Analyse d’un arc

Élément

Values shared by every analysis.

À propos de cette vérification

chiffres, exemple de calcul et questions

Analyse un arc parabolique ou circulaire, à trois articulations, à deux articulations, encastré aux deux naissances ou à tirant, de section constante ou variable : la poussée, le moment de flexion, les efforts normal et tranchant et les déplacements sous le poids propre, des charges uniformes et ponctuelles, une force mobile, la température et des déplacements des naissances. Chaque étape présente sa formule.

Ce qui est vérifié

Ce que vous saisissez et ce que vous obtenez

Vous saisissez la portée l entre les naissances, la flèche f de l’axe à la clé, une parabole ou un segment de cercle, et les appuis : à trois articulations, à deux articulations, encastré aux deux naissances, ou à tirant. Puis E, la section le long de l’arc (constante, plus épaisse vers les naissances selon 1/cos φ, ou donnée à la clé et aux naissances), Ic et Ac à la clé, et si l’arc se raccourcit sous sa compression.

Pour les charges : le poids propre ga par mètre d’arc, jusqu’à quatre charges uniformes vers le bas en plan, vers le bas le long de l’arc ou horizontales, sur tout ou partie de la portée, jusqu’à six forces verticales, une force mobile Pm, jusqu’à deux variations de température avec une part uniforme et une différence entre intrados et extrados, l’écartement Δx des naissances et le tassement Δy de B. Puis la limite de flèche et le nombre de divisions pour le tableau.

Vous obtenez la forme, les réactions, les efforts et les déplacements le long de l’arc avec leur enveloppe, et la mention « Satisfaite » ou « Non satisfaite » pour la flèche.

Hypothèses et limites

Exemple de calcul

Un arc parabolique à deux articulations de 60 m de portée et 10 m de flèche, plus épais vers les naissances selon 1/cos φ, avec Ic = 85 000·10⁶ mm⁴ et Ac = 1 200 000 mm² à la clé, E = 34 000 N/mm², raccourcissement de l’arc pris en compte ; poids propre 30 kN/m, 60 kN/m en plan tels que saisis et 25 kN/m en disposition la plus défavorable, une force mobile de 300 kN, ±20 °C en alternative, un écartement de 5 mm et une limite de l/500. La vérification de la flèche est satisfaite. Les résultats ci-dessous sont ceux du module pour son exemple de calcul, calculés lors de la génération de cette page.

Données
DonnéeValeurRéf.
Portée entre les naissances l60 m
Flèche de l’axe à la clé f10 m
Forme de l’axeParabole
Appuis et articulationsÀ deux articulations
Module d’élasticité de l’arc E34000 N/mm²
Section le long de l’arcPlus épaisse vers les naissances (1/cos φ)
Moment d’inertie à la clé Ic85000 10⁶ mm⁴
Aire de la section à la clé Ac1200000 mm²
Raccourcissement de l’arc sous sa compressionPris en compte
Poids propre par mètre d’arc ga30 kN/m
Nombre de charges uniformes2
SensVers le bas, par mètre en plan
SurToute la portée
Intensité q160 kN/m
DispositionTelles que saisies
SensVers le bas, par mètre en plan
SurToute la portée
Intensité q225 kN/m
DispositionCas le plus défavorable
Nombre de forces verticales0
Une force se déplaçant le long de la portée Pm300 kN
Nombre de variations de température2
Coefficient de dilatation thermique αT10 10⁻⁶/°C
Variation uniforme de l’arc ΔT120 °C
Différence : intrados moins extrados ΔTd,10 °C
DispositionCas le plus défavorable
Variation uniforme de l’arc ΔT2-20 °C
Différence : intrados moins extrados ΔTd,20 °C
DispositionCas le plus défavorable
Écartement des naissances Δx5 mm
Tassement de B Δy0 mm
Vérifier la flèche par rapport à une limiteOui
Limite : la portée divisée par nlim500
Divisions de la portée pour le tableau12
Calcul : L’arc
ÉtapeValeurRéf.
Rapport flèche/portée1 : 6.0f/l = 0.167
Axeinclinaison aux naissances 33.7°y(x) = y = 4f·x(l − x)/l²
Longueur de l’axel’axe est modélisé par 48 barres droites dont les nœuds sont sur la courbe (au moins 48, plus les points de charge et du tableau)s = 64.185 m
Inconnues hyperstatiquesr = 4 réactions pour 3 équationshyperstatique : la poussée dépend de la rigidité de l’arc ; la température et les déplacements produisent des effortsn = 1
Calcul : Les charges
ÉtapeValeurRéf.
Charge verticale telle que saisiepoids propre, charges uniformes et forcesΣF = 5’525.56 kN
Charges en cas le plus défavorable, toutes présentesΣFvar = 1’500.00 kN
Force mobileau nœud le plus défavorable, ou absentePm = 300.0 kN
Déplacements de la naissance BΔx; Δy = 5.0 ; 0.0 mm
Calcul : La disposition la plus défavorable
ÉtapeValeurRéf.
Charges pouvant chacune être présentes ou absentescharge uniforme 2 (48 parties), variation de température 1, variation de température 2 ; la force mobile à l’un quelconque des 47 nœuds intérieursk = 50
Détermination de l’enveloppechaque partie de charge analysée une fois ; à chaque section, les parties qui augmentent une valeur sont additionnées pour le plus grand résultat, celles qui la diminuent pour le plus petit — exactement toutes les dispositions ; les variations de température une à la fois ; la force mobile à son nœud le plus défavorablesuperposition
Calcul : Réactions d’appui
ÉtapeValeurRéf.
Équilibre : somme des réactions verticales, charges telles que saisieségale à la charge verticale telle que saisie, 5’525.56 kNΣRy = 5’525.56 kN
Étape1Ax = 02Bx = 60.00 mRéf.
Réaction horizontale (poussée), vers l’intérieur : maximum / minimum H kN5’582.3 / 4’085.55’582.3 / 4’085.5
Réaction verticale, vers le haut : maximum / minimum Ry kN3’806.5 / 2’762.83’806.5 / 2’762.8
Calcul : Le long de l’arc
ÉtapeM maximalkN·mM minimalkN·mN minimalkN|V| maximalkNRéf.
x = 0.00 my = 0.000 m, φ = 33.1°, naissance A0.00.0-6’681.4454.2
x = 5.00 my = 3.056 m, φ = 28.4°2’142.5-1’271.8-6’370.3329.7
x = 10.00 my = 5.556 m, φ = 23.3°3’087.6-2’013.2-6’106.4253.2
x = 15.00 my = 7.500 m, φ = 17.7°3’162.7-2’246.3-5’892.6267.7
x = 20.00 my = 8.889 m, φ = 11.8°2’706.1-2’025.4-5’732.6316.4
x = 25.00 my = 9.722 m, φ = 5.6°2’045.4-1’459.9-5’628.3343.2
x = 30.00 my = 10.000 m, φ = -0.8°, clé1’769.4-1’022.1-5’582.3337.5
x = 35.00 my = 9.722 m, φ = -7.1°2’045.4-1’459.9-5’628.3336.3
x = 40.00 my = 8.889 m, φ = -13.3°2’706.1-2’025.4-5’732.6307.7
x = 45.00 my = 7.500 m, φ = -19.1°3’162.7-2’246.3-5’892.6256.5
x = 50.00 my = 5.556 m, φ = -24.6°3’087.6-2’013.2-6’106.4266.9
x = 55.00 my = 3.056 m, φ = -29.7°2’142.5-1’271.8-6’370.3346.0
x = 60.00 my = 0.000 m, φ = -33.1°, naissance B0.00.0-6’681.4454.2
Calcul : Vérification — flèche
ÉtapeValeurRéf.
Déplacement vertical maximal, à x = 15.00 m|w|max ≤ l/nlimη = 0.834 · VérifiéTaux d’utilisation : 83 %

Comment ce module est vérifié

Vérifié à l’aide de calculs indépendants utilisés sur des projets réels, avant sa publication.

Questions

Quelle charge fléchit le plus un arc ?

La charge sur une demi-portée. Placez la charge variable en cas le plus défavorable : chacune de ses parties peut alors être présente ou absente, et l’enveloppe trouve la disposition déterminante pour chaque section.

Quel est l’effet d’une culée qui cède ?

L’écartement des naissances, B s’éloignant de A, réduit la poussée d’un arc à deux articulations ou encastré. Il est toujours présent dans les résultats.

Puis-je imprimer le calcul ?

Le calcul complet s’affiche à l’écran, gratuitement et sans compte. Une note de calcul A4 prête à imprimer est incluse dans l’abonnement Basic.

Voir aussi

Page mise à jour : 14 novembre 2026