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Le grou groupe pe D. T. U. recon reconna naît ît l'intér l'intérêt êt d'épr d'éprou ouver ver,, dans dans la pratiq tique, le calcul des ch charpentes tes à l'é l'état tat limit imitee et cert certai aine ness nouv nouvea eaut utés és dans dans le calc calcul ul des des déver déverse sem ments ents et flambements. Bien que que cert certai ains ns poin points ts du texte texte conc concer erna nant nt la pris prisee en comp ompte des surcharg arges reste esten nt en disc iscussion ion, le Grou roupe D. T. U. U. donn donnee son acc accord ord à la mise ise en appli appli-cation cation des prés présent entes es Règles Règles de calcul calcul à titre titre prob probato atoire ire,, par par des burea bureaux ux d'étud d'étudee qualif qualifiés iés,, qu'ils qu'ils appa appartie rtienn nnent ent à une entreprise entreprise ou qu 'ils soien~ indépen indépendan dants. ts. Cepen Cependa dant, nt, les Règle Règless C. M..19 .. 1956 56 cont continu inuent ent évide évidemmment ment d'être d'être applic applicab ables les par par ceux ceux qui qui le désire désirent. nt.
"
COMMISSION DES R~GLES
l'résident
C.M. 66
:
M. LORl1'I,Ingénieur-Conseil, Professeur à l'École Nationale des Ponts et Chaussées. Rapporteurs
:
M. SFINTESCO,Directeur des Recherches au Centre Technique Industriel de la Construction Métallique. M. DELEsQuEs, Ingénieur au Centre Technique Industriel de la Construction Métallique. Commission
de rédaction :
M. BLANCHARD puis M. D'ARGŒUVES(Ingénieurs au Bureau Véritas), M. DAUSSY (Ingénieur divisionnaire à la SOCOTEC), M. GUÉRIN (Secrétaire général de l'Institut Technique du Bâtiment et des Travaux Publics), M. DE LASTOURS (Ingénieur aux Etablissements Desse), M. VALLETTE(Ingénieur Principal Honoraire à la S.N.C.F.). Membres :
Ministère de l'Équipement. Direction du Service Central des Études Techniques. Ministère de l'Industrie. Direction des. Industries du Fer et de l'Acier. Ministère des Finances. Commission des Marchés de l'État. Ministère de la Défense Nationale. Section Technique des Bâtiments, Travaux et Fortifications. Ministère des Postes et Télécommunications. Direction des Bâtiments et Travaux. Ministère de l'Éducation Nationale. Direction de l'Équipement Scolaire, Universitaire et Sportif. . ' Ministère des Affaires Sociales. Direction de l'Équipement Sanitaire et Social. Ministère de l'Agriculture •. Direction des Études et Travaux. Association Française de Normalisation. Ordre des Architectes. Centre Scientifique et Technique du Bâtiment. Institut Technique du Bâtiment et des Travaux Publics. Chambre Syndicale des Entrepreneurs de Constructions Métalliques de France. Centre Technique Industriel de la Construction Métallique. Électricité de France. Service des Études et Recherches. Société Nationale des Chemins de Fer. Division des Ouvrages d'Art. Société Nationale des Chemins de Fer. Division des Bâtiments. Bureau Securitas. Bureau Veritas. Service de Contrôle des Constructions Immobilières. Centre Technique du Bois. Fédération des Fabricants de Tuiles et Briques. Union Interprofessionnelle des Matériaux de Construction et Produits de Carrière. Chambre Syndicale des Constructeurs en Ciment Armé et Béton Précontraint. Union Nationale des Syndicats de Serrurerie. Institut de la Soudure. . Bureau de Normalisation de la Sidérurgie. Chambre Syndicale des Ingénieurs-Conseils .de France. Société des Architectes diplômés par le Gouvernement. Société Centrale Immobilière de la Caisse des Dépôts et Consignations. Omnium Technique de l'Habitation. Le Professeur de Construction à l'École Nationale Supérieure des Arts et Métiers: M. GA~BON.
1 -
AVANT-PROPOS
Dans l'avant-propos qui figurait en tête des Règles C.M. 56, M. Jean Dutheil s'exprimait ainsi: « Les Règles C.M. 56 ne sont pas plus définitives que ne l'étaient les règles C.M. 46 », En fait, la parution des Règles C.M. 56 n'a apporté aucune discontinuité dans les travaux du groupe d'étude. Les présentes règles affirment le caractère probabiliste de la sécurité des constructions, notion qui était déjà nettement dégagée dans les règles précédentes. Cependant, celles-ci cherchaient à atteindre le degré nécessaire de sécurité, soit par la considération de contraintes admissibles minorées (coefficient a), soit par la prise en compte de sollicitations majorées (règle de vérification complémentaire) . Les présentes règles, en accord avec les recommandations de la Convention Européenne de la Construction Métallique, ont franchement opté pour le mode de contrôle du degré de sécurité tel qu'il était indiqué dans la règle de vérification complémentaire. Elles sont caractérisées par l'introduction de coefficients de pondération appliqués aux sollicitations, chaque nature de sollicitations ayant un coefficient propre à la combinaison des charges et surcharges aléatoires considérée. En outre, de nouvelles dispositions très importantes ont été introduites; elles concernent notamment la stabilité au montage, les assemblages par boulons H.R. et la stabilité des éléments minces. Les nouvelles c c Règles de calcul des constructions en acier» ne {ont que marquer une nouvelle étape dans une matière en constante évolution.
P. LORIN.
-3 -
TABLE DES MATIÈRES
o -
Paragraphes
°
PRÉAMBULE ••••••••............•.•
NOTATIONS
ET UNITÉS •••••••••••
.........
Pages
15
0,0
15
NOTATIONS.
0,01
15
UNITÉS.
0,02
15
0,1
15
. • ......
0,2
17
RÈGLES.
0,3
17
0,10
17
1
17
1, 0
17
1,01
17
1,02
19
OBJET
DES RÈGLES
DOMAINE
• .
..........
DE VALIDITÉ
..
RÉFÉRENCES
A DES NORMES OU A D'AUTRES
DIFFICULTÉS
D'INTERPRÉTATION
......••.••
1 -JUSTIFICATION DE LA SÉCURITÉ DANS LES CONSTRUCTlONS.. . . • . . . . . . . . . . . . . . . • . • .
PRINCIPE
DES JUSTIFICATIONS.
• • • • • • • • • • •
..
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BASES DES CALCULS.
MÉTHODESDE CALCUL. • • NOTION DE SÉCURITÉ•.• Définition de la ruine. . Degré de sécurité • . . . • • Critère de ruine. . . . • . • . •
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ANNEXES
13,50-[3,50)
MI!THODE DUTHEIL DE VI!RIFICATION DES PI~CES COMPRIMI!ES ET FLI!CHIES DANS LE PLAN DE FLAMBEMENT
13,50
[3,50] Principe
Pour faciliter les recherches, le numéro de l'article des Règles se rapportant aux questions traitées est reproduit entre crochets en tête du paragraphe de l'annexe qui en donne les justifications. Le cas des pièces comprimées et fléchies dans le plan de flambement n'est qu'une extension du cas des pièces simplement comprimées traité dans l'annexe 13,40, à laquelle il y a lieu de se reporter pour les principes généraux. La méthode générale de mise en équations indiquée en 1,6 de cette annexe 13,40 permettrait de résoudre le problème du f1ambemeritavec flexion dans le plan de flambement, en se basant sur l'amplification des flèches. Considérons une pièce simplement fléchie sous l'effet de forces transversales quelconques. On sait calculer en tout point la contrainte de flexion et nous désignerons par arls) la contrainte au bord d'une section située à z d'une extrémité de la longueur de flambement; au milieu de la longueur de flambement, arcs) prend la valeur armeli. La déformée de la pièce peut être assimilée avec une approximation
1 r t ·
lufflsante à une sinusoide Y o =fa sin
Soumettons en outre cette pièce à une
compression N =a A. On a vu (annexe 13,40) qu'en raison des imperfections de Itructure, il en résulte au bord de la section située au milieu de la longueur de f1ambement une contrainte a k1, somme de la contrainte de compression simple a et d'une contrainte de flexion a (k l-1) engendrée par la déformation de flambement; en . 1rZ
un point d'abscisse z, on a a + a (k1-1) sin -,-'
.
Mais la compression a aussi pour
.flet d'amplifler la déformée provoquée par la flexion simple de la pièce, qui devient
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CJt CJt-a
fa --
1rZ.
•
sin -,-' et d'mtroduirepar sulte un moment supplémentaire Y l N et une
v
contrainte supplémentaire Y l N T
=fa
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La vériflcatlon de la stabilité en un point quelconque de la pièce doit dOnc ,'écrire:
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(k l-1)
SI, compte tenu de la relation qui existe évidemment entre armed et fo, CJt Nv
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ANNEXES
13,601-2
Pour les poutrelles laminées courantes, les valeurs de J (en cm') sont rappelées dans le tableau suivant, en fonction de la hauteur h du profll (en cm). VALEURS DE J (cm') POUR DIVERSES S~RIES DE POUTRELLES h (cm)
Le moment d'lnertls de torsion J de l'ensemble est donné par la relation J =~+ Jm ,+ Jtr où J m et Jm, représentent les moments d'Inertie de torsion individuels des membrures calculés comme il est indiqué en 1 ci-dessus (Jm'= Jm pour les poutres symétriques) ; et JIr représente le moment d'inertie de l'ensemble du treillis, calculé comme il est Indiqué en 3 et 4 ci-après en fonction des données suivantes : lm' longueur d'un tronçon de membrure entre nœuds, ho distance entre axes neûtres des membrures, Id (/dl ' Id 2) longueur d'une diagonale, 6 (61,6.) angles des diagonales avec les membrures, Il et Id (Idl' Id.) moments d'inertie des sections des montants et diagonales par rapport à un axe passant par leur centre de gravité et parallèle au plan moyen de la poutre, un coefficient qui prend les valeurs suivantes selon les conditions Kir d'encastrement des treillis sur les membrures: K ir - 1 pour l'encasjrelllentl!~rfait (treillis soudés surl~~Jl.i1~liLou semelles des membilires et éventuellement entre eux), K ir - 0,8 pour les treillis soudés ou rivés sur l'âme des membrures, K ir - 0,6 pour les. treillis encastrés sur des goussets solidaires de 1.'Amede. membrurés, I
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ANNEXES
- 1 Répartition des charges et • surcharg surcharges es
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Les surch surcharg arges es peuven peuventt être appliq appliquée uéess dans dans un ordre ordre quelcon quelconque que..
Portées des travées
variables quelconque égales uniforme variables sur chaque travée égales uniforme, variables identique sur toutes les travées travées égales
Deux travées
Plus de deux travées
MF = [0,98 [0,98 MF= ( 0,99 e) ' Ml 0,99 - 0,35 0,35 7 -0,2(7+ 0,2 MF= ' c (1-0,47) Ml
Travée Travée de rive
Chaque travée
Travée courante
MF=0,6 ,666 Y J Ml MF=0
MF= (1-~7)
Ml
MF=O,6 MF=O,644 Ml
Ml
MF= 0,80 0,80 Ml
MF= 0,86 0,86 Ml
MF=0 MF=0,6 ,666 Ml
MF= 0,79 Ml
MF= 0,83 Ml
MF=O,64 Ml
MF= 0,84 0,84 Ml MF= 0,79 Ml
MF=O,6 MF=O,644 Ml
MF= 0,79 0,79 Ml
- 2 Les Les surc surcha harg rges es ne peuven peuventt être être appliq appliqué uées es que que simul simulta tané néme ment nt sur sur toutes toutes les travées. travées. Répartition des charges charges et surcharges
Portées des travées
Plus de deux travées travées
Del/ll Del/ll travées travées
Travée Travée de rive
Chaque traVê.ll
2
MF=0,66 Ml
C ) Ih MF= ( 0,97 0,97 - 0,8 j2
variables
Travée courante
MF=
quelconque
( 1,04 1,04 - 0,6 0,6 T
) f.1 h
égales
IF= [1,04-0,4
0 + 0 , 3 ) 2 ]
III
MF= 0,64 Ml
uniforme variables ou sur chaque travée égales
M1,= 0,70 Ml
MF=0,76 Ml
MF= 0,56 0,56 Ml
uniforme, variables identique ou sur toutes égales les travées travées
MF= 0,69 Ml
MF= 0,69 0,69 Ml
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