Flambement global vs. flambement local. Qu'est-ce que cela signifie ?

Le code de calcul stipule que l'analyse au premier ordre peut être utilisée pour la structure si l'augmentation des efforts intérieurs ou des moments pertinents, ou tout autre changement de comportement structurel causé par les déformations, peut être négligé.

Pour évaluer si cette augmentation peut ou non être négligée, le facteur de flambement critique α_cr peut être utilisé. Nous pouvons négliger le flambement global pour les éléments (y compris l'assemblage) dans les cas où le facteur de flambement est supérieur à 15 (en cas de calcul plastique) ou supérieur à 10 (lorsque la contrainte dans les plaques se situe sur la branche élastique).

Le flambement local s'applique aux plaques individuelles (raidisseurs, âme de poteau), et les facteurs de flambement limites correspondants sont définis conformément aux codes de calcul et aux résultats de recherches expérimentales. Les effets du flambement local sont considérés comme négligeables lorsque le facteur de flambement est :

• ≥ 2 - dans le cas d'une plaque supportée sur 4 côtés
• ≥ 3 - dans le cas d'une plaque supportée sur 3 côtés
• ≥ 4 - dans le cas d'une plaque supportée sur 2 côtés (adjacents)
• ≥ 15 - dans le cas d'une plaque supportée sur 2 côtés (opposés)

Dans la vidéo, vous pouvez voir différents types de flambement et comment les traiter, en tenant compte des facteurs de flambement et des modes de flambement.

Pour une explication plus complète des types de flambement attendus dans l'élément analysé, consultez notre article sur l'analyse linéaire de flambement (LBA).

Comment évaluer les résultats de flambement dans des cas spécifiques ?

Tout d'abord, nous devons déterminer l'amplificateur de charge minimal permettant d'atteindre le flambement critique élastique, α_cr, à l'aide de l'analyse de flambement. IDEA StatiCa fournit les facteurs de flambement dans les tableaux de résultats, et les modes de flambement correspondant à chaque facteur peuvent être visualisés en vue 3D.

La valeur limite pour l'analyse globale est définie dans EN 1993-1-1:2005 §5.2.1.

Exemple 1

Dans le premier exemple, un effort de compression est appliqué à la poutre raccordée par une platine de liaison.

Les résultats du calcul géométriquement linéaire sont fournis et le premier facteur est de 8,76. Conformément à EN 1993-1-1:2005 §5.2.1, la valeur limite est de 15 car cet assemblage est déterminant pour la stabilité de la poutre elle-même, et la conclusion est que l'assemblage ne satisfait pas à la vérification de flambement. Sans compter que cette platine de liaison unilatérale est dangereuse dans ce contreventement en configuration de compression.

Lire la suite ici pour savoir comment calculer la résistance au flambement d'un gousset.

Exemple 2

En revanche, dans le cas de la plupart des plaques dans les assemblages, un flambement local peut se produire et la valeur maximale du facteur de flambement critique, α_cr, nécessitant une analyse approfondie est généralement plus faible. Il a été vérifié que pour les raidisseurs et le panneau d'âme de poteau en cisaillement, il n'est pas nécessaire de prendre en compte le flambement si le facteur de flambement critique est supérieur à 3.

Nous devons déterminer la valeur limite appropriée pour chaque composant et prendre une décision. Cet exemple montre que le premier mode de flambement est celui d'un raidisseur avec un facteur α_cr = 8,76 >> 3. Dans cet exemple, ce premier mode de flambement n'est pas dangereux.

Lors de l'analyse de flambement et du traitement des résultats, le jugement de l'ingénieur est indispensable. La question est de savoir quand utiliser les limites globales ou locales du facteur de flambement critique ; pour y répondre correctement, la connaissance de la topologie et du système structurel de la structure étudiée est essentielle. Bien qu'IDEA StatiCa soit capable de fournir les modes de flambement et le facteur critique de toute partie de l'assemblage, il ne réalise pas la vérification normative du flambement selon les codes.

Lorsque les résultats des modes de flambement donnent des valeurs négatives, cela ne signifie pas que le calcul a échoué ou que le résultat est incorrect. Ce qui se passe exactement dans ces cas est expliqué dans cet article de la base de connaissances.

Un exemple pratique d'évaluation de l'analyse de flambement d'un élément a été présenté dans ce webinaire :

Contexte théorique

Pour une compréhension approfondie du flambement et de la solution IDEA StatiCa, consultez les informations essentielles sur l'analyse de flambement dans nos articles de contexte théorique. 

IDEA StatiCa Connection - Calcul structurel des assemblages acier 

IDEA StatiCa Member - Stabilité des éléments

Tutoriels

Nous avons créé des tutoriels pas à pas pour configurer le modèle et lancer l'analyse. Retrouvez les liens ci-dessous :

Calcul structurel d'une poutre transversale acier soumise au déversement (EN)

Calcul structurel et vérification normative d'un portique acier (EN)

Analyse de flambement d'un assemblage acier (EN)