Source: https://beratung.bauforumstahl.de/lu/fr/conception-structurelle/controle-de-la-section/
Timestamp: 2019-07-18 01:55:21+00:00

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G04: Contrôle de la section
FAQ au sujet G Contrôle de la section
L'amendement A1 au NEN-EN 1993-1-1-1 a été publié en juin 2014. Quel est l'état d'avancement de cet amendement ?
En juin, le NEN a publié l'amendement A1 au NEN-EN 1993-1-1-1. Ce supplément à l'Eurocode fixe, entre autres, à l'annexe C, les modalités de détermination de la classe d'exécution. Quel est l'état d'avancement de cet amendement et quelles sont ses conséquences sur le dimensionnement des structures métalliques ?
L'amendement a le statut de norme officielle néerlandaise. La norme est en anglais, mais cela n'enlève rien au caractère officiel. La modification signifie que la détermination de la classe d'exécution d'une structure en acier est désormais réglementée par la norme NEN-EN 1993-1-1-1. L'annexe B informative du NEN-EN 1090-2 ne peut donc plus être utilisée. Avec l'amendement, les termes "catégorie d'utilisation" et "catégorie de production" ont également été supprimés. La détermination de la classe d'exécution est désormais directement liée à la classe de fiabilité ou à la classe de conséquences et au type de charge (statique ou sujette à la fatigue et/ou aux tremblements de terre). Le fabricant d'acier, avec le client, est responsable du choix de la classe d'exécution.
Une autre conséquence est que la classe 4 n'est plus directement incluse dans le tableau, mais est réservée par une note de bas de page aux structures ayant des conséquences extrêmes en cas de défaillance. Cela signifie, par exemple, qu'un pont normal ne tombe plus automatiquement dans la classe de construction 4.
Cette question a déjà été publiée dans la section Questions & Answers de Bouwen met Staal 240 (août 2014).
La norme NEN-EN 1991-1-7 s'applique-t-elle également à l'évaluation d'un hall de production normal ?
Avec l'avènement de l'Eurocode, il existe une norme spéciale (NEN-EN 1991-1-7) pour l'évaluation des bâtiments sous l'influence de taxes extraordinaires. Cette norme s'applique-t-elle également à un hall de production normal ?
Le but du NEN-EN 1991-1-7 est de rendre les bâtiments résistants aux impôts extraordinaires. Cela n'inclut pas le cas exceptionnel d'incendie, qui est couvert par la norme NEN-EN 1991-1-2. L'objectif de NEN-EN 1991-EN 1-7 est de prévenir les dommages disproportionnés dus à une charge relativement faible et d'empêcher l'effondrement progressif. En plus de la résistance aux charges extraordinaires de cause connue, comme les collisions ou les charges d'impact, un bâtiment doit avoir une certaine robustesse en cas de charges extraordinaires de cause inconnue (cette exigence n'est pas encore traitée par la loi de 2012 sur le bâtiment). L'annexe A informative peut être utilisée pour montrer si un bâtiment est suffisamment robuste. Les exigences dépendent de la classe d'impact. Il n'y a pas d'exigences particulières pour les bâtiments industriels de la classe CC1. Pour les halls de la classe de conséquences CC2a (la norme divise la classe de conséquences CC2 en une classe de risque faible (a) et une classe de risque élevé (b)), les colonnes doivent être fusionnées avec une sangle de traction horizontale. Le pneu traction avec est calculé pour une force qui dépend de la charge, de la longueur du pneu traction (distance entre les colonnes) et de la distance entre les pneus traction. Le pneumatique traction doit pouvoir absorber une force minimale de 75 kN. Cette force peut être facilement absorbée par deux boulons M16, 8.8. En réalité, l'application de l'annexe A semble poser des problèmes pratiques considérables. Toutes les stratégies avec des bandes de traction dans tous les détails exigent par exemple une capacité de rotation et/ou de déformation considérable, les bandes de traction comprennent également des courbes de pression ou des points de maintien qui, dans la pratique, ne semblent pas être présents partout. En outre, une analyse de risque pour la classe de conséquences CC3 est requise, pour laquelle aucun modèle n'est fourni. De plus, aucun facteur de pondération ou critère d'évaluation n'est mentionné. On espère que l'annexe A sera modifiée d'ici deux ans de manière à ce qu'elle puisse être utilisée dans la pratique.
Cette question a déjà été publiée dans la section Questions & Answers de Bouwen met Staal 236 (décembre 2013).
Si la charge est favorable, le facteur gamma_G peut-il également être multiplié par le facteur K_FI ?
Lors du calcul de la structure en acier d'une grange agricole, il y a également une combinaison de charge avec l'aspiration du vent. Dans cette combinaison, le poids du toit agit comme une charge favorable, de sorte que le facteur de charge partielle pour la charge permanente est soumis à gamma_G = 0,9. L'étable agricole est classée dans la classe d'impact CC1, de sorte que les facteurs de charge partielle peuvent être multipliés par un facteur K_Fl = 0,9. Le facteur gamma_G peut-il également être multiplié par le facteur K_FI ?
En général, le facteur de charge partielle ne dépend pas de la classe d'impact de la structure. Toutefois, selon la note sous le tableau B.3 du NEN-EN 1990, le facteur K_FI ne peut être appliqué qu'aux charges défavorables. Pour des charges de travail favorables, gamma_G = 0,9 s'applique toujours. Les facteurs de charge partielle pour les Pays-Bas sont précisés dans l'annexe nationale à la norme NEN-EN 1990. Pour la classe de résultat CC2, ces facteurs sont énumérés dans le tableau NB.4 de l'annexe nationale et les facteurs de charge partielle pour les classes de résultat 1 et 3 dans le tableau NB.5. Dans le tableau NB.5, les facteurs donnés sont multipliés par le facteur K_FL et après arrondi. Pour toutes les classes de conséquences 1 et 3, la valeur du facteur partiel aux charges permanentes favorables reste égale à gamma_G = 0,9.
Pour les composants d'une structure en acier d'une épaisseur supérieure à 40 mm, la limite d'élasticité et la résistance à la traction doivent être réduites conformément à la norme NEN-EN 1993-1-1, tableau 3.1. Cette réduction s'applique-t-elle uniquement au contrôle de la résistance de la section transversale ou également au calcul des connexions ?
La 'classe de sécurité 3' est-elle identique à la 'classe d'exécution EXC3' ?
Les spécifications d'une structure en acier précisent que la structure doit être fabriquée conformément à la classe de conception EXC3, conformément à la norme NEN-EN 1090-2. Cependant, les dessins montrent la 'classe de sécurité 3'.
La classe de sécurité 3' est-elle identique à la 'classe d'exécution EXC3' ?
Non. La classe de sécurité 3 est un terme utilisé dans les normes NEN 6700 et NEN 6702. La classe de performance EXC3 est un terme issu de la norme NEN-EN 1090-2.
La classe de sécurité indique la classe d'ouvrages de construction (ou de parties d'ouvrages de construction) dans laquelle l'indice de fiabilité minimal requis pour chaque classe de sécurité est indiqué. La classe de construction fixe les exigences pour la fabrication de la construction et est liée au type de construction. Par exemple, un simple entrepôt tombera dans EXC1 et une centrale nucléaire tombera dans EXC4. Les normes NEN 6700 et 6702 ont été retirées par NEN le 31 mars 2010 (ces feuilles standard ne sont plus entretenues) et sont remplacées par les normes NEN-EN 1990 (Eurocode 0) et NEN-EN 1991 (Eurocode 1). Comme la norme NEN 6702 est toujours régie par la loi sur la construction de 2003 (la nouvelle loi sur la construction de 2012 fait référence aux Eurocodes), la norme NEN 6702 est encore largement utilisée dans les calculs, bien que cette norme ait été retirée. Cependant, l'Eurocode n'indique pas le niveau de sécurité avec des classes de sécurité mais avec des classes de conséquences (CC). Il existe une différence entre les classes de sécurité dans les " anciennes " normes et les classes de conséquences dans l'Eurocode.
NEN 6702. Pour les bâtiments industriels, la classe de sécurité 2 s'applique généralement, où un facteur de charge de gf;g;u = 1,2 pour la charge permanente et gf;q;u = 1,3 pour la charge variable doit être pris en compte. La classe de sécurité 3 s'applique généralement aux bureaux et aux commerces de détail avec un facteur de charge de gf;q;u;u= 1,5 pour la charge variable. Sur la base de la norme NEN 6702, le fabricant détermine quelle classe de sécurité s'applique au projet.
NEN-EN-EN 1990. L'Eurocode 0 ne fonctionne pas avec des classes de sécurité, mais avec des classes de conséquences. Le tableau montre la relation entre l'ancienne classe de sécurité et la nouvelle classe de conséquences. Cependant, les classes de conséquences de la norme NEN-EN 1990 ne correspondent pas exactement aux classes de sécurité selon la norme NEN 6700. En général, ce qui suit s'applique :
- La classe de résultat CC1 correspond aux classes de sécurité 1 et 2 ;
- La classe d'impact CC2 correspond à la classe de sécurité 3 ;
- La classe d'impact CC3 est destinée aux structures porteuses dans des constructions très hautes ou autrement spéciales, où les conséquences d'une défaillance peuvent être très importantes.
Outre les classes de conséquences, l'Eurocode inclut également le concept de classe de fiabilité. Les classes de fiabilité RC1 à RC3 correspondent aux classes de conséquences CC1 à CC3. Un indice de fiabilité est lié aux classes de fiabilité, qui déterminent les valeurs des facteurs partiels du côté de la charge.
La classe de performance est déterminée par le client en concertation avec le fabricant. Afin de déterminer la classe d'exécution, l'EN 1090-2 contient l'annexe B informative. Selon la méthode utilisée ici, la classe d'exécution est déterminée à partir de la classe de conséquences, de la catégorie d'utilisation (SC) et de la catégorie de fabrication (PC). Il ressort clairement de ce qui précède que l'ancienne classe de sécurité 3 correspond à la classe CC2. Par exemple, pour les constructions de la classe de sécurité 3 - qui sont principalement chargées statiquement (SC1 en S355 (PC2)) - selon cette annexe informative, la construction doit être faite selon la classe d'exécution EXC2. L'intention est d'inclure la détermination de la classe d'exécution dans l'Eurocode 3. La proposition actuelle est considérablement plus simple que la méthode de l'annexe B conformément à la norme EN 1090. En règle générale, plus le numéro de classe est élevé, plus les exigences de fabrication sont grandes.
Est-ce qu'une colonne de tuyaux à moitié pleine d'eau peut causer des dommages causés par le gel ?
Une colonne d'acier sous un abri d'auto semble être à moitié pleine d'eau pendant les travaux d'entretien. Est-ce que cela peut endommager la colonne pendant le gel ?
Oui, le gel de l'eau peut sérieusement endommager la colonne par des renflements ou des fissures dans les coins. Dans la pratique, il y a plusieurs cas où l'accumulation d'eau dans une colonne a causé d'importants dommages causés par le gel. L'accumulation d'eau peut être évitée en perçant un trou au fond de la colonne afin que l'eau puisse s'écouler.
L'eau ou l'humidité dans la colonne peut également causer un autre problème, à savoir : la corrosion de l'intérieur vers l'extérieur. Si l'épaisseur de la paroi est réduite par la corrosion et que les dommages se produisent lentement et de manière invisible, la résistance de la colonne diminue avec le temps.
Comment la taxe sur une colonne est-elle déterminée selon l'Eurocode ?
La construction en acier d'un bâtiment de quatre étages se compose de colonnes et de poutres. Pour calculer la charge sur les colonnes du rez-de-chaussée, il a été possible, selon la norme NEN 6702 (TGB 1990), de calculer un niveau avec charge extrême et les autres niveaux avec charge instantanée. Comment la taxe sur la colonne est-elle déterminée selon l'Eurocode ?
NEN-EN 1991-1-1-1, les articles 6.2.2.2(2) et 6.3.1.1.2(11) établissent des règles pour réduire la charge sur les colonnes et les murs pour les planchers superposés. L'annexe nationale à ces articles fournit aux Pays-Bas des informations supplémentaires. La charge sur les colonnes et les murs du rez-de-chaussée doit être déterminée en plaçant une charge extrême sur les étages supérieurs et en la réduisant ensuite du facteur n.
L'application de l'Eurocode et de l'annexe nationale s'est depuis lors révélée avoir des effets non intentionnels. La raison en est que la norme NEN 6702 supposait qu'un étage était extrêmement chargé et que l'Eurocode de deux étages était extrêmement chargé, alors que les autres étages étaient actuellement chargés.
Cette question a déjà été publiée dans la section Questions & Answers de Bouwen met Staal 221 (juin 2011).
Quel est le coefficient de frottement entre l'acier et le béton ? Est-il important que l'acier soit peint ou non ?
En ce qui concerne les assemblages de repose-pieds, l'article 6.2.2.2(6) de la norme NEN-EN 1993-1-8 stipule qu'une valeur de 0,2 peut être utilisée pour le coefficient de frottement entre l'acier et le mortier de sable-ciment. Aucune condition n'est imposée sur la qualité de la surface de l'acier. L'article 6.7.4.2.2(4) de la norme NEN-EN 1994-1-1-1 fait référence à un coefficient de frottement de 0,5 entre le béton et l'acier non peint. On sait que la valeur de 0,2 est conservatrice, ce qui signifie qu'elle définit une limite inférieure sûre pour le frottement entre l'acier et le béton, quel que soit le traitement de l'acier.
Quelle est l'exigence pour le mouvement horizontal d'un portail lors de l'utilisation d'un pont roulant ?
Un pont roulant est utilisé dans un hall de production avec des portiques non rasés. Quelle est l'exigence pour le mouvement horizontal du portail ?
Pour la construction de chemins de roulement de grues, il est possible d'utiliser un hall non ferré avec des assemblages momentanés longeron/colonne ou des clips de pied ou une combinaison des deux, à condition que les déformations soient limitées. Dans la norme NEN-EN 1993-6, les exigences en matière d'utilisabilité sont énoncées sous la forme de déformations admissibles. Les exigences sont liées au niveau de hauteur du rail et se rapportent au déplacement horizontal, à la différence de déplacement horizontal entre deux portiques adjacents et à la différence de déplacement horizontal et vertical entre les deux voies de grue. Si nécessaire, les critères d'utilisabilité doivent être discutés avec le client et le fournisseur de grues.
Faut-il calculer une colonne porteuse pour une charge d'impact causée par une collision avec un véhicule ?
Un bâtiment industriel d'un seul étage se trouve sur un site industriel avec la façade directement sur la route. Dans la façade se trouve un portillon incorporé, avec une porte basculante à côté. Il y a une colonne de soutien entre les deux portes. Cette colonne doit-elle être calculée pour une charge d'impact due à une collision avec un véhicule ?
L'article 3.4(2) de la norme NEN-EN 1991-1-7 stipule qu'une charge extraordinaire - c'est-à-dire une charge d'impact - ne doit être prise en considération que pour les ouvrages de construction relevant de la classe de conséquence CC2 ou CC3. Ce n'est que si le bâtiment industriel en question appartient à la classe d'impact CC1 que la colonne doit être vérifiée uniquement par rapport à sa fonction portante pour les charges verticales et les charges liées à la stabilité de la structure. Cela ne signifie pas nécessairement que des mesures doivent être prises. Cela dépend de l'effet de la défaillance de la colonne en termes de victimes et de dommages disproportionnés par rapport à la cause de la défaillance. La stabilité du bâtiment doit donc rester assurée : voir NEN-EN 1990, art. 2.1(4) et NEN-EN 1991-1-7, art. 3.2(2). Cela signifie qu'il faut toujours trouver un équilibre entre la cause et les conséquences possibles. Cette évaluation peut varier d'une situation à l'autre. Si la défaillance d'une colonne n'entraîne que des dommages et des conséquences limités - ce qui est souvent le cas avec une construction d'un seul étage - la défaillance de la colonne en cas de collision est également acceptable pour les classes d'impact CC2 et CC3. Si le calcul est toujours effectué conformément à la norme NEN 6702 (TGB 1990), art. 9.4, une charge de collision (collision avec des véhicules) doit être prise en compte. La force d'impact à prendre en compte dépend, entre autres, de la distance entre la route et la structure et de la distance de freinage nécessaire pour immobiliser le véhicule.
Un travail à façon est constitué de barres soudées entre elles. Peut-on considérer les boutons comme des charnières ?
Un travail professionnel se compose d'un bord supérieur et inférieur continu avec des barres murales verticales et diagonales. Les barres murales sont soudées aux barres de bordure à un moment fixe. Le treillis doit être testé conformément à l'Eurocode. Pour déterminer la répartition des forces, peut-on supposer que tous les nœuds sont articulés, de sorte que seules les forces normales et non les moments doivent être pris en compte pour l'essai de l'ouvrage en bois ?
N'est-il plus nécessaire de vérifier l'introduction de la force selon l'Eurocode ?
Un cadre en acier pour un bureau se compose, par étage, de poutres de plancher en acier continu, soutenues par des colonnes en acier. La structure en acier est calculée à l'aide de l'Eurocode. Entre autres choses, il faut vérifier si des raidisseurs sont nécessaires dans la poutre au point d'introduction de la force dans les colonnes. Dans un calcul selon le TGB 1990, NEN 6770 dans le chapitre 14 (Introduction à la force pour les semi-remorques et les charges ponctuelles) fournit les formules d'essai pour cela. L'Eurocode, en particulier la norme NEN-EN 1993-1-1-1, ne contient pas de formules comparables. Cela signifie-t-il qu'il n'est plus nécessaire de vérifier l'introduction de la force conformément à l'Eurocode ?
L'introduction de la force doit également être vérifiée lors de l'utilisation de l'Eurocode. Seules les formules de la norme NEN-EN 1993-1-1-1 sont manquantes à cette fin. Cependant, l'annexe nationale à cette norme fait référence au chapitre 14 de la norme NEN 6770 à l'art. 6.1. Dans la pratique, cela signifie que l'évaluation de l'introduction de la force ne changera pas avec l'introduction de l'Eurocode.
Est-ce qu'une colonne dans une construction contreventée qui est articulée à une poutre est toujours chargée au centre ?
Selon l'art. 10.1.2 de la norme NEN 6770, la schématisation de la structure s'effectue dans les lignes du système. Est-ce que cela signifie, par exemple, qu'une colonne dans une construction contreventée qui est articulée à une poutre est toujours chargée au centre par définition ?
La rigidité de la liaison influence la schématisation de la structure. Dans la pratique, chaque assemblage prendra un moment, en fonction de la charge, de la rigidité de l'assemblage et du rapport de la rigidité en rotation des pièces d'assemblage.
Avec des joints suffisamment faibles, tels que l'acier d'angle boulonné ou des plaques à tête mince, une charnière peut en fait être formée. Il est de pratique courante d'adopter cette charnière à l'intersection des lignes du système lors de la schématisation globale. La colonne est ensuite chargée centralement.
La connexion se trouve rarement exactement à l'intersection des lignes du système. Avec la schématisation indiquée, la connexion doit donc aussi transférer un moment d'excentricité, généralement un petit moment d'excentricité. Dans le cas d'un assemblage en cornière en acier, les boulons ainsi que le corps de la poutre doivent pouvoir absorber ce moment. Pour l'absorption de la combinaison de la force transversale et du moment de flexion, il n'y a pas plus de matériau disponible pour le corps de la poutre que pour le cisaillement conformément à la norme NEN 6770, art. 13.3.4.4.3. On obtient ainsi une délimitation de l'application de cette schématisation aux assemblages angulaires en acier. Pour la conception et le calcul des assemblages de force transversaux simples, il est fait référence à une publication anglaise de la Steel Construction Intitute de 1991:'Joints in simple construction'. Vol. I. Méthodes de conception".
Si la charnière est supposée exactement au point de connexion dans le diagramme global, un moment excentrique est créé dans la colonne. Ceci s'applique aussi bien aux assemblages d'aciers d'angle qu'aux plaques supérieures. Ce moment d'excentricité est généralement faible. Ce n'est qu'avec des colonnes très minces et des poutres lourdes (par ex. un HEA 140 avec un IPE 600) que la colonne doit être plus lourde qu'avec une charge purement centrée.
Cette question a déjà été publiée dans la section Questions & Answers de Bouwen met Staal 117 (avril 1994).
Quelles sont les dimensions d'une structure en acier qui nécessitent des dilatations ?
Lorsqu'une structure d'acier devient trop grande, une dilatation est appropriée. A quelles dimensions les dilatations sont-elles réellement nécessaires ?
Il n'existe pas de directives spécifiques aux Pays-Bas pour les dimensions maximales de construction pour les dilatations. La raison en est que cette partie de la conception structurelle est en principe protégée par la réglementation dans le domaine de la condition de limite d'utilisation, comme décrit dans la norme NEN 6702, art. 10. Le type de construction et l'acceptabilité d'un angle d'inclinaison déterminé déterminent également les dimensions admissibles d'un bâtiment à structure en acier.
Dans une publication de l'Institut anglais de la construction métallique en 1991, une section est consacrée au problème des dilatations. Ce tableau contient un tableau avec des recommandations pour la conception de dilatations pour différents types de bâtiments avec une construction en acier. Ce tableau est traduit ici.
Cette question était déjà apparue dans la section Questions & Answers de Bouwen met Staal 140 (février 1998).
Comment les forces de traction dans les poutres de toiture pendulaires peuvent-elles être déterminées à la suite d'un incendie ?
Un centre d'affaires se compose d'un certain nombre de locaux commerciaux reliés entre eux (compartiments coupe-feu séparés). La construction en acier se compose de colonnes, qui résistent au feu pendant 60 minutes, et de poutres de toiture non protégées, qui sont réalisées à travers. Le premier et le dernier bâtiment de l'entreprise ont été complètement stabilisés avec un contreventement de la toiture et des façades. En cas d'incendie dans une zone d'activité intermédiaire, les poutres de toiture sont soumises à des forces de traction dues à l'affaissement de la structure déformée. Comment ces forces de traction peuvent-elles être déterminées, afin de pouvoir évaluer si la résistance au feu de la structure métallique des locaux restants est suffisante ?
Il est difficile de déterminer la charge horizontale exacte à travers les poutres suspendues en cas d'incendie. L'affaissement des poutres chauffantes crée un effet de membrane dans le compartiment incendie, les poutres chaudes étant maintenues en place des deux côtés par les parties froides des poutres continues. La théorie du liggertheory pur n'est alors plus applicable. Une indication (limite supérieure) de la charge horizontale peut être obtenue en estimant la déformation des poutres chaudes. La force de réaction passe à travers la ligne de travail de la tige (comparer une ligne de lavage affaissée). La force de réaction peut ensuite être décomposée en une composante verticale et une composante horizontale. La déformation des poutres chaudes peut être déterminée avec un module d'élasticité réduit selon NEN-EN 1993-1-2, art. 3.2.2.2. La variation de la longueur de la poutre en cas d'incendie peut être calculée à partir du point 3.4.1.1.1. Si la rotation angulaire est connue au moment des semi-remorques, la composante horizontale peut alors être déterminée.
Les taxes à percevoir sont dérivées du NEN-EN 1990 en relation avec les différentes parties du NEN-EN 1991 et les annexes nationales correspondantes. L'approche décrite ici n'est autorisée que si l'ensemble de la structure a également été calculé conformément à l'Eurocode pour d'autres cas de charge (autres que l'incendie uniquement).

References: l'article 6
 L'article 6

L'article 3
 art. 2
 art. 3
 art. 9
 art. 13
 art. 10
 art. 3