Analyse de flambement d'un assemblage acier (AISC)

1 Nouveau projet

Lançons l'application IDEA StatiCa Connection (télécharger la dernière version). Créez un nouveau projet en sélectionnant le modèle le plus proche de la conception requise et renseignez le nom et la description du projet. Après avoir choisi les propriétés requises, confirmez en cliquant sur Créer un projet.

Puisque nous utilisons le code AISC, définissez les unités impériales (voir Comment changer le système d'unités).

2 Géométrie

Commencez par la modification de la géométrie de l'assemblage. Un clic droit sur l'âme de la poutre continue ouvre le menu contextuel avec toutes les actions disponibles pour les poutres. Utilisez le bouton Plus pour ajouter une nouvelle section transversale.

Choisissez le profil en I, la catégorie W(AISC 15.0) et la section transversale W8X31.

Procédez au changement de section transversale sur l'élément perpendiculaire. Sélectionnez l'élément B1 dans l'arborescence des entités et cliquez sur l'icône plus pour la section transversale. Sélectionnez la section transversale HSS3X3X.188 avec la bibliothèque correcte indiquée ci-dessous. Assurez-vous que la nouvelle section transversale HSS a également le matériau correct sélectionné.

Vous pouvez maintenant ajuster les propriétés de la poutre B1 avec une section transversale carrée. Suivez l'image ci-dessous.

Pour en savoir plus sur le type de modèle et les forces dans les paramètres, consultez les articles Comment modéliser un assemblage à boulon unique (Type de modèle) et Comment définir la position correcte de la charge (Forces dans).

3 Effets de charge

Continuons avec les effets de charge. Désactivez Charges en équilibre dans le ruban supérieur. En désactivant Charges en équilibre, l'élément porteur continu B est appuyé aux deux extrémités et les charges ne sont pas définies sur l'élément porteur (le tableau des forces non équilibrées est supprimé et non vérifié). Saisissez la force normale de –15 kip dans l'onglet de l'élément B1.

4 Conception

Définissez maintenant l'opération de fabrication. Cliquez sur l'icône Opération dans le ruban supérieur pour ouvrir la fenêtre des opérations de fabrication. Parmi les opérations disponibles, choisissez l'opération Platine de liaison et procédez au choix de l'assemblage boulonné souhaité, A490 5/8.

Définissez maintenant les propriétés de la platine de liaison. Suivez les valeurs indiquées dans l'image ci-dessous.

5 Calcul et vérification

Vous pouvez maintenant passer à l'onglet Vérification en haut du ruban, puis lancer le calcul de l'Analyse de flambement via le bouton de commande Calcul.

Une fois l'analyse terminée, activez la vue Forme de flambement, Maillage et Déformée. Un tableau des facteurs critiques de flambement est fourni dans l'onglet Flambement.

En cliquant sur chaque ligne de l'onglet des facteurs critiques de flambement, vous pouvez parcourir les formes déformées dans la fenêtre 3D et les analyser visuellement. Le facteur critique de flambement peut être comparé aux exigences normatives. 

Comment lire les résultats de flambement ?

Pour comprendre les résultats de l'analyse, veuillez lire les documents recommandés, tels que le Contexte théorique ou l'article Analyse de flambement selon l'AISC.

En observant la forme déformée et les facteurs de flambement, identifiez où le flambement se produit : 

• Flambement global : affectant la stabilité de l'assemblage
• Flambement local : n'affectant pas la stabilité de l'assemblage mais influençant les platines dans d'autres parties de l'assemblage

En général, le flambement peut être considéré comme sûr lorsque les valeurs du facteur critique de flambement sont supérieures à 13 pour le flambement global et à 3 pour le flambement local. Puisqu'il s'agit d'un cas de flambement global et que le facteur de flambement est inférieur à 13, les recommandations sont les suivantes : 

• Renforcer l'assemblage et recalculer l'analyse de flambement pour s'assurer que le facteur critique de flambement est supérieur à 13,
• ou utiliser une analyse ou une approche différente pour s'assurer que le flambement n'est pas dangereux pour l'assemblage conçu.

6 Renforcement de l'assemblage

Retournez à l'onglet Conception et modifiez les paramètres suivants dans l'opération CPL1 : 

Allez dans l'onglet Vérification et cliquez sur le menu déroulant Calculer, puis sélectionnez Contrainte/déformation - Flambement.

Examinez les formes et les facteurs de flambement. Le facteur du premier mode de flambement est maintenant supérieur aux exigences normatives minimales.

7 Rapport

Enfin, allez dans l'onglet Rapport. IDEA StatiCa propose un rapport entièrement personnalisable à imprimer ou à enregistrer dans un format modifiable.

Vous avez conçu, optimisé et effectué la vérification normative d'un assemblage acier structurel selon l'AISC.