Aide au calcul de contraintes de cisaillement dues aux

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Transcript Aide au calcul de contraintes de cisaillement dues aux

AIDE AU CALCUL DE CONTRAINTES DE CISAILLEMENT
DUES AUX EFFORTS TRANCHANTS
Pour plus de détails, se référer au livre de Bazergui et al. : Résistance des matériaux, 3ème éd., pp. 83-89
οΏ½ correspond à l’aire du périmètre moyen. 𝒕𝒕𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏 et 𝒕𝒕𝒆𝒆𝒆𝒆𝒆𝒆𝒆𝒆𝒆𝒆𝒆𝒆𝒆𝒆 sont
Dans la feuille résultat #2, 𝑨𝑨
l’épaisseur de la poutre au plan neutre ou à l’extrémité. On a donc : 𝑑𝑑𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛 = 𝑀𝑀, 𝑀𝑀/2 π‘œπ‘œπ‘œπ‘œ 𝑒𝑒 et
𝑑𝑑𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒 = 𝑑𝑑 π‘œπ‘œπ‘œπ‘œ 𝑒𝑒 suivant les cas.
PROFILÉS 2 MC 460 x ?? []
La valeur de 𝐼𝐼𝑧𝑧𝑧𝑧 a été calculé pour la feuille de résultats #1 grâce aux tableaux en annexe B du syllabus.
β€’ Contrainte de cisaillement 𝝉𝝉𝒙𝒙𝒙𝒙 = 𝝉𝝉𝒛𝒛𝒛𝒛 (dans la semelle)
𝑑𝑑 βˆ’ 𝑑𝑑
𝑄𝑄 = 𝐴𝐴′ 𝑦𝑦� β€² = (2(𝑏𝑏 βˆ’ πœ”πœ”)𝑑𝑑) οΏ½
οΏ½
2
𝜏𝜏π‘₯π‘₯π‘₯π‘₯ =
𝑉𝑉𝑉𝑉
𝑉𝑉𝑉𝑉
=
𝐼𝐼𝑧𝑧𝑧𝑧 𝒕𝒕𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔 𝐼𝐼𝑧𝑧𝑧𝑧 (𝟐𝟐𝟐𝟐)
β€’ Contrainte de cisaillement 𝝉𝝉𝒙𝒙𝒙𝒙 = π‰π‰π’šπ’šπ’šπ’š (dans l’âme – plan neutre)
𝑄𝑄 = 𝐴𝐴1β€² 𝑦𝑦�1β€² + 𝐴𝐴′2 𝑦𝑦�2β€²
𝑑𝑑 βˆ’ 𝑑𝑑
𝑑𝑑 βˆ’ 2𝑑𝑑 1 𝑑𝑑 βˆ’ 2𝑑𝑑
𝑄𝑄 = (2𝑏𝑏𝑏𝑏) οΏ½
οΏ½ + 2 οΏ½πœ”πœ”
οΏ½οΏ½
οΏ½
2
2
2 2
𝑑𝑑 βˆ’ 2𝑑𝑑 2
𝑄𝑄 = 𝑏𝑏𝑏𝑏(𝑑𝑑 βˆ’ 𝑑𝑑) + πœ”πœ” οΏ½
οΏ½
2
𝜏𝜏π‘₯π‘₯π‘₯π‘₯ =
𝑉𝑉𝑉𝑉
𝑉𝑉𝑉𝑉
=
𝐼𝐼𝑧𝑧𝑧𝑧 𝒕𝒕âπ’Žπ’Žπ’Žπ’Ž 𝐼𝐼𝑧𝑧𝑧𝑧 (𝟐𝟐𝟐𝟐)
PROFILÉS HSS
Raisonnement similaire au profilé 2 MC 460 x ?? []
PROFILÉS S 460 x 81 I (poutres entières)
La valeur de 𝐼𝐼𝑧𝑧𝑧𝑧 et J sont dans les tableaux en annexe B du syllabus.
β€’ Contrainte de cisaillement 𝝉𝝉𝒙𝒙𝒙𝒙 = 𝝉𝝉𝒛𝒛𝒛𝒛 (dans la semelle)
𝑏𝑏 βˆ’ πœ”πœ”
𝑑𝑑 βˆ’ 𝑑𝑑
𝑄𝑄 = 𝐴𝐴′ 𝑦𝑦� β€² = οΏ½
𝑑𝑑� οΏ½
οΏ½
2
2
𝜏𝜏π‘₯π‘₯π‘₯π‘₯ =
𝑉𝑉𝑉𝑉
𝑉𝑉𝑉𝑉
=
𝐼𝐼𝑧𝑧𝑧𝑧 𝒕𝒕𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔 𝐼𝐼𝑧𝑧𝑧𝑧 𝒕𝒕
β€’ Contrainte de cisaillement 𝝉𝝉𝒙𝒙𝒙𝒙 = π‰π‰π’šπ’šπ’šπ’š (dans l’âme – plan neutre)
𝑄𝑄 = 𝐴𝐴1β€² 𝑦𝑦�1β€² + 𝐴𝐴′2 𝑦𝑦�2β€²
𝑄𝑄 = (𝑏𝑏𝑏𝑏) οΏ½
𝑑𝑑 βˆ’ 𝑑𝑑
𝑑𝑑 βˆ’ 2𝑑𝑑 1 𝑑𝑑 βˆ’ 2𝑑𝑑
οΏ½ + οΏ½πœ”πœ”
οΏ½οΏ½
οΏ½
2
2
2 2
𝑑𝑑 βˆ’ 𝑑𝑑
πœ”πœ” 𝑑𝑑 βˆ’ 2𝑑𝑑 2
𝑄𝑄 = (𝑏𝑏𝑏𝑏) οΏ½
οΏ½+ οΏ½
οΏ½
2
2
2
𝜏𝜏π‘₯π‘₯π‘₯π‘₯ =
𝑉𝑉𝑉𝑉
𝑉𝑉𝑉𝑉
=
𝐼𝐼𝑧𝑧𝑧𝑧 𝒕𝒕âπ’Žπ’Žπ’Žπ’Ž 𝐼𝐼𝑧𝑧𝑧𝑧 𝝎𝝎
PROFILÉS W 460 x 128
Raisonnement similaire au profilé S 460 x 81 I
PROFILÉS ½ S 460 x 81 I (demi poutres)
Pour les demi poutres ½ S 460 x 81 I, les valeurs de 𝐼𝐼𝑧𝑧𝑧𝑧 et J sont à diviser par 2 par rapport aux profilés
entiers. Les valeurs sont déjà pré-remplies dans le chiffrier Excel.
β€’ Contrainte de cisaillement 𝝉𝝉𝒙𝒙𝒙𝒙 = 𝝉𝝉𝒛𝒛𝒛𝒛 (dans la semelle)
𝑄𝑄1⁄2 = 𝐴𝐴′ 𝑦𝑦� β€² = οΏ½
𝜏𝜏π‘₯π‘₯π‘₯π‘₯ =
𝑏𝑏 βˆ’ πœ”πœ”
𝑑𝑑 βˆ’ 𝑑𝑑
𝑑𝑑� οΏ½
οΏ½ = 𝑄𝑄𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒
2
2
𝑉𝑉𝑄𝑄1⁄2
𝑉𝑉𝑄𝑄1⁄2
𝑉𝑉𝑄𝑄𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒
=
=
𝐼𝐼
𝐼𝐼𝑧𝑧𝑧𝑧,1⁄2 𝒕𝒕𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔 𝐼𝐼𝑧𝑧𝑧𝑧,1⁄2 𝒕𝒕
𝑧𝑧𝑧𝑧,𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒
𝒕𝒕
2
β€’ Contrainte de cisaillement 𝝉𝝉𝒙𝒙𝒙𝒙 = π‰π‰π’šπ’šπ’šπ’š (dans l’âme – plan neutre)
𝑄𝑄1⁄2 = 𝐴𝐴1β€² 𝑦𝑦�1β€² + 𝐴𝐴′2 𝑦𝑦�2β€²
𝑏𝑏
𝑑𝑑 βˆ’ 𝑑𝑑
πœ”πœ” 𝑑𝑑 βˆ’ 2𝑑𝑑 1 𝑑𝑑 βˆ’ 2𝑑𝑑
𝑄𝑄1⁄2 = οΏ½ 𝑑𝑑� οΏ½
οΏ½+οΏ½
οΏ½οΏ½
οΏ½
2
2
2 2
2 2
𝑄𝑄1⁄2
1
𝑑𝑑 βˆ’ 𝑑𝑑
πœ”πœ” 𝑑𝑑 βˆ’ 2𝑑𝑑 2
1
= οΏ½(𝑏𝑏𝑏𝑏) οΏ½
οΏ½+ οΏ½
οΏ½ οΏ½ = 𝑄𝑄𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒
2
2
2
2
2
𝜏𝜏π‘₯π‘₯π‘₯π‘₯ =
𝑉𝑉𝑄𝑄1⁄2
𝑉𝑉𝑄𝑄1⁄2
𝑉𝑉𝑄𝑄𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒
=
=
𝐼𝐼𝑧𝑧𝑧𝑧,𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒 𝝎𝝎
𝐼𝐼𝑧𝑧𝑧𝑧,1⁄2 𝑑𝑑âπ‘šπ‘šπ‘šπ‘š 𝐼𝐼 ⁄ �𝝎𝝎�
𝑧𝑧𝑧𝑧,1 2 𝟐𝟐
� 𝟐𝟐 �
2
BOGIES 2 MC 460 x 86 ][ (avec plaques de recouvrement)
La valeur de 𝐼𝐼𝑧𝑧𝑧𝑧 est calculé dans la partie « Calcul typique » en annexe B du syllabus.
β€’ Contrainte de cisaillement 𝝉𝝉𝒙𝒙𝒙𝒙 = 𝝉𝝉𝒛𝒛𝒛𝒛 (dans la semelle)
𝑄𝑄 = 𝐴𝐴′ 𝑦𝑦� β€² = (𝑏𝑏1 𝑑𝑑1 ) οΏ½
𝜏𝜏π‘₯π‘₯π‘₯π‘₯ =
𝑑𝑑 + 𝑑𝑑1
οΏ½
2
𝑉𝑉𝑉𝑉
𝑉𝑉𝑉𝑉
=
𝐼𝐼𝑧𝑧𝑧𝑧 𝒕𝒕𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔 𝐼𝐼𝑧𝑧𝑧𝑧 (πŸπŸπ’•π’•πŸπŸ )
β€’ Contrainte de cisaillement 𝝉𝝉𝒙𝒙𝒙𝒙 = π‰π‰π’šπ’šπ’šπ’š (dans l’âme – plan neutre)
𝑄𝑄 = 𝐴𝐴1β€² 𝑦𝑦�1β€² + 𝐴𝐴′2 𝑦𝑦�2β€² + 𝐴𝐴′3 𝑦𝑦�3β€² = β‹― (à compléter)
Inspirez-vous du calcul fait pour la 2 MC 460 x ?? []
𝜏𝜏π‘₯π‘₯π‘₯π‘₯ =
𝑉𝑉𝑉𝑉
𝑉𝑉𝑉𝑉
=
𝐼𝐼𝑧𝑧𝑧𝑧 𝒕𝒕âπ’Žπ’Žπ’Žπ’Ž 𝐼𝐼𝑧𝑧𝑧𝑧 (𝟐𝟐𝟐𝟐)
Quelques propriétés