Cours RDM : Flambement des poutres comprimées
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Flambage : le calcul gr? à la formule d'Euler
²EI/(l_k^² ) où E est le module de Youngmodule de Young du matériau, I est le moment quadratique de la structure, et l_k est la longueur de flambement de la poutre. l_k dépend du type d'attache de la structure (rotulée, encastrée, encastrée-rotulée, etc.)Qu'est-ce que la longueur de flambement ?
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Poutre : flexion pure d'un élément
Les contraintes ? = (E/?)y doivent équilibrer le moment M égal à : En introduisant le moment d'inertie de surface : on exprime la variation de courbure due au moment fléchissant par 1/? = M/EI. La contrainte s'en déduit immédiatement par la relation ? = ? (M/I)y.- Dans le cas de contraintes planes, une des contraintes principales est nulle. On choisit arbitrairement ?III = 0 ; on peut alors avoir ?II < 0 donc ?II < ?III, contrairement à la convention précédente. Dans tous les cas, on a ?max = ½?I - ?II.
8.1. Introduction..............................................................- 8.1 -
8.2. Définition................................................................- 8.1 -
8.3. Formule d'Euler...........................................................- 8.4 -
8.4. Contraintes critiques.......................................................- 8.6 -
8.5. Conditions d'utilisation de la formule d'Euler...................................- 8.8 -
8.6. Dimensionnement par "Euler - Rankine".......................................- 8.9 -
8.6.1. Principe.........................................................- 8.9 -
8.6.2. Conception.......................................................- 8.9 -
A) Euler........................................................- 8.9 - B) Rankine ....................................................- 8.10 -8.6.3. Résumé.........................................................- 8.10 -
8.7. Dimensionnement suivant l' "EUROCODE"...................................- 8.12 -
8.7.1. Introduction.....................................................- 8.12 -
8.7.2. Vérification aux ELU..............................................- 8.12 -
8.8. Choix de la forme de la section..............................................- 8.17 -
8.9. Applications et exemples...................................................- 8.18 -
Version du 27 septembre 2022 (10h21)
fig. 8.1. - Notion de stabilité. fig. 8.2. - "CharlieChaplin".
Introduction
Définition
longs et minces charge de flambement R. Itterbeek Résistance des Matériaux - Flambement- 8.1 - Le phénomène d'instabilité transversale sous un effort de compression porte le nom de flambement fig. 8.3. - Flambement d'ensemble de la membrure supérieure des poutres en treillis d'un pont de chemin de fer (Russie, vers 1890).Monsieur Vierendeel
(1) attire l'attention sur le danger des pièces comprimées dans lesconstructions métalliques. Il écrit "On peut dire que sur dix écroulements survenus dans les constructions
métalliques, il y en a huit dus au flambage."La particularité éminemment dangereuse des pièces comprimées est qu'elles cèdent brusquement
sans que leur faiblesse ne se dévoile à l'oeil par aucun indice, aucun signe avant coureur évident.
Il faut employer les formules de flambage avec prudence, c'est-à-dire en prenant un coefficientde sécurité très grand. Les pièces soumises au flambage doivent impérativement être droite et ne doivent
pas avoir subit des déformations précédemment. Vierendeel Arthur (1852 - 1940) : ingénieur belge. R. Itterbeek Résistance des Matériaux - Flambement - 8.2 - fig. 8.4. - Flambement divers. fig. 8.5. - Autres formes d'instabilité. R. Itterbeek Résistance des Matériaux - Flambement - 8.3 - fig. 8.6. - "Euler"Formule d'Euler
critique l N crit NEI l crit (éq. 8.1.)Notations
E I min l EI N/mm mm mm Nmm NEI l crit Euler f (éq. 8.2.)Notations
l f lkl ff (éq. 8.3.)mm k f lTableau 8.1. mm k f lPaul Euler Leonhard (1707 [Bâle] - 1783 [Saint-Pétersbourg] : mathématicien et physicien suisse.
R. Itterbeek Résistance des Matériaux - Flambement - 8.4 - On appelle colonne une barre longue et fine. Le terme de colonne est fréquemment utilisé pour désigner une membrure verticale, tandis que le terme de poutrelle l'est plutôt pour les barres inclinées.Coefficient de réduction de la longueur k
f (Flambement %DUUHVLPSOHPHQWHQFDVWUpH %DUUHDUWLFXOpHHWHQFDVWUpH %DUUHGRXEOHPHQWHQFDVWUpHTableau 8.1. - Coefficient de réduction.
colonnetige comprimée librearticul encastré encastrement N libre articulation encastrement bi-articulée R. Itterbeek Résistance des Matériaux - Flambement- 8.5 -Contraintes critiques
critcrit N A =(éq. 8.4.)Notation
Amm (éq. 8.2.) crit Euler f EI lA (éq. 8.5.)Chapitre 4.
iI A g =(éq. 8.6.) i g min crit Eulerg f Ei l (éq. 8.7.) d'élancementȜ colf g l i (éq. 8.8.)Remarque
flexibilité (éq. 8.7.) crit Euler crit Euler col E (éq. 8.9.)Elancement limite d'Euler
lim Euler R e l'élancement limite d'EulerȜȜ lim Euler R. Itterbeek Résistance des Matériaux - Flambement- 8.6 - fig. 8.8. - Domaine d'utilisation de la formule d'Euler. lim Euler E R e (éq. 8.10.) crit Euler ENmm= RNmm e ENmm= RNmm e crit e R< EulerNotion d'élancement réduit λ
col lim Euler (éq. 8.19.) contrainte critiquecharge critiqueContrainte critique
crit Euler colee RR== lim Euler (éq. 8.20.)Charge critique
NRA crit Eulere (éq. 8.21.) R. Itterbeek Résistance des Matériaux - Flambement- 8.7 -Conditions d'utilisation de la formule d'Euler
formule d'Euler cesse d'être applicable pour des élancements inférieurs à Ȝ lim EulerQuelques valeurs de l'élancement
limite d'Euler Ȝ lim EulerTableau 8.2. - Elancement limite Euler.
cas de pièces courtes col EulerContrainte critique
crit Rankinee R (éq. 8.23.) charge critique NRA crit Rankinee (éq. 8.24.) Rankine William John Macquorn (1820 - 1872) : ingénieur et physicien écossais. R. Itterbeek Résistance des Matériaux - Flambement - 8.8 -Dimensionnement par "Euler - Rankine"
adm flambementcrit flambement S N A =≥=(éq. 8.25.)Notation
S crit adm flambementcrit Rankine ee adm compression SRSN AR SN A adm flambementcrit Euler ee adm compression SRSN AR SN ARankineEuler
SRankine Euler-
$Euler NRA S adm Eulere Euler li E RlIA E R fg ef e NEI Sl adm EulerEuler f
INS l EEuler f
(éq. 8.33.) R. Itterbeek Résistance des Matériaux - Flambement- 8.9 -Rankine
NRA S adm RankineeRankine
NAE S E RAl I adm RankineRankine
ef AIMéthode de Rankine - Euler
col col EulerEuler col
Compression simple Rankine Euler
N A adm comp() N A adm Rankine N A adm Euler adm compe comp R S S comp adm RankineeRankine
R S SRankine
adm Eulere Euler R S S Euler NA RA S adm adm comp e comp NA RA S EA Squotesdbs_dbs13.pdfusesText_19[PDF] définition de la pédagogie pdf
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