Guide technique sur les systèmes de modulaires, 2e édition
Les charges admissibles correspondant aux limites de déflexion présentées dans le présent guide technique sont établies en supposant des conditions d’ appuis simples et de charge uniformément répartie. Consultez la page 36 pour connaître les facteurs de modification à appliquer aux valeurs de charges admissibles lorsque les conditions diffèrent.
Éléments de base de conception de colonne
Les colonnes sont des éléments structurels qui résistent aux charges appliquées, surtout la compression axiale, dans leur longueur.
La capacité d’ une colonne est basée sur la longueur non contreventée( indiquée comme « hauteur » dans les tableaux de charge), les conditions de support, les propriétés transversales, les propriétés des matériaux et l’ emplacement de la charge( appliquée au centre de gravité de la colonne ou à la face du profil).
Longueur non contreventée de colonne
Une charge pareille induit un moment de flexion dans la colonne au point d’ application de la charge et, en conséquence, produit une charge de colonne moindre par rapport à une condition chargée concentriquement. Les colonnes présentant un rapport d’ élancement élevé sont particulièrement sensibles aux charges axiales appliquées de manière excentrique.
Conditions de support de colonne
La capacité de charge admissible d’ une colonne dépend considérablement de ses conditions d’ appui( extrémités). Les variations des conditions d’ appui d’ une colonne sont prises en compte au moyen d’ un facteur de longueur efficace, K, qui modifie la hauteur non contreventée d’ une colonne non articulée afin de représenter celle d’ une colonne articulée équivalente. Par conséquent, la valeur K pour une colonne articulée est de 1,0. Reportez-vous à la figure ci-dessous pour les valeurs K applicables à utiliser pour certaines conditions d’ appui de colonne.
La longueur non contreventée d’ une colonne représente la distance entre les points contreventés. Les points contreventés le long d’ une colonne sont retenus contre le déplacement latéral( perpendiculairement à la longueur de la colonne). Plus la hauteur non contreventée d’ une colonne est grande, plus sa capacité à résister aux charges appliquées diminue. La tendance d’ une colonne à flamber autour de l’ axe à l’ étude dépend fortement de son rapport d’ élancement, KL / r, où K est le facteur de longueur efficace( expliqué à droite), L est la longueur non contreventée de la colonne, et r est le rayon de giration de la section transversale. Les spécifications AISI S100-16 et CSA S136- 16 recommandent que ces rapports ne dépassent pas 200 pour les éléments comprimés. Le flambement doit être considéré dans les deux directions principales pour une colonne, la plus faible charge de flambement gouvernant la conception. N’ oubliez pas que, pour les éléments qui ne sont pas doublement symétriques( p. ex., les profilés en U), le rayon de giration sera différent pour chaque direction principale.
Chargement de colonne- concentrique
Une charge appliquée au centre de gravité( C. G.) d’ une section transversale de colonne est considérée comme concentrique. Une telle charge n’ induit pas de moment de flexion dans la colonne au point d’ application de la charge.
Chargement de colonne- excentrique
Une charge appliquée à distance du centre de gravité, C. G., d’ une section transversale de colonne est considérée comme étant excentrique( p. ex. une charge à la face à fentes d’ un canal MT).
État à extrémité fixe. Les deux extrémités de la colonne sont retenues contre la translation( mouvement latéral) et la rotation.
L’ extrémité supérieure de la colonne est empêchée de se déplacer en translation, mais est libre de pivoter. La partie inférieure de la colonne est empêchée de se déplacer en translation et de pivoter.
État à extrémités articulées. Les deux extrémités de la colonne sont retenues contre la translation, mais peuvent tourner.
L’ extrémité supérieure de la colonne est empêchée de pivoter, mais elle peut se déplacer en translation( se déplacer latéralement). L’ extrémité inférieure de la colonne est empêchée de se déplacer en translation et de pivoter.
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