == 14,5735576,0w 1,894 1,08
Retenons lhypothse de montants dextrmit non rigides : 438,0/83,0 ww ==
Donc, 30,1
106800355438,0 3Rdbw,
=
V =430,9 kN
EN 1993-1-5
Tableau 5.1
La contribution des semelles peut tre ignore : Vbf,Rd = 0
Alors : 9,4300,112
,33 ===
Rdbw
Ed
VV = 0,26 < 1
EN 1993-1-5
5.5 (1)
Il est noter que pour 5,03
Rf. document SX030 Page 15 de 30 Titre
Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRS
Rf. Eurocode EN 1993-1-1 Rdig par Arnaud Lemaire Date Jan 2006
NOTE DE CALCUL
Vrifi par Alain Bureau Date Jan 2006
7.5 Vrification de la rsistance au flambement La rsistance au flambement du poteau est vrifie en utilisant les critres suivants (pas de flexion par rapport laxe faible, Mz,Ed = 0) :
1
M1
Rky,LT
Edy,yy
M1
Rky
Ed +
MM
kNN
Et : 1
M1
Rky,LT
Edy,zy
M1
Rkz
Ed +
MM
kNN
EN 1993-1-1
6.3.3
Les coefficient kyy and kzy sont calculs daprs lAnnexe A (EN 1993-1-1).
Note: My,Ed = Mz,Ed = 0 puisque eNy = eNz = 0
La structure nest pas sensible aux effets du second ordre (cr = 29,98 > 10). La longueur de flambement dans le plan peut donc tre prise gale la longueur dpure. Lcr,y = 5,99 m
EN 1993-1-1
5.2.2 (7)
En ce qui concerne le flambement hors plan, le poteau est maintenu latralement mi-hauteur et ses deux extrmits. Do : Lcr,z = 3,00 m and Lcr,LT = 3,00 m
Rsistance au flambement du poteau
Flambement par rapport laxe yy (Lcr,y = 5,99 m) 2
22
ycr,
y2ycr, 5990
10124500210000 == LEI
N =71920 kN
1935,01071920
35575863
ycr,
yeff ===
NfA
y < 0,2 Les effets du flambement dans le plan peuvent tre ignor : 0,1y =
EN 1993-1-1
6.3.1.3 (1)
6.3.1.2 (4)
Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRSCr
le
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bre 20
10Ce
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est
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l
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Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRS
Rf. Eurocode EN 1993-1-1 Rdig par Arnaud Lemaire Date Jan 2006
NOTE DE CALCUL
Vrifi par Alain Bureau Date Jan 2006
Par consquent, la rsistance au flambement par rapport laxe fort est prise gale la rsistance de la section leffort axial de compression :
Nby,Rd = Aeff fy / M0 = (7586 355 / 1,0).10-3 = 2693 kN
Flambement par rapport laxe zz (Lcr,z = 3,00 m) 2
22
zcr,
z2zcr, 3000
103126210000 == LEIN = 7199 kN
6116,01071993557586
3zcr,
yeffz =
==N
fA
EN 1993-1-1
6.3.1.3 (1)
Courbe de flambement : c (z = 0,49) ( )[ ]2zz 2,015,0 z ++= ( )[ ]2z 6116,02,06116,049,015,0 ++= = 0,7879 778,0
6116,07879,07879,011
222z
2zz
z =+=+=
EN 1993-1-1
Tableau 6.2
6.3.1.2 (1)
La rsistance au flambement par rapport laxe faible est : Nbz,Rd = z Aeff fy / M0 = (0,778 7586 355 / 1,0).10-3 = 2095 kN
Dversement (Lcr,LT = 3,00 m) Le tronon suprieur du Poteau est considr.
Le moment critique est calcul par :
z
2t
2LTcr,
z
w2
LTcr,
z2
1cr EIGIL
II
LEICM
+=
Le coefficient C1 dpend du rapport des moments dextrmit :
= 335,3 / 670,6 = 0,5 Do : C1 = 1,31
3,00 m
670,6 kNm
335,3 kNm
NCCI SN003
Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRSCr
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term
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NOTE DE CALCUL
Vrifi par Alain Bureau Date Jan 2006
42
22
62
42
cr 10312621000034560080770300010
31265151000
10300010312621000031,1
+=
M
Mcr = 3873 kNm
The slenderness for lateral torsional buckling is obtained from:
5127,01038733554,2867
3cr
yyeff,LT =
==M
fW
EN 1993-1-1
6.3.2.2
Le coefficient de rduction est alors calcul partir de la courbe de flambement d, et le facteur dimperfection est : LT = 0,76.
( )[ ]2LTLTLTLT 0,2-15,0 ++= ( )[ ] 7502,05127,02,0-5127,076,015,0 2LT =++=
EN 1993-1-1
Tableau 6.3
Tableau 6.4
et 6.3.2.2
7705,05127,0-7502,07502,0
1
-
1222
LT2LTLT
LT =+=+=
Do : === 6M1
yyeff,LTRdb, 100,1
35528674007705,0fW
M 784,3 kNm
Les coefficients kyy et kzy sont calculs selon lAnnexe A de lEN 1993-1-1.
0,1
719204,1671,01
719204,1671
1
1
ycr,
Edy
ycr,
Ed
=
=
=
NN
NN
y
EN 1993-1-1
Annexe A
995,0
71994,167778,01
71994,1671
1
1
zcr,
Edz
zcr,
Ed
z =
=
=
NN
NN
Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRSCr
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NOTE DE CALCUL
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Effort normal critique de flambement par torsion
)( 2w
2
t0
Tcr, hEIGI
IAN +=
NCCI SN001
Pour une section doublement symtrique,
1276003126124500zy0 +=+= III cm4
)3000
10.515100021000010.56,3480770(100010.127600
108002
624
4cr,T+= N
Ncr,T = 10276 kN
Llancement rduit pour le dversement doit tre calcul en supposant une distribution uniforme du moment sur la hauteur du tronon tudi.
z2
t2
LTcr,
z
w2
LTcr,
z2
1cr,0 EIGIL
II
LEICM
+= avec C1 = 1,0
42
22
62
42
cr,0 10312621000034560080770300010
31265151000
1030001031262100000,1
+=
M
=cr,0M 2957 kNm
NCCI SN003
3ocr,
yyeff,0
1029573554,2867
==
MfW = 0,587 EN 1993-1-1
Annexe A
4Tcr,
Ed
zcr,
Ed1lim0 )1)(1(2,0 N
NNNC =
Avec Ncr,TF = Ncr,T (section doublement symtrique)
4lim0 )10276
4,167-1)(7199
4,167-1(31,12,0 = = 0,227
0 > lim0
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NOTE DE CALCUL
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LTy
LTymy,0my,0my 1
)1(a
aCCC
++=
Avec : 4,2867
86,751004,1676,670
yeff,
eff
Ed
Edy,y == W
AN
M =10,60 (Classe 4)
et : y
tLT 1 I
Ia = 1,0
Calcul du facteur de moment uniforme quivalent Cmy,0
ycr,
Edyymy,0 )33,0(36,021,079,0 N
NC ++=
Pour 0y = 790,0719204,167)33,00(36,0021,079,0my,0 =++=C
EN 1993-1-1
Annexe A
Tableau A2
Calcul des coefficients Cmy et Cm,LT :
951,00,160,101
0,160,10)790,01(790,0my =++=C
1)1)(1(
Tcr,
Ed
zcr,
Ed
LT2mymLT
=
NN
NN
aCC EN 1993-1-1
Annexe A
1923,0)
102764,1671)(
71994,1671(
0,1951,0 2mLT
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NOTE DE CALCUL
Vrifi par Alain Bureau Date Jan 2006
948,0
719204,1671
995,01951,01
ycr,
Ed
zmLTmyzy =
=
=NNCCk
Vrification avec les formules dinteraction
1
M1
yyeff,LT
Edy,yy
M1
effyy
Ed +
fWM
kAfN
877,03,7846,670953,0
26934,167 =+
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NOTE DE CALCUL
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8.1 Classement de la section transversale me : hw = 800 mm et tw = 6 mm
c = = 322800 791,5 mm Elancement de lme : c / tw = 131,9
EN 1993-1-1
5.5
(Tableau 5.2)
Lme est flchie et comprime. Le rapport des contraintes lELU est donn par :
933,0135510560109,124212
3
y
Ed ===
AfN < 0
La limite pour la Classe 3 est : 933,033,067,0
81,04233,067,0
42
=+ = 93,9
Do : c / tw = 131,9 > 93,9 Lme est de Classe 4.
Semelle : b = 240 mm et tf = 12 mm
c = = 232
6240 113 mm
Llancement de la semelle est : c / tf = 9,4 La limite pour la Classe 3 est : 14 = 14 0,81 = 11,3 Do : c / tf = 9,4 < 11,3 La semelle comprime est de Classe 3.
EN 1993-1-1
5.5
(Tableau 5.2)
Par consquent, la section est de Classe 4. La vrification de la traverse sera base sur la rsistance lastique de la section efficace.
Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRSCr
le
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10Ce
con
tenu
est
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term
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Stee
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Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRS
Rf. Eurocode EN 1993-1-1 Rdig par Arnaud Lemaire Date Jan 2006
NOTE DE CALCUL
Vrifi par Alain Bureau Date Jan 2006
8.2 Caractristiques efficaces de la section Aire efficace Laire efficace Aeff de la section est calcule en compression seule.
EN 1993-1-1
6.2.9.3 (2)
Semelle : La semelle nest pas de Classe 4, elle est donc pleinement efficace. me : Laire efficace de lme est la mme que celle du poteau. La largeur efficace est : beff = 255 mm Aeff = 73,46 cm2
Module lastique efficace Le module lastique efficace est calcul en flexion simple.
Semelle : La semelle nest pas de Classe 4, elle est donc pleinement efficace. Web: Le module lastique efficace de la section est le mme que celui du
poteau. La largeur efficace de lme est : beff = 611 mm
EN 1993-1-1
6.2.9.3 (2)
be1 = 0,4 beff = 244 mm be2 = 0,6 beff = 367 mm bt = 0,5 c = 396 mm
Les caractristiques efficaces de la section sont : Iy,eff = 117582 cm4 Weff,y,min = 2772,1 cm3
Note: Pour une section symtrique, il ny a pas de dcalage du centre de gravit de laire efficace Aeff par rapport la section brute. Do :
eNy = eNz = 0
8.3 Vrification de la section transversale sous moment flchissant et effort axial
1// 0miny,eff,y
NyEdEdy,
M0effy
Ed1 ++=
MWfeNM
AfN
10,7290,1/2772100355
012490010.6,6700,1/7346355
124900 61 =
++= OK
EN 1993-1-1
6.2.9.3
EN 1993-1-5
4.6
Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRSCr
le
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NOTE DE CALCUL
Vrifi par Alain Bureau Date Jan 2006
8.4 Vrification de la rsistance de la traverse au voilement par cisaillement
3,580,181,07272133
w
w ==>=
th avec = 1,0
La rsistance au voilement par cisaillement doit donc tre vrifie. Aucun raidisseur transversal intermdiaire nest prvu.
EN 1993-1-1
6.2.8 (2)
La rsistance au voilement par cisaillement est calcule par : Vb,Rd = Vbw,Rd + Vbf,Rd
O Vbw,Rd est la contribution de lme : 3M1
wwywRdbw,
thfV =
Et Vbf,Rd est la contribution des semelles.
EN 1993-1-5
5.2 (1)
Elancement rduit : cr
yw 76,0
f= EN 1993-1-5
5.3
Avec : Ecr k= et 2
w
wE 190000
=
ht
Il ny a pas de raidisseur intermdiaire sur la hauteur du poteau, donc : k = 5,34 Et : E = 10,7 N/mm2
EN 1993-1-5
Annexe A
Donc, cr = 5,34 10,7 = 57,14 N/mm2 et == 14,5735576,0w 1,894 1,08
Retenons lhypothse de montants dextrmit non rigides :
438,0/83,0 ww ==
Donc, 30,1
106800355438,0 3,,
=
RdwbV =430,9 kN
EN 1993-1-5
Tableau 5.1
La contribution des semelles peut tre ignore : Vbf,Rd = 0
Alors : 9,4304,150
Rdbw,
Ed33 === V
V = 0,349 < 1 EN 1993-1-5
5.5 (1)
Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRSCr
le
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i 23 s
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NOTE DE CALCUL
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Il est noter que pour 5,03
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Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRS
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NOTE DE CALCUL
Vrifi par Alain Bureau Date Jan 2006
En ce qui concerne le flambement hors plan, la traverse est maintenue latralement tous les 3 mtres. Donc : Lcr,z = 3,00 m and Lcr,LT = 3,00 m
Rsistance au flambement de la traverse
Flambement par rapport laxe yy (Lcr,y = 16,18 m) 5228,0
1095463557346
3ycr,
yeff ===
NfA
y
EN 1993-1-1
6.3.1.3 (1)
6.3.1.2 (4)
Courbe de flambement : b (y = 0,34) ( )[ ]2yyy 2,015,0 ++= ( )[ ]25228,02,05228,034,015,0 ++=y = 0,6915 874,0
5228,06915,06915,011
222y
2yy
y =+=+=
EN 1993-1-1
Tableau 6.2
6.3.1.2 (1)
La rsistance au flambement par rapport laxe fort est : Nby,Rd = y Aeff fy / M0 = (0,874 7346 355 / 1,0).10-3 = 2279 kN
Flambement par rapport laxe zz (Lcr,z = 3,00 m) 2
22
zcr,
z2zcr, 3000
102766210000 == LEIN = 6370 kN
6398,01063703557346
3zcr,
yeffz =
==N
fA
EN 1993-1-1
6.3.1.3 (1)
Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRSCr
le
jeud
i 23 s
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Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRS
Rf. Eurocode EN 1993-1-1 Rdig par Arnaud Lemaire Date Jan 2006
NOTE DE CALCUL
Vrifi par Alain Bureau Date Jan 2006
Courbe de flambement : c (z = 0,49) ( )[ ]2zz 2,015,0 z ++= ( )[ ]2z 6398,02,06398,049,015,0 ++= = 0,8124 7619,0
6398,08124,08124,011
222z
2zz
z =+=+=
EN 1993-1-1
Tableau 6.2
6.3.1.2 (1)
La rsistance au flambement par rapport laxe faible est :
Nbz,Rd = z Aeff fy / M0 = (0,7619 7346 355 / 1,0).10-3 = 1987 kN
Dversement (Lcr,LT = 3,00 m) Le moment critique de dversement est calcul par :
NCCI SN003
z
2t
2LTcr,
z
w2
LTcr,
z2
1cr EIGIL
II
LEICM
+=
3,00 m
266 kNm
670,0 kNm
Le coefficient C1 est fonction du rapport des moments aux extrmits :
= 266 / 670,6 = 0,40 Donc : C1 =1,39
42
22
62
42
cr 10276621000033410080770300010
27664557000
10300010276621000039,1
+=
M
Mcr = 3640 kNm
Llancement rduit pour le dversement est obtenu par :
520,01036403551,2772
3cr
yyeff,LT =
==M
fW
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6.3.2.2
Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRSCr
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Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRS
Rf. Eurocode EN 1993-1-1 Rdig par Arnaud Lemaire Date Jan 2006
NOTE DE CALCUL
Vrifi par Alain Bureau Date Jan 2006
Le coefficient de rduction est ensuite calcul avec la courbe de dversement d. Le facteur dimperfection correspondant est : LT = 0,76.
( )[ ]2LTLTLTLT 0,2-15,0 ++= ( )[ ] 7568,0520,02,0520,076,015,0 2LT =++= 7653,0
520,07568,07568,011
222LT
2LTLT
LT =+=+=
EN 1993-1-1
Tableau 6.3
Tableau 6.4
et 6.3.2.2
Do : ===0,1
103551,27727653,03
M1
yyeff,LTRdb,
fWM 753,1 kNm
Les coefficients kyy et kzy sont calculs selon lAnnexe A de lEN 1993-1-1.
9983,0
95469,1240,8741
95469,1241
1
1
ycr,
Edy
ycr,
Ed
y =
=
=
NN
NN
EN 1993-1-1
Annexe A
9953,0
63709,1247619,01
63709,1241
1
1
zcr,
Ed
zcr,
Ed
z =
=
=
NN
NN
z
Effort normal critique pour le flambement par torsion :
)( 2w
2
t0
Tcr, hEIGI
IAN +=
NCCI SN001
Pour une section doublement symtrique,
1233002766120550zy0 +=+= III cm4
)3000
10.455700021000010.41,3380770(100010.123300
105602
624
4Tcr,+= N
Ncr,T = 9219 kN
Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRSCr
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Rf. document SX030 Page 28 de 30 Titre
Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRS
Rf. Eurocode EN 1993-1-1 Rdig par Arnaud Lemaire Date Jan 2006
NOTE DE CALCUL
Vrifi par Alain Bureau Date Jan 2006
Llancement rduit pour le dversement doit tre calcul en supposant une distribution uniforme du moment flchissant le long du tronon tudi.
z2
t2
LTcr,
z
w2
LTcr,
z2
1cr,0 EIGIL
II
LEICM
+= avec : C1 = 1,0
42
22
62
42
cr,0 10276621000033410080770300010
27664557000
1030001027662100000,1
+=
M
=cr,0M 2619 kNm
NCCI SN003
3cr,0
yyeff,0
1026193551,2772
==
MfW = 0,613
4Tcr,
Ed
zcr,
Ed1lim0 )1)(1(2,0 N
NNNC =
Avec Ncr,TF = Ncr,T (section doublement symtrique)
4lim0 )9219
9,1241)(6370
9,1241(39,12,0 = = 0,2338
0 > lim0
LTy
LTymy,0my,0my 1
)1(a
aCCC
++=
Avec : 1,2772
46,731009,1246,670
yeff,
eff
Ed
Edy,y == W
AN
M =14,23 (Classe 4)
Et : y
tLT 1 I
Ia = 1,0
Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRSCr
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Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRS
Rf. Eurocode EN 1993-1-1 Rdig par Arnaud Lemaire Date Jan 2006
NOTE DE CALCUL
Vrifi par Alain Bureau Date Jan 2006
Calcul du facteur de moment uniforme quivalent Cmy,0
Diagramme du moment flchissant :
30m
ycr,
Ed
Edy,2
xy2
my,0 11 NN
MLEI
C
+=
My,Ed = moment maximal sur la longueur de la traverse = 670,6 kNm
x = flche maximale de la traverse = 106 mm
9546
9,1241-106,67030000
106101205502100001
62
42
my,0
+= C = 0,9927
EN 1993-1-1
Annexe A
Tableau A2
Calcul des coefficients Cmy et Cm,LT :
LTy
LTymy,0my,0my 1
)1(a
aCCC
++=
9985,00,123,141
0,123,14)9927,0-1(9927,0my =++=C
1)1)(1(
Tcr,
Ed
zcr,
Ed
LT2mymLT
=
NN
NN
aCC
1014,1)
92199,124-1)(
63709,124-1(
0,19985,0 2mLT ==C
EN 1993-1-1
Annexe A
Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRSCr
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Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRS
Rf. Eurocode EN 1993-1-1 Rdig par Arnaud Lemaire Date Jan 2006
NOTE DE CALCUL
Vrifi par Alain Bureau Date Jan 2006
Calcul des coefficients kyy et kzy :
024,1
95469,124-1
9983,0014,19985,0-1
ycr,
Ed
ymLTmyyy ===
NNCCk
021,1
95469,124-1
9953,0014,19985,0-1
ycr,
Ed
zmLTmyzy ===
NNCCk
EN 1993-1-1
Annexe A
Vrification avec les formules dinteraction
1
M1
yyeff,LT
Edy,yy
M1
effyy
Ed +
fWM
kAfN
967,01,7536,670024,1
22799,124 =+
Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRS SX030a-FR-EU
Page 31
Enregistrement de la qualit
TITRE DE LA RESSOURCE Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRS
Rfrence(s) SX030
DOCUMENT ORIGINAL
Nom Socit Date
Cr par Arnaud Lemaire CTICM 09/01/2006
Contenu technique vrifi par Alain Bureau CTICM 09/01/2006
Contenu ditorial vrifi par
Contenu technique approuv par les partenaires du projet STEEL :
1. Royaume-Uni G W Owens SCI 23/05/2006
2. France A Bureau CTICM 23/05/2006
3. Sude B Uppfeldt SBI 23/05/2006
4. Allemagne C Mller RWTH 23/05/2006
5. Espagne J Chica Labein 23/05/2006
Ressource approuve par le Coordonnateur technique G W Owens
SCI 13/03/2007
DOCUMENT TRADUIT
Traduction ralise et vrifie par : A. Bureau CTICM 21/12/2006
Ressource traduite approuve par : A. Lemaire CTICM 21/12/2006
Exemple : Analyse lastique d'un portique simple en PRSCr
le
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tenu
est
pro
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par
des
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its d
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its r
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s. L
'usag
e de
ce
docu
men
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t con
ditio
ns d
u co
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t de
licen
ce d
'Acc
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Stee
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6.1 Etats Limites de Service6.2 Etats Limites Ultimes7.1 Classement de la section transversale7.2 Caractristiques efficaces de la section7.3 Vrification de la section transversale sous moment flchissant et effort axial7.4 Vrification de la rsistance du poteau au voilement par cisaillement7.5 Vrification de la rsistance au flambement8.1 Classement de la section transversale8.2 Caractristiques efficaces de la section8.3 Vrification de la section transversale sous moment flchissant et effort axial8.4 Vrification de la rsistance de la traverse au voilement par cisaillement8.5 Vrification de la rsistance au flambement