Profilé laminé en I ou en H sous effort tranchant selon la SIA 263

The code governs which inputs appear and how every value is derived.

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Material properties, shared by every verification. The cross-section is not shared: SIA 263 classifies it from the internal forces, so it belongs to each verification and appears with it.

À propos de cette vérification

chiffres, exemple de calcul et questions

Vérifie un profilé laminé en I ou en H sous un effort tranchant agissant dans le plan de l’âme, selon la SIA 263:2013 : classe de section, stabilité de l’âme et résistance plastique à l’effort tranchant à partir de cinq dimensions. Chaque étape présente sa formule et le chiffre de la norme dont elle découle.

Ce qui est vérifié

Ce que vous saisissez et ce que vous obtenez

Vous saisissez fy,k et τy,k tirées du tableau 1 de votre exemplaire de la SIA 263, pour la nuance d’acier et l’épaisseur de tôle, E (chiffre 2.2), les cinq dimensions du profilé, γM1 (chiffre 4.1.3) et la valeur de dimensionnement de l’effort tranchant VEd en valeur absolue. La classe est calculée à partir des dimensions et de la contrainte normale que reprend la section (flexion simple selon l’axe fort, compression uniforme, ou α et ψ pour l’âme), ou saisie directement. Av peut être calculée ou tirée d’un tableau.

Vous obtenez les caractéristiques de la section, la classe, le modèle de résistance, la résistance à l’effort tranchant et le taux d’utilisation de chaque vérification avec la mention Vérifié ou Non vérifié, ainsi qu’un dessin du profilé. Avec l’abonnement Basic, le calcul s’imprime sous forme de note de calcul A4.

Hypothèses et limites

Exemple de calcul

Un profilé laminé avec h = 250 mm, b = 260 mm, tw = 7.5 mm, tf = 12.5 mm et r = 24 mm (un HEA 260) en fy,k = 235 N/mm² et τy,k = 135 N/mm², sous VEd = 350 kN. Les résultats ci-dessous sont ceux du module pour son exemple de calcul, calculés lors de la génération de cette page.

Données
DonnéeValeurRéf.
Limite d’élasticité caractéristique fy,k235 N/mm²§ t.1
Limite caractéristique d’élasticité en cisaillement τy,k135 N/mm²§ t.1
Module d’élasticité E210000 N/mm²§ 2.2
Hauteur totale h250 mm§ (42a)
Largeur de l’aile b260 mm§ (42a)
Épaisseur de l’âme tw7.5 mm§ (42a)
Épaisseur de l’aile tf12.5 mm§ (42a)
Rayon de raccordement r24 mm§ (42a)
Classe de sectionCalculée à partir des dimensions§ t.4
Contrainte normale dans la sectionFlexion simple selon l’axe fort§ t.5a
Aire efficace de cisaillement AvCalculée à partir des dimensions§ 5.1.4.2
Facteur de résistance γM11.05§ 4.1.3
Valeur de dimensionnement de l’effort tranchant VEd350 kN§ 5.1.4
Calcul : Valeurs communes
ÉtapeValeurRéf.
Limite d’élasticité caractéristiquefy,k = 235 N/mm²§ t.1
Limite caractéristique d’élasticité en cisaillementReprise du tableau 1, non déduite.τy,k = 135 N/mm²§ t.1
La définition du §1.2.3Le §1.2.3 définit τy comme fy/√3, puis le tableau 1 donne des valeurs qui s’en écartent dans les huit cases. Le tableau fait foi.non utiliséfy,k/√3 = 135.7 N/mm²§ 1.2.3
Facteur de résistanceγM1 = 1.05§ 4.1.3
AireLes parois plus quatre congés de (1 − π/4)·r² chacun. Par rapport aux tableaux de profilés publiés, l’écart reste inférieur à 0,06 % pour un HEA 340, un HEA 260 et un IPE 300 — ce sont les congés qui le permettent, et les négliger coûte 4 à 5 %.A = 8’682 mm²§ 5.1.4.2
Hauteur libre de l’âmeh − 2·tf, entre les faces des ailes.hw = 225.0 mm§ 5.1.4.2
Aire de l’âmeAw = (h − tf)·tw, notation de la figure 1. À noter qu’elle est prise entre les PLANS MOYENS des ailes et qu’elle est donc un peu plus grande que hw·tw.Aw = 1’781 mm²§ 5.2.4
Moment d’inertieIy = 104’539’541 mm⁴§ 5.3.4
Moment statique au-dessus de l’axe neutreCe dont (57) a besoin. Wpl = 2·S pour une section doublement symétrique, soit 920·10³ mm³ ici.S = 459’886 mm³
Module de section élastiqueIndiqué pour que la section puisse être reconnue dans une ligne de tableau. Non utilisé par cette vérification.non utiliséWel = 836’316 mm³§ 5.1.4
Classe de sectionCalculée à partir des largeurs des parties planes ; sollicitation : flexion simple. L’âme et l’aile sont déterminantes à égalité.– = 1§ t.4
Modèle de résistancePLASTIQUE. Le §5.1.4.1 (41) prend toute l’aire efficace de cisaillement à τy,k : la section est assez trapue pour plastifier sur toute l’aire Av avant tout voilement ; la contrainte est donc admise uniforme sur cette aire.§ 5.1.4.1
Facteur de réduction lié à la limite d’élasticitéε = √(235/fy,k)ε = 1.0000§ t.5a
Calcul : Vérification 1 — élancement de l’âme
ÉtapeValeurRéf.
Âme — largeur de la partie planec = h − 2·tf − 2·r, entre les extrémités des congés.cw = 177.0 mm§ t.5a
Âme — élancementclasse 1 : 36ε/α classe 2 : 41,5ε/α [α ≤ 0,5] classe 3 : 62ε(1−ψ)√(−ψ) [ψ ≤ −1]cw/tw = 23.60§ t.5a
Âme — est-elle de classe 3 ou meilleure ?cw/tw ≤ 124.0η = 0.190 · VérifiéTaux d’utilisation : 19 %§ t.5a
Calcul : Vérification 2 — élancement de la partie en porte-à-faux de l’aile
ÉtapeValeurRéf.
Aile — largeur de la partie planec = (b − tw)/2 − r, de l’extrémité du congé au bord libre.cf = 102.3 mm§ t.5b
Aile — élancementclasse 1 : 9ε/α classe 2 : 10ε/α [bord libre comprimé] classe 3 : 14ε, ligne du tableau 5b pour la compression uniformecf/tf = 8.18§ t.5b
Partie en porte-à-faux de l’aile — est-elle de classe 3 ou meilleure ?cf/tf ≤ 14.0η = 0.584 · VérifiéTaux d’utilisation : 58 %§ t.5b
Calcul : Vérification 3 — stabilité de l’âme
ÉtapeValeurRéf.
Élancement de l’âmeLe rapport sur lequel porte (42). Ce n’est PAS la largeur de la partie plane du tableau 5a : il se mesure entre les plans moyens des ailes et ne tient aucun compte des congés.(h − tf)/tw = 31.67§ (42)
Valeur limite√(4·210,000/235). 59,8 en S 235 et 48,6 en S 355 — plus l’acier est résistant, plus tôt son âme voile par cisaillement au lieu de plastifier.√(4E/fy,k) = 59.79§ (42)
Stabilité de l’âme — condition sous laquelle (41) est admise(h − tf)/tw ≤ √(4E/fy,k)η = 0.530 · VérifiéTaux d’utilisation : 53 %§ (42)
Calcul : Vérification 4 — résistance à l’effort tranchant
ÉtapeValeurRéf.
Terme de jonction et des congésCe que (42a) rajoute après déduction des deux ailes : la bande d’âme qui traverse l’aile, plus les deux congés de raccordement. Il représente 24.1 % de Av ici — un quart de l’aire efficace de cisaillement pour un HEA 260 — c’est pourquoi l’âme seule ne suffit pas pour un profilé laminé de classe 1 ou 2.(tw + 2r)·tf = 693.75 mm²§ (42a)
Aire efficace de cisaillementAv = A − 2·b·tf + (tw + 2r)·tf, équation (42a). Le terme qu’elle rajoute est la bande d’âme traversant l’aile plus les deux congés de raccordement.Av = 2’876 mm²§ 5.1.4.2
Aw, si la section était de classe 3Les deux diffèrent d’un facteur 1.61 ici. Ce facteur est ce que vaut la classe en cisaillement, et il est plus grand que ce que vaut la classe en flexion.non utiliséAw = 1’781 mm²§ 5.2.4
Résistance à l’effort tranchantVR = τy,k·Av, le modèle plastique : la contrainte est admise uniforme sur l’aire, égale à τy,k.VR = 388.2 kN§ (41)
Valeur de dimensionnement de la résistance à l’effort tranchantVRd = VR/γM1VRd = 369.7 kN§ (41)
Aire efficace de cisaillement requise(41) inversée : Av,req = γM1·VEd/τy,k. La forme de prédimensionnement, celle qui sert à CHOISIR une section plutôt qu’à la vérifier.Av,req = 2’722 mm²§ (41)
Résistance élastique à l’effort tranchant, pour comparaisonL’effort qui porterait le maximum ÉLASTIQUE τ = V·S/(I·t) à τy,k. Il est 1.69 fois plus petit que VR, et ce rapport est la redistribution sur laquelle repose le modèle plastique de (41).non utiliséVel = 230.2 kN§ (57)
Résistance de la section à l’effort tranchantVEd ≤ VRdη = 0.947 · VérifiéTaux d’utilisation : 95 %§ (41)

Comment ce module est vérifié

Contrôlé chiffre par chiffre au regard de la SIA 263:2013 et vérifié à l’aide de calculs indépendants utilisés sur des projets réels, avant sa publication.

Questions

Pourquoi l’aire efficace de cisaillement dépasse-t-elle celle de l’âme ?

L’équation (42a) intègre à Av une partie de l’aile et les deux congés. Pour un HEA 260, on obtient 2 874 mm², contre 1 781 mm² pour l’aire de l’âme Aw, soit un facteur de 1.61. Pour une section de classe 3, le chiffre 5.2.4 lui substitue Aw ; le module l’indique donc également.

À quoi sert la résistance élastique à l’effort tranchant ?

Vel est l’effort qui amène la contrainte élastique maximale τ = V · S/(I · t) de l’équation (57) à τy,k. Elle sert uniquement de comparaison : le rapport VR/Vel représente la redistribution sur laquelle repose le modèle plastique de l’équation (41).

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

Norme : SIA 263:2013 · Page mise à jour : 27 octobre 2026