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COLUMN 360, poteau en acier comprimé et fléchi

Poteau laminé en I comprimé et fléchi selon les deux axes, moments appliqués aux extrémités. On décrit le poteau dans le panneau ou en toutes lettres dans un texte, et tout se recalcule à chaque frappe : les trois modes de flambement examinés ensemble, flexion d'axe fort et d'axe faible, amplification des moments par le second ordre, puis l'interaction. Les longueurs de flambement se saisissent ou se déduisent des raideurs d'assemblage. Deux contrôles indépendants tournent à chaque calcul, et c'est par eux qu'il faut commencer la lecture.

Les vérifications suivent l'AISC 360. Le référentiel, les méthodes qui n'en relèvent pas et le domaine d'emploi sont donnés plus bas.

Profil et acier

Titre Profil Limite d'élasticité Format de sécurité

Hauteur et flambement

Hauteur m Longueurs efficaces

Coefficient, axe fort Coefficient, axe faible

Coefficient, torsion Longueur non maintenue m

Sollicitations de service

Effort normal permanent kN Effort normal variable kN

Moment	tête G	tête Q	pied G	pied Q
axe fort
axe faible

Les moments se saisissent en valeur absolue, en kN·m. C'est l'allure du diagramme qui donne le signe du rapport entre les deux extrémités.

Allure et second ordre

Allure du moment Second ordre global Rapport de charge d'étage

Le rapport d'étage est la somme des charges verticales rapportée à la charge critique de l'étage. Il vient de l'analyse de l'ossature, pas de cette page.

Le panneau et le texte décrivent le même poteau. Ce qui est écrit à gauche est ce qui est calculé.

Courbe d'interaction et point de calcul

Courbe de flambement et élancement du poteau

Élévation, conditions d'extrémité, effort normal et moments

Référentiel normatif

Les vérifications suivent ANSI/AISC 360, Specification for Structural Steel Buildings, American Institute of Steel Construction, unités SI. Les combinaisons d'actions suivent l'ASCE 7.

Hors code. Longueur efficace par les raideurs. Le passage du rapport de raideurs au coefficient de longueur efficace emploie les expressions explicites de Dumonteil, données par le commentaire de la norme comme équivalent numérique du diagramme d'alignement. Ce n'est pas une prescription, c'est une commodité de calcul qui évite la lecture graphique. Propriétés de section. Calculées sur la géométrie du profil, congés de raccordement compris, et non lues dans une table de profilés. Second ordre d'étage. Le rapport de charge d'étage est une donnée d'ossature saisie par l'utilisateur : cette page ne conduit pas l'analyse au second ordre de la structure, elle en applique le résultat.

Domaine d'emploi. Ne sont pas traités, et donc pas justifiés ici : les sections à inertie variable, dissymétriques ou en caisson, les poteaux mixtes acier-béton, la torsion appliquée, les charges transversales sur la hauteur autrement que par un facteur de gradient unitaire, l'analyse au second ordre de l'ossature, la fatigue, la situation d'incendie, et les actions de vent, de neige et de séisme.

Modes de flambement

Détail des vérifications

Section retenue

Format de texte, mémento complet

Principe. Une instruction par ligne, le mot-clé d'abord. Une barre oblique en
début de ligne ouvre un commentaire. Les valeurs se donnent en CLE=valeur, dans
l'ordre que l'on veut. Point ou virgule décimale indifféremment. Unités : mètre,
kilonewton, kilonewton-mètre, mégapascal.

TITRE   texte libre jusqu'à la fin de la ligne

PROFIL  HEB 300                      profil du catalogue
ACIER   FY=355                       limite d'élasticité en MPa
METHODE LRFD                         ou ASD

POTEAU  L=6.00  KX=1.00  KY=1.00  KZ=1.00  LB=6.00
                                           hauteur, coefficients de longueur
                                           efficace, longueur non maintenue

RAIDEURS  GAX=1  GBX=1  OSSX=LIBRE   au lieu de KX et KY : rapports de
              GAY=10  GBY=10  OSSY=CONTREVENTEE   raideurs en tête et en pied

EFFORT  N_G=500  N_Q=400             effort normal de compression

MOMENT  FORT    TETE_G=30  TETE_Q=20  PIED_G=15  PIED_Q=10
MOMENT  FAIBLE  TETE_G=0   TETE_Q=0   PIED_G=0   PIED_Q=0

ALLURE  SIMPLE                       ou DOUBLE, ou TRANSVERSALE
SECOND_ORDRE  ETAGE=0.15             rapport de charge d'étage, 0 pour négliger

Méthode. Les trois modes de flambement sont examinés ensemble : flexion d'axe fort, flexion d'axe faible, et torsion d'axe propre. Le mode retenu est celui dont la contrainte critique élastique est la plus basse, ce qui n'est pas toujours celui qu'on attend : sur une section à semelles larges peu maintenue en rotation, la torsion passe devant la flexion.

Moments. L'allure du diagramme donne le rapport entre les deux moments d'extrémité, et ce rapport commande deux coefficients à la fois : celui qui amplifie le moment sous l'effet du second ordre local, et celui qui relève la capacité de flexion sous gradient de moment. Sous moment constant, les deux valent l'unité. En double courbure, le poteau est bien plus stable et le calcul le dit sur les deux tableaux.

Contrôle. Deux encadrements tournent à chaque calcul et sont affichés avant tout résultat. Le premier porte sur la contrainte critique : elle doit rester sous la limite d'élasticité et sous la borne élastique du mode gouvernant, faute de quoi le régime retenu est incohérent. Le second borne la résistance nominale entre la charge critique d'Euler calculée à part, affectée de son abattement, et la plastification de la section entière. Ce sont deux bornes qui peuvent être franchies : recomposer l'interaction depuis les nombres déjà affichés n'apprendrait rien, c'est la même formule sur les mêmes valeurs.

Domaine d'emploi. Profil laminé en I doublement symétrique, section constante, moments appliqués aux extrémités. Restent hors du champ, et ne sont donc pas proposés ici : section variable, caisson, section dissymétrique, poteau mixte, torsion appliquée, analyse au second ordre de l'ossature, fatigue et incendie.