Utilisation du logiciel LTBeamN à partir des propriétés de section

La détermination du mode propre d’instabilité élastique d’une barre comprimée et/ou fléchie peut être réalisée en utilisant le logiciel LTBeamN [1], comme décrit dans un précédent article [2]. La définition des sections de la barre peut être réalisée :

• Pour les barres à section en I/H, doublement ou mono-symétrique, avec renfort de jarret ou non : à partir des dimensions, saisies manuellement ou prédéfinies,
• Quelle que soit la forme de la section : à partir des propriétés géométriques de section préalablement déterminées, par exemple à partir du logiciel PropSection [3].

Cet article présente la démarche à suivre pour exécuter le calcul de mode propre d’instabilité élastique d’une barre dont les sections sont définies par leurs propriétés géométriques.

Détermination des propriétés géométriques à partir du logiciel PropSection [3]

Le logiciel PropSection [3] permet de déterminer les propriétés de section pour un grand nombre de formes de sections prédéfinies. Il convient alors de définir les dimensions géométriques de la section (voir par exemple Figure 1).

NOTE    Le logiciel PropSection [3] permet également d’obtenir les propriétés d’une section à parois minces en définissant sa géométrie à partir de l’option « Contour chemin ».

Les propriétés géométriques de section sont calculées par intégration numérique et présentées dans la fenêtre de droite du logiciel. La Figure 2 présente les résultats obtenus pour la section définie à la Figure 1. Il est à noter que les propriétés obtenues peuvent être exportées dans un fichier Excel.

Définition de la section dans LTBeamN [1]

Dans le logiciel LTBeamN [1], la section est définie en saisissant les propriétés calculées, par exemple à partir du logiciel PropSection [3]. La Figure 3 illustre la définition de la section définie à la Figure 1 dans le logiciel LTBeamN [1].

Les paramètres suivants doivent être définis :

• La hauteur h de la section ;
• L’aire A de la section ;
• Le moment d’inertie I_y de flexion autour de l’axe principal de forte inertie (y–y), suivant la convention d’axe de la NF EN 1993-1-1 [4];
• Le moment d’inertie I_z de flexion autour de l’axe principal de faible inertie (z–z), suivant la convention d’axe de la NF EN 1993-1-1 [4] ;
• L’inertie de torsion I_t ;
• L’inertie de gauchissement I_w.

Pour les barres à section mono-symétrique, ayant l’axe z pour axe de symétrie, les paramètres supplémentaires suivants doivent être définis :

• La position z_g du centre de gravité de la section par rapport à la fibre inférieure ;
• La position z_s du centre de cisaillement de la section par rapport au centre de gravité de la section ;
• Le paramètre d’asymétrie de Wagner β_z, qu’il est recommandé de déterminer à partir du logiciel PropSection [3].

Le paramètre d’asymétrie de Wagner est homogène à une distance algébrique. Le logiciel PropSection [3] fournit ce paramètre avec un signe (positif ou négatif) qui doit être conservé lors de la définition de la section dans le logiciel LTBeamN [1].

Il convient de préciser que la définition des sections par leurs propriétés n’est pas adaptée au cas de barres ou tronçons de barres à inertie variable.

Références

[1] CTICM. Logiciel LTBeamN, version 2.0.1. Disponible en téléchargement libre sur www.cticm.com

[2] Bureau, A. « Utilisation du logiciel LTBeamN avec l’Eurocode 3 Partie 1-1 », Métalétech, Avril 2024.

[3] CTICM. Logiciel PropSection version 1.0.4. Disponible en téléchargement libre sur www.cticm.com

[4] NF EN 1993-1-1 : Eurocode 3 – Calcul des structures en acier. Partie 1-1 : Règles générales et règles pour les bâtiments. AFNOR. Octobre 2005.

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Maxime Lebastard, ingénieur de recherche, CTICM