Éléments en acier à paroi mince

IDEA StatiCa Connection pour la conception des assemblages d'éléments à paroi mince doit être réservé aux ingénieurs expérimentés. L'analyse de flambement est indispensable et chaque mode de déformation doit être soigneusement analysé.

Le logiciel IDEA StatiCa Connection est dédié à la vérification des assemblages d'éléments laminés à chaud qui ne sont pas significativement affectés par le flambement. L'analyse géométriquement linéaire et matériellement non linéaire est réalisée en raison de sa rapidité et de sa stabilité de calcul. Cependant, cette analyse n'est pas suffisante pour les pertes de stabilité. Si le flambement peut poser problème, la réalisation d'une analyse linéaire de flambement permet de détecter les zones dangereuses et de fournir un facteur pour le point de bifurcation d'Euler, mais cela reste insuffisant pour les éléments à paroi mince. Pour les éléments à paroi mince, seule l'analyse géométriquement non linéaire avec imperfections est appropriée.

Si l'utilisateur décide tout de même d'utiliser le logiciel IDEA StatiCa Connection pour vérifier les assemblages d'éléments à paroi mince, il doit :

• Effectuer une analyse linéaire de flambement et évaluer soigneusement chaque mode de flambement ; les 5 premiers modes de flambement présentés peuvent ne pas être suffisants (Comment augmenter le nombre de modes évalués)
• Ne pas se fier à la plasticité des plaques en acier et plutôt limiter la contrainte de von Mises à la limite d'élasticité, voire en dessous
• Être conscient que le flambement local, qui n'est pas pris en compte, peut redistribuer différemment les efforts internes dans les composants
• Être conscient que la rigidité des composants peut être différente en raison de modes de rupture différents ou de leur combinaison.
• Être conscient que les vérifications et les dispositions constructives des composants présentées (par exemple, boulons, soudures) constituent des guides pour les éléments standard. Les vérifications pour les éléments à paroi mince peuvent varier, et les vérifications fournies peuvent alors ne pas être correctes.

La conception des assemblages d'éléments à paroi mince est très spécifique à chaque cas, et aucun guide général ne peut être fourni. IDEA StatiCa Connection n'a pas été validé pour cet usage.

Vérifications des composants – EN

Dans EN 1993-1-1, les éléments à paroi mince sont définis comme suit : « Les sections transversales de classe 4 sont celles dans lesquelles le flambement local se produira avant l'atteinte de la contrainte de limite d'élasticité dans une ou plusieurs parties de la section transversale. » La partie principale de l'Eurocode pour l'acier est limitée aux éléments d'épaisseur de matériau t ≥ 3 mm. Le Chapitre 4 – Assemblages soudés s'applique uniquement à une épaisseur de matériau t ≥ 4 mm. Par conséquent, les vérifications des composants fournies par le logiciel ne s'appliquent pas aux éléments formés à froid d'épaisseur inférieure. Les utilisateurs doivent en être conscients et remplacer manuellement les vérifications par les formules appropriées de EN 1993-1-3.

L'analyse des assemblages de sections creuses doit également être réalisée avec soin pour les éléments qui se situent hors du domaine de validité des assemblages soudés – EN 1993-1-8 – Tableau 7.1. Il n'existe pas de directives pour de tels assemblages, et les résultats du logiciel n'ont pas été validés.

Vérifications des composants – AISC

Au chapitre A de l'AISC 360-16, une note d'utilisation indique : « Pour la conception des éléments structuraux en acier formés à froid, les dispositions de la spécification nord-américaine AISI pour la conception des éléments structuraux en acier formés à froid (AISI S100) sont recommandées, à l'exception des sections creuses structurales (HSS) formées à froid, qui sont conçues conformément à cette spécification. » L'AISI S100 et l'AS/NZS 4600 fournissent des formules pour déterminer la résistance au cisaillement et à la traction des types d'éléments de fixation les plus courants ainsi que leur domaine d'application.

Vérifications des composants – CISC

La CSA S16-14 stipule au chapitre 1 : « Les exigences relatives aux structures en acier telles que les ponts, les pylônes d'antenne, les structures offshore et les éléments structuraux en acier formés à froid sont données dans d'autres normes du Groupe CSA. »