cours de construction metallique i ii. e

8/17/2019 Cours de Construction Metallique I II. E

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Cours de construction métallique I

II. Eléments comprimés en constructionmétallique (compression centrée)

Enseignant : Ramzi ZAKHAMA

Cours : Sami MONTASSAR

Ecole Nationale d’Ingénieurs de Tunis, 2012-2013

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Le flambement affecte :

- les éléments simplement

comprimés : flambement simple

ou

- les éléments comprimés et fléchis :

flambement flexion

Phénomène de flambement


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3

2

22

2

2

2

2

2

2

Ei

l

E

Al

EI

A

F

l

EI F

f f

cr cr

f cr

Rayon de giration de la section pour le plan deflambement considéré i=(I/A)0,5

Elancement de l’élément =l f /i

Soient

2

21

21

2

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defonctionest\ & \

y

cr y

f

E f

Elancement réduit du composant dans le plan de flambement considéré.


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Détermination de d’après EC3

1) Choix de la courbe de flambement correspondant à une section

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5


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2) Détermination de la valeur du facteur d’imperfection correspondant à la courbe de flambement retenue

Courbe de flambement a b c dFacteur d’imperfection 0,21 0,34 0,49 0,76

3) Détermination de la valeur de

22,015,0

réductiondetcoefficien

1

22


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Dans le cas d’une section d’un profilé ayant 2 plans de flambement

possibles, la valeur de doit être déterminée pour chacun des deuxplans et la valeur la plus faible des deux sera retenue pour le

dimensionnement de l’élément.


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Les essais effectués sur des profilés réels montrent que le

flambement se produit généralement pour des charges inférieures à la

charge critique d’Euler à cause de la présence d’imperfections

géométriques et de contraintes résiduelles résultant du processus defabrication et de montage.

Comportement

réel

Comportement

idéalisé

Elancement élevéElancement moyen

f y

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Exemple de contraintes résiduelles

provoquées par le laminage à chaud

0,3 f y compression

0,2traction

0,2 f y compression

Exemple de contraintes résiduelles

provoquées par le soudage

N = N/A

+ = ou

R n < f yn atteignant f y

f y

Combinaison avec contraintes normales


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Longueur de flambement : cas des modes

d’instabilité à nœuds fixes (non déplaçables)

Les deux nœuds de l’élément sont bloqués en translation mais les

conditions de rotation peuvent être quelconques.

Longueur de flambement

Valeurs théoriques 0,5 L0 0,7 L0 1,0 L0


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Les modes de ruine d’un composant comprimé sont :

- la plastification complète de la section courante ;

- le voilement local des parois de la section ;

- le flambement du composant.

Dimensionnement des poteaux pleins soumis à

la compression centrée selon l’EC3


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4classedeletransversasectionet2,0:cas2-ème

N c,Rd =A eff .f y / M1

Il n’y a pas de risque de flambement mais il y a risque de

voilement local.

M1coefficient partiel de sécurité de résistance des éléments aux instabilités =1,1

Rd c Ed N N ,

3ou2ou1classedeletransversasectionet2,0:cas1-er

N c,Rd =N pl,Rd =A.f y / M0 : résistance plastique de la section brute

Il n’y a ni risque de flambement, ni risque de voilement local.

M0coefficient partiel de sécurité de matériau =1,0 si l’acier utilisé est agrée

=1,1 sinon


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4classedeletransversasectionet2,0:cas4-ème

N c,Rd = .A eff .f y / M1

Il y a à la fois risque de voilement local et risque de flambement.

3ou2ou1classedeletransversasectionet2,0:cas3-ème

N c,Rd = .A.f y / M1

Il n’y a pas de risque de voilement local mais il y a risque de

flambement.




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Photos de poteaux ruinés par flambement


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219,1

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S . 2

3 5

3 5 0 0

Ned = 600 kN

Ned = 600 kN

Applications (Poteaux soumis à la compression centrée)

Application II-1


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N Ed= 2300 kN

L 0

Choix de la section du poteau

Vérification au flambement simple

H = hauteur du bâtiment = 12.5 m

Acier S.235

Application II-2


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On considère un poteau bi-articulé dans les

deux plans (x,y) et (x,z) de longueur L = 6 m.

Il est constitué d’un profilé HEA180 en acierS.235 soumis à un effort normal NEd = 640 kN.

Des lisses horizontales espacées de 1,5 m sont

nécessaires pour des raisons constructives.

Vérifier ce poteau au flambement selon

l’Eurocode 3.

Application II-3


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Un poteau reconstitué soudé, fait d’acier S235, a la section représentéeà la figure ci - dessous, il est de longueur 8 m, articulé aux deux

extrémités et soumis à un effort de compression simple de 1200 kN.

On demande de :

montrer que la section du poteau est de classe 4 vérifier le poteau au flambement

Données : aire efficace de la section Aeff = 80,48 cm2,

Moments d’inertie : Iy = 35542 cm4 ; Iz = 20834 cm

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Application II-4


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Barre à dimensionner

603S.235

Ned = 70 kN

Application II-5

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