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A N A L Y S E S T A T I Q U E - P O U T R E S M I X T E S

Graitec inc. 4-1

Advance Design America™ FASCICULE 4

Poutres mixtes- Analyse statique &

Design acier

N.B. : Pour utiliser ce fascicule, vous devez disposer du package - Pont (Base) & Pont (Professionnel)

Janvier 2012

F A S C I C U L E A D A 4

4-2 Graitec inc.

Graitec Inc 1995-2012


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Introduction

Avec le module de base (analyse statique), la poutre composite est considérée étayée et les étapes de construction ne sont pas disponibles. Le calcul du nombre de goujons requis n'est pas disponible non plus. Toutefois, les efforts calculés tiennent compte des propriétés transformées de la section et les résultats graphiques pour les poutres mixtes peuvent être consultés pour les combinaisons en service (no.1). Des calculs supplémentaires de contraintes sur la section d'acier sont disponibles à partir de l'onglet Poutres mixtes de la boîte de dialogue Caractéristiques de la membrure.

Seules les déformations à court terme sont considérées avec un ratio "n" (E acier/E béton) égal à 1.0.

Principes de base

Création d’une dalle

Une dalle doit être définie au préalable dans le chiffrier des dalles composites (menu Structure) avant de définir la poutre composite dans la boîte de dialogue Caractéristiques de la membrure.

Définition d’une membrure mixte

Dans l'onglet Membrure de la boîte de dialogue Caractéristiques de la membrure, sélectionnez un profilé et un matériau acier et choisissez l’option Poutre mixte dans le champ "Composition".

L'onglet Poutre mixte apparaît alors dans la boîte de dialogue pour définir ses paramètres.

Chargements

Définissez les titres et les types de chargements usuels (vives, mortes additionnelles, vent, etc.) et appliquez graphiquement ces charges.

Combinaisons

Utilisez le générateur des combinaisons pour générer rapidement les combinaisons requises selon un code de construction. Si vous désirez obtenir les résultats graphiques spécifiques aux poutres mixtes, générez les combinaisons en service.

Principes de base


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Résultats graphiques pour les poutres mixtes

Lorsque l'analyse statique est terminée, sélectionnez la poutre mixte continue et allez dans le menu Résultats/Combinaisons et sélectionnez Contraintes – Poutres mixtes. Plusieurs types de résultats peuvent être visualisés et imprimés : contraintes dans l’acier et le béton de la dalle, efforts tranchants, moments, fatigue et flèche.

Autres résultats

Note : Le chiffrier des résultats des variations de contraintes, disponible dans le menu Résultats/Enveloppe fournit les contraintes dans la section d'acier seulement, pour tous les statuts de combinaisons.


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Définition du projet

Dans cet exemple, le module de base (Analyse statique) est utilisé ainsi que le module Analyse des charges mobiles (consultez le fascicule 14 qui porte sur l'analyse des charges mobiles). Toutefois, si vous ne possédez pas ce dernier module, vous pouvez suivre cet exemple quand même en appliquant d'autres types de charges sur la poutre.

Description du modèle :

Nous allons faire l'analyse statique non linéaire d’une poutre mixte de 232 m de long composée d'un profilé d'acier WRF personnalisé et d'une dalle de 250 mm d'épaisseur en béton 35 MPa et armée avec des barres d'armature 15M de nuance 400 W.

Cas de charges permanentes : dalle de béton, bitume, trottoirs et aciers divers. Des charges de température, retrait et gradient sont appliquées ainsi que des cas de charges mobiles 2D.

La poutre est scindée en longueur de 11 m environ. Le nombre de subdivisions des membrures est fixé à 20 pour obtenir plus de précision pour les diagrammes des efforts (calculés à chaque subdivision).

4 supports sont présents aux coordonnées 0, 61, 171 et 232 m.

Analyse statique


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Configuration du projet

Sélectionnez Fichier/Configuration du projet et sélectionnez l'onglet Analyse. Activez un type d'analyse non linéaire et sélectionnez 20 subdivisions pour les membrures chargées.

Modélisation

Section WRF personnalisée

Ouvrez le chiffrier des sections WRF (Commun/Sections/WRF) et insérez une ligne à la fin du chiffrier. Donnez le nom "WRF projetX" à cette section et entrez les paramètres d, d nominal, b1, t1, b2, t2 et w. La diffusion de la section peut être publique ou privée, selon votre préférence.


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Dalle composite

Sélectionnez le chiffrier des dalles composite (Structure/Dalles/Tabliers). Insérez une ligne et entrez les paramètres de la dalle. Le nom de la dalle sera sélectionné lors de la définition de la membrure mixte.

Note Pour connaître la définition des paramètres inclus dans ce chiffrier, appuyez sur la touche de contrôle F1.

Nœuds

En mode d’activation Structure, activez l’icône Nœud et ouvrez le chiffrier des nœuds dans le menu Structure. Insérez deux lignes, entrez les coordonnées d'extrémité de la poutre (0, 0, 0,) et (0, 232, 0) et choisissez des nœuds de type Support.

Membrure

Pour créer la membrure, activez l’icône Membrure et le mode

Ajouter . Cliquez sur le nœud d’origine (i) et le nœud d’arrivée (j).

La boîte de dialogue Caractéristiques de la membrure apparaît à l’écran.

Choisissez la section WRF projetX avec un matériau acier 350G/W/WT/AT et choisissez des conditions limites continues (+-----+) sur l'axe fort et l'axe faible.

Sélectionnez l’option Poutre mixte dans le champ "Composition".

Dans l’onglet Avancé sélectionnez "Axe 1" comme axe mobile passant sur cette membrure.

Cliquez sur OK pour fermer la boîte.


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Activez le mode Fenêtre étendue pour sortir du mode Ajouter.


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Supports

Les 2 supports intermédiaires se trouvent aux coordonnées (0, 61, 0) et (0, 171, 0). La poutre sera scindée à la position des supports.

Sélectionnez la poutre et cliquez sur l'icône Scinder exacte sur la barre d'outils Scinder/Joindre. Entrez 61 m dans la boîte de dialogue. Cliquez sur OK.

Suivez la même procédure pour scinder la poutre à 61 m du nœud d'arrivée j de la poutre de droite.

Activez l'élément Nœud, sélectionnez les deux nouveaux nœuds et cliquez

sur l'icône Propriétés . Dans le champ "Type de nœud", sélectionnez l'option Support dans la liste déroulante.

Degrés de liberté des supports

Activez l’icône Support et sélectionnez tous les supports. Cliquez sur

l’icône Propriétés .

Dans l'onglet Support, fixez les déplacements en x et z (gravité) ainsi que la rotation en y pour empêcher la poutre de tourner sur elle-même, car le modèle est en 2D.


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Double-cliquez sur le support no.2 et fixez le déplacement en y.

Vue du modèle :

Scinder les membrures

Activez l’icône membrure, sélectionnez les membrures d'extrémité et

cliquez sur l’icône Scinder multiple . Entrez 6 dans la boîte de dialogue Scinder multiple. Cliquez sur OK.

De la même façon, sélectionnez la poutre centrale et scindez-la en 10.


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Paramètres de la poutre composite

Activez l’icône Membrure, sélectionnez toutes les membrures et cliquez sur

l'icône Propriétés .

Sélectionnez l’onglet Poutre mixte de la boîte de dialogue Caractéristiques de la membrure.

Sélectionnez la dalle dans la liste "Dalle composite" et choisissez des goujons Neilson 19mm. Entrez la largeur effective et réelle de la dalle soit 3000 mm.

Activez les options "Ajouter le poids propre de la dalle" et "Utiliser propriétés mixtes pour l'analyse".

Le nombre de rangées de goujons n'est pas considéré avec le module de base.

Par défaut, le degré de connexion en cisaillement de tous les goujons situés entre le point de moment maximum et de moment nul est de 100 %.


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Propriétés de la section transformée

Avec le module de base, seules les déformations à court terme sont considérées, soit pour un rapport "n" (E acier/E béton) de 1.

Bouton "Calculs supplémentaires – Contraintes"

Cette fonction sera expliquée plus loin dans cet exemple.

Alignement des membrures

Pour les poutres mixtes, il est recommandé d'aligner les membrures sur le dessus. De cette façon, si les sections varient en grosseurs, le dessus de la dalle est toujours de niveau.

Sélectionnez toutes les membrures et cliquez sur l'icône Propriétés . Dans l'onglet Connexion, alignez les membrures sur le dessus en "ey", aux nœuds i et j.


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Double-cliquez sur une poutre pour consulter les propriétés de la section transformée, dans l'onglet Poutre mixte.

Les propriétés transformées sont également indiquées dans le chiffrier des membrures (Structure/Membrures), à l'onglet Poutre mixte à court terme.


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Chargements

Sélectionnez Chargements/Définition dans le menu Charges.

Insérez le nombre de lignes nécessaires pour définir les titres et types de cas de charges. Entrez un nom pour chacun.

À la colonne "Type", sélectionnez les types de charges qui sont disponibles dans la racine CAN/CSA-S6-00 de l’arbre de sélection.

Fermez le chiffrier.

Appliquez graphiquement les charges réparties sur les membrures en mode d’activation Chargement.

Dalle : -18.0 kN/m

Pavage : -5.0 kN/m

Trottoirs : -2.5 kN/m

Aciers divers : -1.0 kN/m

Temp + : 20 °C (1)

Temp - : -50 °C (1)

Gradient : +20 °C au dessus, 0 °C en dessous (2)

Retrait : -250 x10-6 (2)

Note 1

Les charges de température sont appliquées sur l'axe fort des membrures. La valeur représente la variation de température que subiront les poutres. Par exemple, elles sont manufacturées à 20 °C, mais la température maximale en été atteint 40 °C. Une valeur de +20 °C sera donc entrée dans le chiffrier.


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Note 2

Les charges de gradient et de retrait ne sont appliquées qu'à la dalle de béton d'une poutre mixte.

Le gradient représente une variation de température entre le haut et le bas de la dalle. L'option "Gradient thermique" doit être sélectionnée à la colonne "Type d'application".

La charge de retrait représente la déformation ε du béton lors du retrait et sa valeur est de -250 x10-6.


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Charges mobiles

Le générateur des scénarios de charges mobiles est utilisé. L'enveloppe mobile "Lm01" représente les états limites ultimes et l'enveloppe "Lm02", les états de fatigue (surcharge de voie exclue, telle que spécifiée dans la norme CAN/CSA-S6-01).

Les scénarios suivants sont générés :

Définition des enveloppes mobiles

Le chiffrier Définition des enveloppes mobiles permet de connaître les enveloppes mobiles requises pour étudier chaque type de combinaisons (ÉLUL, ÉLF, ÉLUT1 et ÉLUT2) ainsi que les facteurs d'essieu requis, selon un code de construction sélectionné.

Ouvrez le chiffrier Enveloppes mobiles à partir du menu Charges. Cliquez sur le bouton droit de la souris et sélectionnez la commande "Sélectionner un code".


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Choisissez le code CAN/CSA-S6-06 et cliquez sur le bouton "Réinitialiser".

Selon les données fournies dans ce chiffrier, on peut voir que l'enveloppe Lm01 et les facteurs d'essieux à "2 voies ou +" seront appliqués pour les combinaisons ÉLUL et ÉLUT1, tandis que l'enveloppe Lm02 et les facteurs d'essieux à "voie unique" seront utilisés pour les combinaisons ÉLF et ÉLUT2.

À la colonne "À analyser", sélectionnez (double-clic) les 2 premières enveloppes pour qu'elles soient analysées.

Facteurs d'essieu 2D

Sélectionnez Facteurs d'essieux 2D dans le menu Charges. Selon les indications données dans le chiffrier Définition des enveloppes mobiles, entrez les facteurs d'essieux pour les membrures et les supports.


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Assignation des facteurs d'essieux

Sélectionnez le nom des facteurs d'essieux pour les travées dans la boîte de dialogue Caractéristiques de la membrure et sélectionnez les facteurs d'essieux pour les supports dans l'onglet Support de la boîte de dialogue Caractéristiques du nœud.

Générateur des combinaisons

Sélectionnez Combinaisons/Générateur dans le menu Charges.

Dans la page Options générales, sélectionnez le code CAN/CSA-S6-00 dans la liste déroulante. Cliquez sur "Suivant".

Dans la page Options spécifiques :

Sélectionnez l'option "Enveloppe des charges mobiles" à la section "Chargements spéciaux à inclure".

Le bouton "Enveloppes mobiles" ouvre le chiffrier Définition des enveloppes mobiles que nous avons déjà complété

Cliquez sur "Suivant"


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La liste des combinaisons qui seront générées est indiquée à la page Sélections.


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Cliquez sur Finish.

Le chiffrier des combinaisons générées sera affiché à l’écran.


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Cliquez sur OK.

Note : Les résultats graphiques pour les poutres mixtes sont disponibles pour les combinaisons de statut ELUT 1 (états limites de service 1).

Points d'inflexion

Pour obtenir des résultats précis pour les efforts internes et déformées lors de l'analyse statique (et le design), il faut trouver les points d'inflexion sur la poutre continue, définie comme poutre mixte, sous les charges permanentes totales et les charges mobiles, soit la combinaison 1.0 D + 1.0 Lm01.

Une combinaison a été créée de façon manuelle et les autres combinaisons ont été désactivées (cliquez dans la colonne "Requise", appuyez sur le bouton droit de la souris et sélectionnez la fonction Remplacer. Décochez la case).


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Lancez une analyse des charges mobiles en cliquant sur l'icône . Ensuite, lancez l'analyse statique de cette combinaison seulement. Faites afficher les résultats des moments de flexion sur l'axe fort.

Seule la section d'acier doit être considérée à l'endroit des moments négatifs. Les moments négatifs se trouvent (approximativement) aux membrures nº 15, 16, 17, 2, 4, 11, 12, 3, 13 et 19.

Activez le mode Structure, sélectionnez ces membrures et cliquez sur

l'icône Propriétés . Dans l'onglet Poutre mixte, décochez l'option "Utiliser propriétés mixtes pour l'analyse".

Les résultats des analyses seront détruits, car les propriétés de certaines membrures ont été modifiées.

Combinaisons

Ouvrez le chiffrier des combinaisons et réactivez toutes les combinaisons. Désactivez ou effacez celle qui a été utilisée pour le calcul des points d'inflexion.

Analyse des charges mobiles

Ouvrez la boîte de dialogue Analyse des charges mobiles en cliquant sur

l’icône sur la barre d’outils Outils. Cliquez sur le bouton "Analyser"

Les enveloppes mobiles Lm01 et Lm02 seront calculées et disponibles pour consultation. Fermez la boîte de dialogue lorsque l'analyse est terminée.


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Analyse statique non linéaire

Ouvrez la boîte de dialogue Analyse statique non linéaire en cliquant sur

l’icône de la barre d’outils Outils.

Cliquez sur le bouton "Analyser" pour lancer l'analyse. Fermez la boîte de dialogue lorsque l'analyse est terminée.

Le mode d'activation "Combinaison" est automatiquement activé une fois que l'analyse est terminée.


Les résultats graphiques des contraintes pour les poutres mixtes fournissent les contraintes au-dessus et en dessous de la poutre d’acier et de la dalle de béton.

Sélectionnez toutes les poutres mixtes et sélectionnez Résultats/ Combinaisons/Contraintes – Poutres mixtes.

Sélectionnez un type de graphiques dans la liste déroulante "Types de graphiques".

Note : Les deux graphiques pour les "Autres points" sont donnés pour les calculs supplémentaires de contraintes sur la poutre d'acier. Cet outil est expliqué plus loin.

Sélectionnez une combinaison en service 1.


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Description de la légende

Sigma Ss : Contraintes dans la partie supérieure de la section.

Sigma Si : Contraintes dans la partie inférieure de la section.

Sigma Ds : Contraintes dans la partie supérieure de la dalle.

Sigma Di : Contraintes dans la partie inférieure de la dalle.

Outils de la boîte des résultats

Double-cliquez sur la légende pour la déplacer.

Placez le curseur sur un point du diagramme et cliquez sur le bouton droit de la souris pour faire afficher ses coordonnées.

Pour la combinaison ÉLUT_1_29, la contrainte max est de 329 MPa à la fibre supérieure de la section en acier.


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Pour la même combinaison, la contrainte maximale à la fibre supérieure de la dalle est de -21.5 MPa.


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Calculs des contraintes en d'autres points sur la

poutre en acier

Pour obtenir les résultats graphiques de contraintes situées à d’autres endroits sur la section en acier, utilisez l'outil "Calculs supplémentaires – Contraintes" qui est accessible dans l'onglet Poutre mixte de la boîte de dialogue Caractéristiques de la membrure.

Activez le mode Structure et l'élément Membrure.

Double-cliquez sur la membrure no.2, située près d'un appui, et sélectionnez l'onglet Poutre mixte.

Cliquez sur le bouton "Calculs supplémentaires – Contraintes".

Dans la boîte de dialogue Points de calcul des contraintes, nous avons entré les données suivantes :


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Relancez l'analyse statique.

Résultats des contraintes pour les autres points

Sélectionnez la membrure no 2 et sélectionnez Combinaisons/ Contraintes – Poutres mixtes dans le menu Résultats.


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La contrainte maximale est de 323 MPa juste au dessous de la semelle supérieure du WRF, à l'endroit de l'appui.

Résultats numériques

Les résultats numériques qui sont disponibles dans le menu Combinaisons et Enveloppes sont donnés pour la section d'acier seulement.

Combinaison

Activez le mode Combinaison et sélectionnez la combinaison ÉLUT_1_29 sur la barre d'outils Activer.

Sélectionnez le chiffrier Contraintes internes (min/max) dans les membrures dans le menu Résultats/Combinaison.


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Chiffrier des contraintes dans la section en acier

Après avoir effectué un tri des valeurs maximales (double clic dans l'en-tête), on peut voir que les contraintes max (+293.55 MPa et -118.45 MPa) se situent à l'endroit des supports intermédiaires, entre les membrures nº 17 et 2 et entre les membrures nº 12 et 3.


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Enveloppe

Chiffrier des variations de contraintes (enveloppe)

Activez le mode enveloppe et sélectionnez l'enveloppe Ultime sur la barre d'outils Activation.

Consultez les variations de contraintes pour la section d'acier seulement en sélectionnant le chiffrier Variations de contraintes – Membrures.

La convention utilisée est la suivante :

Triez les valeurs en double-cliquant dans une colonne.


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Selon la convention, la variation à la semelle supérieure est de 266.45 MPa et de 213.60 MPa, à la semelle inférieure.

La suite de ce fascicule montrera les étapes à suivre pour effectuer un design acier des poutres mixtes, avec étapes de construction, à l'aide du module Design acier.

D E S I G N A C I E R – P O U T R E S M I X T E S

Graitec inc. 4-35

Principes de base du design des poutres mixtes

Avec le module Design acier, il est possible d'optimiser le profilé d'acier et d'obtenir le nombre de goujons requis en fatigue pour les ponts (résultats graphiques) et pour la résistance en cisaillement (chiffrier des résultats du design acier).

Des étapes de construction seront activées dans l'onglet Poutre mixte de la boîte de dialogue Configuration du projet et définies par la suite dans le chiffrier des combinaisons, en leur assignant un statut Étape de construction. Les charges permanentes doivent être définies séparément et l'étape de construction sera spécifiée.

Les déformations à long terme de la poutre mixte sont considérées selon un rapport "n" (E acier/E béton) de 3.0. Ce rapport est éditable dans l'onglet Poutre mixte de la boîte de dialogue Configuration du projet.

Finalement, les résultats graphiques sont disponibles pour les combinaisons de statuts Étape de construction et celles aux états limites de service (service 1) et permettent de connaître les efforts dans la poutre et la dalle pendant la construction.

Définition du projet

Nous allons faire le design de la poutre mixte continue vue au début de ce fascicule. Les charges appliquées, incluant les charges mobiles, sont identiques.

Des étapes de construction seront définies et le design sera fait selon la norme CAN/CSA-S6-00.

Configuration du projet

Sélectionnez Configuration du projet dans le menu Fichier et sélectionnez l’onglet Poutre mixte. Activez les étapes de construction 1, 2, 6 et 7, comme montrées à la figure suivante.

L’étape 1 représente le poids propre de la poutre d’acier et des aciers divers, l’étape 2, la coulée de la dalle de béton, l’étape 6, le pavage, et finalement, l’étape 7, le poids des trottoirs.

La poutre mixte fait partie d’un pont. Nous gardons les valeurs par défaut inscrites à la section Pont – Fatigue dans les goujons. Nous aurons par conséquent à créer des combinaisons de statut Fatigue pour obtenir le nombre de goujons nécessaires pour la fatigue, sous l'enveloppe des charges mobiles Lm02 (sans surcharge de voie).

Design acier

F A S C I C U L E 4 A D A

4-36 Graitec inc

Cliquez sur OK pour sauver les données et sortir de la boîte de dialogue.

Définition de la poutre mixte

Sélectionnez toutes les membrures et ouvrez la boîte de dialogue

Caractéristiques de la membrure (icône Propriétés ).

Onglet Membrure

Activez les critères de design.

Spécifiez l'étape de construction où la poutre d'acier est effective (étape 1).


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Onglet Poutre mixte

Indiquez le nombre de rangées de goujons que vous désirez placer sur la poutre.


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Désactivez l'option "Ajouter poids propre de la dalle", car la dalle sera considérée à l'étape 2. En ce qui concerne l'option "Utiliser propriétés mixte lors de l'analyse", consultez la première partie de ce fascicule.

Indiquez l’étape où les effets composites seront effectifs (Étape 6).

Cliquez sur OK.

Note : La dalle, les goujons et les largeurs effectives ont déjà été spécifiés dans la première partie de ce document.

Spécifications et critères de design

Spécifications acier

Toujours en mode d’activation Structure, allez dans Structure/ Spécifications/Acier. Insérez une ligne et donnez un nom à la spécification. Sélectionnez la norme CAN/CSA-S6-06 et une vérification comme type d'analyse.


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Les autres paramètres ne sont pas considérés lors d'une vérification.


Onglet Design acier

Sélectionnez toutes les membrures et ouvrez la boîte de dialogue Caractéristiques de la membrure. Sélectionnez l'onglet Design acier.

Sélectionnez la spécification Vérif S6-00 dans la liste déroulante. Un support latéral continu est fourni à la fibre supérieure de toutes les sections à cause de la dalle.

Par défaut, un support latéral est fourni à la fibre inférieure de la section, aux nœuds i et j. Nous allons garder ces valeurs, car on suppose que des contreventements transversaux empêchent la semelle inférieure de se déformer sur toute la longueur entre les nœuds.

Dans la liste déroulante "Position de la charge", sélectionnez l'option "Dessus". Ce paramètre est utilisé pour la vérification du déversement latéral.

Des raidisseurs espacés de 3500 mm sont spécifiés.


4-40 Graitec inc

Cliquez sur OK pour fermer la boîte de dialogue.

Combinaisons

Étapes de construction

Les combinaisons qui définissent les étapes de construction doivent être définies manuellement. Les combinaisons "Standards" ont déjà été générées dans la première partie du fascicule.

Sélectionnez Charges/Combinaisons/Définition. Insérez quatre lignes, une par étape de construction. Appelez ces combinaisons "Étape x", sélectionnez un statut Étape de construction.. Dans la liste déroulante "Étape", sélectionnez le numéro de l'étape où sera appliquée la combinaison.


Graitec inc. 4-41

Sélectionnez l’onglet Coefficients de pondération.

Sélectionnez la combinaison "Étape 1" à gauche et insérez 2 lignes dans le chiffrier de droite. À la colonne "Chargement", sélectionnez les titres "Morte" et "Aciers divers" et entrez un facteur de pondération de 1.0.

Suivez la même procédure pour les étapes 2, 6 et 7.


4-42 Graitec inc

Cliquez sur OK.

Étapes de construction en mode "Design"

Vous pouvez obtenir les résultats du design acier (pourcentages de sollicitation et note de calcul) pour des étapes de construction. Par exemple, si vous désirez obtenir des résultats de design aux étapes 1 et 2, procédez de la façon suivante :

Sélectionnez les lignes qui correspondent aux étapes 1 et 2 et sélectionnez la fonction Dupliquer dans le menu contextuel (bouton droit).

Les combinaisons dupliquées sont ajoutées dans le bas du chiffrier. Changez leurs noms et sélectionnez un statut ÉLUL1 (un statut Ultime est requis pour le design). Conservez les numéros des étapes.

Sélectionnez l'onglet Coefficient de pondération.

Ajoutez les cas de charges "Morte" et "Aciers divers" dans la combinaison "Étape 2 Ultime".



Graitec inc. 4-43

Déformée initiale

Pour connaître la cambrure requise de la poutre d'acier, créez une combinaison de statut "Analyse seulement", et insérez tous les cas de charges permanentes et la charge de retrait, en leur assignant des coefficients de pondération négatifs.

Design

Ouvrez la boîte de dialogue Analyse et Design en appuyant sur l’icône

sur la barre d’outils Outils. Lancez le design en cliquant sur le bouton "Analyser". Fermez la boîte de dialogue lorsque le design sera terminé.

Note : Contrairement à l'analyse statique, l'analyse des charges mobiles est lancée de façon automatique lors d'un design.

Résultats du design acier

L’icône "Résultats du design" est automatiquement activée une fois que le design est terminé.

Le titre Standard indique les résultats usuels d'un design acier, lequel considère toutes les combinaisons aux états limites ultimes (statuts ÉLUL).


4-44 Graitec inc

Vous remarquerez que la liste inclut également les combinaisons ultimes aux étapes 1 et 2 définies précédemment.

Taux de sollicitations des membrures

Sélectionnez les résultats "Standard" du design acier.

Ouvrez la boîte de dialogue des Options d'affichage et sélectionnez l'option "Sollicitations" dans l'onglet Résultats. Faites afficher les sections 3D à l'aide de l'onglet Attributs.

On peut voir que les sections situées aux appuis sont trop sollicitées.

Chiffrier Résultats du design acier

Les résultats du design sont donnés pour les combinaisons qui contrôlent le design de la membrure (Interaction flexion/compression, cisaillement et flèche). Les articles du code sont également donnés.

Ouvrez le chiffrier des résultats du design acier (menu Résultats/Design structural/Acier.

Triez la colonne "Sollicitation" en double-cliquant dans l'en-tête de la colonne.


Graitec inc. 4-45

Goujons requis en cisaillement

Le nombre de goujons requis en cisaillement est indiqué dans l'onglet Cisaillement /Torsion du chiffrier. Ce nombre de goujons requis doit être installé dans la zone délimitée par le moment positif maximal et le moment nul.

Le chiffrier indique que 168 goujons sont requis pour résister au cisaillement.

Sélectionnez les résultats de l'enveloppe aux états limites ultimes.


4-46 Graitec inc

Les poutres ont une longueur de 11 m chacune. La distance entre le moment positif maximal et le moment nul est d'environ 39 m (3 *11 + 11/2).

Donc, 168 goujons/39 m = 4.3 goujons/m.

Note de calcul

La note de calcul est disponible pour une poutre mixte.

Sélectionnez une ligne dans le chiffrier et cliquez sur l'icône pour ouvrir la fenêtre "Aperçu avant impression".


Dans l’onglet Poutre mixte (Configuration du projet), des rapports "n" (E acier/E béton) de 1 et 3 sont assignés respectivement pour les déformations à court terme et à long terme.

Pour connaître les propriétés de la section transformée W1000x222 à court terme et à long terme, sélectionnez la poutre en mode d’activation Structure et ouvrez le chiffrier des membrures (menu Structure) :

À court terme

À long terme

Note : Les propriétés transformées des membrures no.2, 3 et 4 sont différentes, car seule la section d'acier est considérée (moments négatifs).

Résultats du design pour les étapes de construction

Activez le mode Résultats du design et sélectionnez l'étape 2.


Graitec inc. 4-47

Affichez les taux de sollicitations à l'aide des options d'affichage. La figure ci-dessous montre les taux de sollicitation sur la moitié de la poutre continue.

Déformée initiale

Activez le mode Combinaison et sélectionnez le titre "Déformée initiale" sur la barre d'outils Activer.

Ouvrez la boîte de dialogue Options d'affichage et sélectionnez l'option "Déformée – axe fort" et l'option "Numérique".

La cambrure que devra avoir la poutre d'acier est la suivante :


Les contraintes au-dessus et en dessous de la poutre d’acier et de la dalle de béton sont données dans les résultats graphiques des contraintes pour les outres mixtes.

Sélectionnez toutes les membrures mixtes et sélectionnez Résultats/ Combinaisons/ Contraintes – Poutres mixtes.

À la section "Types de graphiques", sélectionnez un des graphiques suivants : Contraintes dans la poutre mixte, Moments fléchissants, Efforts tranchants, Flèche, Fatigue ou Espacements des goujons.

Sélectionnez une combinaison dans la liste. Seules les combinaisons de statuts Étape de construction et ELUT_1 sont disponibles.


4-48 Graitec inc

Exemples de résultats obtenus

Contraintes dans la poutre mixte – Étape 7

Description des contraintes

Sigma Ds : Contraintes dans la dalle (partie supérieure)

Sigma Di : Contraintes dans la dalle (partie inférieure)

Sigma Ss : Contraintes dans la section (partie supérieure)

Sigma Si : Contraintes dans la section (partie inférieure)

Outils graphiques

Pour utiliser le "Zoom" de la barre d’outils graphiques, cliquez sur son icône et dessinez une fenêtre avec votre curseur. Relâchez le bouton.

Utilisez le bouton d'impression sur la barre d'outils graphiques pour imprimer le graphique.

Double-cliquez sur la légende pour la déplacer.


Graitec inc. 4-49

Moments fléchissants – Étape 2

Contraintes dans la poutre mixte – ÉLUT_1_29


4-50 Graitec inc

Contraintes dues à la fatigue

Ce diagramme de résultats des contraintes dues à la fatigue correspond à la combinaison ÉLF_128 (1.0D + Lm02).

Espacement des goujons

Ce diagramme fournit l’espacement requis des goujons pour la combinaison ÉLF qui représente la fatigue. Dans notre exemple, 6 rangées de goujons ont été spécifiées dans l'onglet Poutre mixte de la boîte de dialogue des membrures. Au centre de la poutre mixte, les 6 rangées de goujons doivent être espacées de 317 mm maximum.


Graitec inc. 4-51

Flèche – ÉLUT_1_29

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