developpement d’un dossier et module de traitement d’assemblages de treillis plans

1. MEMOIRE DE PROJET DE FIN DETUDES DEVELOPPEMENT DUN DOSSIER ET MODULE DE TRAITEMENT DASSEMBLAGES DE TREILLIS PLANS SPECIALITE GENIE-CIVIL 06 JUIN 2014 Auteur : MIGNEN Franois-Xavier Elve ingnieur en 5me anne lINSA de Strasbourg Spcialit Gnie-Civil, Option Construction Tuteur Entreprise : LUCIANI Jean-Franois Chef de Projet au Cabinet Jaillet Rouby Tuteur INSA de Strasbourg : GUYVARCH Bertrand Professeur Agrg de Gnie Civil

2. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 2 REMERCIEMENTS Je remercie tout particulirement Mr Florent MILLOT, directeur du bureau, pour mavoir accueilli au sein du Cabinet JAILLET-ROUBY durant ces 5 mois de projet de fin dtudes. Je remercie galement mon tuteur de stage en entreprise, Mr Jean-Franois LUCIANI, pour mavoir suivi tout au long de ce stage, pour ses conseils et recommandations ainsi que pour la clart de ses explications. De manire similaire, je remercie mon tuteur de stage INSA, Mr Bertrand GUYVARCH, pour avoir suivi mon projet avec attention, pour tre rest disponible et mavoir donn de nombreux conseils et remarques constructives. Je tiens enfin remercier lensemble de lquipe JAILLET-ROUBY pour leur accueil chaleureux, leur attention et pour tre rest disponible et prt me consacrer du temps pour rpondre mes questions malgr une charge de travail parfois importante.

3. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 3 RESUME Le prsent document est une synthse des travaux effectus au cours de ce Projet de Fin dEtudes au sein du cabinet JAILLET ROUBY bas Orlans, sur la priode du 27 Janvier au 16 Juin 2014. Le Cabinet JAILLET-ROUBY, bureau dtudes spcialis en construction mtallique, a cr de multiples outils de calculs et dveloppe constamment de nouveaux modules de traitement dassemblages ou autre lment. Actuellement, ltude des assemblages se fait manuellement et au cas par cas. Il est donc question de crer des outils simples dutilisation pour automatiser les vrifications effectuer et ainsi faire gagner du temps aux ingnieurs du bureau. Cest dans cette optique que sinscrit ce projet de fin dtudes, dont les objectifs principaux sont les suivant: Dveloppement dun dossier thorique sur les assemblages de treillis plans constitus de goussets souds sur membrure, dclisses et de barres (montants et diagonales) formes de cornires, profils en I, H ou tubulaires. Ce dossier thorique reprend lensemble des dmarches de calculs raliser pour calculer la rsistance dun assemblage seffectuant lment par lment en partant du gousset aux extrmits des barres attaches. Il est galement agrment de plusieurs exemples dapplication et lensemble des articles concerns de la NF EN 1993, ddie la construction mtallique, y sont soigneusement rfrencs. Dveloppement dun module de vrification dassemblages sur les bases du dossier thorique. Ce dernier, cr sous la forme dun fichier Excel, permet galement de rdiger une note dassemblage et de vrifier lensemble des critres de rsistance de chaque lment dattache, allant des soudures sur membrures aux extrmits des barres. Dveloppement dun module daide au dimensionnement directement intgr au fichier Excel voqu ci-dessus ainsi que des abaques pour simplifier la conception des assemblages. Enfin, ce PFE est aussi loccasion de travailler ponctuellement sur les projets en cours du Cabinet, ce qui permet a fois de dcouvrir le rle et les tches quotidiennes dun ingnieur en bureau dtudes, et davoir quelques rfrences supplmentaires pour dvelopper un module de traitement dassemblages.

4. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 4 ABSTRACT This document deals with the work carried out during the entire period of this internship within JAILLET-ROUBY, an office based in Orlans, between the 27th of January and the 16th of June. JAILLET-ROUBY, a civil engineering office specialized in steel construction, creates many calculate tools and is developing some new tools for wire connection. Up to now, connection studies were manually tested, case by case. It is why the office has undertaken the creation of simple calculate tools, in order to save time. Therefore, this final year project enters in this context and aims at the following points: Developing a technical file on truss connection made of gussets welded on chord, fishplate and lattices. The theoretical file includes the calculation processes to determine the strength of a connection, element by element. It includes several examples of implementation and Eurocodes references, coming from the NF EN 1993, which concerns steel construction; Developing a calculation tool for wire connections based on the theoretical file. It has been created as an Excel file and allows to write a calculation report and check the different resistance criteria for each part of the connection; Developing an interface for dimensioning connections, included in the calculation tool. At least, this final year project is an opportunity to work from time to time on projects under way, which allows to discover the different roles of an engineer in a civil engineering office. It has been a way to learn several useful references for the development of the calculate tool too. MOTS CLS Assemblage Gousset Treillis plans Dimensionnement Vrification aux Eurocodes Module Excel

5. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 5 SOMMAIRE Remerciements..................................................................................................................................... 2 Rsum.................................................................................................................................................. 3 Abstract .................................................................................................................................................. 4 Mots cls................................................................................................................................................ 4 1. Introduction.................................................................................................................................... 7 2. Prsentation de lentreprise ........................................................................................................ 8 2.1. Un bureau dtudes spcialis dans la charpente mtallique ....................................... 8 2.1.1. Vocation de lentreprise ............................................................................................... 8 2.1.2. Qualifications de lentreprise....................................................................................... 8 2.1.3. Organisation de lentreprise ........................................................................................ 9 2.1.4. Quelques chiffres financiers sur lentreprise........................................................... 10 2.2. Un bureau dtude en charge de grands projets de construction ............................... 10 2.2.1. Missions de lentreprise ............................................................................................. 10 2.2.2. Comptences de lentreprise .................................................................................... 11 3. Problmatique et objectifs du projets ...................................................................................... 12 3.1. Contexte Domaine dapplication ................................................................................... 12 3.2. Quelques prcisions sur les treillis................................................................................... 15 3.3. Le dossier thorique de calculs dassemblage de treillis ............................................. 16 3.4. Le module de vrification dassemblage......................................................................... 18 3.5. Le module daide au dimensionnement .......................................................................... 18 4. Etudes antrieures ..................................................................................................................... 20 5. Logiciels utiliss.......................................................................................................................... 21 5.1. Inventaire des logiciels utiliss ......................................................................................... 21 5.2. Quelques dtails sur le logiciel HERGOS....................................................................... 22 6. Dveloppements et rsultats .................................................................................................... 24 6.1. Le dossier thorique........................................................................................................... 24 6.1.1. Plage dapplication des assemblages ..................................................................... 24 6.1.2. Vrification des sections Critiques ........................................................................... 25 6.1.3. Critres de rsistance individuels des boulons...................................................... 26 6.1.4. Critre de rsistance au cisaillement de bloc......................................................... 27 6.1.5. Vrification du gousset larrachement.................................................................. 28 6.1.6. Vrification des goussets aux instabilits ............................................................... 28

6. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 6 6.1.7. Exemples dapplication .............................................................................................. 29 6.2. Premier module daide au dimensionnement................................................................. 30 6.3. Le module de traitement dassemblages ........................................................................ 32 6.4. Correction et validation du module de calculs................................................................ 35 6.5. Module de prdimensionnement Conditions pratiques ............................................. 35 6.6. Rdaction dun dossier support au module de prdimensionnement ........................ 39 6.7. Evolutions et dveloppements envisageables ............................................................... 39 7. Comptences acquises ............................................................................................................. 40 7.1. Synthse des comptences acquises............................................................................. 40 7.1.1. Connaissances thorique .............................................................................................. 40 7.1.2. Connaissances pratiques............................................................................................... 40 7.1.3. Exprience en entreprise............................................................................................... 41 7.2. Un point sur les travaux de production effectus........................................................... 41 7.2.1. Rdaction dune note de faisabilit............................................................................... 41 7.2.2. Prdimensionnement de systmes dtaiement .......................................................... 43 7.2.3. Dimensionnement dassemblages Poutre-Poutre ........................................................ 44 7.2.4. Etude de conception dune charpente mtallique........................................................ 45 8. Conclusion ................................................................................................................................... 48 Bibliographie........................................................................................................................................ 49 Table des Illustrations et Tableaux .................................................................................................. 50 Table des Annexes............................................................................................................................. 51

7. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 7 1. INTRODUCTION Le Cabinet JAILLET-ROUBY est engag dans la ralisation de nombreux projets denvergure en France mais aussi au niveau international. Lentreprise a par ailleurs t fortement sollicite pour raliser de nombreuses tudes de faisabilit ou dexcution sur les stades accueillant lEuro 2016. Lenvergure des ouvrages raliss pousse lentreprise innover et dvelopper constamment de nouveaux outils de calculs. Cest ainsi qua t dvelopp le logiciel HERGOS et de multiples modules de traitement complmentaires notamment sur le logiciel Excel. Le passage aux Eurocodes galement contraint le Cabinet JAILLET-ROUBY raliser de nombreux travaux pour faire voluer lensemble de ses modules de calculs. Cest ainsi que le Cabinet, spcialise dans la construction mtallique, a entrepris de faire travailler plusieurs ingnieurs et stagiaires en fin dtudes sur la mise jour de ses logiciels de calculs et modules de traitement dassemblages ou autre. Le but est galement de crer de nouveaux outils pour amliorer les rendements de travail et optimiser les tudes menes sur leurs diffrents projets. Dans cette dmarche, le but de ce projet de fin dtudes est de dvelopper un outil de calculs pour des assemblages de treillis plans enfourchs sur gousset. Les possibilits dassemblages se veulent assez larges, avec 3 types de goussets diffrents, plusieurs possibilits de gomtries de nuds et un large ventail de choix de profils pour les barres attaches. Seront dtaills dans ce mmoire la problmatique et les objectifs du sujet, les tudes antrieures et celles menes ainsi que les outils de travail, les dveloppements raliss et les rsultats obtenus. Une partie est galement consacre aux connaissances acquises et aux projets sur lesquels jai eu loccasion de participer.

8. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 8 2. PRESENTATION DE LENTREPRISE 2.1. UN BUREAU DETUDES SPECIALISE DANS LA CHARPENTE METALLIQUE 2.1.1. VOCATION DE LENTREPRISE Le Cabinet JAILLET-ROUBY a t fond en 1961. Il est membre de la CINOV (fdration des syndicats des mtiers de la prestation intellectuelle du Conseil, de lIngnierie et du Numrique), de lAssociation Internationale des Ponts et Charpentes, et de lAssociation Franaise de Gnie Civil. Lentreprise est indpendante de toute firme industrielle, commerciale ou bancaire. Le bureau dtudes a pour vocation la conception, ltude et lassistance de sa clientle dans la ralisation douvrages mtalliques ou douvrages mixtes mettant en uvre des techniques labores : Grandes ossatures de stade ; Grandes ossatures industrielles (Industrie lourde Centrales thermiques et nuclaires Industrie aronautique) ; Ouvrages dart et ouvrages spciaux ; Ossatures dimmeubles ; Btiments industriels et dhabitation ; Rnovation Rhabilitation. Il travaille la ralisation douvrages pour de nombreux clients tels quEDF, Airbus, Vinci, etc. 2.1.2. QUALIFICATIONS DE LENTREPRISE Le Cabinet est qualifi par lOPQIBI (Organisme Professionnel de Qualification des Ingnieurs Conseils et Bureaux dEtudes Techniques du Btiment et des Infrastructures), pour les rubriques suivantes : 1204 : Etude de structures mtalliques courantes 1205 : Etude de structures mtalliques complexes

9. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 9 2.1.3. ORGANISATION DE LENTREPRISE Environ 15 ingnieurs dtudes, dont la moyenne dge est dune trentaine dannes, travaillent au sein de lentreprise. Leur formation se poursuit grce aux conseils des Directeurs et Chefs de Projet et aux quelques formations effectues par M. Florent MILLOT, directeur dagence. Sur ce point, on peut insister sur limportance accorde la formation continue au sein du bureau. Les ingnieurs les plus expriments tels que Mr LUCIANI et Mr MILLOT sont trs attentifs aux questions des autres. De plus, chacun ayant une spcialit, telles que des connaissances particulires sur la conception des assemblages ou le code VBA, on peut observer de nombreux changes au sein de lquipe. Lorganigramme ci-dessous tente de schmatiser au mieux la place et le rle de chaque personne. FIGURE 1 : ORGANIGRAMME NON NOMINATIF DU CABINET JAILLET-ROUBY Il est nanmoins important de spcifier quil sagit bien dune organisation thorique. En effet, le service est relativement flexible et les quipes sont rorganises en fonction des projets et des comptences de chacun. Chaque chef de projet dirige une ou plusieurs tudes en mme temps. Les tudes dexcution ncessitent globalement entre 4 et 5 ingnieurs, tandis quune tude de conception ncessite aux alentours de 2 ingnieurs. Cette dernire ne demande en effet pas le mme niveau de dtails. Les ingnieurs dtudes travaillent la plupart du temps avec le mme directeur de projet mais peuvent tre sollicits par un autre responsable selon les urgences traiter. En termes de qualit, lorganisation mise en place par lentreprise depuis plus de 10 ans pour la conduite de grands projets industriels de type nuclaire est sans cesse amliore. Elle respecte les principes de la NF EN ISO 9001 (version 2008, certifie par lorganisme BSI). Enfin, les horaires de travail sont trs flexibles et varient donc en fonction des prfrences de chacun et des urgences traiter. Les plages horaires fixes restent toutefois 9h-12h et 14h- 17h. En dehors de ces horaires, lorganisation est laisse libre. Consquence directe ou non de cette flexibilit, limplication des employs est importante avec des horaires parfois tardifs.

10. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 10 2.1.4. QUELQUES CHIFFRES FINANCIERS SUR LENTREPRISE Au 31/12/2012 (source SOCIETE.COM), le chiffre daffaires tait de 3.257.600 euros. 2.2. UN BUREAU DETUDE EN CHARGE DE GRANDS PROJETS DE CONSTRUCTION 2.2.1. MISSIONS DE LENTREPRISE En apportant une indpendance complte vis--vis des fournisseurs, par la matrise de la technique et de la conception, et en garantissant la plus grande confidentialit pour tous les projets sensibles, par la transparence de ses engagements, le Cabinet JAILLET-ROUBY peut raliser tout ou partie des missions suivantes : Au stade prliminaire : o Aide la conception architecturale ; o Etude de faisabilit ; o Comparaison de solutions ; o Etudes davant-projet ; o Estimation des investissements ; Au stade consultation des entreprises : o Dossier de Consultation des Entreprises ; o Cahier des Charges ; o Devis descriptif ; o Bordereau de prix ; o Analyse des offres. Au stade excution : o Etudes compltes ; o Notes de calculs ; o Assemblages types ; o Avant mtrs ; o Plans directeurs. Au titre dune assistance technique : o Expertises ; o Audits ; o Conseils techniques ; o Gestion de contentieux techniques ; o Contrles ; o Assistance la matrise douvrage.

11. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 11 FIGURE 2 : MUSEE DES CONFLUENCES DE LYON 2.2.2. COMPETENCES DE LENTREPRISE Le Cabinet est apte prendre en charge des projets comprenant les calculs suivants : Calculs au sisme ; Calculs la fatigue ; Calculs lincendie ; Calculs au choc ou lexplosion ; Calculs aux vibrations ; Ouvrages suspendus par cbles ; Ossatures lances de trs grande porte ; Ossatures chaudronnes ncessitant la matrise des technologies de soudage ; Etc. Les ingnieurs de lentreprise matrisent les diffrents rglements de calculs, franais ou europens, pour la vrification des structures : CM66 ; Additif 80 ; PS 92 ; Rglement des ponts et Chausses ; Code SNCT ; Rglement Incendie ; DTU ; Rgles FEM ; Recommandations CECM, SESTRA, CTICM ; Eurocodes EC1, EC3, EC4, etc. Dans le cas de projets ltranger, les rglements du pays en question sont galement utiliss : Normes amricaines (AISC, UBC, AWS,) ; Normes anglaises BS ; Normes allemandes DIN ; Autres normes : Suisse SIA, Belgique NBN, Philippines NSCP, Mexique, Inde IS, etc. Quelques exemples de projets raliss : Usine Clment Ader: (1988 1990) Missions : Etudes davant-projet, excution et contrle suivant les cas. Stade dIstanbul : (2000 2002) Missions : Etudes davant-projet et dexcution des structures mtalliques. Muse des confluences de Lyon: (2005 2013) Missions : Conception et ralisation de la charpente mtallique. Tour D2 : (2011 2013) Missions : Etudes dexcution.

12. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 12 3. PROBLEMATIQUE ET OBJECTIFS DU PROJETS Toute tude de structure dbute par une modlisation de louvrage sur logiciel (Robot ou plutt HERGOS dans notre cas), sur laquelle on teste un ensemble de cas de charges pralablement dfini dans une note dhypothses (charges permanentes, dexploitation, de neige, vent, temprature et sisme). Le calcul des sollicitations dans les barres permet ensuite de dterminer les efforts soumis aux nuds dattache. Lobjet de ce projet intervient ce niveau dtude, avec la ralisation dun module de vrification automatique dassemblages partir des efforts dduits des descentes de charges. Ce module est complt par un outil daide au dimensionnement. Lensemble est cr sous Excel et repose sur les normes Europennes NF EN 1993 nonces avec les rfrences bibliographiques. Les dmarches de calculs, les rfrences normatives ou encore des exemples dapplication servant illustrer les processus dcrits sont rdigs et regroups au sein dun dossier technique de validation. Le dossier ralis sert de support au module de vrification automatique sur Excel. 3.1. CONTEXTE DOMAINE DAPPLICATION On peut distinguer plusieurs types dattaches suivant les lments relis : Appui au sol d'un poteau ; Liaison poteau-poteau ; Liaison poteau-poutre ; Liaison poutre-poutre ; Liaison des barres de treillis ; Liaison poutre-voile en bton arm ; Nud dans les structures spatiales. Vient ensuite le choix dassemblages par soudure ou boulonns. Ce module de traitement ne concerne nanmoins que les assemblages boulonns de barres de treillis sur goussets enfourchs.

13. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 13 FIGURE 3 : REPERAGE DES DIFFERENTS ELEMENTS DUN ASSEMBLAGE SUR GOUSSET Il est important de prciser que les vrifications effectues ne concernent que les diagonales, montants et goussets, directement souds sur membrure. Les membrures ne font quant elle pas partie de ltude et sont lobjet de calculs supplmentaires dont on ne se proccupe pas ici. Les assemblages concerns par ltude se retrouvent essentiellement sur les treillis plans suivants (les plus courants): Treillis type PRATT (Treillis en N) Treillis type WARREN (Treillis en V)

14. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 14 Treillis type WARREN avec montants Le tableau suivant numre quant lui lensemble des barres pris en compte : TABLEAU 1 : INVENTAIRE DES PROFILES PRIS EN COMPTE PAR LE MODULE DE VERIIFICATION

15. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 15 3.2. QUELQUES PRECISIONS SUR LES TREILLIS Les barres de treillis travaillent essentiellement en traction / compression ce qui correspond parfaitement au domaine dutilisation des assemblages concerns par ce dossier. Les mthodes de calculs defforts simplifies sont principalement bases sur lhypothse de nuds articuls (mthode des nuds et de Ritter). La prsence de nuds rigides ne change que trs peu la distribution des efforts, avec seulement lapparition de moments de flexion secondaires. Les efforts normaux peuvent tre considrs comme quasiment identiques. Une tude cite par le projet SKILLS mene en partie par le CTICM (Rfrence bibliographique n5) montre effectivement que les moments dextrmit de barres de treillis sont du mme ordre de grandeur que les moments sous poids propre lorsque lon utilise des attaches rigides. FIGURE 4 : EXEMPLE DE TREILLIS DE TYPE WARREN Lhypothse de diagonales bi-articules est ainsi plus quacceptable. Elle confirme de fait quil ny a pas besoin daccorder beaucoup dimportance aux courbes moment/rotation et aux calculs de rigidit tels quon peut le concevoir pour des attaches poutre-poteau par platines. Nota : Pour des assemblages par platines, utiliss par exemple pour une liaison poutre- poteau ou poutre-poutre, on peut distinguer 2 tapes de calculs principales. La premire consiste vrifier les capacits rsistantes de lensemble des pices de lattache. La seconde consiste dterminer la rigidit de lassemblage, cette dernire tant lorigine du comportement de la structure et peut modifier considrablement la distribution des contraintes.

16. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 16 Larticle 5.1.5 de la NF EN 1993 1-8 confirme galement la possibilit de dterminer la distribution des efforts normaux dans les barres de treillis en considrant les nuds comme articuls et en ngligeant les moments dus la rigidit des assemblages sous certaines conditions. Il est en effet utile de prciser quune excentricit des barres trop importante par exemple peut entrainer des moments rsiduels. En revanche, le jeu introduit par des attaches boulonnes (avec boulons cisaills) telles que celles dcrites prcdemment a une incidence sur la flche mi-porte dune poutre treillis quil convient de prendre en compte. Cette incidence ne sera toutefois pas traite dans ce dossier, concentr essentiellement sur les nuds dattache. 3.3. LE DOSSIER THEORIQUE DE CALCULS DASSEMBLAGE DE TREILLIS Il sagit, dans ce dossier, de regrouper lensemble des dmarches de calculs effectuer pour vrifier les assemblages de treillis sur gousset. Les calculs de rsistance dun assemblage se font sur la base des rsistances individuelles de chacun de ses composants et le guide technique ralis sappuie sur une analyse lastique linaire. Ce choix est justifi de la manire suivante : Marge de scurit supplmentaire (Il est toujours plus dangereux de travailler dans le domaine plastique en construction mtallique. On prfre donc lviter) ; Connaissances du comportement plastique des assemblages sur gousset restreintes. Ce travail ncessiterait une classification des sections et une connaissance plus approfondie des modes de rupture ; Simplification des mthodes danalyse et de calculs. Nota : Les assemblages poutre-poteau ou poutre-poutre par platines ont fait lobjet dtudes plus dtailles, avec une classification des diffrents modes de ruine et un reprage des rotules plastiques potentielles. Une srie dexemples dapplication vient tayer le dossier thorique, en illustrant les procdures de calculs. Les principales tapes de vrification dun assemblage sont quant elles rsumes ci-aprs.

17. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 17 1-Caractristiques des assemblages Caractristiques des sections nettes et brutes aux extrmits des barres Caractristiques des sections nettes et brutes des clisses (si profils tubulaires, I ou H) Caractristiques gomtriques du gousset Sollicitations dans les assemblages: assemblage appropri aux charges appliques? 2- Vrification des soudures du gousset Calculs des efforts dans les soudures et application du critre de Von Miss 3- Vrification globale des sections transversales du gousset S'applique uniquement aux goussets de type A. Calcul des efforts dans les sections concernes en prenant en compte l'excentricit si besoin Critre de rsistance au cisaillement horizontal et vertical 4- Vrification locale des sections transversales du gousset S'applique tout type de gousset Dtermination des sections rduites au terme de chaque attache suivant la mthode de Whitmore Calcul des efforts sur sections rduites + application du critre de Von Mises Vrification au flambement pour les barres comprimes 5- Vrification des boulons Caractristiques et dispositions gomtriques Rpartition des efforts Rsistance au cisaillement Rsistance la pression diamtrale Rsistance au glissement si boulons prcontraints Vrification du cisaillement de bloc sur les exremits des barres + gousset 6- Vrification des sections critiques des extrmits des barres Sections aux extrmits des barres Sections des clisses (si profils tubulaires, I ou H) 7- Vrification des soudures de barres S'applique uniquement aux profils tubulaires possdant plusieurs cordons de soudure entre le tube et les plaques d'about.

18. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 18 3.4. LE MODULE DE VERIFICATION DASSEMBLAGE Ce module, ralis sur le logiciel Excel, reprend lensemble des procdures de calculs dcrites dans le dossier thorique, effectues selon le type de barre et dassemblage en question. Il est constitu dune page dentre de donnes couples avec une page de sortie o sont exposes lensemble des vrifications effectues et les rsultats obtenus, les critres de validation des lments choisis en fonction des efforts entrs, . Une fentre rassemblant lensemble des rsultats avec une mise en forme standard de note de calcul a galement t insre pour gagner du temps. 3.5. LE MODULE DAIDE AU DIMENSIONNEMENT Il sert fixer automatiquement et de manire optimale un certain nombre de caractristiques dassemblage en fonction des paramtres dentre. Un premier module a tout dabord t ralis pour dimensionner les exemples dapplication du dossier technique. Suite la constatation de plusieurs lacunes, un second a t cr et directement intgr au module de vrification nonc ci-dessus, dans loptique de gagner du temps lors des tudes de conception. Paramtres dentre initiaux: Type de gousset (A, B ou C) ; Type de nud (KT, N, T, K) ; Nuance dacier ; Sollicitations appliques au centre de lassemblage ; Type et longueur des barres (montants et diagonales) ; Angles des barres Classes de boulon (et indication quant une ventuelle prcontrainte) ; Nombre de lignes et colonnes de boulons ; Un aperu de linterface dentre est reprsent en figure 4. Nota : les nuances dacier et classes de boulons sont souvent fixes au pralable pour lensemble dun projet de manire pratique pour viter toute confusion lors de la ralisation de louvrage. Paramtres de sortie: Catgorie de boulon ; Epaisseur des platines (pour les tubes), des clisses et du gousset ; Epaisseur des cordons de soudure (entre le gousset et la membrure et dans certains cas entre les platines et profils tubulaires) ; Largeur et longueur des platines, clisses et gousset.

19. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 19 FIGURE 5 : INTERFACE DU MODULE DE PREDIMENSIONNEMENT Il est possible dexporter les donnes ainsi prdimensionnes en lanant une macro (associe au bouton de contrle EXPORTER DANS DONNEES ENTREE visible ci- dessus) ou encore de lancer directement une vrification dtaille.

20. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 20 4. ETUDES ANTERIEURES Plusieurs tudes similaires ont dj t ralises par le cabinet JAILLET-ROUBY, notamment sur les assemblages par platines ou encore le dveloppement dune mthode de vrification selon les Eurocodes des barres de treillis formes de cornires. Sans donner dinformations prcises concernant les assemblages de treillis sur gousset, elles permettent nanmoins de visualiser les dmarches suivre et la forme donner au module de vrification. Les tudes les plus intressantes pour ce sujet concernent les assemblages utiliss pour les nuds de charpente de lArche de confinement de la centrale de Tchernobyl sur laquelle le Cabinet JAILLET-ROUBY a travaill. FIGURE 6 : EXEMPLE DE NUD DATTACHE SUR GOUSSET UTILISE SUR LARCHE DE TCHERNOBYL On y voit apparaitre lensemble des calculs effectuer dans le cas dattaches par clissage de profils tubulaires CHS sur gousset. Les nuds exposs sont en 3 dimensions ce qui complique ltude lors de la vrification des goussets. Les conditions gomtriques permettaient malgr tout dviter tout calcul de stabilit au flambement du gousset, partie quil a fallu traiter dans le guide technique ralis pendant ce PFE, puisquil est primordial denvisager lensemble des cas. Un autre projet de fin dtudes ralis en 2003 sur le dveloppement du logiciel HERGOS et les assemblages de cornires sur gousset a galement t bien utile llaboration du guide technique, mme si les normes alors utilises viennent de la rglementation CM66 et non des Eurocodes. Il a donc t possible de sappuyer sur plusieurs tudes complmentaires pour rdiger un dossier technique global. LONGITUDINAL BEAM PLA BRACING PLAN VIEW MAIN VIEW-ARCH PLAN (VERTICAL PLAN) Plate V Plat B1 Plate B2 Plate L1Plate L4 Plate L2Plate L3 Beam 01 Beam 04 Beam 03 Beam 05 Beam 02 Beam 06 Beam 12 Beam 03 Beam Beam 01 Beam 10 Beam 06 Beam 11 Beam 9 Beam 07 Beam 8 Beam 02

21. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 21 5. LOGICIELS UTILISES 5.1. INVENTAIRE DES LOGICIELS UTILISES Dune manire gnrale, les principaux logiciels utiliss par le Cabinet JAILLET-ROUBY sont les suivants : Logiciels de calculs : o HERGOS ; o Robot Structural Analysis (Autodesk) ; o Excel. Logiciels de dessin : o Draft Sight (Dassault Systmes) ; o AutoCAD (Autodesk) ; o Revit (Autodesk) ; o Tekla ; o Rhino. Dans le cadre de cette tude, il a t fait usage du logiciel HERGOS pour modliser les treillis reprsents au paragraphe 3.1. Il a ainsi t plus rapide de dterminer les diffrents cas dassemblage donns en exemple la fin du dossier thorique, grce lentre de cas de charges simples et la dtermination des efforts dans les barres. Lensemble des schmas prsents dans le dossier technique et les feuilles de calculs Excel sont quant eux raliss sur Draft-Sight, un quivalent du logiciel AutoCAD. Enfin, lusage du langage VBA sous Excel a t trs utile (sinon indispensable) pour la ralisation dun module de vrification et daide au dimensionnement. Il est particulirement difficile de se passer dune macro lorsquil sagit de trier et slectionner certaines donnes en fonction des paramtres initiaux. Dans le cas du module de traitement dassemblages, il est question de slectionner les paramtres dune barre dans un catalogue des profils, lancer une srie de calculs en fonction du problme dfini ou encore grer une interface graphique (couleurs de fond, mots davertissement, nettoyage des cellules, remplissage de tableaux rcapitulatifs,) chose presque impossible raliser sans script VBA.

22. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 22 5.2. QUELQUES DETAILS SUR LE LOGICIEL HERGOS Le logiciel HERGOS a t conu et dvelopp depuis plus de 15 ans par le Cabinet JAILLET-ROUBY. Son noyau de calcul est directement extrait du logiciel Hercule de Socotec. Il permet de modliser tout type de structure, avec vrification automatique selon diffrentes normes (CM66, AISC, Eurocode 3). Le logiciel calcule des structures barres, avec possibilit danalyses lastiques linaires et non linaires, ou encore en 3D. Il comporte de multiples fonctions de cration et modification des nuds, des barres, des chargements, des liaisons, de visualisation du modle, ddition En sortie, le logiciel peut diter plusieurs informations : les ractions, les dplacements, les dformations et ce pour chaque nud et chaque cas de charge. FIGURE 7 : VUE DE LINTERFACE DU LOGICIEL HERGOS Cet outil est adapt aux diverses difficults rencontres sur des structures trs complexes. Cela a permis dintgrer de nouvelles fonctions directement lies au mtier. Hergos a t dvelopp pour faciliter lutilisation du logiciel Hercule, puissant et fiable, mais avec une interface peu conviviale.

23. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 23 Le chemin quemprunte le logiciel est prsent sur lorganigramme de la figure 5. Lutilisateur cre son modle dans linterface (A), il lance le calcul et le logiciel de base Hercule calcule le modle (B). Suite cela, le module de vrification (C) permettra de vrifier si le module est conforme aux normes. Si le modle lest, lutilisateur rdige sa note de calcul. Si ce nest pas le cas, il remodifie le modle (A), puis relance ses calculs (B+C). FIGURE 8 : ORGANIGRAMME DE FONCTIONNEMENT DU LOGICIEL HERGOS Il est galement utile de spcifier que lorientation des repres utiliss dans le dossier thorique ralis nest pas conforme lEurocode mais ce logiciel, cr antrieurement. Ce choix vient donc dun souci de clart dutilisation pour lensemble des ingnieurs du bureau, habitus au logiciel HERGOS. FIGURE 9 : ORIENTATION UTILISEE PAR LE LOGICIEL HERGOS HERGOS HERCULE HERGOS Cration du modle Calcul des sollicitations Module de vrification A B C xz y

24. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 24 6. DEVELOPPEMENTS ET RESULTATS La premire partie du stage a t consacre principalement au dveloppement du dossier thorique avant la ralisation dun fichier Excel reprenant lensemble des calculs en 2nde priode. Les dernires semaines ont quant elles davantage t consacres la finition et au dveloppement ergonomique du module de traitement dassemblages. 6.1. LE DOSSIER THEORIQUE Les vrifications effectues sur les assemblages sont clairement dfinies dans les Eurocodes. Malgr tout, certaines parties ont fait lobjet dun raisonnement plus particulier. Le contenu du dossier thorique dcrit dans les paragraphes prcdents sappuie sur les critres donnes par la NF EN 1993. Le raisonnement danalyse vient essentiellement du fait que chaque composant doit tre vrifi individuellement. Les vrifications effectuer sont dcrites dans les paragraphes suivants, mme si les dtails de calculs ne sont consultables quen ANNEXE 7 pour viter de surcharger ce document. 6.1.1. PLAGE DAPPLICATION DES ASSEMBLAGES Avant tout calcul de rsistance dun assemblage, il convient de sassurer que ce dernier satisfait aux conditions du projet. Pour les assemblages de barres de treillis, on considre en effet que certaines sollicitations sont nulles, notamment certains efforts tranchants et moments. FIGURE 10 : REPRESENTATION DUN ASSEMBLAGE DE CORNIERES LDD SUR GOUSSET Afin de valider le choix conceptuel dune attache de treillis sur gousset, on doit rpondre aux conditions suivantes : 0 ( ) 0 0

25. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 25 On souhaite donc sassurer que les efforts appliqus respectent ces conditions. Nanmoins, il y a toujours la prsence defforts rsiduels dans les barres, le zro absolu nexiste pas. Il faut donc trouver une valeur de rfrence (en particulier pour la rentrer dans le module de vrification sous Excel qui, lui, ne connait pas de peu prs nul ) pour que ce dernier valide ou non le choix dun assemblage. Dans le cas defforts de torsion trop importants par exemple, il est conseill de modifier la conception de lattache. Pour les efforts tranchants rsiduels on pourra choisir comme rfrence le poids propre des barres (on le retrouve notamment pour les treillis plats horizontaux) affect dun coefficient 1.3, soit 10% de plus pour prendre en compte le poids des soudures ou autre lment dattache et 20% de marge supplmentaire. Quant aux moments selon laxe y et de torsion, on envisage dans un premier temps dutiliser le taux de travail, limit 20 % des capacits totales de lassemblage (ou clisses selon les cas dtude). Ces ordres de grandeurs ne sont cependant pas entirement justifis pour lheure et peuvent tre amens changer. Leur principe est simplement calqu sur les limitations de certaines sollicitions par lEurocode pour viter toute interaction. A titre dexemple, larticle 6.2.8 de la NF EN 1993 1-1 limite les efforts tranchants 50% de leur rsistance plastique au cisaillement pour viter toute incidence sur les moments de flexion dune barre. Cette limite na cependant pas t dtermine au hasard et a fait lobjet dtudes particulires. Il sagit donc ici davantage de trouver des valeurs de rfrence pour alerter lutilisateur. Dans lensemble des cas de treillis tudis, les efforts rsiduels trouvs ne dpassaient pas les limites dcrites prcdemment. 6.1.2. VERIFICATION DES SECTIONS CRITIQUES Il est tout dabord ncessaire de calculer les contraintes prsentes dans les sections transversales des diffrents lments : Eclisses (selon les cas) ; Extrmits des barres ; Gousset. Le critre de Von Mises doit par la suite tre respect. Ce raisonnement est galement appliqu aux cordons de soudure. Il est galement important de noter que toute vrification dtaille commence par une vrification globale du gousset afin de sassurer que lexcentricit ventuelle des barres na pas besoin dtre pris en compte dans le calcul des assemblages. Dans le cas contraire, lEurocode stipule que la distribution du moment dexcentricit dans les barres se fait au prorata des moments dinertie sur les longueurs de barre.

26. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 26 FIGURE 11 : CAS DE NUD DASSEMBLAGE AVEC EXCENTREMENT Nota : Tout est fait pour viter lapparition dun moment dexcentricit notamment lors de la phase de prdimensionnement des attaches. Mais lpure des barres nest pas toujours possible cause de contraintes gomtriques. 6.1.3. CRITERES DE RESISTANCE INDIVIDUELS DES BOULONS Dune manire gnrale, les boulons doivent rpondre aux critres de rsistance suivants: Rsistance au cisaillement ; FIGURE 12 : REPRESENTATION DU PHENOMENE DE CISAILLEMENT DU BOULON Rsistance la pression diamtrale ; FIGURE 13 : REPRESENTATION DU PHENOMENE DE PRESSION DIAMETRALE

27. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 27 Rsistance la traction et au poinonnement ; Rsistance au glissement. FIGURE 14 : CAS DUN BOULON PRECONTRAINT La 3me condition nonce ne fait cependant pas partie des conditions requises dans ce dossier puisque les barres de treillis travaillent essentiellement en traction/compression. Les conditions dutilisation des assemblages en question reposent dailleurs sur des efforts tranchants nuls selon laxe z, cest--dire des efforts de traction nuls dans les boulons. La rsistance au glissement dun boulon est, quant elle, vrifie uniquement dans le cas de boulons prcontraints. 6.1.4. CRITERE DE RESISTANCE AU CISAILLEMENT DE BLOC Bien que la rsistance la pression diamtrale intervienne gnralement avant le cisaillement de bloc au niveau dun assemblage, on peut voir apparaitre un arrachement de toute une partie de gousset ou profil sous leffet des contraintes de cisaillement ou traction. Les lignes de rupture sont alors dlimites par les boulons de rive. FIGURE 15 : SCHEMA DE PRINCIPE, ARRACHEMENT DE LA PARTIE HACHUREE SOUS LEFFET DU CISAILLEMENT

28. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 28 6.1.5. VERIFICATION DU GOUSSET A LARRACHEMENT Dans certains cas dtude, il est possible de trouver un plan de cisaillement plus dfavorable que celui dfini par lEurocode (dlimit par les boulons de rive) pour les calculs de cisaillement de bloc. Cest le cas des goussets de type C, o il est possible de dfinir un deuxime plan de cisaillement avec les bords libres. Ltude est ensuite similaire celle de la rsistance au cisaillement de bloc et sappuie sur les mme articles rglementaires. FIGURE 16 : REPRESENTATION DUN PLAN DE RUPTURE DUN GOUSSET DE TYPE C Nota : Dans la grande majorit des cas, le plan de rupture dfini par lEurocode est plus dfavorable et doit donc tre vrifi quel que soit lattache considr. 6.1.6. VERIFICATION DES GOUSSETS AUX INSTABILITES La mthode de vrification au Flambement au niveau de chaque barre comprime consiste considrer le gousset comme un poteau encastr son origine et de section efficace dfinie par la mthode de Whitmore. Cette dernire est base sur le principe dune diffusion des champs de contraintes avec un angle de 30 tel que reprsent ci-aprs.

29. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 29 FIGURE 17 : REPRESENTATION DUNE SECTION EFFICACE DEFINIE SELON LA METHODE DE WHITMORE Une vrification selon la NF EN 1993 1-1 6.3, concernant la rsistance au flambement des barres uniformment comprimes, est alors envisageable. Lajout de raidisseurs na cependant pas t pris en compte pour linstant, notamment cause dune documentation peu abondante sur le sujet. Une rflexion a nanmoins t mene sur la possibilit dadapter larticle 4.5.3 de la NF EN 1993 1-5 aux goussets raidis. Cet article traite en effet du flambement de plaques raidies longitudinalement, en assimilant leur comportement celui dun poteau. Nota : les sections efficaces trouves selon la mthode de Whitmore sont galement utilises pour effectuer les vrifications locales du gousset, en appliquant le critre de Von Mises. 6.1.7. EXEMPLES DAPPLICATION Cette partie est primordiale pour lapprhension de ce sujet dtudes en permettant davoir une approche pratique sur les problmes dattache. Ils doivent tre traits la main pour permettre une analyse critique et sassurer par la suite que le module de vrification cr ne prsente pas derreur de saisie. Les exemples traits sont choisis de manire balayer lensemble des familles dassemblages concernes par le dossier technique.

30. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 30 Exemple 1 : Etude dun nud K sur treillis de type WARREN, Gousset de type A, profil I. Exemple 2 : Etude dun nud N sur treillis de type PRATT, Gousset de type A, profils tubulaires simple clissage. Exemple 3 : Etude dun nud N sur treillis de type PRATT, Gousset de type A, profils tubulaires double clissage. Exemple 4 : Etude dun nud KT sur treillis de type PRATT, Gousset de type A, cornires LDD Exemple 5 : Etude dun nud KT sur treillis de type PRATT, Gousset de type A, cornires LD0. Exemple 6 : Etude dun nud N sur treillis de type PRATT, Gousset de type B, cornires LD. Exemple 7 : Etude dun nud N sur treillis de type PRATT, Gousset de type C, cornire L. Lensemble des critres de ces cas dtudes ne sont pas toujours vrifis. Ils ont pourtant t laisss tels quels, donnant ainsi une meilleure ide du fonctionnement des diffrents types de nud dattache. Dans le 1er cas dtudes trait, on voit par exemple pourquoi les profils en I ou H assembls par clissage dme uniquement sont finalement peu appropris aux montants et diagonales dun treillis plan. En effet, sans doublure dme ou surdimensionnement des profils, les efforts normaux ne peuvent gnralement pas tre transmis par lme seule, do les problmes de rsistance de sections critiques et de cisaillement de bloc. Ces problmes se reportent galement au niveau du gousset puisque dans la pratique lpaisseur est pris comme identique celle de lme. Nota : Lintgralit du dossier thorique, avec notamment les rfrences lies aux Eurocodes, les formules de vrification et lensemble des schmas de principe est disponible en ANNEXE 7. 6.2. PREMIER MODULE DAIDE AU DIMENSIONNEMENT Un 1er module daide au dimensionnement a tout dabord t dvelopp, principalement ax sur le choix du type de boulon. Il a eu comme rle de dimensionner les 1er cas dassemblages servant dexemples dapplication pour le dossier de validation. A partir de lpaisseur du gousset et de leffort normal maximal, avec en sus la possibilit de fixer le nombre de lignes et colonnes de boulons, le module daide au dimensionnement slectionne les boulons rpondant aux critres ci-aprs.

31. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 31 Rsistance au cisaillement suffisante ; Rsistance la pression diamtrale suffisante ; Ecart minimal entre les efforts maximaux appliqus aux boulons, la rsistance au cisaillement et la rsistance la pression diamtrale, de manire optimiser les lments de lassemblage. Bien quil donne une premire ide sur la manire dont il est possible de slectionner le type et la classe de boulon sur un assemblage, de nombreux paramtres pourtant incontournables y sont omis. La rdaction des exemples dapplications du dossier thorique, dimensionns partir de ce module, a rvl plusieurs failles ce mode de raisonnement, bas sur un boulon unique. De nombreux paramtres tels que la rsistance des sections critiques ou larrachement de bloc ne sont ainsi pas pris en compte. Ce module ne donne galement aucune indication sur la gomtrie des diffrents lments de lattache et sur les dispositions pratiques. FIGURE 18 : VUE DE LINTERFACE DU 1ER MODULE DE PREDIMENSIONNEMENT Un second module de prdimensionnement, directement intgr au module de vrification dassemblages a donc t dvelopp pour tenter de rpondre aux lacunes du prcdent.

32. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 32 6.3. LE MODULE DE TRAITEMENT DASSEMBLAGES Tel que mentionn au chapitre 3, lun des principaux enjeux de ce projet de fin dtudes a t la ralisation dun module de vrification dassemblages sous Excel, reprenant lensemble des dmarches dcrites dans le dossier thorique. Ce dernier est compos de plusieurs feuilles Excel : Une feuille de donnes dentre Une feuille de rsultats 6 feuilles de calculs intermdiaires correspondant chacune un groupe dassemblages : o Calculs GA avec clisses pour les Goussets type A ; o Calculs GA avec cornires ; o Calculs GB avec clisses ; o Calculs GB avec cornires ; o Calculs GC avec clisses ; o Calculs GC avec cornires. FIGURE 19 : FONCTIONNEMENT DU MODULE DE VERIFICATION DASSEMBLAGES Nota : Les noms de couleur rouge sont ceux des feuilles Excel et en vert ceux des fonctions VBA associes. Lensemble des feuilles de calculs sont gres par une macro charge de remplir les feuilles de calculs adquates avant de retranscrire les rsultats dans le tableau ci-aprs : Entre des paramtres de l'assemblage 'DONNEE ENTREE' Calculs l'aide de feuilles intermdiaires Calculs GA avec clisses Calculs GA avec cornires , Etc Lancement de la macro 'Traitement_des_assemblages Sortie des critres de vrification dans un tableau de rsultats 'RESULTATS' Rdaction d'une note de calcul 'NOTE D'ASSEMBLAGE' Prdimensionnement de l'attache 'PREDIM' Retranscription_dans_DONNEES_ENTREE Retranscription_dans_NOTE_ASSEMBLAGE

33. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 33 FIGURE 20 : VUE DU TABLEAU REGROUPANT LENSEMBLE DES CRITERES DE VERIFICATION, ACCOMPAGNE DES PARAMETRES COMPLETS DE LASSEMBLAGE ETUDIE. Pour ne pas perdre son raisonnement lors de la rdaction dune macro et pouvoir sy retrouver facilement, il est ncessaire dtre rigoureux et de dcrire la moindre opration effectue laide dannotations entre guillemets. On gagne galement en clart en rdigeant une fonction principale (appele par un bouton de commande intgr aux feuilles Excel) dont le rle est dappeler une srie de fonctions secondaires , telle que celle expose ci-aprs.

34. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 34 FIGURE 21 : EXEMPLE DE SCRIPT SOUS VBA Il ne faut pas non plus oublier que le fichier Excel ralis doit avoir une structure claire pour pouvoir tre aisment modifi en vue dune ventuelle volution ou tout simplement pour reprer plus rapidement une erreur de script. Il est galement possible de rdiger directement une note de calculs une fois lensemble des vrifications effectues. Voir en ANNEXE 1 un exemple de note de calcul effectu. La cration dun tableau rcapitulatif regroupant un ensemble dassemblages (pour une poutre treillis par exemple) avec lnonc du critre dterminant a quant elle t envisage mais na pu tre ralise par manque de temps.

35. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 35 6.4. CORRECTION ET VALIDATION DU MODULE DE CALCULS Afin de sassurer du bon fonctionnement et de la fiabilit dun module de calculs, le moyen le plus efficace est de tester le fichier Excel laide de tables de dimensionnement, regroupant un nombre consquent de cas dassemblages diffrents. Il est alors possible de se fixer une marge derreur limite, gnralement autour de 5%. Cest aussi un moyen de connaitre les axes damlioration dun fichier Excel, en reprant le type dassemblage ne respectant pas les critres de prcision fixs. Le CTICM rdige rgulirement ce type de table de dimensionnement, notamment avec sa collection douvrages ASCAP. Nanmoins ce stade aucun document similaire concernant les assemblages de treillis sur gousset na t trouv. La rdaction dun dossier de validation doit donc regrouper lensemble des dmarches et explications de calculs, mais aussi un rsum des tests effectus et des marges derreur acceptables. Je nai malheureusement pas eu le temps ncessaire pour mener mon tude jusqu ce stade. A lavenir et dfaut de trouver des documents similaires aux ouvrages ASCAP, une recherche pourrait tre mene sur des projets raliss par le bureau (ou autre organisme) sur ce type dassemblage pour effectuer divers tests de comparaison et validation. 6.5. MODULE DE PREDIMENSIONNEMENT CONDITIONS PRATIQUES Tel que mentionn en partie 3, une feuille de prdimensionnement est intgre au fichier Excel pour faciliter les dmarches de lutilisateur. La mthode utilise est calque sur une des mthodes de conception couramment applique par les ingnieurs du bureau pour avoir rapidement une ide des attaches envisager. Elle se rsume en quelques tapes : 1- Dfinition du nombre de boulons et de leur classe (commune lensemble des attaches dune charpente dans un grand nombre de cas). 2- Calcul de leffort maximal de cisaillement appliqu chaque boulon, partir de leur nombre et des efforts normaux. 3- Dduction du type de boulon en comparant leffort calcul prcdemment avec sa rsistance au cisaillement, voir au glissement dans le cas de boulons HR (voire les annexes 3 et 4). 4- Calculs des sections critiques minimales des barres, clisses et gousset afin de pouvoir transmettre les efforts normaux et dduction des paisseurs des diffrentes pices.

36. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 36 Le Prdimensionnement des attaches se fait galement partir dune srie dhypothses et de paramtres fixs par dfaut pour rpondre aux conditions pratiques de ralisation. On peut notamment citer les points suivants: Conditions de pince fixes 1,5xdo, do tant le diamtre du boulon ; Nota : le tableau 3.3, article 3.5 de la NF EN 1993 1-8 (consultable en ANNEXE 4) donne les plages de rfrence des conditions de pince, avec un minimum de 1.2xdo. Il est nanmoins courant de prendre 1.5xdo, ce qui est en partie d aux anciennes normes CM mais sert aussi faciliter la tche des dessinateurs qui la prenne comme valeur de rfrence. Entraxes entre les boulons fixes 2,5xdo ; Ecarts entre les diffrents lments dattache, tels que les clisses et la membrure, fixs 20mm pour tenir compte des cordons de soudure ; Les angles des barres ne doivent pas sortir de lintervalle 35 55 pour ne pas entraver le montage des pices; Nota : Dans le cas contraire, un message derreur saffiche lorsque lutilisateur lance le prdimensionnement. Epaisseur minimale de tle fixe 5mm ; Epaisseur minimale des cordons de soudure fixe 3mm ; Coefficient de frottement vaut par dfaut 0,4 (les cas inferieurs sont peu frquents) ; Pour les profils tubulaires : o la longueur des cordons de soudure servant fixer les platines vaut par dfaut 1,5xh, h tant la hauteur ou le diamtre du tube ; o La largeur des platines est fixe 1,2xh ; o La largeur des clisses est fixe 1,0xh. FIGURE 22 : REPRESENTATION DUNE ATTACHE DE PROFILE TUBULAIRE SUR GOUSSET PAR LINTERMEDIAIRE DECLISSES

37. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 37 Ces hypothses et paramtres sont soigneusement rpertoris sur le ct droit de linterface de prdimensionnement et peuvent tre aisment modulables par lutilisateur selon les besoins lis aux projets en cours. Une macro est galement rdige pour alerter lutilisateur ds que certaines conditions ne sont pas respectes, telles que les angles des barres ou encore un nombre de lignes de boulons trop important par rapport lespace disponible lextrmit de la barre. Remarques pratiques : La largeur des clisses est souvent prise infrieure la largeur des platines pour permettre de souder lensemble dans le cas o les axes des boulons ne seraient pas parfaitement aligns. Lpaisseur des cordons de soudure ne doit pas dpasser lpaisseur des pices assembles. Un point de dveloppement important du module de prdimensionnement a galement t llaboration dquations permettant de trouver les dimensions du gousset en fonction des donnes gomtriques principales, savoir les angles et dimensions des barres et clisses. Il a tout dabord fallu fixer les principes de dimensionnement, savoir : Rduire autant que possible les carts entre les lments de lattache, en prenant en compte une valeur limite (fixe 20 mm par dfaut) ; Sassurer que lexcentricit des barres est nulle. Les dimensions du gousset calcules conduisent ainsi aux gomtries suivantes : FIGURE 23 : NUD KT, ECART MINIMAL ENTRE LES ECLISSES ET LA MEMBRURE

38. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 38 A cela peut sajouter des rgles secondaires. A titre dexemple, on limitera en priorit sur un nud KT lcart entre le montant (barre n2) et la membrure pour diminuer sa longueur de flambement. Cest en effet la barre comprime dans la majorit des cas. Sur la figure ci-aprs, est reprsent le mme gousset type A avec une barre dangle 55. La proximit des barres impose une remonte du montant par rapport une disposition classique dlimite en jaune afin de pouvoir respecter les carts minimaux entre lments dattache (cart bc). FIGURE 24 : NUD KT, GEOMETRIE DU GOUSSET POUR DES BARRES DANGLES IMPORTANTS Pour tenir compte de ces diverses possibilits gomtriques, lensemble des cas est pris en compte et les dimensions les plus importantes sont slectionnes. Exemple de calcul effectu pour un nud KT dans le cas de barres de treillis constitues de profils tubulaires : 2 = ( 2 + ; 1 1 2 cos( ) + 1 sin( ) ; 3 3 2 cos( ) + 3 sin( )) 2 tant la hauteur du centre de gravit de lattache n2 Bien entendu, lutilisateur est libre de modifier les dimensions du gousset calcul par dfaut selon le cas dtudes. Pour cela, il faut nanmoins intervenir directement sur la page dentre de donnes.

39. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 39 6.6. REDACTION DUN DOSSIER SUPPORT AU MODULE DE PREDIMENSIONNEMENT Le dossier thorique de validation dassemblages regroupe lensemble des formules et dmarches de calculs effectuer lors de la validation dune attache. Il a t ncessaire de le complter par un document explicatif sur le fonctionnement du module de traitement dassemblages. Ce dossier comporte : Le principe gnral de fonctionnement ; Le rle des diffrentes pages Excel et des fonctions VBA associes ; Les formules et dmarches de calculs non dcrites dans le dossier technique, cest- -dire lensemble de procdures de calculs lies au prdimensionnement des attaches. Lexpression de 2 donne en exemple au paragraphe 6.5 et les figures 23 et 24 sont par ailleurs extraites de ce document. 6.7. EVOLUTIONS ET DEVELOPPEMENTS ENVISAGEABLES Il est bien sr toujours possible de faire voluer un tel module de calculs. A titre dexemple, le dveloppement ergonomique dun tel fichier est long et je regrette de ne pas avoir eu le temps ncessaire pour complter ou corriger certains aspects. Parmi eux ; Allger les 6 feuilles de calculs servant la vrification des assemblages. Je me suis galement rendu compte que les nuds dattache en T sur Gousset A correspondaient en ralit au gousset de type C. Il y a donc la possibilit de simplifier les dmarches de calculs en diminuant notamment le nombre de cas dassemblages pouvant tre traits; Dvelopper une dmarche de calculs permettant la vrification au flambement de goussets raidis. Permettre le prdimensionnement de paramtres supplmentaires, tels que le nombre de boulons par attaches ; Concevoir des tableaux ou graphiques daide au dimensionnement. Crer une feuille de dessin dassemblage, dpendant des paramtres dattache entrs dans le fichier Excel.

40. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 40 7. COMPETENCES ACQUISES Outre les connaissances thoriques acquises, ce Projet de Fin dEtudes a t loccasion de dcouvrir de nouveaux logiciels tels que HERGOS et dacqurir une prcieuse exprience en entreprise. 7.1. SYNTHESE DES COMPETENCES ACQUISES On peut rsumer les comptences acquises comme suit : 7.1.1. CONNAISSANCES THEORIQUES Ce stage de fin dtudes a tout dabord t loccasion denrichir mes connaissances thoriques et techniques. La ralisation dun dossier thorique sur un sujet aussi particulier et spcifique quun assemblage de barres de treillis ncessite bien entendu de nombreuses recherches et permet denrichir considrablement ses connaissances en Construction Mtallique et Rsistance des Matriaux. De plus, le travail effectu sur les Eurocodes ma permis de mesurer son domaine daction et la ncessit dinterprter et adapter les articles de norme certains cas dtudes. La consultation du CTICM ma quant elle fait dcouvrir de nouvelles mthodes de calculs et met en valeur les travaux de recherche que doit mener un ingnieur tout au long de sa carrire pour faire voluer ses mthodes de travail ou rsoudre de nouveaux problmes. 7.1.2. CONNAISSANCES PRATIQUES Ces 5 mois mont galement permis dapprendre matriser certains logiciels. En outre, bien quon puisse supposer que la programmation ou lutilisation du langage VBA pour la ralisation de macros sur Excel ne soit pas du domaine du Gnie-Civil, on se rend rapidement compte de leur utilit (voir ncessit) lorsquil est question de crer un module de vrification et daide au dimensionnement. La prise en compte dun ensemble de formules en fonction des paramtres dentre ou encore le tri de donnes dans de multiples tableaux et catalogues devient sinon quasiment impossible. Il est mme utile de crer des macros spcifiques un projet donn ds quil est question de traiter une srie de tableaux sur Excel.

41. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 41 Enfin, ce stage a aussi t loccasion de travailler sur un logiciel de calcul diffrent, HERGOS, et le logiciel de dessin Draft Sight, notamment pour raliser les schmas et coupes de principe. 7.1.3. EXPERIENCE EN ENTREPRISE Pour terminer, plusieurs mois au sein du Cabinet JAILLET-ROUBY mont apport une certaine exprience en entreprise et mont fait prendre connaissance du fonctionnement dun bureau dtudes et de lensemble de ses domaines dintervention. Etre en contact avec des ingnieurs expriments permet galement de recueillir quelques conseils pratiques et rflexes avoir en bureau dtudes. Parmi eux on peut citer lun des principes de base lors dune tude de structure, savoir quil est ncessaire de matriser tous les calculs effectus sur logiciel et de raliser systmatiquement ds quun doute subsiste un calcul simplifi la main pour confronter les rsultats trouvs et sassurer que la structure a t correctement modlise. 7.2. UN POINT SUR LES TRAVAUX DE PRODUCTION EFFECTUES Enfin, la participation ponctuelle certains projets du cabinet permet de participer davantage la vie de lentreprise et rellement dcouvrir les missions dun bureau dtudes. Jai ainsi pu participer quelques projets : 7.2.1. REDACTION DUNE NOTE DE FAISABILITE Cette note de faisabilit concerne une variante mtallique de lossature de la tour ALTO situe La Dfense. Le dossier est constitu des lments suivant : Avant mtrs des diffrentes solutions envisages tel que celui reprsent ci- aprs (Tableau 2) ; Hypothses de charges et de dformations admissibles utilises pour les premiers calculs ; Plans de ltage courant et du dernier niveau (la tour est vase) montrant les diffrentes solutions envisages pour la ralisation dune ossature mtallique ; Coupes de principe (notamment pour montrer les hauteurs disponibles sous plancher et les solutions envisages pour le passage des gaines techniques) ;

42. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 42 Prsentation des premiers calculs de dformations, contraintes et ractions sur les planchers. Nota : Lillustration de linterface du logiciel HERGOS, figure 4, reprsente par ailleurs un plancher courant de la tour. TABLEAU 2 : EXEMPLE DAVANT METRE REALISE SUR LE NIVEAU R+21 DE LA TOUR ALTO Avant mtr Niveau R+21 Rvision : 0 Section Acier Matriau Longueur Poids Unitaire Poids (m) (kg/ml) (kg) IPE 300 S355 Acier 148,94 42,24 6291,24 IPE 450 S355 Acier 37,59 77,57 2915,68 IPE 500 S355 Acier 17,62 90,67 1597,63 PRS 200x8/500x5/200x8 S355 Acier 6,18 44,75 276,55 PRS 200x8/500x5/200x8 S355 Acier 349,88 44,75 15655,2 7 PRS 250x30/1200x16/250x30 S355 Acier 16,71 268,47 4486,11 PRS 300x15/490x20/300x15 S355 Acier 5,50 147,58 811,69 PRS 300x15/490x8/300x15 S355 Acier 129,65 101,42 13148,9 7 PRS 300x20/480x12/300x20 S355 Acier 7,90 139,42 1101,32 PRS 300x25/470x12/300x25 S355 Acier 9,03 162,02 1462,90 PRS 300x25/480x20/300x25 S355 Acier 0,50 193,11 96,55 PRS 400x20/460x12/600x30 S355 Acier 16,24 247,43 4019,30 PRS 450x30/460x12/450x30 S355 Acier 85,65 255,28 21865,7 8 PRS 450x30/460x12/450x30 S355 Acier 13,79 255,28 3521,57 PRS 450x30/460x12/600x30 S355 Acier 23,53 290,61 6837,13 Fers de bordure 30 25 750 Contreventement de montage 5600 TOTAL 90 t TOTAL avec prise en compte des assemblages: 104 t

43. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 43 7.2.2. PREDIMENSIONNEMENT DE SYSTEMES DETAIEMENT Ces systmes dtaiement ont vocation tre utiliss lors du montage de la charpente mtallique du Stade de Lyon. Il a alors fallu : Raliser des notes de calcul et dimensionner des butons ou bracons partir des efforts calculs sur le modle HERGOS du stade ; Rdiger une note de dimensionnement comprenant en particulier : o Des tableaux reprenant un ensemble de profils possibles pour les diffrents lments provisoires, avec lindication du critre de dimensionnement et du profil le plus avantageux en termes de poids linique (surlign dans lexemple de tableau donn ci-aprs) ; TABLEAU 3 : EXEMPLE DE TABLREAU DE DIENSIONNEMENT REALISES POUR LES SYSTEMES DETAIEMENT DU STADE DE LYON NUANCE DACIER LONGUEUR (M) SECTION MASSE LINEIQUE (KG/M) CRITERE DE RESISTANCE AU FLAMBEMENT CRITERE DE RESISTANCE A LA TRACTION S355 16 CHS 273x8 52.3 0.92 0.19 CHS 323.9x6 47 0.75 0.22 CHS 355.6x5 43.2 0.69 0.24 SHS 250x6 45.2 0.96 0.22 SHS 300x6 54.7 0.58 0.19 o Des schmas divers pour le reprage des lments provisoires, accompagns des coordonnes des barres ; o Des annexes regroupant plusieurs graphes de synthse des efforts dans les barres et une note de calcul type.

44. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 44 FIGURE 25 : VUE DUNE PARTIE DU MODELE DU STADE SOUS HERGOS 7.2.3. DIMENSIONNEMENT DASSEMBLAGES POUTRE-POUTRE Ces assemblages concernent le plancher dune sucrerie base au Maroc. Le cabinet JAILLET-ROUBY nest pas en charge des calculs dassemblages de ce projet. Il ma malgr tout t demand de prdimensionner certaines attaches (sans rdiger de notes de calcul compltes) laide dun fichier Excel (quil a galement fallu raliser). Lannexe 4 reprend le tableau rcapitulatif des assemblages dimensionns, avec leurs critres de rsistance. FIGURE 26 : REPRESENTATION DUN DES 4 TYPES DASSEMBLAGE TRAITE Ce travaille ma notamment permis de rflchir la forme donner au module de traitement dassemblages pour treillis, avec la reprise du tableau de rsultats et de rappelle des donnes. zy x ND-STD-EXE-F-11-05.ish - Vue_Calage03 ( | ) - Cas 14043 : Montage - Etape 40 - Avec Couverture - Vent - X-_1 (Ouest) - m / kN

45. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 45 7.2.4. ETUDE DE CONCEPTION DUNE CHARPENTE METALLIQUE Cette tude de conception concerne la charpente mtallique ralise pour la couverture dun stade dathltisme Miramas. Le projet venant tout juste de dbuter, il a t question de raliser les premires esquisses de la charpente mtallique partir des plans de larchitecte. Pour ce faire, il faut procder en plusieurs tapes : Disposition des fermes, dfinition des entraxes, portes et hauteurs disponibles ; Dfinition des hypothses de charge (Poids Propre, Charges de neige, de vent et thermiques) ; Prdimensionnement du treillis constituant les fermes principales partir du moment maximal mi- trave (en considrant une poutre sur appuis simples) ; Modlisation des fermes sous HERGOS et optimisation des barres de treillis ; Modlisation de lensemble de la structure sous HERGOS Ralisation dun cahier de plans et schmas en format A3 ainsi que de plaquettes A0 reprenant : o Des plans de charpentes cotes (avec DraftSight) o Des perspectives 3D (A partir du modle HERGOS grce au logiciel RHINO) telle que celle reprsente ci-dessous : FIGURE 27 : PERSPECTIVE 3D DE LA CHARPENTE REALISEE A PARTIR DU MODELE HERGOS o Des coupes de principe o Nota : Un extrait du cahier de schmas A3 est consultable en ANNEXE 6

46. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 46 Le projet faisant alors lobjet dun concours, le but a t de prsenter globalement la partie mtallique, son implantation et ses interactions avec les gradins bton. Jai par ailleurs eu loccasion dtre directement en contact avec le bureau CTE, charg de la conception de la partie bton du stade, durant la ralisation des plans. Le dpt doffre a t effectu lundi 2 Juin par lentreprise gnrale mandataire (FAYAT BATIMENT) Remarques : Le Prdimensionnement des fermes part du principe que les moments sont repris par les membrures et les efforts tranchants par les montants et diagonales. Une fois les efforts normaux connus dans les barres, le dimensionnement se fait sur la base du rayon de giration et des aires de section minimales pour rpondre aux critres de flambement. Ce Prdimensionnement sert surtout raliser une premire estimation du tonnage et du prix de la charpente mais aussi de rfrence lors de la modlisation de la structure. La modlisation sous HERGOS permet notamment de prendre en compte les appuis lastiques. On saperoit en effet quune poutre telle que celle reprsente ci-aprs se comporte fondamentalement diffremment selon la raideur des appuis (les raideurs nous ont t donnes par le bureau CTE charg des structures en bton). FIGURE 28 : REPRESENTATION DUNE FERME COURANTE DU FUTUR STADE DE MIRAMAS, EXTRAIT DU CAHIER A3 La ralisation dun cahier de schmas et plans ne se fait pas de manire quelconque. Les premiers folios doivent tre le plus gnral possible et mettre les diffrents lments de charpente dans leur contexte, avec leurs principales ctes. Viennent ensuite les coupes de dtails ou de principe.

47. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 47 Quant aux perspectives et rendus 3D, ces derniers rendent principalement la prsentation plus esthtique , ce qui est particulirement intressant lorsquon veut obtenir lattribution dun projet lissue dun concours. On a parfois tendance oublier en bureau dtudes que la forme est souvent aussi importante que les rsultats trouvs, dautant plus quon ne sadresse pas toujours des techniciens (en particulier lorsquil sagit de la matrise douvrage). De manire globale, ce projet a t particulirement intressant dans la mesure o jai pu observer et participer aux premiers choix constructifs (il a t question dune couverture en toile ou en shed par exemple), dimensionner certains lments et raliser les cahiers de plans pour la prsentation du projet dans le cadre dun concours. Jai galement pu observer le raisonnement financier que doit avoir un responsable dagence. En fonction du prix estimatif de la charpente donn au maitre duvre, les honoraires que peut potentiellement toucher lagence sont en effet calculs selon le type de prestations choisies.

48. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 48 8. CONCLUSION Le dveloppement dun dossier thorique sur des assemblages de treillis plans et dun fichier Excel de dimensionnement mont permis denrichir mes connaissances en Construction Mtallique et sur les Eurocodes. Ce travail dinterprtation des Eurocodes et dapplication des lois de la RDM permet galement dacqurir une mthodologie propre un ingnieur en bureau dtudes. Jai aussi eu loccasion de mouvrir dautres domaines tels que la programmation sous VBA (mme si programmation est ici un grand mot) ce qui appuie lide quun ingnieur nest jamais strictement cantonn sa spcialit dorigine mais doit au contraire rester ouvert tout autre domaine dactivit. De plus, bien que ce travail de dveloppement soit ma tche principale, jai aussi t heureux davoir t mis contribution sur certains projets en cours et ainsi me rendre vritablement compte de lorganisation du Cabinet. Les assemblages de treillis sont une spcificit de la construction mtallique, et raliser ponctuellement certains travaux de production a t loccasion de souvrir davantage de domaines. Jai ainsi pu conforter ma volont de travailler dans la construction mtallique et dvoluer en bureau dtudes. Le travail dquipe, la possibilit de participer aux toutes premires phases dun projet de construction mais aussi dapprendre et voluer tous les jours grce au savoir- faire des plus expriments sont des points qui me tiennent cur et que jai pu observer au cabinet JAILLET-ROUBY.

49. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 49 BIBLIOGRAPHIE Revues et ouvrages: 1. Normes europennes : a. NF EN 1993-1-1 (Eurocode 3 : Calcul des structures en acier - Partie 1-1 : rgles gnrales et rgles pour les btiments - Octobre 2005 - 2me tirage 2006-10) Annexe Nationale NF EN 1993-1-1/NA - Mai 2007. b. NF EN 1993-1-5 (Eurocode 3 : Calcul des structures en acier - Partie 1-5 : plaques planes - Mars 2007 - 1er tirage 2007-03) Annexe Nationale NF EN 1993-1-5/NA - Octobre 2007. c. NF EN 1993-1-8 (Eurocode 3 : Calcul des structures en acier - Partie 1-8 : calcul des assemblages Dcembre 2005 3me tirage 2007-04). Annexe Nationale NF EN 1993 1-8/NA - Juillet 2007. 2. La construction mtallique aux Eurocodes : Interprtation - Exemples de calcul Auteur : Jean-Pierre Muzeau 3. Trait de Gnie Civil de lEcole polytechnique fdrale de Lausanne, Volume 10 : Construction mtallique, notions fondamentales et mthodes de dimensionnement. Auteurs : Manfred A. Hirt, Rolf Bez et Alain Nussbaumer 4. Guide Eurocode : Assemblages Poteaux-Poutres et Poutres-Poutres en acier : Calcul des assemblages par platines d'about, par doubles cornires d'me ou par clisses de semelles et d'me. Directeur de collection : Mnad CHENAF (CSTB) Auteur : Cabinet JAILLET-ROUBY 5. Projet SKILLS Programme dducation et de formation tout au long de la vie TREILLIS - 1re partie. 6. Steelwise (Modern Steel Connection, July 2011) The Whitmore Section, by William A. THORNTON. 7. Journal of Bridge engineering (March /April 2010) Comparison of block-shear and Whitmore section methods for load rating existing steel truss gusset plate connections, by Christopher HIGGINS. 8. Steel Construction - Journal of the Australian Steel Institute, Volume 43 Number 2 (March 2010). 9. Note de calcul Access Steel Exemple: Assemblage boulonn dune cornire de contreventement en traction sur un gousset.- Rfrence du document : SX034-FR- EU Document mise en ligne par le cticm Etudes et documents ralises par le Cabinet JAILLET-ROUBY : 10. Methodology calculation of current node arch B to M 11. PFE 2003: Dveloppement du logiciel HERGOS et participation certains projets au sein dun bureau dtudes de charpente mtallique, par Adrien CHARTIER

50. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 50 TABLE DES ILLUSTRATIONS ET TABLEAUX Figure 1 : Organigramme non nominatif du cabinet Jaillet-Rouby................................................ 9 Figure 2 : Mus des confluences de Lyon............................................................................................ 11 Figure 3 : Reprage des diffrents lments dun assemblage sur gousset ............................ 13 Figure 4 : Exemple de treillis de type WARREN............................................................................ 15 Figure 5 : Interface du module de prdimensionnement.............................................................. 19 Figure 6 : Exemple de nud dattache sur gousset utilis sur larche de Chernobyl.............. 20 Figure 7 : Vue de linterface du logiciel HERGOS......................................................................... 22 Figure 8 : Organigramme de fonctionnement du logiciel Hergos................................................ 23 Figure 9 : Orientation utilisee par le logiciel HERGOS ................................................................. 23 Figure 10 : Reprsentation dun assemblage de cornires LDD sur gousset........................... 24 Figure 11 : Cas de nud dassemblage avec excentrement...................................................... 26 Figure 12 : Reprsentation du phnomne de cisaillement du boulon...................................... 26 Figure 13 : Reprsentation du phnomne de pression diamtrale........................................... 26 Figure 14 : Cas dun boulon prcontraint........................................................................................ 27 Figure 15 : Schma de principe, arrachement de la partie hachure sous leffet du cisaillement.......................................................................................................................................... 27 Figure 16 : Reprsentation dun plan de rupture dun gousset de type C ................................. 28 Figure 17 : Representation dune section efficiace dfinie selon la mthode de Whitmore ... 29 Figure 18 : Vue de linterface du 1er module de prdimensionnement....................................... 31 Figure 19 : fonctionnement du module de vrification dassemblages ...................................... 32 Figure 20 : Vue du tableau regroupant lensemble des critres de vrification, accompagn des paramtres complets de lassemblage tudi. ....................................................................... 33 Figure 21 : Exemple de script sous VBA ........................................................................................ 34 Figure 22 : Reprsentation dune attache de profil tubulaire sur gousset par lintermdiaire dclisses.............................................................................................................................................. 36 Figure 23 : nud KT, ecart minimal entre les clisses et la membrure..................................... 37 Figure 24 : nud KT, gomtrie du gousset pour des barres dangles importants................. 38 Figure 25 : Vue dune partie du modle du stade sous Hergos.................................................. 44 Figure 26 : Reprsentation dun des 4 types dassemblage trait........................................................ 44 Figure 27 : Perspective 3D de la charpente ralise partir du modle HERGOS ................ 45 Figure 28 : Reprsentation dune ferme courante du futur stade de MIRAMAS, extrait du cahier A3.............................................................................................................................................. 46 Tableau 1 : Inventaire des profils pris en compte par le module de vriification.................... 14 Tableau 2 : Exemple davant mtr ralis sur le niveau R+21 de la tour ALTO .................... 42 Tableau 3 : Exemple de tablreau de diensionnement raliss pour les systmes detaiement du stade de Lyon ................................................................................................................................ 43

51. Mmoire de PFE 2014 MIGNEN Franois-Xavier 51 TABLE DES ANNEXES ANNEXE 1 : Exemple de note de calculs dassemblage. ANNEXE 2 : Caractristiques principales des boulons. ANNEXE 3 : Rsistance au cisaillement et au glissement dun boulon. ANNEXE 4 : Condition de pinces Extrait de la NF EN 1993 1-8, article 3.5. ANNEXE 5 : Dfinition et calculs des attaches standards de poutre pour le plancher dune sucrerie. ANNEXE 6 : Extrait du cahier de schmas A3 du stade de Miramas ANNEXE 7: Dossier de validation technique dassemblages de treillis sur goussets enfourchs.

developpement d’un dossier et module de traitement d’assemblages de treillis plans

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