Alexandre Mihalache
Depuis quelques années, le dimensionnement de charpentes métalliques nécessite d’utiliser le règlement appelé Eurocodes 3 ainsi que les règlements qui lui sont subordonnés à celui-ci tels que les Eurocodes 0, 1, 8.
Le logiciel Autodesk Robot Structural Analysis répond bien sûr à ces exigences et au travers de cet article, je vais vous donner des astuces relatives au dimensionnement d’ouvrages métalliques aux Eurocode 3.
0 – Fenêtre des paramètres de dimensionnement :
Dans le bureau « Dimensionnement acier / aluminium » du logiciel Autodesk Robot Structural Analysis, vous avez à votre disposition un bouton appelé « Paramétrage » (voir ci-dessous). Nous allons explorer quelques fonctionnalités qui pourront vous être très utiles.
1 – Nombre de points de calcul :
Le nombre de points de calcul permet de répartir à intervalle régulier les endroits où les vérifications règlementaires vont pouvoir être menées. Par défaut, la valeur est égale à 7, soit la vérification des extrémités, un point médian et quatre points intermédiaires. Cette valeur peut être portée jusqu’à 480 points de calcul dans le cas d’éléments acier de formes complexes soumis à des sollicitations multiples.
Nota : le fait d’augmenter le nombre de points de calcul rallonge le temps d’analyse.
Nota bis : si vous activez l’option « Points caractéristiques », seul, ceux-ci seront pris en compte dans l’analyse.
En cliquant, sur le bouton « Options », vous allez pouvoir ajouter à votre analyse des points supplémentaires pour « forcer » les points d’analyses tels que :
- Les torseurs extrêmes (Fx Max,…)
- Des points de vérifications utilisateurs
Nota : si vous activez l’option « Calcul simultanés dans les points… », l’analyse va utiliser les points caractéristiques et tous les points de calculs (répartis le long de la poutre et points caractéristiques).
Résultat :
2 – Le taux de travail.
Cette fonctionnalité permet à l’utilisateur de bénéficier d’une sécurité supplémentaire dans le cas où celui-ci veut minorer arbitrairement la limite élastique de l’acier (coefficient inférieur à 1).
Nota : le coefficient peut être supérieur à 1 (choix de l’utilisateur) mais dans ce cas, la capacité de résistance sera surévaluée.
3 - Elancement admissible :
Autodesk Robot Structural Analysis lors de son dimensionnent effectue une vérification de l’élancement lorsque l’élément est soumis à des charges de compression (calcul au flambement). Cela signifie que lorsque le logiciel trouve un élancement supérieur à l’élancement fixé par l’utilisateur, le logiciel affiche un signal d’avertissement (Feu jaune) et un message d’avertissement (« Profilé instable »).
Cette fonctionnalité offre la possibilité d’afficher un message d’avertissement (dans le cas de vérification) ou de verrouiller les sections qui ne corresponde pas au critère d’élancement (dans le cas de dimensionnement).
Cela garanti à l’utilisateur un maximum admissible d’élancement afin de limiter les problèmes de vibration.
Cette vérification peut être déverrouillée lorsque l’utilisateur décoche l’option « Elancement maximal ».
4 - Barres composant la pièce non prises en compte :
Toujours dans les options de dimensionnement, l’option « Barres composant la pièce non prises en compte », vous permet négliger les pièces incluent dans une « superpièce »*.
* Une « superpièce » est un élément de calcul qui regroupe plusieurs pièces afin de prendre en compte toutes les caractéristiques de celles-ci. Voici un exemple : à des fins de modélisation, un arbalétrier a été créé à partir de plusieurs pièces contiguës.
Ici, la « superpièce » porte le numéro 7 et regroupe les pièces 4, 5 et 6.
Si l’option « Barres composant la pièce non prises en compte » est activée seule la « superpièce » est vérifiée.
5 - Analyse élastique :
Comme le propose le chapitre 5.5.2 des Eurocode 3, il est possible d’imposer la vérification des éléments en classe de section transversale 3 (domaine élastique). Dans ce cas, cochez l’option « Analyse élastique »
6 - Vérification du cisaillement à l’état élastique :
Le chapitre 6.2.6 (4) des Eurocode 3 propose une formulation de la vérification au cisaillement élastique de la section transversale qui s’exprime sous cette forme :
En conséquence, si vous activez l’option « Vérification du cisaillement à l’état élastique », c’est cette vérification qui sera réalisée.
Nota : si cette option n’est pas activée, c’est la vérification 6.2.6 (1) indiqué dans l’Eurocode 3 qui sera réalisée.
7 - Calcul des facteurs d’interaction :
Dans le cadre de la vérification de la résistance de barres soumises aux instabilités dans le cadre d’éléments uniformes fléchis et comprimés, l’Eurocode 3 introduit la formulation ci-dessous avec l’utilisation de facteurs d’interaction kij.
De plus, le règlement propose deux méthodes pour calculer facteurs d’interaction (mise en annexe du celui-ci) :
- Méthode 1 [Annexe A] : calcul des facteurs kij conformément à l'annexe A.
- Méthode 2 [Annexe B] : calcul des facteurs kij conformément à l'annexe B.
C’est pour cette raison que vous pouvez sélectionner dans les paramétrages de l’analyse l’une des deux méthodes.
Nota : Annexe Nationale Française propose d’utiliser dans la majeure partie du temps la méthode 1.