Détermination de la capacité de semelle et platine fléchies pour les rangées de boulons 1+2+3. Evaluation de la capacité du groupe de rangées de boulons.
 
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Assemblage poteau poutre, EN1993-1-8, Résistance

Présentation du calcul d'un assemblage boulonné poteau - traverse selon EN 1993-1-8 - version de janvier 2005.

Capacité des boulons des rangées 1+2+3

Détermination de la capacité de semelle et platine fléchies pour les rangées de boulons 1+2+3. Evaluation de la capacité du groupe de rangées de boulons.

1- Semelle du poteau fléchie pour le groupe de rangées
     1+2+ 3

1 - 1 Tronçon en T équivalent

La rangée est considérée dans un groupe : colonnes correspondantes du Tableau 6.5. La rangée 1 est du type « adjacente à un raidisseur », la rangée 2 du type « autre rangée intérieure » et la rangée 3 sont de type : « autre rangée de boulons d'extrémité ».

 

 

Tab 6.5 - Longueurs efficaces pour une semelle raidie

 

 

 

1 - 2  Rappel des paramètres 

 

m = 26,6 mm
n = 33,25 mm
e = 40 mm
p = 85 mm
a = 6,2

  • Mécanisme circulaire
    • L eff,cp = [ p m + p ] + 2 p +  [ p m + p ] = 507 mm
  • Mécanisme non circulaire
    • L eff,nc = a m + 2 p = 6,2 x 26,6 + 2 x 85 = 335 mm 

       

1 - 3 Examen des 3 modes de ruine possibles du tronçon en T

 

Mode 1

 

Mpl,1,Rd = 0,25 x leff,1 x tf² x fy / gMo
leff,1 = min ( leff,cp, leff,nc) = 335 mm
Mpl,1,Rd = 0,25 x 355 x 12,7² x 235 / 1 = 3174 N.m

 

FT,1,Rd = 4 x 3174 / ( 26,6 x 10-3 ) = 477.351 N

 

Mode 2  

 

Mpl,2,Rd = 0,25 x leff,2 x tf² x fy / gMo
leff,2 = leff,nc =335mm
Mpl,2,Rd = 0,25 x 335 x 12,7² x 235 / 1 = 3 174N.m
SFt,Rd = 678 240 N

 

FT,2,Rd = [(2 x 3 174 + 33,25 x 10-3 x 678 240)]/[(26,6 + 33,25) x 10-3 ]

FT,2,Rd = 482 865 N

 

Mode 3

 

FT,3,Rd = 678 240 N

1 - 4 Résistance de la semelle du poteau fléchie

Selon § 6.2.4.1(6), on retient :

 

Ft,fc,Rd = min ( 477 351 ; 482 865 ; 678 240  ) = 477 351 N

 

 

2 - Platine fléchie

 

2 - 1 Tronçon en T équivalent.

 

La rangée est considérée dans un groupe : colonnes correspondantes du Tableau 6.6. La rangée 1 est du type « sous semelle tendue de la poutre », la rangée 2 du type « autre rangée intérieure » et la rangée 3 sont de type : « autre rangée de boulons d'extrémité ».

 

 

Tab 6.6 : Longueurs efficaces pour une platine d'about

 

 

Rappel des paramètres

 

m = 36,5 mm
n = 40 mm
e = 40 mm
p = 85 mm
a = 6

  • Mécanisme circulaire
    • L eff,cp = [ p m + p ] + 2 p +  [ p m + p ]  = 569 mm
  • Mécanisme non circulaire
    • L eff,nc = a m + 2 p = 6 x 36,5 + 2 x 85 = 389 mm

2 - 2  Examen des 3 modes de ruine possibles du tronçon en "T"

 

Mode 1

 

Mpl,1,Rd = 0,25 x leff,1 x tf² x fy / gMo 
leff,1 = min ( leff,cp, leff,nc) = 389 mm
Mpl,1,Rd = 0,25 x 389 x 15² x 235 / 1 = 5142 N.m

 

FT,1,Rd = 4 x 5142 / ( 36,5 x 10-3 ) = 563 506 N

 

Mode 2

 

Mpl,2,Rd = 0,25 x leff,2 x tf² x fy / gMo
leff,2 = leff,nc = 389 mm
Mpl,2,Rd = 0,25 x 389 x 15² x 235 / 1 = 5142N.m

 

FT,2,Rd = [(2 x 5142+40x10-3x678 240)]/[(36,5+40)x10-3] = 489 066 N

 

Mode 3

 

FT,3,Rd = 678 240 N

 

2 - 3 Résistance de la platine fléchie

 

Selon § 6.2.4.1(6), on retient :

Ft,ep,Rd = min ( 563 506 ; 489 066 ; 678 240  ) = 489 066 N

 

 

3 - Ame du poteau tendue transversalement

 

Capacité de l'âme du poteau à la traction

 

 

beff,t,wc = ? EN 1993-1-8 § 6.2.6.3(3) : Pour une attache boulonnée, il convient de prendre la largeur efficace beff,t,wc d'âme de poteau tendue égale à la longueur efficace du tronçon en T représentant la semelle de poteau.

 

beff,t,wc = 335 mm (valeur correspondant au mécanisme dimensionnant pour la flexion de la semelle du poteau).

w = ? dépend de b : cf. § 5.3(7)

Ici, b = 1 d'où :

w = 1 / Ö[ 1 + 1,3 x (335 x 8 / 3510,8 )² ] = 0,754

d'où

Ft,wc,Rd = 0,754 x 335 x 8 x 235 / 1 = 474 869 N

 

 

4 - Ame de la poutre tendue

 

Capacité de l'âme de la poutre à la traction

 

 

beff,t,wb = ? EN 1993-1-8 § 6.2.6.8(2) : Il convient d'adopter une longueur efficace beff,t,wb de l'âme de poutre tendue égale à la longueur efficace du tronçon en T équivalent représentant la platine d'about fléchie, obtenue à l'aide de 6.2.6.5 pour une rangée de boulons isolée ou pour un groupe de boulons.

 

beff,t,wb = 389 mm (valeur correspondant au mécanisme dimensionnant pour la flexion de la platine), d'où

 

Ft,wb,Rd = 389 x 8 x 235 / 1 = 731 320 N

 

 

5 - Evaluation de la capacité du GROUPE de rangées de boulons

 

Ftr[1-2-3],Rd = min { Ft,fc,Rd ; Ft,ep,Rd ; Ft,wc,Rd ; Ft,wb,Rd }

Ftr[1-2-3],Rd = min { 477 351 ; 489 066 ; 474 869 ; 731 320  }

Ftr[1-2-3],Rd = 474 869 N

 

 

6 - Vérification de compatibilité

 

Compte tenu des analyses précédente, la capacité de la rangée [3] est égale à :

 

= min { Ftr[3],Rd ; Ftr[2-3],Rd - Ftr[2],Rd ; Ftr[1-2-3],Rd - Ftr[1],Rd - Ftr[2],Rd }

= min { 175.123 ; 327.524 - 152.154 ; 474.869 - 177.830 - 152.154 }

= min { 175.123 ; 175.370 ; 144.885 }

Ftr[3],Rd = 144 885 N

 

SFtr[i],Rd = Ftr[1],Rd+Ftr[2],Rd+Ftr[3],Rd = 177 830 + 152 154 + 144 885

SFtr[i],Rd = 474 869 N

 

  • Compatibilité avec le panneau d'âme du poteau en cisaillement
             
    SFtr[i],Rd £ Vwp,Rd / b ?
             
    474 869 > 438 563 / 1                    NON OK !

La troisième rangée ne peut travailler au taux maximum ; sa capacité est limitée par ce critère à :

144 885 - ( 474 869 - 438 563 / 1 ) = 108 579 N

Ftr[3],Rd = 108 579 N

 

Et par conséquent : SFtr[i],Rd = 438 563 N

  • Compatibilité avec l'âme du poteau comprimée transversalement
            
    SFtr[i],Rd £ Fc,wc,Rd ?
            
    438 563 < 618 529                        OK !
  • Compatibilité avec la semelle et l'âme de la poutre comprimées transversalement
                SFtr[i],Rd £ Fc,fb,Rd ?
             438 563 < 743 416                        OK !
  • Compatibilité avec l'âme de la poutre comprimée transversalement par le jarret
             
    SFtr[i],Rd £ Fc,jr,Rd ?
            
    438 563 < 651 195                        OK !

 

 

7 - Vérification complémentaire des boulons

 

On considère la rangée [1]

 

Fv,Ed = 60 000 / ( 2 x 6 ) = 5 000 N

Ft,Ed = 177 830 / 2 = 88 915 N

 

[ 5 000 / 62 800 ] + [ 88 915 / ( 1,4 x 113 040 ) ] = 0,65 < 1      OK !

Auteur(s) : D. SEMIN
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1. Encastrement poteau - traverse : Présentation
2. Vérification préliminaire - Résistance des boulons
3. Résistance de l'âme du poteau au cisaillement
4. Résistance de l'âme du poteau en compression
5. Semelle et âme de poutre en compression
6. Assemblage poteau-traverse : Capacité des boulons
7. Capacité des boulons de rangée 1
8. Capacité des boulons de rangée 2
9. Capacité des boulons de rangées 1 + 2
10. Capacité des boulons de rangée 3
11. Capacité des boulons des rangées 2 + 3
12. Capacité des boulons des rangées 1+2+3
13. Encastrement poteau - traverse : Moment résistant
Voir aussi
> Présentation du logiciel 430X2
> Pied de poteau articulé selon l'EN1993-1-8
> Poteau mixte comprimé et fléchi, selon Eurocode 4
> Poutres métalliques avec ouvertures d'âme
> Assemblage poteau poutre, EN1993-1-8, Rigidité
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> Boulonner de l'acier galvanisé sur de l'acier noir. Comment faire ?
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