NOUVEAU CALCUL DE L’EPAISSEUR DES PLATINES
Calcul de platines rigides ou flexibles
Jusqu’à la mise en application de l’EUROCODE NF EN 1992-4, le calcul de l’épaisseur des platines avait peu d’incidence sur la nature des fixations. La variation de ces épaisseurs influait principalement sur la longueur de celles-ci.
Dorénavant le calcul des épaisseurs de platines peut dépendre de celui des fixations.
LE CADRE NORMATIF :
L’Eurocode NF EN 1992-4 6.1 (5) propose une vérification de l’épaisseur des platines selon une analyse élastique de la platine qui permet une répartition linéaire des déformations.
Pour qu’il y ait un calcul linéaire des forces d’ancrage, la platine est considérée rigide « indéformable » et la répartition des efforts sur les fixations se fait de façon proportionnée. (NF EN 1992-4 6.2.1 (1)).
Cependant, dans certains cas, les torseurs appliqués sur les platines peuvent engendrer des déformations importantes amenant localement à une surcharge des fixations.
Lorsque cette surcharge est supérieure à 5%* en traction par rapport à une platine indéformable, la rigidité de la platine ne peut plus être garantie, et la platine est dite flexible. (NF EN 1992-4 6.2.1(e)).
Dans ce cas, le calcul de l’épaisseur de la platine dépend, de son module d’élasticité, de la rigidité intrinsèque des chevilles, et des efforts de traction sur celles-ci.
En calcul flexible, les efforts sur les fixations sont réalistes, car augmentés proportionnellement à la surcharge rencontrée entre la platine indéformable et la platine flexible.
Pour que ce calcul FEM (Finite Element Calculation) soit conforme à la norme NF EN 1992-4, cette surcharge est appliquée de manière linéaire sur toutes les chevilles présentes. (NF EN 1992-4 7.1(5)).
Lors de la conception, que ce soit pour rendre une platine plus rigide ou pour réduire les déformations et surchages sur les fixations, les ingénieurs disposent de ces variables d’ajustement :
- Augmenter l’épaisseur de la platine.
- Ajouter des raidisseurs.
- Modifier les dimensions de la platine.
- Changer la position ou le type de profilé.
- Changer la position ou le nombre de fixations.
- Calculer une fixation avec une raideur différente.
* Au moment de la rédaction de ce document, des réflexions sont en cours afin de déterminer si le passage d’une platine considérée rigide à flexible se fait à 5% de surcharge sur les fixations ou plus.
POSSIBILITES OFFERTES PAR LE LOGICIEL PROFIX DESIGN :
Le module platine de la suite Profix Design applique la NF EN 1992-4 et permet l’utilisation d’un maximum de variables pour calculer l’épaisseur des platines et les fixations.
Pour illustrer cela, voici un exemple de calcul d’une platine de dimension 250*250*10 avec un HEB 100, soumise à un effort de 2200 daN ELU de traction et un moment de basculement de 210 daN.m ELU
Lorsque l’on réalise le dimensionnement, cet onglet permet d’accéder au calcul de l’épaisseur de la platine :
Dans un premier temps le logiciel vérifie la rigidité de la platine au regard des efforts en présence :
Pour ce cas, les déformations entrainées par les efforts en présence engendrent 29.37% de surcharge sur les fixations. Cela est supérieur aux 5% autorisés, donc la platine n’est pas considérée rigide.
Pour cela, le logiciel propose une épaisseur de platine suffisante (19 mm) pour atteindre la rigidité :
En passant l’épaisseur platine de 10 à 19 mm, les déformations de la platine engendrent une surcharge ramenée de 29.37% à 4.89%, ce qui est inférieur aux 5% demandés. La platine devient rigide et au vue des efforts en présence, des goujons W-FAZ PRO M12 conviennent :
Si pour ce cas, augmenter l’épaisseur de la platine pour atteindre la rigidité n’est pas souhaitable, il existe une autre variable d’ajustement → Chercher à atteindre la rigidité, en mettant des raidisseurs :
En mettant des raidisseurs sur la platine de 10 mm, les déformations de celle-ci engendrent une surcharge ramenée de 29.37% à 4.99%, ce qui est inférieur aux 5% demandés. La platine devient rigide et au vue des efforts en présence, des goujons W-FAZ PRO M12 conviennent :
Si rajouter des raidisseurs ou réaliser d’autres modifications n’est pas souhaitable pour atteindre la rigidité, il est possible de passer en calcul dit flexible → Vérifier l’épaisseur existante lance le calcul flexible :
En passant en calcul flexible, les déformations liées aux efforts engendrent une surcharge de 29.37%. Dans ce cas les chevilles W-FAZ PRO M12 ne fonctionnent plus car elles sont surchargées.
Le logiciel réalise le calcul pour trouver une fixation valide. Cela fonctionne avec des W-FAZ PRO, d’un diamètre supérieur, en M16, car les déformations liées aux efforts engendrent une surcharge de 32.52% sur ces chevilles.
La platine de 10 mm est validée sans raidisseurs et les chevilles passent du W-FAZ PRO M12 au M16* :
*en calcul flexible, celui-ci se faisant avec la rigidité intrinsèque de chaque cheville, les résultats des calculs des épaisseurs de platines varient en fonction de celles-ci.
