Developpement d’un dossier et module de traitement d’assemblages de treillis plans
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MEMOIRE DE PROJET DE FIN D’ETUDES DEVELOPPEMENT D’UN DOSSIER ET MODULE DE TRAITEMENT D’ASSEMBLAGES DE TREILLIS PLANS SPECIALITE GENIE-CIVIL 06 JUIN 2014 Auteur : MIGNEN François-Xavier Elève ingénieur en 5 ème année à l’INSA de Strasbourg Spécialité Génie-Civil, Option Construction Tuteur Entreprise : LUCIANI Jean-François Chef de Projet au Cabinet Jaillet Rouby Tuteur INSA de Strasbourg : GUYVARC’H Bertrand Professeur Agrégé de Génie Civil
Developpement d’un dossier et module de traitement d’assemblages de treillis plans
1. MEMOIRE DE PROJET DE FIN DETUDES DEVELOPPEMENT DUN DOSSIER
ET MODULE DE TRAITEMENT DASSEMBLAGES DE TREILLIS PLANS SPECIALITE
GENIE-CIVIL 06 JUIN 2014 Auteur : MIGNEN Franois-Xavier Elve
ingnieur en 5me anne lINSA de Strasbourg Spcialit Gnie-Civil,
Option Construction Tuteur Entreprise : LUCIANI Jean-Franois Chef
de Projet au Cabinet Jaillet Rouby Tuteur INSA de Strasbourg :
GUYVARCH Bertrand Professeur Agrg de Gnie Civil
2. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 2 REMERCIEMENTS Je
remercie tout particulirement Mr Florent MILLOT, directeur du
bureau, pour mavoir accueilli au sein du Cabinet JAILLET-ROUBY
durant ces 5 mois de projet de fin dtudes. Je remercie galement mon
tuteur de stage en entreprise, Mr Jean-Franois LUCIANI, pour mavoir
suivi tout au long de ce stage, pour ses conseils et
recommandations ainsi que pour la clart de ses explications. De
manire similaire, je remercie mon tuteur de stage INSA, Mr Bertrand
GUYVARCH, pour avoir suivi mon projet avec attention, pour tre rest
disponible et mavoir donn de nombreux conseils et remarques
constructives. Je tiens enfin remercier lensemble de lquipe
JAILLET-ROUBY pour leur accueil chaleureux, leur attention et pour
tre rest disponible et prt me consacrer du temps pour rpondre mes
questions malgr une charge de travail parfois importante.
3. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 3 RESUME Le prsent
document est une synthse des travaux effectus au cours de ce Projet
de Fin dEtudes au sein du cabinet JAILLET ROUBY bas Orlans, sur la
priode du 27 Janvier au 16 Juin 2014. Le Cabinet JAILLET-ROUBY,
bureau dtudes spcialis en construction mtallique, a cr de multiples
outils de calculs et dveloppe constamment de nouveaux modules de
traitement dassemblages ou autre lment. Actuellement, ltude des
assemblages se fait manuellement et au cas par cas. Il est donc
question de crer des outils simples dutilisation pour automatiser
les vrifications effectuer et ainsi faire gagner du temps aux
ingnieurs du bureau. Cest dans cette optique que sinscrit ce projet
de fin dtudes, dont les objectifs principaux sont les suivant:
Dveloppement dun dossier thorique sur les assemblages de treillis
plans constitus de goussets souds sur membrure, dclisses et de
barres (montants et diagonales) formes de cornires, profils en I, H
ou tubulaires. Ce dossier thorique reprend lensemble des dmarches
de calculs raliser pour calculer la rsistance dun assemblage
seffectuant lment par lment en partant du gousset aux extrmits des
barres attaches. Il est galement agrment de plusieurs exemples
dapplication et lensemble des articles concerns de la NF EN 1993,
ddie la construction mtallique, y sont soigneusement rfrencs.
Dveloppement dun module de vrification dassemblages sur les bases
du dossier thorique. Ce dernier, cr sous la forme dun fichier
Excel, permet galement de rdiger une note dassemblage et de vrifier
lensemble des critres de rsistance de chaque lment dattache, allant
des soudures sur membrures aux extrmits des barres. Dveloppement
dun module daide au dimensionnement directement intgr au fichier
Excel voqu ci-dessus ainsi que des abaques pour simplifier la
conception des assemblages. Enfin, ce PFE est aussi loccasion de
travailler ponctuellement sur les projets en cours du Cabinet, ce
qui permet a fois de dcouvrir le rle et les tches quotidiennes dun
ingnieur en bureau dtudes, et davoir quelques rfrences
supplmentaires pour dvelopper un module de traitement
dassemblages.
4. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 4 ABSTRACT This
document deals with the work carried out during the entire period
of this internship within JAILLET-ROUBY, an office based in Orlans,
between the 27th of January and the 16th of June. JAILLET-ROUBY, a
civil engineering office specialized in steel construction, creates
many calculate tools and is developing some new tools for wire
connection. Up to now, connection studies were manually tested,
case by case. It is why the office has undertaken the creation of
simple calculate tools, in order to save time. Therefore, this
final year project enters in this context and aims at the following
points: Developing a technical file on truss connection made of
gussets welded on chord, fishplate and lattices. The theoretical
file includes the calculation processes to determine the strength
of a connection, element by element. It includes several examples
of implementation and Eurocodes references, coming from the NF EN
1993, which concerns steel construction; Developing a calculation
tool for wire connections based on the theoretical file. It has
been created as an Excel file and allows to write a calculation
report and check the different resistance criteria for each part of
the connection; Developing an interface for dimensioning
connections, included in the calculation tool. At least, this final
year project is an opportunity to work from time to time on
projects under way, which allows to discover the different roles of
an engineer in a civil engineering office. It has been a way to
learn several useful references for the development of the
calculate tool too. MOTS CLS Assemblage Gousset Treillis plans
Dimensionnement Vrification aux Eurocodes Module Excel
5. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 5 SOMMAIRE
Remerciements.....................................................................................................................................
2
Rsum..................................................................................................................................................
3 Abstract
..................................................................................................................................................
4 Mots
cls................................................................................................................................................
4 1.
Introduction....................................................................................................................................
7 2. Prsentation de lentreprise
........................................................................................................
8 2.1. Un bureau dtudes spcialis dans la charpente mtallique
....................................... 8 2.1.1. Vocation de
lentreprise
...............................................................................................
8 2.1.2. Qualifications de
lentreprise.......................................................................................
8 2.1.3. Organisation de lentreprise
........................................................................................
9 2.1.4. Quelques chiffres financiers sur
lentreprise...........................................................
10 2.2. Un bureau dtude en charge de grands projets de construction
............................... 10 2.2.1. Missions de lentreprise
.............................................................................................
10 2.2.2. Comptences de lentreprise
....................................................................................
11 3. Problmatique et objectifs du projets
......................................................................................
12 3.1. Contexte Domaine dapplication
...................................................................................
12 3.2. Quelques prcisions sur les
treillis...................................................................................
15 3.3. Le dossier thorique de calculs dassemblage de treillis
............................................. 16 3.4. Le module de
vrification
dassemblage.........................................................................
18 3.5. Le module daide au dimensionnement
..........................................................................
18 4. Etudes antrieures
.....................................................................................................................
20 5. Logiciels
utiliss..........................................................................................................................
21 5.1. Inventaire des logiciels utiliss
.........................................................................................
21 5.2. Quelques dtails sur le logiciel
HERGOS.......................................................................
22 6. Dveloppements et rsultats
....................................................................................................
24 6.1. Le dossier
thorique...........................................................................................................
24 6.1.1. Plage dapplication des assemblages
.....................................................................
24 6.1.2. Vrification des sections Critiques
...........................................................................
25 6.1.3. Critres de rsistance individuels des
boulons...................................................... 26
6.1.4. Critre de rsistance au cisaillement de
bloc......................................................... 27
6.1.5. Vrification du gousset
larrachement..................................................................
28 6.1.6. Vrification des goussets aux instabilits
...............................................................
28
6. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 6 6.1.7. Exemples
dapplication
..............................................................................................
29 6.2. Premier module daide au
dimensionnement.................................................................
30 6.3. Le module de traitement dassemblages
........................................................................
32 6.4. Correction et validation du module de
calculs................................................................
35 6.5. Module de prdimensionnement Conditions pratiques
............................................. 35 6.6. Rdaction dun
dossier support au module de prdimensionnement
........................ 39 6.7. Evolutions et dveloppements
envisageables
............................................................... 39
7. Comptences acquises
.............................................................................................................
40 7.1. Synthse des comptences
acquises.............................................................................
40 7.1.1. Connaissances thorique
..............................................................................................
40 7.1.2. Connaissances
pratiques...............................................................................................
40 7.1.3. Exprience en
entreprise...............................................................................................
41 7.2. Un point sur les travaux de production
effectus...........................................................
41 7.2.1. Rdaction dune note de
faisabilit...............................................................................
41 7.2.2. Prdimensionnement de systmes dtaiement
.......................................................... 43
7.2.3. Dimensionnement dassemblages Poutre-Poutre
........................................................ 44 7.2.4.
Etude de conception dune charpente
mtallique........................................................
45 8. Conclusion
...................................................................................................................................
48
Bibliographie........................................................................................................................................
49 Table des Illustrations et Tableaux
..................................................................................................
50 Table des
Annexes.............................................................................................................................
51
7. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 7 1. INTRODUCTION
Le Cabinet JAILLET-ROUBY est engag dans la ralisation de nombreux
projets denvergure en France mais aussi au niveau international.
Lentreprise a par ailleurs t fortement sollicite pour raliser de
nombreuses tudes de faisabilit ou dexcution sur les stades
accueillant lEuro 2016. Lenvergure des ouvrages raliss pousse
lentreprise innover et dvelopper constamment de nouveaux outils de
calculs. Cest ainsi qua t dvelopp le logiciel HERGOS et de
multiples modules de traitement complmentaires notamment sur le
logiciel Excel. Le passage aux Eurocodes galement contraint le
Cabinet JAILLET-ROUBY raliser de nombreux travaux pour faire voluer
lensemble de ses modules de calculs. Cest ainsi que le Cabinet,
spcialise dans la construction mtallique, a entrepris de faire
travailler plusieurs ingnieurs et stagiaires en fin dtudes sur la
mise jour de ses logiciels de calculs et modules de traitement
dassemblages ou autre. Le but est galement de crer de nouveaux
outils pour amliorer les rendements de travail et optimiser les
tudes menes sur leurs diffrents projets. Dans cette dmarche, le but
de ce projet de fin dtudes est de dvelopper un outil de calculs
pour des assemblages de treillis plans enfourchs sur gousset. Les
possibilits dassemblages se veulent assez larges, avec 3 types de
goussets diffrents, plusieurs possibilits de gomtries de nuds et un
large ventail de choix de profils pour les barres attaches. Seront
dtaills dans ce mmoire la problmatique et les objectifs du sujet,
les tudes antrieures et celles menes ainsi que les outils de
travail, les dveloppements raliss et les rsultats obtenus. Une
partie est galement consacre aux connaissances acquises et aux
projets sur lesquels jai eu loccasion de participer.
8. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 8 2. PRESENTATION
DE LENTREPRISE 2.1. UN BUREAU DETUDES SPECIALISE DANS LA CHARPENTE
METALLIQUE 2.1.1. VOCATION DE LENTREPRISE Le Cabinet JAILLET-ROUBY
a t fond en 1961. Il est membre de la CINOV (fdration des syndicats
des mtiers de la prestation intellectuelle du Conseil, de
lIngnierie et du Numrique), de lAssociation Internationale des
Ponts et Charpentes, et de lAssociation Franaise de Gnie Civil.
Lentreprise est indpendante de toute firme industrielle,
commerciale ou bancaire. Le bureau dtudes a pour vocation la
conception, ltude et lassistance de sa clientle dans la ralisation
douvrages mtalliques ou douvrages mixtes mettant en uvre des
techniques labores : Grandes ossatures de stade ; Grandes ossatures
industrielles (Industrie lourde Centrales thermiques et nuclaires
Industrie aronautique) ; Ouvrages dart et ouvrages spciaux ;
Ossatures dimmeubles ; Btiments industriels et dhabitation ;
Rnovation Rhabilitation. Il travaille la ralisation douvrages pour
de nombreux clients tels quEDF, Airbus, Vinci, etc. 2.1.2.
QUALIFICATIONS DE LENTREPRISE Le Cabinet est qualifi par lOPQIBI
(Organisme Professionnel de Qualification des Ingnieurs Conseils et
Bureaux dEtudes Techniques du Btiment et des Infrastructures), pour
les rubriques suivantes : 1204 : Etude de structures mtalliques
courantes 1205 : Etude de structures mtalliques complexes
9. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 9 2.1.3.
ORGANISATION DE LENTREPRISE Environ 15 ingnieurs dtudes, dont la
moyenne dge est dune trentaine dannes, travaillent au sein de
lentreprise. Leur formation se poursuit grce aux conseils des
Directeurs et Chefs de Projet et aux quelques formations effectues
par M. Florent MILLOT, directeur dagence. Sur ce point, on peut
insister sur limportance accorde la formation continue au sein du
bureau. Les ingnieurs les plus expriments tels que Mr LUCIANI et Mr
MILLOT sont trs attentifs aux questions des autres. De plus, chacun
ayant une spcialit, telles que des connaissances particulires sur
la conception des assemblages ou le code VBA, on peut observer de
nombreux changes au sein de lquipe. Lorganigramme ci-dessous tente
de schmatiser au mieux la place et le rle de chaque personne.
FIGURE 1 : ORGANIGRAMME NON NOMINATIF DU CABINET JAILLET-ROUBY Il
est nanmoins important de spcifier quil sagit bien dune
organisation thorique. En effet, le service est relativement
flexible et les quipes sont rorganises en fonction des projets et
des comptences de chacun. Chaque chef de projet dirige une ou
plusieurs tudes en mme temps. Les tudes dexcution ncessitent
globalement entre 4 et 5 ingnieurs, tandis quune tude de conception
ncessite aux alentours de 2 ingnieurs. Cette dernire ne demande en
effet pas le mme niveau de dtails. Les ingnieurs dtudes travaillent
la plupart du temps avec le mme directeur de projet mais peuvent
tre sollicits par un autre responsable selon les urgences traiter.
En termes de qualit, lorganisation mise en place par lentreprise
depuis plus de 10 ans pour la conduite de grands projets
industriels de type nuclaire est sans cesse amliore. Elle respecte
les principes de la NF EN ISO 9001 (version 2008, certifie par
lorganisme BSI). Enfin, les horaires de travail sont trs flexibles
et varient donc en fonction des prfrences de chacun et des urgences
traiter. Les plages horaires fixes restent toutefois 9h-12h et 14h-
17h. En dehors de ces horaires, lorganisation est laisse libre.
Consquence directe ou non de cette flexibilit, limplication des
employs est importante avec des horaires parfois tardifs.
10. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 10 2.1.4. QUELQUES
CHIFFRES FINANCIERS SUR LENTREPRISE Au 31/12/2012 (source
SOCIETE.COM), le chiffre daffaires tait de 3.257.600 euros. 2.2. UN
BUREAU DETUDE EN CHARGE DE GRANDS PROJETS DE CONSTRUCTION 2.2.1.
MISSIONS DE LENTREPRISE En apportant une indpendance complte
vis--vis des fournisseurs, par la matrise de la technique et de la
conception, et en garantissant la plus grande confidentialit pour
tous les projets sensibles, par la transparence de ses engagements,
le Cabinet JAILLET-ROUBY peut raliser tout ou partie des missions
suivantes : Au stade prliminaire : o Aide la conception
architecturale ; o Etude de faisabilit ; o Comparaison de solutions
; o Etudes davant-projet ; o Estimation des investissements ; Au
stade consultation des entreprises : o Dossier de Consultation des
Entreprises ; o Cahier des Charges ; o Devis descriptif ; o
Bordereau de prix ; o Analyse des offres. Au stade excution : o
Etudes compltes ; o Notes de calculs ; o Assemblages types ; o
Avant mtrs ; o Plans directeurs. Au titre dune assistance technique
: o Expertises ; o Audits ; o Conseils techniques ; o Gestion de
contentieux techniques ; o Contrles ; o Assistance la matrise
douvrage.
11. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 11 FIGURE 2 :
MUSEE DES CONFLUENCES DE LYON 2.2.2. COMPETENCES DE LENTREPRISE Le
Cabinet est apte prendre en charge des projets comprenant les
calculs suivants : Calculs au sisme ; Calculs la fatigue ; Calculs
lincendie ; Calculs au choc ou lexplosion ; Calculs aux vibrations
; Ouvrages suspendus par cbles ; Ossatures lances de trs grande
porte ; Ossatures chaudronnes ncessitant la matrise des
technologies de soudage ; Etc. Les ingnieurs de lentreprise
matrisent les diffrents rglements de calculs, franais ou europens,
pour la vrification des structures : CM66 ; Additif 80 ; PS 92 ;
Rglement des ponts et Chausses ; Code SNCT ; Rglement Incendie ;
DTU ; Rgles FEM ; Recommandations CECM, SESTRA, CTICM ; Eurocodes
EC1, EC3, EC4, etc. Dans le cas de projets ltranger, les rglements
du pays en question sont galement utiliss : Normes amricaines
(AISC, UBC, AWS,) ; Normes anglaises BS ; Normes allemandes DIN ;
Autres normes : Suisse SIA, Belgique NBN, Philippines NSCP,
Mexique, Inde IS, etc. Quelques exemples de projets raliss : Usine
Clment Ader: (1988 1990) Missions : Etudes davant-projet, excution
et contrle suivant les cas. Stade dIstanbul : (2000 2002) Missions
: Etudes davant-projet et dexcution des structures mtalliques. Muse
des confluences de Lyon: (2005 2013) Missions : Conception et
ralisation de la charpente mtallique. Tour D2 : (2011 2013)
Missions : Etudes dexcution.
12. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 12 3.
PROBLEMATIQUE ET OBJECTIFS DU PROJETS Toute tude de structure dbute
par une modlisation de louvrage sur logiciel (Robot ou plutt HERGOS
dans notre cas), sur laquelle on teste un ensemble de cas de
charges pralablement dfini dans une note dhypothses (charges
permanentes, dexploitation, de neige, vent, temprature et sisme).
Le calcul des sollicitations dans les barres permet ensuite de
dterminer les efforts soumis aux nuds dattache. Lobjet de ce projet
intervient ce niveau dtude, avec la ralisation dun module de
vrification automatique dassemblages partir des efforts dduits des
descentes de charges. Ce module est complt par un outil daide au
dimensionnement. Lensemble est cr sous Excel et repose sur les
normes Europennes NF EN 1993 nonces avec les rfrences
bibliographiques. Les dmarches de calculs, les rfrences normatives
ou encore des exemples dapplication servant illustrer les processus
dcrits sont rdigs et regroups au sein dun dossier technique de
validation. Le dossier ralis sert de support au module de
vrification automatique sur Excel. 3.1. CONTEXTE DOMAINE
DAPPLICATION On peut distinguer plusieurs types dattaches suivant
les lments relis : Appui au sol d'un poteau ; Liaison poteau-poteau
; Liaison poteau-poutre ; Liaison poutre-poutre ; Liaison des
barres de treillis ; Liaison poutre-voile en bton arm ; Nud dans
les structures spatiales. Vient ensuite le choix dassemblages par
soudure ou boulonns. Ce module de traitement ne concerne nanmoins
que les assemblages boulonns de barres de treillis sur goussets
enfourchs.
13. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 13 FIGURE 3 :
REPERAGE DES DIFFERENTS ELEMENTS DUN ASSEMBLAGE SUR GOUSSET Il est
important de prciser que les vrifications effectues ne concernent
que les diagonales, montants et goussets, directement souds sur
membrure. Les membrures ne font quant elle pas partie de ltude et
sont lobjet de calculs supplmentaires dont on ne se proccupe pas
ici. Les assemblages concerns par ltude se retrouvent
essentiellement sur les treillis plans suivants (les plus
courants): Treillis type PRATT (Treillis en N) Treillis type WARREN
(Treillis en V)
14. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 14 Treillis type
WARREN avec montants Le tableau suivant numre quant lui lensemble
des barres pris en compte : TABLEAU 1 : INVENTAIRE DES PROFILES
PRIS EN COMPTE PAR LE MODULE DE VERIIFICATION
15. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 15 3.2. QUELQUES
PRECISIONS SUR LES TREILLIS Les barres de treillis travaillent
essentiellement en traction / compression ce qui correspond
parfaitement au domaine dutilisation des assemblages concerns par
ce dossier. Les mthodes de calculs defforts simplifies sont
principalement bases sur lhypothse de nuds articuls (mthode des
nuds et de Ritter). La prsence de nuds rigides ne change que trs
peu la distribution des efforts, avec seulement lapparition de
moments de flexion secondaires. Les efforts normaux peuvent tre
considrs comme quasiment identiques. Une tude cite par le projet
SKILLS mene en partie par le CTICM (Rfrence bibliographique n5)
montre effectivement que les moments dextrmit de barres de treillis
sont du mme ordre de grandeur que les moments sous poids propre
lorsque lon utilise des attaches rigides. FIGURE 4 : EXEMPLE DE
TREILLIS DE TYPE WARREN Lhypothse de diagonales bi-articules est
ainsi plus quacceptable. Elle confirme de fait quil ny a pas besoin
daccorder beaucoup dimportance aux courbes moment/rotation et aux
calculs de rigidit tels quon peut le concevoir pour des attaches
poutre-poteau par platines. Nota : Pour des assemblages par
platines, utiliss par exemple pour une liaison poutre- poteau ou
poutre-poutre, on peut distinguer 2 tapes de calculs principales.
La premire consiste vrifier les capacits rsistantes de lensemble
des pices de lattache. La seconde consiste dterminer la rigidit de
lassemblage, cette dernire tant lorigine du comportement de la
structure et peut modifier considrablement la distribution des
contraintes.
16. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 16 Larticle 5.1.5
de la NF EN 1993 1-8 confirme galement la possibilit de dterminer
la distribution des efforts normaux dans les barres de treillis en
considrant les nuds comme articuls et en ngligeant les moments dus
la rigidit des assemblages sous certaines conditions. Il est en
effet utile de prciser quune excentricit des barres trop importante
par exemple peut entrainer des moments rsiduels. En revanche, le
jeu introduit par des attaches boulonnes (avec boulons cisaills)
telles que celles dcrites prcdemment a une incidence sur la flche
mi-porte dune poutre treillis quil convient de prendre en compte.
Cette incidence ne sera toutefois pas traite dans ce dossier,
concentr essentiellement sur les nuds dattache. 3.3. LE DOSSIER
THEORIQUE DE CALCULS DASSEMBLAGE DE TREILLIS Il sagit, dans ce
dossier, de regrouper lensemble des dmarches de calculs effectuer
pour vrifier les assemblages de treillis sur gousset. Les calculs
de rsistance dun assemblage se font sur la base des rsistances
individuelles de chacun de ses composants et le guide technique
ralis sappuie sur une analyse lastique linaire. Ce choix est
justifi de la manire suivante : Marge de scurit supplmentaire (Il
est toujours plus dangereux de travailler dans le domaine plastique
en construction mtallique. On prfre donc lviter) ; Connaissances du
comportement plastique des assemblages sur gousset restreintes. Ce
travail ncessiterait une classification des sections et une
connaissance plus approfondie des modes de rupture ; Simplification
des mthodes danalyse et de calculs. Nota : Les assemblages
poutre-poteau ou poutre-poutre par platines ont fait lobjet dtudes
plus dtailles, avec une classification des diffrents modes de ruine
et un reprage des rotules plastiques potentielles. Une srie
dexemples dapplication vient tayer le dossier thorique, en
illustrant les procdures de calculs. Les principales tapes de
vrification dun assemblage sont quant elles rsumes ci-aprs.
17. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 17
1-Caractristiques des assemblages Caractristiques des sections
nettes et brutes aux extrmits des barres Caractristiques des
sections nettes et brutes des clisses (si profils tubulaires, I ou
H) Caractristiques gomtriques du gousset Sollicitations dans les
assemblages: assemblage appropri aux charges appliques? 2-
Vrification des soudures du gousset Calculs des efforts dans les
soudures et application du critre de Von Miss 3- Vrification
globale des sections transversales du gousset S'applique uniquement
aux goussets de type A. Calcul des efforts dans les sections
concernes en prenant en compte l'excentricit si besoin Critre de
rsistance au cisaillement horizontal et vertical 4- Vrification
locale des sections transversales du gousset S'applique tout type
de gousset Dtermination des sections rduites au terme de chaque
attache suivant la mthode de Whitmore Calcul des efforts sur
sections rduites + application du critre de Von Mises Vrification
au flambement pour les barres comprimes 5- Vrification des boulons
Caractristiques et dispositions gomtriques Rpartition des efforts
Rsistance au cisaillement Rsistance la pression diamtrale Rsistance
au glissement si boulons prcontraints Vrification du cisaillement
de bloc sur les exremits des barres + gousset 6- Vrification des
sections critiques des extrmits des barres Sections aux extrmits
des barres Sections des clisses (si profils tubulaires, I ou H) 7-
Vrification des soudures de barres S'applique uniquement aux
profils tubulaires possdant plusieurs cordons de soudure entre le
tube et les plaques d'about.
18. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 18 3.4. LE MODULE
DE VERIFICATION DASSEMBLAGE Ce module, ralis sur le logiciel Excel,
reprend lensemble des procdures de calculs dcrites dans le dossier
thorique, effectues selon le type de barre et dassemblage en
question. Il est constitu dune page dentre de donnes couples avec
une page de sortie o sont exposes lensemble des vrifications
effectues et les rsultats obtenus, les critres de validation des
lments choisis en fonction des efforts entrs, . Une fentre
rassemblant lensemble des rsultats avec une mise en forme standard
de note de calcul a galement t insre pour gagner du temps. 3.5. LE
MODULE DAIDE AU DIMENSIONNEMENT Il sert fixer automatiquement et de
manire optimale un certain nombre de caractristiques dassemblage en
fonction des paramtres dentre. Un premier module a tout dabord t
ralis pour dimensionner les exemples dapplication du dossier
technique. Suite la constatation de plusieurs lacunes, un second a
t cr et directement intgr au module de vrification nonc ci-dessus,
dans loptique de gagner du temps lors des tudes de conception.
Paramtres dentre initiaux: Type de gousset (A, B ou C) ; Type de
nud (KT, N, T, K) ; Nuance dacier ; Sollicitations appliques au
centre de lassemblage ; Type et longueur des barres (montants et
diagonales) ; Angles des barres Classes de boulon (et indication
quant une ventuelle prcontrainte) ; Nombre de lignes et colonnes de
boulons ; Un aperu de linterface dentre est reprsent en figure 4.
Nota : les nuances dacier et classes de boulons sont souvent fixes
au pralable pour lensemble dun projet de manire pratique pour viter
toute confusion lors de la ralisation de louvrage. Paramtres de
sortie: Catgorie de boulon ; Epaisseur des platines (pour les
tubes), des clisses et du gousset ; Epaisseur des cordons de
soudure (entre le gousset et la membrure et dans certains cas entre
les platines et profils tubulaires) ; Largeur et longueur des
platines, clisses et gousset.
19. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 19 FIGURE 5 :
INTERFACE DU MODULE DE PREDIMENSIONNEMENT Il est possible dexporter
les donnes ainsi prdimensionnes en lanant une macro (associe au
bouton de contrle EXPORTER DANS DONNEES ENTREE visible ci- dessus)
ou encore de lancer directement une vrification dtaille.
20. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 20 4. ETUDES
ANTERIEURES Plusieurs tudes similaires ont dj t ralises par le
cabinet JAILLET-ROUBY, notamment sur les assemblages par platines
ou encore le dveloppement dune mthode de vrification selon les
Eurocodes des barres de treillis formes de cornires. Sans donner
dinformations prcises concernant les assemblages de treillis sur
gousset, elles permettent nanmoins de visualiser les dmarches
suivre et la forme donner au module de vrification. Les tudes les
plus intressantes pour ce sujet concernent les assemblages utiliss
pour les nuds de charpente de lArche de confinement de la centrale
de Tchernobyl sur laquelle le Cabinet JAILLET-ROUBY a travaill.
FIGURE 6 : EXEMPLE DE NUD DATTACHE SUR GOUSSET UTILISE SUR LARCHE
DE TCHERNOBYL On y voit apparaitre lensemble des calculs effectuer
dans le cas dattaches par clissage de profils tubulaires CHS sur
gousset. Les nuds exposs sont en 3 dimensions ce qui complique
ltude lors de la vrification des goussets. Les conditions
gomtriques permettaient malgr tout dviter tout calcul de stabilit
au flambement du gousset, partie quil a fallu traiter dans le guide
technique ralis pendant ce PFE, puisquil est primordial denvisager
lensemble des cas. Un autre projet de fin dtudes ralis en 2003 sur
le dveloppement du logiciel HERGOS et les assemblages de cornires
sur gousset a galement t bien utile llaboration du guide technique,
mme si les normes alors utilises viennent de la rglementation CM66
et non des Eurocodes. Il a donc t possible de sappuyer sur
plusieurs tudes complmentaires pour rdiger un dossier technique
global. LONGITUDINAL BEAM PLA BRACING PLAN VIEW MAIN VIEW-ARCH PLAN
(VERTICAL PLAN) Plate V Plat B1 Plate B2 Plate L1Plate L4 Plate
L2Plate L3 Beam 01 Beam 04 Beam 03 Beam 05 Beam 02 Beam 06 Beam 12
Beam 03 Beam Beam 01 Beam 10 Beam 06 Beam 11 Beam 9 Beam 07 Beam 8
Beam 02
21. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 21 5. LOGICIELS
UTILISES 5.1. INVENTAIRE DES LOGICIELS UTILISES Dune manire gnrale,
les principaux logiciels utiliss par le Cabinet JAILLET-ROUBY sont
les suivants : Logiciels de calculs : o HERGOS ; o Robot Structural
Analysis (Autodesk) ; o Excel. Logiciels de dessin : o Draft Sight
(Dassault Systmes) ; o AutoCAD (Autodesk) ; o Revit (Autodesk) ; o
Tekla ; o Rhino. Dans le cadre de cette tude, il a t fait usage du
logiciel HERGOS pour modliser les treillis reprsents au paragraphe
3.1. Il a ainsi t plus rapide de dterminer les diffrents cas
dassemblage donns en exemple la fin du dossier thorique, grce
lentre de cas de charges simples et la dtermination des efforts
dans les barres. Lensemble des schmas prsents dans le dossier
technique et les feuilles de calculs Excel sont quant eux raliss
sur Draft-Sight, un quivalent du logiciel AutoCAD. Enfin, lusage du
langage VBA sous Excel a t trs utile (sinon indispensable) pour la
ralisation dun module de vrification et daide au dimensionnement.
Il est particulirement difficile de se passer dune macro lorsquil
sagit de trier et slectionner certaines donnes en fonction des
paramtres initiaux. Dans le cas du module de traitement
dassemblages, il est question de slectionner les paramtres dune
barre dans un catalogue des profils, lancer une srie de calculs en
fonction du problme dfini ou encore grer une interface graphique
(couleurs de fond, mots davertissement, nettoyage des cellules,
remplissage de tableaux rcapitulatifs,) chose presque impossible
raliser sans script VBA.
22. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 22 5.2. QUELQUES
DETAILS SUR LE LOGICIEL HERGOS Le logiciel HERGOS a t conu et
dvelopp depuis plus de 15 ans par le Cabinet JAILLET-ROUBY. Son
noyau de calcul est directement extrait du logiciel Hercule de
Socotec. Il permet de modliser tout type de structure, avec
vrification automatique selon diffrentes normes (CM66, AISC,
Eurocode 3). Le logiciel calcule des structures barres, avec
possibilit danalyses lastiques linaires et non linaires, ou encore
en 3D. Il comporte de multiples fonctions de cration et
modification des nuds, des barres, des chargements, des liaisons,
de visualisation du modle, ddition En sortie, le logiciel peut
diter plusieurs informations : les ractions, les dplacements, les
dformations et ce pour chaque nud et chaque cas de charge. FIGURE 7
: VUE DE LINTERFACE DU LOGICIEL HERGOS Cet outil est adapt aux
diverses difficults rencontres sur des structures trs complexes.
Cela a permis dintgrer de nouvelles fonctions directement lies au
mtier. Hergos a t dvelopp pour faciliter lutilisation du logiciel
Hercule, puissant et fiable, mais avec une interface peu
conviviale.
23. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 23 Le chemin
quemprunte le logiciel est prsent sur lorganigramme de la figure 5.
Lutilisateur cre son modle dans linterface (A), il lance le calcul
et le logiciel de base Hercule calcule le modle (B). Suite cela, le
module de vrification (C) permettra de vrifier si le module est
conforme aux normes. Si le modle lest, lutilisateur rdige sa note
de calcul. Si ce nest pas le cas, il remodifie le modle (A), puis
relance ses calculs (B+C). FIGURE 8 : ORGANIGRAMME DE
FONCTIONNEMENT DU LOGICIEL HERGOS Il est galement utile de spcifier
que lorientation des repres utiliss dans le dossier thorique ralis
nest pas conforme lEurocode mais ce logiciel, cr antrieurement. Ce
choix vient donc dun souci de clart dutilisation pour lensemble des
ingnieurs du bureau, habitus au logiciel HERGOS. FIGURE 9 :
ORIENTATION UTILISEE PAR LE LOGICIEL HERGOS HERGOS HERCULE HERGOS
Cration du modle Calcul des sollicitations Module de vrification A
B C xz y
24. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 24 6.
DEVELOPPEMENTS ET RESULTATS La premire partie du stage a t consacre
principalement au dveloppement du dossier thorique avant la
ralisation dun fichier Excel reprenant lensemble des calculs en
2nde priode. Les dernires semaines ont quant elles davantage t
consacres la finition et au dveloppement ergonomique du module de
traitement dassemblages. 6.1. LE DOSSIER THEORIQUE Les vrifications
effectues sur les assemblages sont clairement dfinies dans les
Eurocodes. Malgr tout, certaines parties ont fait lobjet dun
raisonnement plus particulier. Le contenu du dossier thorique dcrit
dans les paragraphes prcdents sappuie sur les critres donnes par la
NF EN 1993. Le raisonnement danalyse vient essentiellement du fait
que chaque composant doit tre vrifi individuellement. Les
vrifications effectuer sont dcrites dans les paragraphes suivants,
mme si les dtails de calculs ne sont consultables quen ANNEXE 7
pour viter de surcharger ce document. 6.1.1. PLAGE DAPPLICATION DES
ASSEMBLAGES Avant tout calcul de rsistance dun assemblage, il
convient de sassurer que ce dernier satisfait aux conditions du
projet. Pour les assemblages de barres de treillis, on considre en
effet que certaines sollicitations sont nulles, notamment certains
efforts tranchants et moments. FIGURE 10 : REPRESENTATION DUN
ASSEMBLAGE DE CORNIERES LDD SUR GOUSSET Afin de valider le choix
conceptuel dune attache de treillis sur gousset, on doit rpondre
aux conditions suivantes : 0 ( ) 0 0
25. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 25 On souhaite
donc sassurer que les efforts appliqus respectent ces conditions.
Nanmoins, il y a toujours la prsence defforts rsiduels dans les
barres, le zro absolu nexiste pas. Il faut donc trouver une valeur
de rfrence (en particulier pour la rentrer dans le module de
vrification sous Excel qui, lui, ne connait pas de peu prs nul )
pour que ce dernier valide ou non le choix dun assemblage. Dans le
cas defforts de torsion trop importants par exemple, il est
conseill de modifier la conception de lattache. Pour les efforts
tranchants rsiduels on pourra choisir comme rfrence le poids propre
des barres (on le retrouve notamment pour les treillis plats
horizontaux) affect dun coefficient 1.3, soit 10% de plus pour
prendre en compte le poids des soudures ou autre lment dattache et
20% de marge supplmentaire. Quant aux moments selon laxe y et de
torsion, on envisage dans un premier temps dutiliser le taux de
travail, limit 20 % des capacits totales de lassemblage (ou clisses
selon les cas dtude). Ces ordres de grandeurs ne sont cependant pas
entirement justifis pour lheure et peuvent tre amens changer. Leur
principe est simplement calqu sur les limitations de certaines
sollicitions par lEurocode pour viter toute interaction. A titre
dexemple, larticle 6.2.8 de la NF EN 1993 1-1 limite les efforts
tranchants 50% de leur rsistance plastique au cisaillement pour
viter toute incidence sur les moments de flexion dune barre. Cette
limite na cependant pas t dtermine au hasard et a fait lobjet
dtudes particulires. Il sagit donc ici davantage de trouver des
valeurs de rfrence pour alerter lutilisateur. Dans lensemble des
cas de treillis tudis, les efforts rsiduels trouvs ne dpassaient
pas les limites dcrites prcdemment. 6.1.2. VERIFICATION DES
SECTIONS CRITIQUES Il est tout dabord ncessaire de calculer les
contraintes prsentes dans les sections transversales des diffrents
lments : Eclisses (selon les cas) ; Extrmits des barres ; Gousset.
Le critre de Von Mises doit par la suite tre respect. Ce
raisonnement est galement appliqu aux cordons de soudure. Il est
galement important de noter que toute vrification dtaille commence
par une vrification globale du gousset afin de sassurer que
lexcentricit ventuelle des barres na pas besoin dtre pris en compte
dans le calcul des assemblages. Dans le cas contraire, lEurocode
stipule que la distribution du moment dexcentricit dans les barres
se fait au prorata des moments dinertie sur les longueurs de
barre.
26. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 26 FIGURE 11 : CAS
DE NUD DASSEMBLAGE AVEC EXCENTREMENT Nota : Tout est fait pour
viter lapparition dun moment dexcentricit notamment lors de la
phase de prdimensionnement des attaches. Mais lpure des barres nest
pas toujours possible cause de contraintes gomtriques. 6.1.3.
CRITERES DE RESISTANCE INDIVIDUELS DES BOULONS Dune manire gnrale,
les boulons doivent rpondre aux critres de rsistance suivants:
Rsistance au cisaillement ; FIGURE 12 : REPRESENTATION DU PHENOMENE
DE CISAILLEMENT DU BOULON Rsistance la pression diamtrale ; FIGURE
13 : REPRESENTATION DU PHENOMENE DE PRESSION DIAMETRALE
27. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 27 Rsistance la
traction et au poinonnement ; Rsistance au glissement. FIGURE 14 :
CAS DUN BOULON PRECONTRAINT La 3me condition nonce ne fait
cependant pas partie des conditions requises dans ce dossier
puisque les barres de treillis travaillent essentiellement en
traction/compression. Les conditions dutilisation des assemblages
en question reposent dailleurs sur des efforts tranchants nuls
selon laxe z, cest--dire des efforts de traction nuls dans les
boulons. La rsistance au glissement dun boulon est, quant elle,
vrifie uniquement dans le cas de boulons prcontraints. 6.1.4.
CRITERE DE RESISTANCE AU CISAILLEMENT DE BLOC Bien que la rsistance
la pression diamtrale intervienne gnralement avant le cisaillement
de bloc au niveau dun assemblage, on peut voir apparaitre un
arrachement de toute une partie de gousset ou profil sous leffet
des contraintes de cisaillement ou traction. Les lignes de rupture
sont alors dlimites par les boulons de rive. FIGURE 15 : SCHEMA DE
PRINCIPE, ARRACHEMENT DE LA PARTIE HACHUREE SOUS LEFFET DU
CISAILLEMENT
28. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 28 6.1.5.
VERIFICATION DU GOUSSET A LARRACHEMENT Dans certains cas dtude, il
est possible de trouver un plan de cisaillement plus dfavorable que
celui dfini par lEurocode (dlimit par les boulons de rive) pour les
calculs de cisaillement de bloc. Cest le cas des goussets de type
C, o il est possible de dfinir un deuxime plan de cisaillement avec
les bords libres. Ltude est ensuite similaire celle de la rsistance
au cisaillement de bloc et sappuie sur les mme articles
rglementaires. FIGURE 16 : REPRESENTATION DUN PLAN DE RUPTURE DUN
GOUSSET DE TYPE C Nota : Dans la grande majorit des cas, le plan de
rupture dfini par lEurocode est plus dfavorable et doit donc tre
vrifi quel que soit lattache considr. 6.1.6. VERIFICATION DES
GOUSSETS AUX INSTABILITES La mthode de vrification au Flambement au
niveau de chaque barre comprime consiste considrer le gousset comme
un poteau encastr son origine et de section efficace dfinie par la
mthode de Whitmore. Cette dernire est base sur le principe dune
diffusion des champs de contraintes avec un angle de 30 tel que
reprsent ci-aprs.
29. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 29 FIGURE 17 :
REPRESENTATION DUNE SECTION EFFICACE DEFINIE SELON LA METHODE DE
WHITMORE Une vrification selon la NF EN 1993 1-1 6.3, concernant la
rsistance au flambement des barres uniformment comprimes, est alors
envisageable. Lajout de raidisseurs na cependant pas t pris en
compte pour linstant, notamment cause dune documentation peu
abondante sur le sujet. Une rflexion a nanmoins t mene sur la
possibilit dadapter larticle 4.5.3 de la NF EN 1993 1-5 aux
goussets raidis. Cet article traite en effet du flambement de
plaques raidies longitudinalement, en assimilant leur comportement
celui dun poteau. Nota : les sections efficaces trouves selon la
mthode de Whitmore sont galement utilises pour effectuer les
vrifications locales du gousset, en appliquant le critre de Von
Mises. 6.1.7. EXEMPLES DAPPLICATION Cette partie est primordiale
pour lapprhension de ce sujet dtudes en permettant davoir une
approche pratique sur les problmes dattache. Ils doivent tre traits
la main pour permettre une analyse critique et sassurer par la
suite que le module de vrification cr ne prsente pas derreur de
saisie. Les exemples traits sont choisis de manire balayer
lensemble des familles dassemblages concernes par le dossier
technique.
30. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 30 Exemple 1 :
Etude dun nud K sur treillis de type WARREN, Gousset de type A,
profil I. Exemple 2 : Etude dun nud N sur treillis de type PRATT,
Gousset de type A, profils tubulaires simple clissage. Exemple 3 :
Etude dun nud N sur treillis de type PRATT, Gousset de type A,
profils tubulaires double clissage. Exemple 4 : Etude dun nud KT
sur treillis de type PRATT, Gousset de type A, cornires LDD Exemple
5 : Etude dun nud KT sur treillis de type PRATT, Gousset de type A,
cornires LD0. Exemple 6 : Etude dun nud N sur treillis de type
PRATT, Gousset de type B, cornires LD. Exemple 7 : Etude dun nud N
sur treillis de type PRATT, Gousset de type C, cornire L. Lensemble
des critres de ces cas dtudes ne sont pas toujours vrifis. Ils ont
pourtant t laisss tels quels, donnant ainsi une meilleure ide du
fonctionnement des diffrents types de nud dattache. Dans le 1er cas
dtudes trait, on voit par exemple pourquoi les profils en I ou H
assembls par clissage dme uniquement sont finalement peu appropris
aux montants et diagonales dun treillis plan. En effet, sans
doublure dme ou surdimensionnement des profils, les efforts normaux
ne peuvent gnralement pas tre transmis par lme seule, do les
problmes de rsistance de sections critiques et de cisaillement de
bloc. Ces problmes se reportent galement au niveau du gousset
puisque dans la pratique lpaisseur est pris comme identique celle
de lme. Nota : Lintgralit du dossier thorique, avec notamment les
rfrences lies aux Eurocodes, les formules de vrification et
lensemble des schmas de principe est disponible en ANNEXE 7. 6.2.
PREMIER MODULE DAIDE AU DIMENSIONNEMENT Un 1er module daide au
dimensionnement a tout dabord t dvelopp, principalement ax sur le
choix du type de boulon. Il a eu comme rle de dimensionner les 1er
cas dassemblages servant dexemples dapplication pour le dossier de
validation. A partir de lpaisseur du gousset et de leffort normal
maximal, avec en sus la possibilit de fixer le nombre de lignes et
colonnes de boulons, le module daide au dimensionnement slectionne
les boulons rpondant aux critres ci-aprs.
31. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 31 Rsistance au
cisaillement suffisante ; Rsistance la pression diamtrale
suffisante ; Ecart minimal entre les efforts maximaux appliqus aux
boulons, la rsistance au cisaillement et la rsistance la pression
diamtrale, de manire optimiser les lments de lassemblage. Bien quil
donne une premire ide sur la manire dont il est possible de
slectionner le type et la classe de boulon sur un assemblage, de
nombreux paramtres pourtant incontournables y sont omis. La
rdaction des exemples dapplications du dossier thorique,
dimensionns partir de ce module, a rvl plusieurs failles ce mode de
raisonnement, bas sur un boulon unique. De nombreux paramtres tels
que la rsistance des sections critiques ou larrachement de bloc ne
sont ainsi pas pris en compte. Ce module ne donne galement aucune
indication sur la gomtrie des diffrents lments de lattache et sur
les dispositions pratiques. FIGURE 18 : VUE DE LINTERFACE DU 1ER
MODULE DE PREDIMENSIONNEMENT Un second module de prdimensionnement,
directement intgr au module de vrification dassemblages a donc t
dvelopp pour tenter de rpondre aux lacunes du prcdent.
32. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 32 6.3. LE MODULE
DE TRAITEMENT DASSEMBLAGES Tel que mentionn au chapitre 3, lun des
principaux enjeux de ce projet de fin dtudes a t la ralisation dun
module de vrification dassemblages sous Excel, reprenant lensemble
des dmarches dcrites dans le dossier thorique. Ce dernier est
compos de plusieurs feuilles Excel : Une feuille de donnes dentre
Une feuille de rsultats 6 feuilles de calculs intermdiaires
correspondant chacune un groupe dassemblages : o Calculs GA avec
clisses pour les Goussets type A ; o Calculs GA avec cornires ; o
Calculs GB avec clisses ; o Calculs GB avec cornires ; o Calculs GC
avec clisses ; o Calculs GC avec cornires. FIGURE 19 :
FONCTIONNEMENT DU MODULE DE VERIFICATION DASSEMBLAGES Nota : Les
noms de couleur rouge sont ceux des feuilles Excel et en vert ceux
des fonctions VBA associes. Lensemble des feuilles de calculs sont
gres par une macro charge de remplir les feuilles de calculs
adquates avant de retranscrire les rsultats dans le tableau ci-aprs
: Entre des paramtres de l'assemblage 'DONNEE ENTREE' Calculs
l'aide de feuilles intermdiaires Calculs GA avec clisses Calculs GA
avec cornires , Etc Lancement de la macro
'Traitement_des_assemblages Sortie des critres de vrification dans
un tableau de rsultats 'RESULTATS' Rdaction d'une note de calcul
'NOTE D'ASSEMBLAGE' Prdimensionnement de l'attache 'PREDIM'
Retranscription_dans_DONNEES_ENTREE
Retranscription_dans_NOTE_ASSEMBLAGE
33. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 33 FIGURE 20 : VUE
DU TABLEAU REGROUPANT LENSEMBLE DES CRITERES DE VERIFICATION,
ACCOMPAGNE DES PARAMETRES COMPLETS DE LASSEMBLAGE ETUDIE. Pour ne
pas perdre son raisonnement lors de la rdaction dune macro et
pouvoir sy retrouver facilement, il est ncessaire dtre rigoureux et
de dcrire la moindre opration effectue laide dannotations entre
guillemets. On gagne galement en clart en rdigeant une fonction
principale (appele par un bouton de commande intgr aux feuilles
Excel) dont le rle est dappeler une srie de fonctions secondaires ,
telle que celle expose ci-aprs.
34. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 34 FIGURE 21 :
EXEMPLE DE SCRIPT SOUS VBA Il ne faut pas non plus oublier que le
fichier Excel ralis doit avoir une structure claire pour pouvoir
tre aisment modifi en vue dune ventuelle volution ou tout
simplement pour reprer plus rapidement une erreur de script. Il est
galement possible de rdiger directement une note de calculs une
fois lensemble des vrifications effectues. Voir en ANNEXE 1 un
exemple de note de calcul effectu. La cration dun tableau
rcapitulatif regroupant un ensemble dassemblages (pour une poutre
treillis par exemple) avec lnonc du critre dterminant a quant elle
t envisage mais na pu tre ralise par manque de temps.
35. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 35 6.4. CORRECTION
ET VALIDATION DU MODULE DE CALCULS Afin de sassurer du bon
fonctionnement et de la fiabilit dun module de calculs, le moyen le
plus efficace est de tester le fichier Excel laide de tables de
dimensionnement, regroupant un nombre consquent de cas dassemblages
diffrents. Il est alors possible de se fixer une marge derreur
limite, gnralement autour de 5%. Cest aussi un moyen de connaitre
les axes damlioration dun fichier Excel, en reprant le type
dassemblage ne respectant pas les critres de prcision fixs. Le
CTICM rdige rgulirement ce type de table de dimensionnement,
notamment avec sa collection douvrages ASCAP. Nanmoins ce stade
aucun document similaire concernant les assemblages de treillis sur
gousset na t trouv. La rdaction dun dossier de validation doit donc
regrouper lensemble des dmarches et explications de calculs, mais
aussi un rsum des tests effectus et des marges derreur acceptables.
Je nai malheureusement pas eu le temps ncessaire pour mener mon
tude jusqu ce stade. A lavenir et dfaut de trouver des documents
similaires aux ouvrages ASCAP, une recherche pourrait tre mene sur
des projets raliss par le bureau (ou autre organisme) sur ce type
dassemblage pour effectuer divers tests de comparaison et
validation. 6.5. MODULE DE PREDIMENSIONNEMENT CONDITIONS PRATIQUES
Tel que mentionn en partie 3, une feuille de prdimensionnement est
intgre au fichier Excel pour faciliter les dmarches de
lutilisateur. La mthode utilise est calque sur une des mthodes de
conception couramment applique par les ingnieurs du bureau pour
avoir rapidement une ide des attaches envisager. Elle se rsume en
quelques tapes : 1- Dfinition du nombre de boulons et de leur
classe (commune lensemble des attaches dune charpente dans un grand
nombre de cas). 2- Calcul de leffort maximal de cisaillement
appliqu chaque boulon, partir de leur nombre et des efforts
normaux. 3- Dduction du type de boulon en comparant leffort calcul
prcdemment avec sa rsistance au cisaillement, voir au glissement
dans le cas de boulons HR (voire les annexes 3 et 4). 4- Calculs
des sections critiques minimales des barres, clisses et gousset
afin de pouvoir transmettre les efforts normaux et dduction des
paisseurs des diffrentes pices.
36. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 36 Le
Prdimensionnement des attaches se fait galement partir dune srie
dhypothses et de paramtres fixs par dfaut pour rpondre aux
conditions pratiques de ralisation. On peut notamment citer les
points suivants: Conditions de pince fixes 1,5xdo, do tant le
diamtre du boulon ; Nota : le tableau 3.3, article 3.5 de la NF EN
1993 1-8 (consultable en ANNEXE 4) donne les plages de rfrence des
conditions de pince, avec un minimum de 1.2xdo. Il est nanmoins
courant de prendre 1.5xdo, ce qui est en partie d aux anciennes
normes CM mais sert aussi faciliter la tche des dessinateurs qui la
prenne comme valeur de rfrence. Entraxes entre les boulons fixes
2,5xdo ; Ecarts entre les diffrents lments dattache, tels que les
clisses et la membrure, fixs 20mm pour tenir compte des cordons de
soudure ; Les angles des barres ne doivent pas sortir de
lintervalle 35 55 pour ne pas entraver le montage des pices; Nota :
Dans le cas contraire, un message derreur saffiche lorsque
lutilisateur lance le prdimensionnement. Epaisseur minimale de tle
fixe 5mm ; Epaisseur minimale des cordons de soudure fixe 3mm ;
Coefficient de frottement vaut par dfaut 0,4 (les cas inferieurs
sont peu frquents) ; Pour les profils tubulaires : o la longueur
des cordons de soudure servant fixer les platines vaut par dfaut
1,5xh, h tant la hauteur ou le diamtre du tube ; o La largeur des
platines est fixe 1,2xh ; o La largeur des clisses est fixe 1,0xh.
FIGURE 22 : REPRESENTATION DUNE ATTACHE DE PROFILE TUBULAIRE SUR
GOUSSET PAR LINTERMEDIAIRE DECLISSES
37. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 37 Ces hypothses
et paramtres sont soigneusement rpertoris sur le ct droit de
linterface de prdimensionnement et peuvent tre aisment modulables
par lutilisateur selon les besoins lis aux projets en cours. Une
macro est galement rdige pour alerter lutilisateur ds que certaines
conditions ne sont pas respectes, telles que les angles des barres
ou encore un nombre de lignes de boulons trop important par rapport
lespace disponible lextrmit de la barre. Remarques pratiques : La
largeur des clisses est souvent prise infrieure la largeur des
platines pour permettre de souder lensemble dans le cas o les axes
des boulons ne seraient pas parfaitement aligns. Lpaisseur des
cordons de soudure ne doit pas dpasser lpaisseur des pices
assembles. Un point de dveloppement important du module de
prdimensionnement a galement t llaboration dquations permettant de
trouver les dimensions du gousset en fonction des donnes gomtriques
principales, savoir les angles et dimensions des barres et clisses.
Il a tout dabord fallu fixer les principes de dimensionnement,
savoir : Rduire autant que possible les carts entre les lments de
lattache, en prenant en compte une valeur limite (fixe 20 mm par
dfaut) ; Sassurer que lexcentricit des barres est nulle. Les
dimensions du gousset calcules conduisent ainsi aux gomtries
suivantes : FIGURE 23 : NUD KT, ECART MINIMAL ENTRE LES ECLISSES ET
LA MEMBRURE
38. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 38 A cela peut
sajouter des rgles secondaires. A titre dexemple, on limitera en
priorit sur un nud KT lcart entre le montant (barre n2) et la
membrure pour diminuer sa longueur de flambement. Cest en effet la
barre comprime dans la majorit des cas. Sur la figure ci-aprs, est
reprsent le mme gousset type A avec une barre dangle 55. La
proximit des barres impose une remonte du montant par rapport une
disposition classique dlimite en jaune afin de pouvoir respecter
les carts minimaux entre lments dattache (cart bc). FIGURE 24 : NUD
KT, GEOMETRIE DU GOUSSET POUR DES BARRES DANGLES IMPORTANTS Pour
tenir compte de ces diverses possibilits gomtriques, lensemble des
cas est pris en compte et les dimensions les plus importantes sont
slectionnes. Exemple de calcul effectu pour un nud KT dans le cas
de barres de treillis constitues de profils tubulaires : 2 = ( 2 +
; 1 1 2 cos( ) + 1 sin( ) ; 3 3 2 cos( ) + 3 sin( )) 2 tant la
hauteur du centre de gravit de lattache n2 Bien entendu,
lutilisateur est libre de modifier les dimensions du gousset calcul
par dfaut selon le cas dtudes. Pour cela, il faut nanmoins
intervenir directement sur la page dentre de donnes.
39. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 39 6.6. REDACTION
DUN DOSSIER SUPPORT AU MODULE DE PREDIMENSIONNEMENT Le dossier
thorique de validation dassemblages regroupe lensemble des formules
et dmarches de calculs effectuer lors de la validation dune
attache. Il a t ncessaire de le complter par un document explicatif
sur le fonctionnement du module de traitement dassemblages. Ce
dossier comporte : Le principe gnral de fonctionnement ; Le rle des
diffrentes pages Excel et des fonctions VBA associes ; Les formules
et dmarches de calculs non dcrites dans le dossier technique, cest-
-dire lensemble de procdures de calculs lies au prdimensionnement
des attaches. Lexpression de 2 donne en exemple au paragraphe 6.5
et les figures 23 et 24 sont par ailleurs extraites de ce document.
6.7. EVOLUTIONS ET DEVELOPPEMENTS ENVISAGEABLES Il est bien sr
toujours possible de faire voluer un tel module de calculs. A titre
dexemple, le dveloppement ergonomique dun tel fichier est long et
je regrette de ne pas avoir eu le temps ncessaire pour complter ou
corriger certains aspects. Parmi eux ; Allger les 6 feuilles de
calculs servant la vrification des assemblages. Je me suis galement
rendu compte que les nuds dattache en T sur Gousset A
correspondaient en ralit au gousset de type C. Il y a donc la
possibilit de simplifier les dmarches de calculs en diminuant
notamment le nombre de cas dassemblages pouvant tre traits;
Dvelopper une dmarche de calculs permettant la vrification au
flambement de goussets raidis. Permettre le prdimensionnement de
paramtres supplmentaires, tels que le nombre de boulons par
attaches ; Concevoir des tableaux ou graphiques daide au
dimensionnement. Crer une feuille de dessin dassemblage, dpendant
des paramtres dattache entrs dans le fichier Excel.
40. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 40 7. COMPETENCES
ACQUISES Outre les connaissances thoriques acquises, ce Projet de
Fin dEtudes a t loccasion de dcouvrir de nouveaux logiciels tels
que HERGOS et dacqurir une prcieuse exprience en entreprise. 7.1.
SYNTHESE DES COMPETENCES ACQUISES On peut rsumer les comptences
acquises comme suit : 7.1.1. CONNAISSANCES THEORIQUES Ce stage de
fin dtudes a tout dabord t loccasion denrichir mes connaissances
thoriques et techniques. La ralisation dun dossier thorique sur un
sujet aussi particulier et spcifique quun assemblage de barres de
treillis ncessite bien entendu de nombreuses recherches et permet
denrichir considrablement ses connaissances en Construction
Mtallique et Rsistance des Matriaux. De plus, le travail effectu
sur les Eurocodes ma permis de mesurer son domaine daction et la
ncessit dinterprter et adapter les articles de norme certains cas
dtudes. La consultation du CTICM ma quant elle fait dcouvrir de
nouvelles mthodes de calculs et met en valeur les travaux de
recherche que doit mener un ingnieur tout au long de sa carrire
pour faire voluer ses mthodes de travail ou rsoudre de nouveaux
problmes. 7.1.2. CONNAISSANCES PRATIQUES Ces 5 mois mont galement
permis dapprendre matriser certains logiciels. En outre, bien quon
puisse supposer que la programmation ou lutilisation du langage VBA
pour la ralisation de macros sur Excel ne soit pas du domaine du
Gnie-Civil, on se rend rapidement compte de leur utilit (voir
ncessit) lorsquil est question de crer un module de vrification et
daide au dimensionnement. La prise en compte dun ensemble de
formules en fonction des paramtres dentre ou encore le tri de
donnes dans de multiples tableaux et catalogues devient sinon
quasiment impossible. Il est mme utile de crer des macros
spcifiques un projet donn ds quil est question de traiter une srie
de tableaux sur Excel.
41. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 41 Enfin, ce stage
a aussi t loccasion de travailler sur un logiciel de calcul
diffrent, HERGOS, et le logiciel de dessin Draft Sight, notamment
pour raliser les schmas et coupes de principe. 7.1.3. EXPERIENCE EN
ENTREPRISE Pour terminer, plusieurs mois au sein du Cabinet
JAILLET-ROUBY mont apport une certaine exprience en entreprise et
mont fait prendre connaissance du fonctionnement dun bureau dtudes
et de lensemble de ses domaines dintervention. Etre en contact avec
des ingnieurs expriments permet galement de recueillir quelques
conseils pratiques et rflexes avoir en bureau dtudes. Parmi eux on
peut citer lun des principes de base lors dune tude de structure,
savoir quil est ncessaire de matriser tous les calculs effectus sur
logiciel et de raliser systmatiquement ds quun doute subsiste un
calcul simplifi la main pour confronter les rsultats trouvs et
sassurer que la structure a t correctement modlise. 7.2. UN POINT
SUR LES TRAVAUX DE PRODUCTION EFFECTUES Enfin, la participation
ponctuelle certains projets du cabinet permet de participer
davantage la vie de lentreprise et rellement dcouvrir les missions
dun bureau dtudes. Jai ainsi pu participer quelques projets :
7.2.1. REDACTION DUNE NOTE DE FAISABILITE Cette note de faisabilit
concerne une variante mtallique de lossature de la tour ALTO situe
La Dfense. Le dossier est constitu des lments suivant : Avant mtrs
des diffrentes solutions envisages tel que celui reprsent ci- aprs
(Tableau 2) ; Hypothses de charges et de dformations admissibles
utilises pour les premiers calculs ; Plans de ltage courant et du
dernier niveau (la tour est vase) montrant les diffrentes solutions
envisages pour la ralisation dune ossature mtallique ; Coupes de
principe (notamment pour montrer les hauteurs disponibles sous
plancher et les solutions envisages pour le passage des gaines
techniques) ;
42. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 42 Prsentation des
premiers calculs de dformations, contraintes et ractions sur les
planchers. Nota : Lillustration de linterface du logiciel HERGOS,
figure 4, reprsente par ailleurs un plancher courant de la tour.
TABLEAU 2 : EXEMPLE DAVANT METRE REALISE SUR LE NIVEAU R+21 DE LA
TOUR ALTO Avant mtr Niveau R+21 Rvision : 0 Section Acier Matriau
Longueur Poids Unitaire Poids (m) (kg/ml) (kg) IPE 300 S355 Acier
148,94 42,24 6291,24 IPE 450 S355 Acier 37,59 77,57 2915,68 IPE 500
S355 Acier 17,62 90,67 1597,63 PRS 200x8/500x5/200x8 S355 Acier
6,18 44,75 276,55 PRS 200x8/500x5/200x8 S355 Acier 349,88 44,75
15655,2 7 PRS 250x30/1200x16/250x30 S355 Acier 16,71 268,47 4486,11
PRS 300x15/490x20/300x15 S355 Acier 5,50 147,58 811,69 PRS
300x15/490x8/300x15 S355 Acier 129,65 101,42 13148,9 7 PRS
300x20/480x12/300x20 S355 Acier 7,90 139,42 1101,32 PRS
300x25/470x12/300x25 S355 Acier 9,03 162,02 1462,90 PRS
300x25/480x20/300x25 S355 Acier 0,50 193,11 96,55 PRS
400x20/460x12/600x30 S355 Acier 16,24 247,43 4019,30 PRS
450x30/460x12/450x30 S355 Acier 85,65 255,28 21865,7 8 PRS
450x30/460x12/450x30 S355 Acier 13,79 255,28 3521,57 PRS
450x30/460x12/600x30 S355 Acier 23,53 290,61 6837,13 Fers de
bordure 30 25 750 Contreventement de montage 5600 TOTAL 90 t TOTAL
avec prise en compte des assemblages: 104 t
43. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 43 7.2.2.
PREDIMENSIONNEMENT DE SYSTEMES DETAIEMENT Ces systmes dtaiement ont
vocation tre utiliss lors du montage de la charpente mtallique du
Stade de Lyon. Il a alors fallu : Raliser des notes de calcul et
dimensionner des butons ou bracons partir des efforts calculs sur
le modle HERGOS du stade ; Rdiger une note de dimensionnement
comprenant en particulier : o Des tableaux reprenant un ensemble de
profils possibles pour les diffrents lments provisoires, avec
lindication du critre de dimensionnement et du profil le plus
avantageux en termes de poids linique (surlign dans lexemple de
tableau donn ci-aprs) ; TABLEAU 3 : EXEMPLE DE TABLREAU DE
DIENSIONNEMENT REALISES POUR LES SYSTEMES DETAIEMENT DU STADE DE
LYON NUANCE DACIER LONGUEUR (M) SECTION MASSE LINEIQUE (KG/M)
CRITERE DE RESISTANCE AU FLAMBEMENT CRITERE DE RESISTANCE A LA
TRACTION S355 16 CHS 273x8 52.3 0.92 0.19 CHS 323.9x6 47 0.75 0.22
CHS 355.6x5 43.2 0.69 0.24 SHS 250x6 45.2 0.96 0.22 SHS 300x6 54.7
0.58 0.19 o Des schmas divers pour le reprage des lments
provisoires, accompagns des coordonnes des barres ; o Des annexes
regroupant plusieurs graphes de synthse des efforts dans les barres
et une note de calcul type.
44. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 44 FIGURE 25 : VUE
DUNE PARTIE DU MODELE DU STADE SOUS HERGOS 7.2.3. DIMENSIONNEMENT
DASSEMBLAGES POUTRE-POUTRE Ces assemblages concernent le plancher
dune sucrerie base au Maroc. Le cabinet JAILLET-ROUBY nest pas en
charge des calculs dassemblages de ce projet. Il ma malgr tout t
demand de prdimensionner certaines attaches (sans rdiger de notes
de calcul compltes) laide dun fichier Excel (quil a galement fallu
raliser). Lannexe 4 reprend le tableau rcapitulatif des assemblages
dimensionns, avec leurs critres de rsistance. FIGURE 26 :
REPRESENTATION DUN DES 4 TYPES DASSEMBLAGE TRAITE Ce travaille ma
notamment permis de rflchir la forme donner au module de traitement
dassemblages pour treillis, avec la reprise du tableau de rsultats
et de rappelle des donnes. zy x ND-STD-EXE-F-11-05.ish -
Vue_Calage03 ( | ) - Cas 14043 : Montage - Etape 40 - Avec
Couverture - Vent - X-_1 (Ouest) - m / kN
45. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 45 7.2.4. ETUDE DE
CONCEPTION DUNE CHARPENTE METALLIQUE Cette tude de conception
concerne la charpente mtallique ralise pour la couverture dun stade
dathltisme Miramas. Le projet venant tout juste de dbuter, il a t
question de raliser les premires esquisses de la charpente
mtallique partir des plans de larchitecte. Pour ce faire, il faut
procder en plusieurs tapes : Disposition des fermes, dfinition des
entraxes, portes et hauteurs disponibles ; Dfinition des hypothses
de charge (Poids Propre, Charges de neige, de vent et thermiques) ;
Prdimensionnement du treillis constituant les fermes principales
partir du moment maximal mi- trave (en considrant une poutre sur
appuis simples) ; Modlisation des fermes sous HERGOS et
optimisation des barres de treillis ; Modlisation de lensemble de
la structure sous HERGOS Ralisation dun cahier de plans et schmas
en format A3 ainsi que de plaquettes A0 reprenant : o Des plans de
charpentes cotes (avec DraftSight) o Des perspectives 3D (A partir
du modle HERGOS grce au logiciel RHINO) telle que celle reprsente
ci-dessous : FIGURE 27 : PERSPECTIVE 3D DE LA CHARPENTE REALISEE A
PARTIR DU MODELE HERGOS o Des coupes de principe o Nota : Un
extrait du cahier de schmas A3 est consultable en ANNEXE 6
46. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 46 Le projet
faisant alors lobjet dun concours, le but a t de prsenter
globalement la partie mtallique, son implantation et ses
interactions avec les gradins bton. Jai par ailleurs eu loccasion
dtre directement en contact avec le bureau CTE, charg de la
conception de la partie bton du stade, durant la ralisation des
plans. Le dpt doffre a t effectu lundi 2 Juin par lentreprise
gnrale mandataire (FAYAT BATIMENT) Remarques : Le Prdimensionnement
des fermes part du principe que les moments sont repris par les
membrures et les efforts tranchants par les montants et diagonales.
Une fois les efforts normaux connus dans les barres, le
dimensionnement se fait sur la base du rayon de giration et des
aires de section minimales pour rpondre aux critres de flambement.
Ce Prdimensionnement sert surtout raliser une premire estimation du
tonnage et du prix de la charpente mais aussi de rfrence lors de la
modlisation de la structure. La modlisation sous HERGOS permet
notamment de prendre en compte les appuis lastiques. On saperoit en
effet quune poutre telle que celle reprsente ci-aprs se comporte
fondamentalement diffremment selon la raideur des appuis (les
raideurs nous ont t donnes par le bureau CTE charg des structures
en bton). FIGURE 28 : REPRESENTATION DUNE FERME COURANTE DU FUTUR
STADE DE MIRAMAS, EXTRAIT DU CAHIER A3 La ralisation dun cahier de
schmas et plans ne se fait pas de manire quelconque. Les premiers
folios doivent tre le plus gnral possible et mettre les diffrents
lments de charpente dans leur contexte, avec leurs principales
ctes. Viennent ensuite les coupes de dtails ou de principe.
47. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 47 Quant aux
perspectives et rendus 3D, ces derniers rendent principalement la
prsentation plus esthtique , ce qui est particulirement intressant
lorsquon veut obtenir lattribution dun projet lissue dun concours.
On a parfois tendance oublier en bureau dtudes que la forme est
souvent aussi importante que les rsultats trouvs, dautant plus quon
ne sadresse pas toujours des techniciens (en particulier lorsquil
sagit de la matrise douvrage). De manire globale, ce projet a t
particulirement intressant dans la mesure o jai pu observer et
participer aux premiers choix constructifs (il a t question dune
couverture en toile ou en shed par exemple), dimensionner certains
lments et raliser les cahiers de plans pour la prsentation du
projet dans le cadre dun concours. Jai galement pu observer le
raisonnement financier que doit avoir un responsable dagence. En
fonction du prix estimatif de la charpente donn au maitre duvre,
les honoraires que peut potentiellement toucher lagence sont en
effet calculs selon le type de prestations choisies.
48. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 48 8. CONCLUSION
Le dveloppement dun dossier thorique sur des assemblages de
treillis plans et dun fichier Excel de dimensionnement mont permis
denrichir mes connaissances en Construction Mtallique et sur les
Eurocodes. Ce travail dinterprtation des Eurocodes et dapplication
des lois de la RDM permet galement dacqurir une mthodologie propre
un ingnieur en bureau dtudes. Jai aussi eu loccasion de mouvrir
dautres domaines tels que la programmation sous VBA (mme si
programmation est ici un grand mot) ce qui appuie lide quun
ingnieur nest jamais strictement cantonn sa spcialit dorigine mais
doit au contraire rester ouvert tout autre domaine dactivit. De
plus, bien que ce travail de dveloppement soit ma tche principale,
jai aussi t heureux davoir t mis contribution sur certains projets
en cours et ainsi me rendre vritablement compte de lorganisation du
Cabinet. Les assemblages de treillis sont une spcificit de la
construction mtallique, et raliser ponctuellement certains travaux
de production a t loccasion de souvrir davantage de domaines. Jai
ainsi pu conforter ma volont de travailler dans la construction
mtallique et dvoluer en bureau dtudes. Le travail dquipe, la
possibilit de participer aux toutes premires phases dun projet de
construction mais aussi dapprendre et voluer tous les jours grce au
savoir- faire des plus expriments sont des points qui me tiennent
cur et que jai pu observer au cabinet JAILLET-ROUBY.
49. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 49 BIBLIOGRAPHIE
Revues et ouvrages: 1. Normes europennes : a. NF EN 1993-1-1
(Eurocode 3 : Calcul des structures en acier - Partie 1-1 : rgles
gnrales et rgles pour les btiments - Octobre 2005 - 2me tirage
2006-10) Annexe Nationale NF EN 1993-1-1/NA - Mai 2007. b. NF EN
1993-1-5 (Eurocode 3 : Calcul des structures en acier - Partie 1-5
: plaques planes - Mars 2007 - 1er tirage 2007-03) Annexe Nationale
NF EN 1993-1-5/NA - Octobre 2007. c. NF EN 1993-1-8 (Eurocode 3 :
Calcul des structures en acier - Partie 1-8 : calcul des
assemblages Dcembre 2005 3me tirage 2007-04). Annexe Nationale NF
EN 1993 1-8/NA - Juillet 2007. 2. La construction mtallique aux
Eurocodes : Interprtation - Exemples de calcul Auteur : Jean-Pierre
Muzeau 3. Trait de Gnie Civil de lEcole polytechnique fdrale de
Lausanne, Volume 10 : Construction mtallique, notions fondamentales
et mthodes de dimensionnement. Auteurs : Manfred A. Hirt, Rolf Bez
et Alain Nussbaumer 4. Guide Eurocode : Assemblages Poteaux-Poutres
et Poutres-Poutres en acier : Calcul des assemblages par platines
d'about, par doubles cornires d'me ou par clisses de semelles et
d'me. Directeur de collection : Mnad CHENAF (CSTB) Auteur : Cabinet
JAILLET-ROUBY 5. Projet SKILLS Programme dducation et de formation
tout au long de la vie TREILLIS - 1re partie. 6. Steelwise (Modern
Steel Connection, July 2011) The Whitmore Section, by William A.
THORNTON. 7. Journal of Bridge engineering (March /April 2010)
Comparison of block-shear and Whitmore section methods for load
rating existing steel truss gusset plate connections, by
Christopher HIGGINS. 8. Steel Construction - Journal of the
Australian Steel Institute, Volume 43 Number 2 (March 2010). 9.
Note de calcul Access Steel Exemple: Assemblage boulonn dune
cornire de contreventement en traction sur un gousset.- Rfrence du
document : SX034-FR- EU Document mise en ligne par le cticm Etudes
et documents ralises par le Cabinet JAILLET-ROUBY : 10. Methodology
calculation of current node arch B to M 11. PFE 2003: Dveloppement
du logiciel HERGOS et participation certains projets au sein dun
bureau dtudes de charpente mtallique, par Adrien CHARTIER
50. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 50 TABLE DES
ILLUSTRATIONS ET TABLEAUX Figure 1 : Organigramme non nominatif du
cabinet
Jaillet-Rouby................................................ 9
Figure 2 : Mus des confluences de
Lyon............................................................................................
11 Figure 3 : Reprage des diffrents lments dun assemblage sur
gousset ............................ 13 Figure 4 : Exemple de
treillis de type
WARREN............................................................................
15 Figure 5 : Interface du module de
prdimensionnement..............................................................
19 Figure 6 : Exemple de nud dattache sur gousset utilis sur larche
de Chernobyl.............. 20 Figure 7 : Vue de linterface du
logiciel
HERGOS.........................................................................
22 Figure 8 : Organigramme de fonctionnement du logiciel
Hergos................................................ 23 Figure 9
: Orientation utilisee par le logiciel HERGOS
.................................................................
23 Figure 10 : Reprsentation dun assemblage de cornires LDD sur
gousset........................... 24 Figure 11 : Cas de nud
dassemblage avec
excentrement......................................................
26 Figure 12 : Reprsentation du phnomne de cisaillement du
boulon...................................... 26 Figure 13 :
Reprsentation du phnomne de pression
diamtrale........................................... 26 Figure 14 :
Cas dun boulon
prcontraint........................................................................................
27 Figure 15 : Schma de principe, arrachement de la partie hachure
sous leffet du
cisaillement..........................................................................................................................................
27 Figure 16 : Reprsentation dun plan de rupture dun gousset de
type C ................................. 28 Figure 17 :
Representation dune section efficiace dfinie selon la mthode de
Whitmore ... 29 Figure 18 : Vue de linterface du 1er module de
prdimensionnement....................................... 31 Figure
19 : fonctionnement du module de vrification dassemblages
...................................... 32 Figure 20 : Vue du
tableau regroupant lensemble des critres de vrification, accompagn
des paramtres complets de lassemblage tudi.
.......................................................................
33 Figure 21 : Exemple de script sous VBA
........................................................................................
34 Figure 22 : Reprsentation dune attache de profil tubulaire sur
gousset par lintermdiaire
dclisses..............................................................................................................................................
36 Figure 23 : nud KT, ecart minimal entre les clisses et la
membrure..................................... 37 Figure 24 : nud
KT, gomtrie du gousset pour des barres dangles
importants................. 38 Figure 25 : Vue dune partie du modle
du stade sous
Hergos.................................................. 44 Figure
26 : Reprsentation dun des 4 types dassemblage
trait........................................................ 44
Figure 27 : Perspective 3D de la charpente ralise partir du modle
HERGOS ................ 45 Figure 28 : Reprsentation dune ferme
courante du futur stade de MIRAMAS, extrait du cahier
A3..............................................................................................................................................
46 Tableau 1 : Inventaire des profils pris en compte par le module
de vriification.................... 14 Tableau 2 : Exemple davant
mtr ralis sur le niveau R+21 de la tour ALTO ....................
42 Tableau 3 : Exemple de tablreau de diensionnement raliss pour
les systmes detaiement du stade de Lyon
................................................................................................................................
43
51. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 51 TABLE DES
ANNEXES ANNEXE 1 : Exemple de note de calculs dassemblage. ANNEXE 2
: Caractristiques principales des boulons. ANNEXE 3 : Rsistance au
cisaillement et au glissement dun boulon. ANNEXE 4 : Condition de
pinces Extrait de la NF EN 1993 1-8, article 3.5. ANNEXE 5 :
Dfinition et calculs des attaches standards de poutre pour le
plancher dune sucrerie. ANNEXE 6 : Extrait du cahier de schmas A3
du stade de Miramas ANNEXE 7: Dossier de validation technique
dassemblages de treillis sur goussets enfourchs.