Soutenance mémoire
Règlements de calcul EC3/CCM97
Sont basée sur les principes des états limites utilisant des facteurs de sécurité partiels.
Classification des sections :
L’Eurocode3 définit quatre classes de sections transversales, qui dépendent de l’élancement de ses parois et de la distribution des contraintes de compression. Cette classification des sections transversales est en fonction de critères divers :
Elancement des parois, Résistance de calcul, Capacité de rotation plastique, Risque de voilement local, etc. Quatre classes de sections transversales sont définies.
Phénomènes d’instabilité élastique :
Le calcul d’une structure exige que, sous toutes les combinaisons d’actions possibles, définies réglementairement, la stabilité reste assurée. Il s’agit donc de vérifier que les contraintes et les déformations restent en dessous des limites admissibles.
Dans le cas des petites déformations, il suffit simplement de vérifier que les contraintes restent inférieures à la contrainte de ruine.
Dans le cas des grandes déformations, il faut vérifier :
Le flambement : phénomène très dangereux, il affecte les pièces simplement comprimées ainsi que les pièces comprimées et fléchies.
Le déversement : moins dangereux, il affecte les semelles comprimées des pièces fléchies.
Le voilement : de moindre importance, il affecte les âmes des pièces
Règlement de calcul AISC
ASD est une abréviation de (Allowable Stress Design). LRFD fait référence à la conception du facteur de résistance de charge. La principale différence entre ASD et LRFD est comment définir et appliquer un facteur de sécurité. En termes simples, ASD fournit un facteur de sécurité constant pour toutes les conceptions quel que soit le type de charge, tandis que dans la méthode LRFD, nous appliquons un facteur de sécurité plus élevé sur les charges moins bien définies. Par exemple, La charge permanente peut être parfaitement calculée alors, l’LRFD considère un faible facteur de sécurité. D’autre part, étant donné que les charges actives sont plus imprévisibles, l’LRFD leur attribue un facteur de sécurité plus élevé pour rester dans le domaine de la sécurité.
Ainsi, la méthode LRFD ajuste la valeur du facteur de sécurité en fonction de l’incertitude des différents modes de défaillance. En conséquence, il est généralement plus économique et plus efficace.
Comparaison des résultats de calcul obtenus pour EC3/CCM97 et AISC
En comparant les résultats des résistances des même sections transversales sous les mêmes efforts, calculés par l’EC3 et l’AISC , nous remarquons que :
La résistance à l’effort normal en traction simple pour l’IPE330 en AISC est inférieure à celle en EC3.
La résistance à l’effort normal en compression simple pour la double cornière L150x150x15 en AISC est inférieure à celle en EC3.
La résistance de la section transversale au moment fléchissant pour l’IPE330 en EC3 en tenant compte des instabilités est inférieure à celle en EC3 sans tenir compte des instabilités, et elle est supérieure à la résistance en AISC.
La résistance en cisaillement de l’IPN200 est inférieure en AISC à celle en EC3.
L’IPE330 soumis à un effort normal et un moment fléchissant ne vérifie pas la condition de résistance ni en EC3 ni en AISC, au contraire de l’HEA400 qui résiste en AISC et ne résiste pas en EC3, on retrouve ce cas pour les grandes sections.
Comparaison entre les règlements EC3/CCM97 et AISC
Système des axes de références :
Le système des axes de références selon EC3-CCM97 et AISC porte des références d’axes différentes selon la longitude et la section transversale.
Lexique des symboles utilisés:
Pour mener les calculs des multitudes de notifications sont utilisées dans chaque code pour désigner les caractéristiques des profilés et les coefficients a employer ainsi que les sollicitations et les résistances.
Comparaison de la classification des sections selon les deux règlements :
Bien que le principe de cette classification soit similaire pour les 2 spécifications, l’EC3 définit 4 classes tandis qu’il en existe 3 pour l’AISC-LRFD.
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Table des matières
NTRODUCTION GÉNÉRALE
1. CHAPITRE 1: Calcul des éléments métalliques par l’EC3, le CCM97 et l’AISC
1.1. Introduction
1.2. Historique
1.2.1. Historique de l’Eurocode3
1.2.2. Historique du CCM97
1.2.3. Historique de l’AISC
1.3. Règlement de calcule EC3/CCM97
1.3.1. Classification des sections
1.3.2. Phénomènes d’instabilité élastique
– Flambement
– Déversement
– Voilement
1.3.3. Résistance des sections transversales
1.3.3.1. Résistance des sections transversales sans effet d’instabilités
1.3.3.1.1. Traction simple
1.3.3.1.2. Compression simple
1.3.3.1.3. Flexion simple
1.3.3.1.4. Effort tranchant
1.3.3.1.5. Flexion et effort normal
1.3.3.1.6. Flexion, effort normal et effort tranchant
1.3.3.2. Résistance des sections transversales avec effets d’instabilités
1.3.3.2.1. Flambement des éléments comprimés
1.3.3.2.2. Déversement des éléments fléchis
1.3.3.2.3. Eléments comprimés et fléchis
1.3.3.2.3.1. Eléments à sections transversale de classe 1 où 2
1.3.3.2.3.2. Eléments à sections transversale de classe 3
1.3.3.2.3.3. Eléments à sections transversale de classe 4
1.4. Règlement de calcul AISC
1.4.1. Classification des sections
1.4.2. Résistance des sections transversales
1.4.2.1. Traction
1.4.2.2. Compression
1.4.2.2.1. Longueur effective
1.4.2.2.2. Flambement par flexion des éléments non-élancés
1.4.2.2.3. Flambement par flexion des éléments élancés
1.4.2.2.3.1. Membrures élancées sauf les HSS ronds
1.4.2.2.3.2. Membrure composée
1.4.2.3. Flexion
1.4.2.3.1. Membrure en I doublement symétrique et compacte
1.4.2.3.1.1. Limite élastique
1.4.2.3.1.2. Flambement latéral par torsion (Déversement)
1.4.2.4. Effort tranchant
1.4.2.5. Flexion avec effort normal
1.4.2.5.1. Membrure doublement symétrique sujet à la flexion et la compression
1.5. Etude comparative entre l’EC3/CCM97 et l’AISC
1.5.1. Calcul des résistances des sections transversales selon EC3
1.5.1.1. Sans effets d’instabilité
1.5.1.1.1. Traction simple
1.5.1.1.2. Compression simple
1.5.1.1.3. Flexion simple
1.5.1.1.4. Efforts tranchants
1.5.1.1.5. Flexion et effort normal
1.5.1.2. Avec effets d’instabilité
1.5.1.2.1. Compression simple (Flambement des éléments comprimés)
1.5.1.2.2. Flexion simple (Déversement des éléments fléchis)
1.5.1.2.3. Flexion et effort normal (Flambement et déversement)
1.5.2. Calcul des résistances des sections transversales selon AISC
1.5.2.1. Traction simple
1.5.2.2. Compression simple
1.5.2.3. Flexion simple
1.5.2.3.1. Limite élastique
1.5.2.3.2. Flambement latéral par torsion (Déversement)
1.5.2.4. Effort tranchant
1.5.2.5. Flexion et effort normal
1.5.3. Comparaison des résultats de calculs obtenus pour EC3/CCM97 et AISC
1.5.3.1. Interprétation des résultats
2. CHAPITRE 2 : Calcul d’un hangar métallique par l’EC3 et le CCM97
2.1. Introduction
2.2. Présentation du projet
2.2.1. Matériaux utilisés
2.2.2. Boulons d’assemblage
2.2.3. Donnés géométriques du projet
2.2.4. Chargements appliqués
2.3. Modélisation du projet
2.4.Vérification des sections transversales en utilisant l’EC3/CCM97
2.4.1. Combinaison de charges
2.4.2. Vérification des pannes
2.4.2.1. Vérification de la résistance des pannes
2.4.2.1.1. Vérification de la panne à la flexion bi-axiale
2.4.2.1.2. Vérification de la panne au cisaillement
2.4.2.2. Vérification de la stabilité de la panne
2.4.2.2.1. Vérification de la panne au déversement
2.4.3. Vérification des poteaux HEA280
2.4.3.1. Vérification de la résistance du poteau HEA280
2.4.3.1.1. Vérification au cisaillement
2.4.3.1.2. Vérification à la compression
2.4.3.1.3. Vérification à la flexion
2.4.3.2. Vérifications du poteau aux instabilités
2.4.3.2.1. Flambement
2.4.3.2.2. Déversement
2.4.4. Vérification du potelet HEA320
2.4.4.1. Vérification de la section du potelet à la résistance
2.4.4.1.1. Vérification au cisaillement
2.4.4.1.2. Vérification à la compression
2.4.4.1.3. Vérification à la flexion
2.4.4.2. Vérification du potelet HEA320 aux instabilités
2.4.4.2.1. Flambement
2.4.4.2.2. Déversement
2.4.5. Vérification des traverses
2.4.5.1. Vérification de la section de la traverse à la résistance
2.4.5.1.1. Vérification au cisaillement
2.4.5.1.2. Vérification à la compression
2.4.5.1.3. Vérification à la flexion
2.4.5.2. Vérification de la traverse aux instabilités
2.4.5.2.1. Flambement
2.4.5.2.2. Déversement
2.4.6. Vérification au des contreventements
2.4.6.1. Vérification de la section de la diagonale du palais de stabilité à la résistance
2.4.6.1.1. Vérification de la traction
3. CHAPITRE 3: Calcul d’un hangar métallique par l’AISC
3.1. Introduction
3.2. Vérification des sections transversales en utilisant l’AISC
3.2.1. Combinaisons de charges
3.2.2. Vérification des pannes
3.2.2.1. Vérification de la panne à la flexion
3.2.2.1.1. Limite élastique
3.2.2.1.2. Flambement latéral par torsion (Déversement)
3.2.2.2. Vérification de la panne au cisaillement
3.2.3. Vérification des poteaux HEA280
3.2.3.1. Vérification au cisaillement
3.2.4. Vérification des poteaux à la flexion et la compression
3.2.5. Vérification du potelet HEA320
3.2.5.1. Vérification au cisaillement
3.2.5.2. Vérification des poteaux à la flexion et la compression
3.2.6. Vérification des traverses
3.2.6.1. Vérification au cisaillement
3.2.7. Vérification des poteaux à la flexion et la compression
3.2.8. Vérification des contreventements
3.2.8.1. Vérification à la traction de la diagonale du palais de stabilité
4. CHAPITRE 4 : Analyse comparative entre les codes EC3/CCM97 et AISC
4.1. Introduction
4.2. Comparaison entre les règlements EC3/CCM97 ET AISC
4.2.1. Système des axes de références
4.2.2. Lexiques des symboles utilisés
4.2.3. Comparaison de la classification des sections selon les deux règlements
4.3. Comparaison entre les résultats obtenus par le calcules selon EC3/CCM97 et AISC
4.4. Synthèse des résultats
CONCLUSION GENERALE
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