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Module CASME « Conception Avancée des Structures Métalliques » TOME 1 ---------

Module CASME « Conception Avancée des Structures Métalliques » TOME 1 ------------------ Département Génie Civil Construction Année scolaire 2019-2020 Premier Semestre Laurence DAVAINE Valérie BONIFACE 1 Table des mati res 1 LE MAT RIAU ACIER et les produits sid rurgiques 3 1.1 INTRODUCTION..............................................................................................................4 1.2 LES PROC D S D' LABORATION DE L'ACIER.......................................................4 1.2.1 Des mati res premi res l'acier liquide...................................................................4 1.2.2 De l'acier liquide aux demi-produits........................................................................5 1.2.3 Des demi-produits aux produits sid rurgiques nis..................................................6 1.3 PREMI RE ET DEUXI ME TRANSFORMATIONS DES PRODUITS EN ACIER.......7 1.4 LES ASPECTS NORMATIFS DES ACIERS....................................................................14 1.4.1 Les normes des aciers de construction d'usage courant...........................................14 1.4.2 Les normes de produits sid rurgiques......................................................................15 1.5 LES CARACT RISTIQUES M CANIQUES DES ACIERS..............................................16 1.5.1 La r sistance la traction........................................................................................16 1.5.2 Le comportement la compression..........................................................................17 1.5.3 L' nergie rupture des aciers de construction m tallique........................................17 1.6 LA SOUDABILIT..............................................................................................................19 1.7 RAPPELS SUR LA COMPOSITION ET LA STRUCTURE M TALLURGIQUE DES ACIERS DE CONSTRUCTION M TALLIQUE ....................................................................................................................................................... 20 1.7.1 Diagramme fer-carbone...................................................................................................20 1.7.2 Traitements thermiques int ressant les aciers de construction m tallique................23 1.8 LES DIFF RENTS PROCESSUS D' LABORATION DES PRODUITS ACIERS DE CONSTRUCTION.............................................................................................................24 1.8.1 Rappel des volutions..............................................................................................24 1.8.2 Tendances actuelles sur l' laboration des nouveaux aciers.......................................24 1.8.3 Les nouveaux produits pour la construction des ouvrages d'art...............................26 1.9 CONCLUSION...................................................................................................................27 2 R SISTANCE DES SECTIONS 29 2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 2.2 R sistance la traction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 2.3 Classi cation et section e cace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33 2.3.1 D nition et distribution des contraintes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33 2.3.2 D termination de la classe d'une section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38 2.3.3 Caract ristiques de la section e cace de classe 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41 2.4 R sistance la compression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46 2.5 R sistance la exion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46 2.5.1 R sistance plastique - Sections de classe 1 ou 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46 2.5.2 R sistance lastique - Sections de classe 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48 2.5.3 R sistance lastique e cace - Sections de classe 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49 2.5.4 Trous de xations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49 2.6 R sistance au cisaillement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50 2.6.1 R sistance plastique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50 2.6.2 R sistance lastique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51 2.7 Interaction dans les sections de classe 1,2 ou 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52 2.7.1 Interaction exion - cisaillement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52 2.7.2 Interaction exion MEd,y, MEd,z - e ort axial NEd . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 2.7.3 Interaction exion - e ort axial - e ort tranchant . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54 2.8 Interaction dans les sections de classe 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54 2 2.8.1 Interaction exion - e ort axial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54 2.8.2 Interaction exion - e ort tranchant.........................................................................55 2.8.3 Interaction exion - e ort tranchant - e ort axial.................................................55 3 STABILIT des CONSTRUCTIONS M TALLIQUES Flambement, D versement, Voilement 57 3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58 3.1.1 Th orie de la stabilit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58 3.1.2 Classi cation des instabilit s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58 3.1.3 Terminologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59 3.2 Flambement des colonnes sous compression pure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60 3.2.1 Remarques introductives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60 3.2.2 Colonne id ale d'Euler (1759) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60 3.2.3 Colonne avec imperfection g om trique initiale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64 3.2.4 Les courbes Europ ennes de ambement (Eurocode 3) . . . . . . . . . . . . . . . .67 3.3 D versement des poutres en exion pure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72 3.3.1 Le ph nom ne physique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72 3.3.2 D versement lastique par bifurcation d' quilibre . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72 3.3.3 Principaux param tres in uen ant le moment critique de d versement . . . . . . .73 3.3.4 R sistance ultime au d versement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75 3.4 R sistance au voilement de cisaillement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . uploads/Industriel/ casme-tome-1-min.pdf