À propos de Calculateur de dimensionnement d’éléments en acier
Le calculateur d’éléments en acier vérifie une poutre ou un poteau en profilé laminé en flexion, à l’effort tranchant, à l’effort normal et en interaction combinée selon Eurocode 3, AISC 360 et AS 4100. Il est utilisé par les ingénieurs structure pour vérifier les capacités, évaluer l’élancement et le flambement, et trouver la section la plus légère qui reste conforme.
Choisissez un profilé et une nuance dans la base, sélectionnez poutre ou poteau, définissez les longueurs non maintenues et le coefficient de longueur de flambement, puis saisissez le moment, l’effort tranchant et l’effort normal de calcul. L’outil renvoie les capacités en flexion, à l’effort tranchant et à l’effort normal, les charges critiques d’Euler, des barres d’utilisation, un verdict conforme/non conforme, et une alternative plus légère quand elle existe.
Fonctionnement
- Rechercher les caractéristiques du profilé (Zx, Ix, Iy, ry, aire) et la limite d’élasticité fy de la nuance dans les bases intégrées.
- Calculer la capacité en flexion à partir du module plastique, en appliquant pour les poutres une réduction pour déversement lorsque la longueur non maintenue dépasse la longueur limite Lp.
- Calculer la capacité à l’effort tranchant à partir de l’aire de l’âme, et la capacité au flambement axial à partir de la charge d’Euler et de la courbe de flambement applicable (courbe b de l’EC3, AISC, ou AS 4100).
- Rapporter l’utilisation en flexion, à l’effort tranchant, à l’effort normal et en interaction combinée, signaler conforme/non conforme, et rechercher dans la base une section plus légère également conforme.
Exemple de calcul
Une poutre W14x30 (Zx = 782 x10^3 mm3, hauteur 352 mm, âme 6.9 mm) en acier S275 (fy = 275 MPa) selon l’Eurocode 3 donne une capacité en flexion Mc = 275 * 782e3 / 1e6 = 215.1 kN.m (avant toute réduction pour déversement) et une capacité à l’effort tranchant Vc = 275 / sqrt(3) * (352 * 6.9) / 1000 = 385.6 kN.
Formules
- Moment capacity (EC3, Class 1/2)
Mc = fy * Zx / gammaM0- Moment capacity (AISC 360)
phi_Mn = 0.9 * fy * Zx- Shear capacity (EC3)
Vc = fy / (sqrt(3) * gammaM0) * Av- Euler buckling load
Ncr = pi^2 * E * I / (K * L)^2- Combined interaction (EC3)
N / Nc + M / Mc <= 1.0
Normes et références
- Eurocode 3 (EN 1993-1-1)
- AISC 360
- AS 4100
Questions fréquentes
Quelles normes de calcul le calculateur d’éléments en acier prend-il en charge ?
Il prend en charge Eurocode 3 (EN 1993-1-1), AISC 360 (LRFD) et AS 4100. Chaque norme utilise sa propre formulation pour la flexion, l’effort tranchant et le flambement des poteaux, y compris la courbe de flambement b de l’EC3, la transition inélastique/élastique de l’AISC et les coefficients d’élément de l’AS 4100.
Comment le déversement est-il traité ?
Pour les poutres, l’outil estime une longueur non maintenue limite Lp à partir du rayon de giration selon l’axe faible. Lorsque la longueur non maintenue dépasse Lp, la capacité en flexion est réduite, tombant à environ 50 pour cent vers trois fois Lp.
Que fait la vérification d’interaction combinée ?
Pour les éléments soumis à la fois à un effort normal et à un moment, l’outil évalue une équation d’interaction (N/Nc + M/Mc pour l’EC3 et l’AS 4100, ou les équations H1-1a/b de l’AISC) afin que l’utilisation combinée reste inférieure ou égale à 1.0.
Qu’est-ce que la suggestion d’alternative plus légère ?
Lorsque la section choisie est conforme, le calculateur recherche dans la base de profilés l’élément le plus léger de la même famille qui satisfait encore toutes les vérifications, pour économiser du poids d’acier.