Limites et recommandations d'application des différentes expressions utilisées pour la vérication d'une poutre avec ouvertures d'âme. Selon Eurocode 3 DAN (P22-311-5).
 
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Poutres métalliques avec ouvertures d'âme

Mise à disposition d'une méthode simple pour la vérification des poutres avec ouvertures dans l'âme, sans raidisseurs transversaux et sans renforcement d'ouvertures. Les poutres sont de classe 1 à 3. Exemples.

Limites et recommandations d'application

Limites et recommandations d'application des différentes expressions utilisées pour la vérication d'une poutre avec ouvertures d'âme. Selon Eurocode 3 DAN (P22-311-5).

Limites et recommandations d'application

 

1 - Classes des sections transversales

 

1 - 1 Sections sans ouverture

 

Les sections transversales initiales doivent être de Classe 1, 2 ou 3.

 

1 - 2 Sections avec ouvertures

 

En général, il suffit que les Té soient de Classe 3.

Il y a des situations où le moment plastique du Té doit être mobilisé ; c'est le cas lorsque Vo,Ed = 0 (ouverture au milieu de la poutre sous charge uniforme). Dans ce dernier cas, nous recommandons que la section du Té soit de Classe 1 ou 2.

 

Pour la classification de l'âme du Té, on peut considérer l'effet favorable de l'âme adjacente et on obtient ainsi :

 

Ame du Té de Classe 2 si :

 

 

Ame du Té de Classe 3 si :

 

 

Io = ao pour les ouvertures rectangulaires,

Io = 0,7do pour les ouvertures circulaires.

 

2 - Caractéristiques géométriques des ouvertures

 

Les expressions de calcul sont valables pour les ouvertures respectant les limites suivantes :

 

do / d ≤ 0,75 ; d1 ≥ 0,1 d ; d2 ≥ 0,1 d

ao / do ≤ 3,0

ro ≥ 2 tw et ro ≥ 15mm

 

eo ≤ 0,125 d (lorsque eo se situe dans la partie comprimée).

 

3 - Interaction entre les ouvertures

 

L'interaction entre les ouvertures peut être négligée lorsque la distance nette entre les ouvertures S respecte les conditions illustrées sous la figure ci-dessous.

 

a - Ouvertures rectangulaires

 

b - Ouvertures circulaires

 

Fig. 4 Interactions entre les ouvertures

 

4 - Effet de l'ouverture sur la résistance de l'âme au droit

     d'une charge concentrée

 

L'effet de l'ouverture sur la résistance de l'âme au droit d'une charge concentrée peut être négligé si la distance ap entre la charge et l'extrémité de l'ouverture est supérieure aux valeurs indiquées à la figure 5.

Cette distance peut être réduite à 0 lorsqu'il y a des raidisseurs verticaux bordant l'ouverture. 

Fig. 5 Interaction charge concentrée - ouverture

 

5 - Effet de l'ouverture sur la résistance de l'âme au

     droit d'une réaction d'appui

 

L'effet de l'ouverture sur la résistance de l'âme au droit d'une réaction d'appui peut être négligé si la distance ar (figure 6) est supérieure à 0,5 d.

Un calcul complémentaire est à effectuer : vérification du cisaillement sur le plan horizontal de section ar tw.

 

Fig. 6 Interaction réaction - ouverture

 

6 - Flambement de la semelle comprimée dans le plan de

      l'âme au droit de l'ouverture

 

Pour empêcher la possibilité de flambement de la semelle comprimée dans le plan de l'âme en présence de l'ouverture, le rapport d/tw de l'âme doit satisfaire aux critères suivants :

 

Ouverture rectangulaire :

 

Ouverture circulaire :

 

K : 0,4 pour une semelle comprimée de Classe 1 ou 2

K : 0,55 pour une semelle comprimée de Classe 3

Aw : aire de la section de l'âme

Afc : aire de la section de la semelle comprimée

fyf : limite d'élasticité de l'acier de la semelle comprimée

 

Ces critères ne sont pas à considérer lorsqu'il y a des raidisseurs verticaux bordant l'ouverture.

 

7 - Flambement du Té comprimé

 

Le flambement du Té comprimé, dans le plan de l'âme et même hors plan, peut être négligé si les conditions suivantes sont respectées :

 

Ouverture rectangulaire :

ao < 4,6 d, ou 4,6 d2

 

Ouverture circulaire :

do < 6 d1 ou 6 d2

 

Dans le cas contraire, il faut effectuer la vérification du Té comprimé en considérant une longueur de flambement égale à 0,65ao pour une ouverture rectangulaire et à 0,5do pour une ouverture circulaire.

Auteur(s) : D'après D. BITAR
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3. Limites et recommandations d'application
Voir aussi
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> Le ZINC dans l'Environnement
> Vérification d'un portique selon NF EN 1993-1-1.
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