Présentation

Article

1 - ANALYSE ET VÉRIFICATIONS

  • 1.1 - Effets d’actions – Combinaisons de charges
  • 1.2 - Notion d’analyse et de vérification
  • 1.3 - Idéalisation de la structure

2 - COMPORTEMENT DES STRUCTURES – MÉTHODES D’ANALYSE

  • 2.1 - Réponses linéaire et non linéaire des structures
  • 2.2 - Méthodes d’analyse globale
  • 2.3 - Choix d’une méthode d’analyse
  • 2.4 - Imperfections

3 - EXEMPLE D’APPLICATION

4 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : C2530 v1

Comportement des structures – Méthodes d’analyse
Analyse des structures

Auteur(s) : Nicolas BOISSONNADE

Date de publication : 10 août 2015

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

Cet article est consacré au comportement des structures et à la notion d'analyse globale. Il en détaille les différents types: 1er ou 2e ordre, élastique ou plastique. Il fournit également les méthodes de choix entre les divers outils d'analyse et leurs conséquences sur le dimensionnement. Il donne aussi les éléments pratiques nécessaires à une mise en oeuvre adéquate et concrète du processus d'analyse.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

Structures analysis

This paper concerns the behavior of structures and the choice of a method for global analysis. Different types are described: 1st or 2nd order, elastic or plastic. It also provides methods for choosing between the various analysis tools and their impact on the design. The practical elements needed for sound application are also provided.

Auteur(s)

  • Nicolas BOISSONNADE : Dr-Ing. en Sciences pour l’Ingénieur - Professeur à la Haute École d’Ingénieurs et d’Architectes de Fribourg (Suisse)

INTRODUCTION

Les structures métalliques sont généralement constituées de barres – souvent rectilignes – connectées les unes aux autres pour former la géométrie de la structure. Conjointement avec la définition des conditions d'appui et de liaisons entre éléments, elles forment le schéma statique de la structure qui définit et caractérise ses degrés de liberté, c'est-à-dire la manière dont elle enregistre des déplacements et se déforme sous l’effet des charges appliquées.

Dans son travail quotidien, l’ingénieur en charge du calcul d’un ouvrage se doit d’assurer la résistance et la stabilité de la structure pour les différentes phases de sa vie (montage, vie quotidienne, événements exceptionnels…). En pratique, cela s’effectue le plus souvent en deux étapes : une première phase d’analyse suivie d’une série de vérifications (cf. § 2).

L’analyse globale ou analyse structurelle permet de caractériser l’influence des actions extérieures (charges permanentes, climatiques, d’exploitation, etc.) dans les différents éléments, sections et assemblages de l’ossature, et elle est le plus souvent menée sur la totalité de la structure (ou éventuellement sur une sous-structure, cf. § 2.3.2) – c’est pour cette raison que l’on parle habituellement d’analyse globale.

Une fois l’analyse globale effectuée, la résistance des sections et des assemblages, ainsi que la stabilité des différents éléments constitutifs de la structure peuvent être vérifiées.

L’analyse globale peut être effectuée au moyen des méthodes élastique ou plastique (§ 3.2). On notera toutefois que si l’analyse plastique est en général plus économique, elle est sujette à des conditions d’application plus strictes. En fonction du type de structure, il est possible de mener l'analyse globale en ayant recours à une théorie du 1er ordre ou du 2e ordre (§ 3.3.2). Dans le premier cas, on se réfère à la géométrie initiale non déformée de la structure, alors que dans le cas d'une analyse au 2e ordre, la géométrie de la structure est suffisamment affectée par les effets d'actions pour qu'il soit nécessaire de tenir compte de la modification de la géométrie sous l’effet des charges appliquées.

D'une manière générale, il est toujours possible de mener une analyse élastique. Par ailleurs, l'analyse globale peut être fondée sur la théorie du 2e ordre, dans tous les cas et sans restrictions, mais ce n’est pas toujours indispensable. Par simplicité, la pratique courante consiste souvent à se limiter à une analyse globale élastique au 1er ordre (cf. § 3.2.1).

Cet article rassemble les notions et les concepts indispensables à une bonne maîtrise de cette phase d’analyse. On y traite notamment du choix de la méthode d’analyse (élastique ou plastique, au 1er ou au 2e ordre).

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

KEYWORDS

structures   |   stability   |   verifications

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-c2530


Cet article fait partie de l’offre

Les superstructures du bâtiment

(117 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation

2. Comportement des structures – Méthodes d’analyse

2.1 Réponses linéaire et non linéaire des structures

La figure 6 représente de manière schématique les différents types de réponses liées au comportement d’une structure en fonction de l’évolution de son chargement.

HAUT DE PAGE

2.1.1 Comportement linéaire

On admet qu'une structure suit un comportement linéaire (on dit aussi du 1er ordre) lorsque les déplacements (translations et rotations) varient linéairement avec les charges appliquées. Cela présuppose :

  • un matériau élastique linéaire (c'est-à-dire qui suit la loi de Hooke) ;

  • de petits déplacements (c'est-à-dire que l'influence de la déformée courante sur la distribution des sollicitations est négligeable).

Dans ces conditions, les contraintes, déformations, sollicitations et déplacements dus aux effets des différentes actions appliquées isolément peuvent être simplement additionnés en utilisant le principe de superposition. Ce dernier se révèle particulièrement utile en pratique pour déterminer la situation la plus sévère pour chaque section ou barre d’une structure.

Pour les structures présentant un comportement linéaire, on procède en général à une analyse globale dite au « 1er ordre », c'est-à-dire en prenant pour référence la géométrie non encore déformée de la structure. Cela signifie que l’on admet implicitement que la déformée, prise par la structure chargée, reste sans effet significatif sur la distribution des sollicitations. Cela suppose aussi une réponse linéaire des sections (par exemple à une sollicitation de flexion). Il en va de même pour les assemblages vis-à-vis d'un comportement linéaire.

Pour finir, on mentionne ici que l'analyse globale élastique linéaire est le type d'analyse le plus simple qui soit. C'est pourquoi elle constitue le type d’analyse qui est le plus commun et le plus utilisé en pratique.

HAUT DE PAGE

...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Les superstructures du bâtiment

(117 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Comportement des structures – Méthodes d’analyse
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - BOISSONNADE (N.), FLEISCHER (O.), FRANSSEN (J.M.), JASPART (J.P.), MAQUOI (R.), WEYNAND (K.) -   Design of Tubular Steel Structures – Training and Education for the Implementation of Eurocode  3.  -  CIDECT, Comité International pour le Développement et l’Étude de la Construction Tubulaire (2008).

  • (2) - MAQUOI (R.), JASPART (J.-P.) -   Cours de construction métallique.  -  Université de Liège (2002).

  • (3) -   Leçons ESDEP.  -  Disponibles à l’APK (http://www.apkweb.org).

  • (4) - TRAHAIR (N.S.), BRADFORD (M.A.), NETHERCOT (D.A.), GARDNER (L.) -   The Behaviour and Design of Steel Structures to EC3 (4th edition).  -  Taylor & Francis (2008).

  • (5) - BOISSONNADE (N.), GREINER (R.), JASPART (J.P.), LINDNER (J.) -   Rules for Member Stability in EN 1993-1-1.  -  Background documentation and design guidelines, Eds. Mem Martins, Portugal, E.C.C.S. – ISBN 92-9147-000-84, vol. 119, 259 pages (2006).

  • ...

NORMES

  • Eurocode 3 – Calcul des structures en acier. Partie 1-1 : Règles générales et règles pour les bâtiments. - NF EN 1993-1-1 AFNOR - Octobre 2005

  • Eurocode 3 – Calcul des structures en acier – Annexe Nationale à la NF EN 1993-1-1 :2005. Partie 1-1 : Règles générales et règles pour les bâtiments. - NF EN 1993-1-1/NA AFNOR - 31 Août 2013

1 Annuaire

HAUT DE PAGE

1.1 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)

HAUT DE PAGE

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Les superstructures du bâtiment

(117 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS