Présentation
INTRODUCTION
Une structure métallique correctement calculée présuppose d’avoir une stabilité statique globale, c'est-à-dire aussi bien sur le plan de sa structure générale, qu’au niveau individuel de tous ses éléments constitutifs.
À ce titre, on se rend compte notamment, au fil de l’article, combien sont importants les calculs d’instabilité élastique.
Afin d’être utile et concret, l’auteur utilise successivement comme exemples des cas précis comme :
-
l’effort normal en traction et compression pure ;
-
l’effort tranchant en cisaillement pur ;
-
la torsion pure et le moment de torsion ;
-
la flexion simple dans diverses situations de moment fléchissant :
-
cas simple,
-
avec effort tranchant,
-
avec effort normal,
-
avec effort normal et effort tranchant.
-
De nombreux exemples et des schémas explicatifs complètent, et explicitent, chaque étape de calculs.
Le lecteur complètera la connaissance de ce domaine avec l’article [TBA1360] qui traite plus spécifiquement des problèmes d’instabilité élastique.
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Résistance des sections transversales - IntroductionI - Préambule
Le calcul d’une structure exige que, sous toutes les combinaisons d’actions possibles, définies réglementairement, la stabilité statique soit assurée tant globalement au niveau de la structure, qu’individuellement au niveau de chaque élément.
En effet, les actions développent diverses sollicitations qui génèrent des contraintes au sein du matériau et des déformations des éléments. Il s’agit donc, afin de garantir le degré de sécurité souhaité (ou souhaitable), de vérifier que les contraintes et les déformations restent en deçà des limites admissibles.
Deux cas de figure se présentent :
- le cas des petites déformations ;
- le cas des grandes déformations.
Cas des petites déformations
Tant que l’on reste dans le domaine des petites déformations, on admet que les sollicitations ne varient pas (ou peu) sous l’effet des déformations, ce qui conduit simplement à vérifier que les contraintes restent inférieures à la contrainte de ruine.Cas des grandes déformations
Dans ce cas, les déformations modifient considérablement les sollicitations qui les ont initiées et nécessitent des calculs spécifiques.
L’apparition de déformations importantes dans certaines pièces peut survenir :
- dans le domaine élastique, lorsque la corrélation linéaire efforts/déformations n’est plus vérifiée, les déformations augmentant plus vite que les efforts appliqués ;
- dans le domaine élasto-plastique, lorsqu’il y a écoulement plastique.
Les grandes déformations affectent les zones comprimées des pièces, qui peuvent présenter trois types de comportements caractéristiques, dénommés phénomènes d’instabilité :
- le flambement, qui affecte les barres simplement comprimées (flambement simple) ou comprimées et fléchies (flambement flexion) qui est très dangereux ;
- le déversement, qui affecte les semelles comprimées des pièces fléchies ;
- le voilement, qui affecte les âmes des pièces fléchies.
L’étude des...
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