Calcul et vérification des poteaux élancés
Que dit la norme sur un poteau élancé soumis à la compression et à la flexion dans les deux directions ? Comment les ingénieurs doivent-ils concevoir et vérifier un tel poteau en toute sécurité ? Il est possible d'utiliser des méthodes simplifiées, qui peuvent conduire à une conception conservative en raison de l'amplification des effets du second ordre. Ou bien opter pour une approche plus précise, une méthode générale basée sur l'analyse non linéaire. Mais les procédures de la méthode générale ne sont pas décrites dans la norme. La norme attend des ingénieurs qu'ils s'en débrouillent.
Vous pouvez désormais analyser les poteaux élancés via une méthode plus avancée utilisant à la fois une analyse non linéaire géométrique et matérielle dans IDEA StatiCa. Un nouveau type d'analyse permet le calcul et la vérification normative des éléments soumis à un effort normal et à des moments fléchissants aux états limites ultimes et de service. Les vérifications sont effectuées par comparaison des contraintes et des déformations avec les valeurs limites définies par la norme EN 1992-1-1.
Suivez une procédure simple en quatre étapes pour rendre le calcul et la vérification des poteaux élancés plus compréhensibles et accessibles :
- Créer la géométrie de la structure, y compris les conditions aux limites et le ferraillage
- Soumettre les éléments analysés et associés aux effets de charge
- Analyse non linéaire et évaluation
- Rapport avec toutes les figures importantes, les résultats et les vérifications
four-step workflow-GMNA
Types d'analyse
La géométrie de la structure est composée des éléments, des conditions aux limites et des résultats. Ils peuvent être créés dans l'application Member ou importés depuis un logiciel tiers (comme Robot Structural Analysis, SAP2000, RFEM, etc.). Ensuite, vous ajoutez le ferraillage à l'élément et commencez l'analyse en utilisant les résultats obtenus à partir de l'analyse structurelle. Pour les poteaux élancés, pour lesquels l'analyse linéaire est insuffisante, utilisez l'analyse non linéaire disponible via le bouton GMNA.
La GMNA elle-même comprend trois types d'analyse :
- Analyse matériellement non linéaire (MNA)
- Analyse linéaire de flambement (LBA)
- Analyse géométriquement et matériellement non linéaire avec imperfections (GMNIA)
À quoi servent toutes ces analyses ? Que doit en faire un ingénieur ?
Analyse matériellement non linéaire (MNA)
Vous pouvez procéder comme le suggèrent les boutons du ruban. Tout d'abord, l'analyse matériellement non linéaire (MNA) est effectuée. L'élément analysé est automatiquement divisé en plusieurs sections où les contraintes et les déformations sont évaluées pour chaque fibre de béton et chaque barre de ferraillage. Ensuite, les valeurs obtenues sont comparées aux valeurs limites définies par la norme.
Analyse linéaire de flambement (LBA)
S'il ne suffit pas de prendre en compte uniquement la non-linéarité matérielle et qu'il est également nécessaire de considérer la non-linéarité géométrique, il convient alors d'utiliser l'analyse linéaire de flambement (LBA), dont les résultats sont les modes propres et les charges critiques de l'élément analysé. Cette analyse aide l'ingénieur à déterminer la perte théorique de stabilité d'une structure soumise aux charges appliquées. Il ne serait pas sûr de ne considérer que la forme théorique de flambement de la structure, car il existe des imperfections initiales. C'est pourquoi le tableau de résultats permet de définir l'amplitude d'imperfection pour chaque mode propre. L'imperfection doit être définie par l'ingénieur sur la base de son expérience ou des recommandations de la norme.
Analyse géométriquement et matériellement non linéaire avec imperfections (GMNIA)
Une fois l'imperfection définie, elle est automatiquement appliquée de manière proportionnelle à l'élément ; vous pouvez ensuite effectuer le dernier type d'analyse – l'analyse géométriquement et matériellement non linéaire avec imperfections (GMNIA). De même que pour la première analyse (MNA), l'élément est divisé en sections où les contraintes et les déformations pour chaque fibre de béton et chaque barre de ferraillage sont évaluées, en tenant compte de la non-linéarité matérielle et géométrique résultant d'une forme de flambement avec imperfections.
Conseils sur l'interface utilisateur de l'application Member
Tous les résultats d'analyse sont disponibles dans l'onglet Vérification, où le ruban a été réorganisé et enrichi de plusieurs nouveaux boutons. L'interprétation graphique des résultats est affichée dans la scène 3D principale. Simultanément, les valeurs calculées et les vérifications sont listées dans les tableaux de résultats, accompagnées des résultats détaillés ou sectionnels correspondants dans la scène 2D.
Les utilisateurs peuvent afficher les résultats globaux ou détaillés (sectionnels). La vérification normative globale présente un récapitulatif de tous les résultats disponibles dans le projet. L'utilisateur peut immédiatement voir si la structure satisfait ou non aux vérifications normatives particulières.
Si l'utilisateur sélectionne une section particulière dans la scène 3D, les résultats correspondants sont mis en évidence dans le tableau de résultats, et la vue détaillée de la section sélectionnée est affichée dans la scène 2D. Les contraintes, déformations et vérifications calculées sont disponibles pour chaque section, pour les parties en béton et en ferraillage, dans des onglets dédiés.
Le calcul et la vérification des poteaux élancés dans Member pour le béton sont disponibles dans les éditions Concrete Expert, Concrete Enhanced, Prestressing Expert et Prestressing Enhanced d'IDEA StatiCa.