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RÉSUMÉ
Les structures en acier constituent une solution bien adaptée à la construction de parkings à plusieurs niveaux ou les bâtiments mul-ti-étages. Lors de leur conception, il peut y avoir lieu d’envisager l’impact d’un véhicule sur un poteau, dont la défaillance pourrait conduire à un phénomène d’effondrement progressif. Le comportement de ce poteau étant fortement non linéaire, le traitement de ce problème nécessite généralement des simulations par éléments finis en 3D, qui sont géné-ralement coûteuses, chronophages et complexes.
Cet article propose une méthode analytique simplifiée pour déterminer le déplacement maximal du poteau soumis à l’impact par une masse supposée rigide. Les expressions analytiques du déplacement maximal sont obtenues à partir du bilan d’énergie, en considérant que l’énergie générée par l’impact est totalement absorbée par la déformation élas-tique et la dissipation plastique du poteau impacté. Le poteau impacté est retenu en tête par un ressort élastique dans la direction verticale et soumis à une charge verticale constante. Le ressort représente la rigidité de la structure tandis que la charge verticale correspond à la descente de charge provenant des planchers et, le cas échant, de la toiture. Le poteau est modélisé par deux tronçons indéformables et par des rotules élasto-plastiques dans lesquelles sont concentrées les déformations axiales et de flexion. Ces rotules prennent en compte l’interaction entre le moment et l’effort normal. L’article propose finalement les expressions analytiques pour le calcul de la réponse force-déplacement du poteau.
Un exemple d’application dans un cas particulier a été également réalisé pour comparer les déplacements maximaux obtenus par la méthode simplifiée proposée à ceux des simulations numériques par éléments finis. Les résultats montrent une concordance satisfaisante avec une marge d’erreur de 15 % pour une vitesse initiale du véhicule de 10 m/s, 2 % pour 20 m/s, et 3 % pour 30 m/s. Cela illustre l’efficacité de la méthode simplifiée. Cependant, sa validation nécessite une étude paramétrique plus exhaustive.
La méthode simplifiée repose sur certaines hypothèses et présente des limitations. Elle ne prend pas en compte l’effet de la vitesse de déformation, l’écrouissage et la déformation de cisaillement, qui peuvent influencer la réponse des structures en acier face à un impact. De plus, le véhicule est supposé indéformable, ce qui constitue une hypothèse conservatrice. En outre, cette méthode s’applique uniquement aux bâtiments à plusieurs étages avec des assemblages poteaux-poutres par encastrement, une configuration moins courante. Des développements supplémentaires peuvent être envisagés pour des configurations plus courantes, comme celles avec une stabilité par triangulation. Enfin, la méthode suppose un comportement purement élastique pour les poutres et les assemblages, et permet d’estimer le déplacement latéral du poteau impacté, sans vérifier directement le non-effondrement de la structure.

RÉSUMÉ
Les courbes de flambement de la partie 1.1 de l’Eurocode 3 sont issues des travaux expérimentaux et numériques établis dans les années 1970.
Cet article a pour objectif de proposer une nouvelle courbe de flambement pour les barres tubulaires formées à froid. Une campagne d’essai a été réalisée en collaboration avec le Syndicat français de l’échafaudage, du coffrage et de l’étaiement (SFECE), visant à analyser le comportement expérimental au flambement de ce type de barres. Plus de 100 essais de flambement provenant de divers fournisseurs Européens ont été effectués. Une étude statistique des résultats expérimentaux a permis de mettre en évidence que le facteur d’imperfection actuellement défini pour les sections tubulaires formées à froid est bien trop pénalisant à l’égard de ces sections. Un modèle numérique appliqué aux éléments testés est réalisé. Les résultats obtenus montrent une bonne concordance avec ceux issus de l’expérimentation.

RÉSUMÉ
Pour des structures poteaux-poutres à cadres réguliers, le calcul de la résistance au flambement des poteaux uniformes est souvent fondé sur une évaluation de la longueur de flambement. Celle-ci permet de tenir compte des conditions de maintien en rotation et en déplacement aux extrémités de la barre considérée pour estimer son effort normal cri-tique suivant la théorie d’Euler. Ainsi, à chaque barre comprimée peut être attribuée cette longueur fictive permettant de se ramener à une barre équivalente bi-articulée. L’utilisation de la notion de longueur de flambement permet un calcul analytique direct de l’effort normal critique puis de sa résistance au flambement, mais aucune méthode pratique n’est proposée dans la version actuelle de l’Eurocode 3 pour évaluer la longueur de flambement. Les anciennes règles de calcul (CM 66, additif 80 et version expérimentale de l’Eurocode 3) ainsi qu’un projet de rapport technique du CEN proposent des méthodes qui sont rappelées dans cet article et dont l’origine est présentée. Cepen-dant, aucune de ces méthodes ne permettant de prendre en compte la variation de rigidité et/ou d’effort normal entre tronçons de poteau adjacents, des méthodes issues de la littérature et permettant de les prendre en compte sont également présentées. Enfin, des comparaisons à des résultats numériques permettent de recommander l’utilisation de la méthode donnée dans la version expérimentale de l’Eurocode 3, com-plétée de termes pour la prise en compte de la variation d’effort normal et/ou de rigidité entre tronçons de poteau adjacents.

Ce logiciel permet de calculer des sollicitations et l’état de contrainte dans une poutre à section ouverte soumise à un moment de torsion uniformément répartie sur toute la longueur de la poutre et/ou un moment de torsion ponctuel.

L’application calcule les sollicitations dues à la torsion (moment de torsion uniforme, moment de torsion non-uniforme et bi-moment) dans les poutres métalliques, pour différentes conditions aux limites, aux extrémités de la poutre :

– Rotation autour de l’axe longitudinal, libre ou empêchée ;
– Gauchissement libre ou empêché.

Elle calcule également les caractéristiques sectorielles pour les sections suivantes :

– Sections en C
– Sections en I doublement symétrique
– Sections en I mono-symétrique
– Sections en Z (à partir de la version V1.1)

Dans ce cas, l’application est en mesure de déterminer l’état de contrainte dans toute section. Toutefois, les vérifications doivent être effectuées en tenant compte des autres sollicitations : effort axial, moment fléchissant, effort tranchant.