Alan JALIL — Directeur technique Structures Arcadis & Enseignant et animateur de formation continue — alan.jalil@estp.fr

Charpente métallique — vérifications EC3 (EN 1993)

Ensemble d'utilitaires de vérification réglementaire pour la charpente métallique. On choisit un profilé dans le catalogue intégré (IPE, HEA, HEB, HEM, UPN, cornières, tubes), on saisit les sollicitations (N, M, V) et la nuance d'acier, et on obtient les résistances de calcul, le taux de travail η = Ed/Rd et un verdict feu tricolore. Tous les modules partagent une même base de profilés et un moteur EC3 (classification, courbes de flambement, déversement).

Logique « taux de travail » de chaque utilitaire
VERT — η ≤ 0,90 : section vérifiée avec marge
ORANGE — 0,90 < η ≤ 1,00 : juste vérifié, peu de marge
ROUGE — η > 1,00 : section insuffisante, redimensionner

Référentiel mobilisé

RéférenceDomaine
EN 1993-1-1 (EC3-1-1)Règles générales — classification, traction, compression/flambement, flexion, déversement, flexion composée
EN 1993-1-5 (EC3-1-5)Plaques — voilement par cisaillement de l'âme
EN 1993-1-8 (EC3-1-8)Assemblages — boulons, soudures, pieds de poteau
EN 10365 / tables profilésCatalogue de profilés et propriétés de section
γ_M0 = 1,0 ; γ_M1 = 1,0 ; γ_M2 = 1,25Coefficients partiels (valeurs recommandées EN / AN française)
Groupe ★ — Ossature intégrée
★ PORTIQUE
Portique acier intégré (chaîne complète)
D'un seul écran : portique 2 versantscharges générées (poids propre, neige, vent) → combinaisons EN 1990solveur d'ossature 2Denveloppe M/N/Vvérification EC3 de chaque barre (classe, flambement, déversement, N+M) colorée par taux de travail. Pré-dimensionnement type « ICAB Force ».
rdm.js + EC3 · charges→combinaisons→barres
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Groupe A — Section
A1
Catalogue + classification de section
Sélection d'un profilé dans le catalogue intégré → propriétés (A, I, Wel, Wpl, i, It, Iw). Classification automatique (classe 1 à 4) selon EC3-1-1 §5.5 (Tab 5.2) en fonction du mode (flexion / compression), avec les élancements c/t de semelle et d'âme et la valeur ε = √(235/fy).
§5.5 Tab 5.2 · classe 1-4 · ε = √(235/f_y)
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Groupe B — Barres (EC3-1-1)
B1
Traction
Nt,Rd = min(A·fyM0 ; 0,9·Anet·fuM2). Section brute vs section nette (trous de boulons). Taux NEd/Nt,Rd.
§6.2.3 · section brute / nette
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B2
Compression + flambement
Nb,Rd = χ·A·fyM1. Élancement réduit λ̄ selon Lcr (flambement y-y et z-z), courbes a₀-d (Tab 6.1/6.2), prise du χ minimal.
§6.3.1 · courbes a₀-d · λ̄ = √(A·f_y/N_cr)
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B3
Poutre fléchie (flexion + cisaillement + flèche)
Mc,Rd (Wpl ou Wel selon classe), Vpl,Rd, voilement d'âme par cisaillement (EC3-1-5), interaction M-V (§6.2.8), et vérification de flèche ELS.
§6.2.5 / 6.2.6 / 6.2.8 · ELS
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B4
Déversement (LTB)
Mb,Rd = χLT·Wy·fyM1. Moment critique Mcr (C1 selon chargement et maintiens), élancement λ̄LT, courbes de déversement (sections laminées §6.3.2.3).
§6.3.2 · M_cr(C1) · χ_LT
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B5
Poteau-poutre (flexion composée + flambement)
Interactions N+My+Mz des formules (6.61) et (6.62) avec les facteurs kij (méthode 2 / annexe B). Élément comprimé-fléchi des portiques.
§6.3.3 · (6.61)/(6.62) · k_yy, k_zz
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Groupe C — Éléments courants
C1
Panne
Flexion déviée My+Mz (toiture inclinée), effet des liernes, flèche. Charges neige / vent / couverture.
§6.2.9 · flexion déviée · liernes
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C2
Flèche ELS
Cumul w1+w2+w3 vs limites L/200, L/250, L/300 selon l'élément et l'annexe nationale.
EN 1993 / AN · w_max
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C3
Barre de treillis
Traction / compression d'une barre de treillis, longueur de flambement selon le type (membrure, diagonale, montant).
§6.3.1 · L_cr = β·L
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Groupe D — Assemblages (EC3-1-8)
D0 ★
Platine d'about en moment (méthode des composants)
Assemblage rigide / résistant en moment (jarret de portique, poutre-poteau, faîtage) par la méthode des composants (§6) : T-stub platine & semelle poteau, boulons, âme poteau tendue/comprimée/cisaillée → Mj,Rd, rigidité Sj,ini et classification, composant dimensionnant par rangée.
§6.2 T-stub · M_j,Rd, S_j,ini, classif.
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D1
Assemblage boulonné
Fv,Rd (cisaillement), Fb,Rd (pression diamétrale), Ft,Rd (traction), poinçonnement, interaction. Classes 4.6 à 10.9.
§3.6 · cisaillement / pression / traction
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D2
Assemblage soudé
Cordon d'angle, méthode directionnelle (§4.5.3.2), gorge a, coefficient βw, vérification de l'effort par unité de longueur.
§4.5.3 · cordon d'angle · β_w
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D3
Pied de poteau
Platine d'assise (surface portante béton fjd), épaisseur de platine, tiges d'ancrage en traction. Articulé ou encastré.
§6.2.5 EC3-1-8 · f_jd · tiges
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Mode d'emploi & limites

Chaîne de dimensionnement d'un portique — (1) A1 fixe la classe de section ; (2) B2 vérifie les poteaux en compression, (3) B3 + B4 les traverses en flexion + déversement, (4) B5 combine N+M ; (5) les assemblages (groupe D) referment la chaîne.

Hypothèses — coefficients partiels γ_M0 = 1,0, γ_M1 = 1,0, γ_M2 = 1,25 (valeurs recommandées / AN française) ; E = 210 000 MPa, G = 81 000 MPa. Profilés laminés à chaud (courbes de flambement et déversement correspondantes).

Quand ça ne suffit plus — sections de classe 4 (voilement local — calcul des sections efficaces), profilés reconstitués soudés, instabilités couplées, états-limites de fatigue, assemblages semi-rigides : recourir à un logiciel dédié et aux parties spécifiques de l'EC3.

Avertissement — outils de vérification d'avant-projet / pré-dimensionnement. Les propriétés du catalogue doivent être confirmées avec les tables produit du fournisseur. Aucun résultat ne dispense d'une note de calcul signée.

Modules pédagogiques liésMécanique des structures / RDM avancée (flambement, déversement, voilement ; Euler vs Engesser-Shanley) ; Outils BE — Dynamique (avant-projet dynamique).