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Cours de construction mtallique I
III. Elments comprims en
construction mtallique
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Enseignant: Sami MONTASSAR
(email: [email protected])
cole Nationale dIngnieurs de Tunis, 2008-2009
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Phnomne de flambement
Le flambement affecte :
- les lments simplement
comprims : flambement simple
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ou
- les lments comprims et flchis :
flambement flexion
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222
2
2
2
2
2
2
pipipi
pi E
il
E
Al
EI
A
F
l
EIF
ff
crcr
fcr =====
Rayon de giration de la section pour le plan de
flambement considr i=(I/A)0,5
Elancement de llment =lf/i
Soient
3
2
21
21
2
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de fonctionest \ & \
pi =
==
y
cry
f
Ef
Elancement rduit du composant dans le plan de flambement
considr.
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Dtermination de daprs EC31) Choix de la courbe de flambement
correspondant une section
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5
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2) Dtermination de la valeur du facteur dimperfection
correspondant la courbe de flambement retenue
Courbe de flambement a b c d
Facteur dimperfection 0,21 0,34 0,49 0,76
3) Dtermination de la valeur de
1 =
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rductiondet coefficien
1
22
+=
( )( )22,015,0 ++=
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7 Dans le cas dune section dun profil ayant 2 plans de
flambement
possibles, la valeur de doit tre dtermine pour chacun des
deuxplans et la valeur la plus faible des deux sera retenue pour
le
dimensionnement de llment.
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Les essais effectus sur des profils rels montrent que le
flambement se produit gnralement pour des charges infrieures
la
charge critique dEuler cause de la prsence dimperfections
gomtriques et de contraintes rsiduelles rsultant du processus
de
fabrication et de montage.
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Comportement
rel
Comportement
idalis
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Longueur de flambement : cas des modes dinstabilit nuds fixes
(non dplaables)
Les deux nuds de llment sont bloqus en translation mais les
conditions de rotation peuvent tre quelconques.
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Longueur de flambement
Valeurs thoriques 0,5 L0 0,7 L0 1,0 L0
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Les modes de ruine dun composant comprim sont :
- la plastification complte de la section courante ;
- le voilement local des parois de la section ;
- le flambement du composant.
Dimensionnement des poteaux pleins soumis la compression centre
selon lEC3
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RdcEd NN ,
3ou 2ou 1 classe de letransversa sectionet 2,0 :cas 1 - er
Nc,Rd=Npl,Rd=A.fy/M0 : rsistance plastique de la section
brute
Il ny a ni risque de flambement, ni risque de voilement
local.
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4 classe de letransversa sectionet 2,0 :cas 2 - me
Nc,Rd=Aeff.fy/M1
Il ny a pas de risque de flambement mais il y a risque de
voilement local.
M1 coefficient partiel de scurit de rsistance des sections
declasse 4
=1,1
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3ou 2ou 1 classe de letransversa sectionet 2,0 :cas 3 - me
>
Nc,Rd=.A.fy/M1
Il ny a pas de risque de voilement local mais il y a risque
de
flambement.
M1 coefficient partiel de scurit de rsistance des lmentsaux
instabilits
=1,1
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4 classe de letransversa sectionet 2,0 :cas 4 - me >
Nc,Rd=.Aeff.fy/M1
Il y a la fois risque de voilement local et risque de
flambement.
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Photos de poteaux ruins par flambement
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Exemple dapplication 1
Ned = 600 kN
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219,1
5
S
.
2
3
5
3
5
0
0
Ned = 600 kN
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Exemple dapplication 2
NEd= 2300 kN
Choix de la section du poteau
Vrification au flambement simple
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L0H = hauteur du btiment = 15 m
Acier S.235
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Exemple dapplication 3
On considre un poteau bi-articul dans les
deux plans (x,y) et (x,z) de longueur L = 6 m.
Il est constitu dun profil HEA180 en acier
S.235 soumis un effort normal N = 600 kN.
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S.235 soumis un effort normal NEd = 600 kN.
Des lisses horizontales espaces de 1,5 m sont
ncessaires pour des raisons constructives.
Vrifier ce poteau au flambement selon
lEurocode 3.
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Exemple dapplication 4
Un poteau reconstitu soud, fait dacier S235, a la section
reprsente
la figure ci - dessous, il est de longueur 8 m, articul aux
deux
extrmits et soumis un effort de compression simple de 1200
kN.
On demande de :
montrer que la section du poteau est de classe 4
vrifier le poteau au flambement
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vrifier le poteau au flambement
Donnes : aire efficace de la section Aeff = 80,48 cm2,
Moments dinertie : Iy= 35542 cm4 ; Iz= 20834 cm
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Barre dimensionner
Ned = 70 kN
Exemple dapplication 5
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603S.235
Ned = 70 kN
