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Treillis en acier à hauteur constante selon la SIA 263

Analyse un treillis en acier à hauteur constante à l’état-limite ultime et vérifie chaque barre selon la SIA 263:2013 : les membrures, les diagonales et les montants en traction ou en compression avec flambage, ainsi que la flèche. Chaque étape présente sa formule et le chiffre de la norme dont elle découle.

Expert SIA 263:2013

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Ce module est inclus dans l’abonnement Expert et les abonnements supérieurs, avec sa note de calcul.

À propos de cette vérification

chiffres, exemple de calcul et questions

Analyse un treillis en acier à hauteur constante à l’état-limite ultime et vérifie chaque barre selon la SIA 263:2013 : les membrures, les diagonales et les montants en traction ou en compression avec flambage, ainsi que la flèche. Chaque étape présente sa formule et le chiffre de la norme dont elle découle.

Ce qui est vérifié

Le treillis dans son ensemble

  • Géométrie : la longueur de panneau a = l/n, le rapport h/l (environ 1/10 à 1/15 pour un prédimensionnement) et l’inclinaison α de la première diagonale, économique entre 35° et 55°.
  • Isostaticité : m + 3 = 2j, de sorte que les efforts ne dépendent pas des sections.
  • Charges et réactions : γG · G + γQ · Q aux nœuds, le poids propre Ga = Σ A · l · 78.5 kN/m³, et les réactions Av, Ah et Bv.
  • Effort normal dans chaque barre, en traction ou en compression.

Chaque groupe de barres (membrure supérieure, membrure inférieure, diagonales, montants)

  • Classe de section, tableaux 5a et 5b, en compression, d’après la paroi la plus défavorable : aile et âme d’un profilé laminé en I ou en H, ou parois (h − 3t)/t d’un profilé creux.
  • Courbes de flambage : pour un profilé laminé en I, b dans le plan et c hors du plan ; a pour un profilé creux fini à chaud, c pour un profilé creux façonné à froid.
  • Traction, chiffre 4.1.3 : NEd ≤ NRd = A · fy/γM1 sur la section brute.
  • Flambage par flexion, chiffre 4.5.1 : NEd ≤ χ · A · fy/γM1, à partir de λ̄in et de λ̄out, le plus petit χ étant déterminant. La barre déterminante de chaque groupe est indiquée.
  • Avec des nœuds rigides, ou des charges le long d’une membrure, les barres sont vérifiées en compression ou en traction avec flexion.

Flèche : la plus grande flèche w, compte tenu de l’allongement et du raccourcissement de chaque barre, comparée à wlim = l divisée par la limite que vous saisissez.

Ce que vous saisissez et ce que vous obtenez

Vous saisissez fy,k tirée du tableau 1 de votre exemplaire de la SIA 263, E et G (chiffre 3.2.2.1), le type de treillis (Pratt, Howe ou Warren), l, la hauteur h entre les axes des membrures, n, l’appui sur la membrure inférieure ou sur la membrure supérieure, et des nœuds articulés ou rigides. Pour les charges : γG, γQ, les valeurs caractéristiques gtop, qtop, gbot et qbot par mètre de portée, aux nœuds ou le long de la membrure, le poids propre et jusqu’à six forces nodales. Pour chaque groupe : la section (profilé laminé en I ou en H, profilé creux rectangulaire ou circulaire, deux cornières ou deux profilés en U dos à dos), la longueur de flambage dans le plan et, pour les membrures, la distance lout entre appuis latéraux. Puis γM1 (chiffre 4.1.3) et la valeur limite de la flèche.

Vous obtenez les efforts dans les barres, chaque vérification avec son taux d’utilisation et la mention Vérifié ou Non vérifié, ainsi que la flèche. Avec l’abonnement Expert, le calcul s’imprime sous forme de note de calcul A4.

Hypothèses et limites

  • Le treillis est idéal : nœuds articulés, axes des barres concourants aux nœuds, barres rectilignes, charges appliquées aux nœuds.
  • La longueur de flambage dans le plan est la longueur théorique entre les nœuds, ce qui va toujours dans le sens de la sécurité, ou 0.9 l pour une membrure et 0.8 l pour une diagonale ou un montant.
  • Hors de son plan, la membrure comprimée flambe latéralement entre les appuis latéraux ; lout est aussi la longueur de déversement d’une membrure en I.
  • Aux assemblages boulonnés, la section nette doit également être vérifiée ; ce n’est pas fait ici.
  • Une même section sert à toutes les barres d’un groupe. Les assemblages ne sont pas dimensionnés.

Exemple de calcul

Un treillis Pratt de 18 m de portée et de 2 m de hauteur, à six panneaux, à nœuds articulés, appuyé sur sa membrure inférieure et chargé aux nœuds de celle-ci par gbot = 15 kN/m et qbot = 18 kN/m, plus le poids propre, avec fy,k = 235 N/mm², des membrures en profilés laminés en I ou en H, des profilés creux finis à chaud 150 × 150 × 6.3 mm et 120 × 120 × 6.3 mm pour les diagonales et les montants, des appuis latéraux tous les 3 000 mm (membrure supérieure) et tous les 6 000 mm (membrure inférieure), et une limite de l/300 sous l’action variable. 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
Module d’élasticité E210000 N/mm²§ 2.2
Module de glissement G81000 N/mm²§ 2.2
Type de treillisPratt — montants, diagonales tendues sous charges gravitaires
Portée entre appuis l18000 mm
Hauteur entre les axes des membrures h2000 mm
Nombre de panneaux n6
AppuisAux extrémités de la membrure inférieure
NœudsArticulés — nœuds rotulés, les barres ne reprennent que l’effort normal
Facteur de charge, actions permanentes γG1.35
Facteur de charge, actions variables γQ1.5
Mode de transmission des charges réparties aux membruresAux nœuds seulement — par des pannes ou des entretoises
Charge permanente sur la membrure supérieure gtop0 kN/m
Charge variable sur la membrure supérieure qtop0 kN/m
Charge permanente sur la membrure inférieure gbot15 kN/m
Charge variable sur la membrure inférieure qbot18 kN/m
Poids propre des barresInclus — calculé à partir des sections
Nombre de forces aux nœuds0
Facteur de résistance γM11.05§ 4.1.3
FlèchePris en compte
Flèche sousCharge variable seule
Valeur limite de la flèche, portée divisée par300
Type de sectionProfilé laminé en I ou en H
Hauteur totale h210 mm
Largeur de l’aile b220 mm
Épaisseur de l’âme tw7 mm
Épaisseur de l’aile tf11 mm
Rayon de raccordement r18 mm
Longueur de flambage dans le plan du treillisLongueur théorique entre les nœuds
Distance entre appuis latéraux de la membrure lout3000 mm
Type de sectionProfilé laminé en I ou en H
Hauteur totale h171 mm
Largeur de l’aile b180 mm
Épaisseur de l’âme tw6 mm
Épaisseur de l’aile tf9.5 mm
Rayon de raccordement r15 mm
Longueur de flambage dans le plan du treillisLongueur théorique entre les nœuds
Distance entre appuis latéraux de la membrure lout6000 mm
Type de sectionProfilé creux rectangulaire
Hauteur, dans le plan du treillis h150 mm
Largeur, perpendiculaire au plan du treillis b150 mm
Épaisseur de paroi t6.3 mm
FabricationFini à chaud
Longueur de flambage dans le plan du treillisLongueur théorique entre les nœuds
Type de sectionProfilé creux rectangulaire
Hauteur, dans le plan du treillis h120 mm
Largeur, perpendiculaire au plan du treillis b120 mm
Épaisseur de paroi t6.3 mm
FabricationFini à chaud
Longueur de flambage dans le plan du treillisLongueur théorique entre les nœuds
Calcul : Valeurs communes
ÉtapeValeurRéf.
Limite d’élasticité caractéristiquefy,k = 235 N/mm²§ t.1
Longueur de panneaua = l/na = 3’000.0 mm
Rapport hauteur/portée1 : 9.0. Prédimensionnement usuel : environ 1/10 à 1/15 pour un treillis de hauteur constante.h/l = 0.1111
Inclinaison des diagonalesDe la première diagonale. Une inclinaison entre 35° et 55° est économique.α = 33.7 °
Nœuds et barresm + 3 = 2j : isostatique — les efforts ne dépendent pas des sections.j · m = 14 nœuds · 25 barres
Poids propre des barresΣ A·l·78,5 kN/m³ sur toutes les barres — 1.38 kN/m de portée.Ga = 24.78 kN
Charge verticale totale de dimensionnementγG·G + γQ·Q = 1.35·G + 1.50·Q, sur tous les nœuds.ΣFd = 884.0 kN
Réaction à l’appui gauche, verticaleAppui fixe au nœud b0.Av = 442.0 kN
Réaction à l’appui gauche, horizontaleAh = 0.0 kN
Réaction à l’appui droitAppui mobile au nœud b6.Bv = 442.0 kN
Calcul : Efforts normaux à l’état-limite ultime
ÉtapeValeurRéf.
TC1 — membrure supérieure, t0–t1Compression, longueur 3,000 mm.NTC1 = -552.1 kN
TC2 — membrure supérieure, t1–t2Compression, longueur 3,000 mm.NTC2 = -883.4 kN
TC3 — membrure supérieure, t2–t3Compression, longueur 3,000 mm.NTC3 = -993.8 kN
TC4 — membrure supérieure, t3–t4Compression, longueur 3,000 mm.NTC4 = -993.8 kN
TC5 — membrure supérieure, t4–t5Compression, longueur 3,000 mm.NTC5 = -883.4 kN
TC6 — membrure supérieure, t5–t6Compression, longueur 3,000 mm.NTC6 = -552.1 kN
BC1 — membrure inférieure, b0–b1Barre à effort nul sous ce chargement.NBC1 = 0.0 kN
BC2 — membrure inférieure, b1–b2Traction, longueur 3,000 mm.NBC2 = 552.1 kN
BC3 — membrure inférieure, b2–b3Traction, longueur 3,000 mm.NBC3 = 883.4 kN
BC4 — membrure inférieure, b3–b4Traction, longueur 3,000 mm.NBC4 = 883.4 kN
BC5 — membrure inférieure, b4–b5Traction, longueur 3,000 mm.NBC5 = 552.1 kN
BC6 — membrure inférieure, b5–b6Barre à effort nul sous ce chargement.NBC6 = 0.0 kN
D1 — diagonale, t0–b1Traction, longueur 3,606 mm.ND1 = 663.5 kN
D2 — diagonale, t1–b2Traction, longueur 3,606 mm.ND2 = 398.1 kN
D3 — diagonale, t2–b3Traction, longueur 3,606 mm.ND3 = 132.7 kN
D4 — diagonale, b3–t4Traction, longueur 3,606 mm.ND4 = 132.7 kN
D5 — diagonale, b4–t5Traction, longueur 3,606 mm.ND5 = 398.1 kN
D6 — diagonale, b5–t6Traction, longueur 3,606 mm.ND6 = 663.5 kN
V1 — montant, b0–t0Compression, longueur 2,000 mm.NV1 = -370.1 kN
V2 — montant, b1–t1Compression, longueur 2,000 mm.NV2 = -223.9 kN
V3 — montant, b2–t2Compression, longueur 2,000 mm.NV3 = -76.7 kN
V4 — montant, b3–t3Compression, longueur 2,000 mm.NV4 = -2.3 kN
V5 — montant, b4–t4Compression, longueur 2,000 mm.NV5 = -76.7 kN
V6 — montant, b5–t5Compression, longueur 2,000 mm.NV6 = -223.9 kN
V7 — montant, b6–t6Compression, longueur 2,000 mm.NV7 = -370.1 kN
Calcul : Valeurs communes
ÉtapeValeurRéf.
Membrure supérieure — aireA = 6’434 mm²
Membrure supérieure — moment d’inertie dans le planIin = 54’093’844 mm⁴
Membrure supérieure — moment d’inertie hors du planIout = 19’542’438 mm⁴
Membrure supérieure — rayons de girationiin · iout = 91.7 · 55.1 mm
Membrure supérieure — aile c/tfLimites 9.0 · 10.0 · 14.0 pour les classes 1, 2, 3 en compression.– = 8.0§ t.5b
Membrure supérieure — âme c/twLimites 33.0 · 38.0 · 42.0 pour les classes 1, 2, 3 en compression.– = 21.7§ t.5a
Membrure supérieure — classe de sectionEn compression, la paroi la plus défavorable.– = Classe 1§ t.5a
Membrure supérieure — courbes de flambageProfilé laminé en I : b selon l’axe fort (dans le plan), c selon l’axe faible.– = dans le plan b · hors du plan c
Membrure supérieure — coefficient de longueur de flambage dans le planLa longueur théorique entre les nœuds.βin = 1.00
Membrure supérieure — longueur de flambage hors du planLa distance entre appuis latéraux.lK,out = 3’000 mm
Calcul : Vérification 1 — flambage par flexion en compression
ÉtapeValeurRéf.
TC1 — flambage par flexionNEd ≤ χ·A·fy/γM1η = 0.481 · VérifiéTaux d’utilisation : 48 %§ 4.5.1
TC2 — flambage par flexionNEd ≤ χ·A·fy/γM1η = 0.769 · VérifiéTaux d’utilisation : 77 %§ 4.5.1
TC3 — flambage par flexionNEd ≤ χ·A·fy/γM1η = 0.865 · VérifiéTaux d’utilisation : 87 %§ 4.5.1
TC4 — flambage par flexionNEd ≤ χ·A·fy/γM1η = 0.865 · VérifiéTaux d’utilisation : 87 %§ 4.5.1
TC5 — flambage par flexionNEd ≤ χ·A·fy/γM1η = 0.769 · VérifiéTaux d’utilisation : 77 %§ 4.5.1
TC6 — flambage par flexionNEd ≤ χ·A·fy/γM1η = 0.481 · VérifiéTaux d’utilisation : 48 %§ 4.5.1
Membrure supérieure — barre déterminantel = 3,000 mm ; lK,in = 3,000 mm, λ̄in = 0.348, χin = 0.946 (courbe b) ; lK,out = 3,000 mm, λ̄out = 0.580, χout = 0.797 (courbe c).– = TC3§ 4.5.1
Calcul : Valeurs communes
ÉtapeValeurRéf.
Membrure inférieure — aireA = 4’525 mm²
Membrure inférieure — moment d’inertie dans le planIin = 25’101’340 mm⁴
Membrure inférieure — moment d’inertie hors du planIout = 9’244’525 mm⁴
Membrure inférieure — rayons de girationiin · iout = 74.5 · 45.2 mm
Membrure inférieure — aile c/tfLimites 9.0 · 10.0 · 14.0 pour les classes 1, 2, 3 en compression.– = 7.6§ t.5b
Membrure inférieure — âme c/twLimites 33.0 · 38.0 · 42.0 pour les classes 1, 2, 3 en compression.– = 20.3§ t.5a
Membrure inférieure — classe de sectionEn compression, la paroi la plus défavorable.– = Classe 1§ t.5a
Membrure inférieure — courbes de flambageProfilé laminé en I : b selon l’axe fort (dans le plan), c selon l’axe faible.– = dans le plan b · hors du plan c
Membrure inférieure — coefficient de longueur de flambage dans le planLa longueur théorique entre les nœuds.βin = 1.00
Membrure inférieure — longueur de flambage hors du planLa distance entre appuis latéraux.lK,out = 6’000 mm
Calcul : Vérification 1 — traction
ÉtapeValeurRéf.
Membrure inférieure — valeur de dimensionnement de la résistance à la tractionA·fy/γM1 sur la section brute. Aux assemblages boulonnés, la section NETTE doit aussi être vérifiée — ce n’est pas fait ici.NRd = 1’012.8 kN§ 4.1.3
BC2 — tractionNEd ≤ NRdη = 0.545 · VérifiéTaux d’utilisation : 55 %§ 4.1.3
BC3 — tractionNEd ≤ NRdη = 0.872 · VérifiéTaux d’utilisation : 87 %§ 4.1.3
BC4 — tractionNEd ≤ NRdη = 0.872 · VérifiéTaux d’utilisation : 87 %§ 4.1.3
BC5 — tractionNEd ≤ NRdη = 0.545 · VérifiéTaux d’utilisation : 55 %§ 4.1.3
Calcul : Valeurs communes
ÉtapeValeurRéf.
Diagonales — aireA = 3’621 mm²
Diagonales — moment d’inertie dans le planIin = 12’486’868 mm⁴
Diagonales — moment d’inertie hors du planIout = 12’486’868 mm⁴
Diagonales — rayons de girationiin · iout = 58.7 · 58.7 mm
Diagonales — paroi (h − 3t)/tLimites 33.0 · 38.0 · 42.0 pour les classes 1, 2, 3 en compression.– = 20.8§ t.5a
Diagonales — paroi (b − 3t)/tLimites 33.0 · 38.0 · 42.0 pour les classes 1, 2, 3 en compression.– = 20.8§ t.5a
Diagonales — classe de sectionEn compression, la paroi la plus défavorable.– = Classe 1§ t.5a
Diagonales — courbes de flambageProfilé creux fini à chaud : a.– = dans le plan a · hors du plan a
Diagonales — coefficient de longueur de flambage dans le planLa longueur théorique entre les nœuds.βin = 1.00
Calcul : Vérification 1 — traction
ÉtapeValeurRéf.
Diagonales — valeur de dimensionnement de la résistance à la tractionA·fy/γM1 sur la section brute. Aux assemblages boulonnés, la section NETTE doit aussi être vérifiée — ce n’est pas fait ici.NRd = 810.5 kN§ 4.1.3
D1 — tractionNEd ≤ NRdη = 0.819 · VérifiéTaux d’utilisation : 82 %§ 4.1.3
D2 — tractionNEd ≤ NRdη = 0.491 · VérifiéTaux d’utilisation : 49 %§ 4.1.3
D3 — tractionNEd ≤ NRdη = 0.164 · VérifiéTaux d’utilisation : 16 %§ 4.1.3
D4 — tractionNEd ≤ NRdη = 0.164 · VérifiéTaux d’utilisation : 16 %§ 4.1.3
D5 — tractionNEd ≤ NRdη = 0.491 · VérifiéTaux d’utilisation : 49 %§ 4.1.3
D6 — tractionNEd ≤ NRdη = 0.819 · VérifiéTaux d’utilisation : 82 %§ 4.1.3
Calcul : Valeurs communes
ÉtapeValeurRéf.
Montants — aireA = 2’865 mm²
Montants — moment d’inertie dans le planIin = 6’192’443 mm⁴
Montants — moment d’inertie hors du planIout = 6’192’443 mm⁴
Montants — rayons de girationiin · iout = 46.5 · 46.5 mm
Montants — paroi (h − 3t)/tLimites 33.0 · 38.0 · 42.0 pour les classes 1, 2, 3 en compression.– = 16.0§ t.5a
Montants — paroi (b − 3t)/tLimites 33.0 · 38.0 · 42.0 pour les classes 1, 2, 3 en compression.– = 16.0§ t.5a
Montants — classe de sectionEn compression, la paroi la plus défavorable.– = Classe 1§ t.5a
Montants — courbes de flambageProfilé creux fini à chaud : a.– = dans le plan a · hors du plan a
Montants — coefficient de longueur de flambage dans le planLa longueur théorique entre les nœuds.βin = 1.00
Calcul : Vérification 1 — flambage par flexion en compression
ÉtapeValeurRéf.
V1 — flambage par flexionNEd ≤ χ·A·fy/γM1η = 0.616 · VérifiéTaux d’utilisation : 62 %§ 4.5.1
V2 — flambage par flexionNEd ≤ χ·A·fy/γM1η = 0.373 · VérifiéTaux d’utilisation : 37 %§ 4.5.1
V3 — flambage par flexionNEd ≤ χ·A·fy/γM1η = 0.128 · VérifiéTaux d’utilisation : 13 %§ 4.5.1
V4 — flambage par flexionNEd ≤ χ·A·fy/γM1η = 0.004 · VérifiéTaux d’utilisation : 0 %§ 4.5.1
V5 — flambage par flexionNEd ≤ χ·A·fy/γM1η = 0.128 · VérifiéTaux d’utilisation : 13 %§ 4.5.1
V6 — flambage par flexionNEd ≤ χ·A·fy/γM1η = 0.373 · VérifiéTaux d’utilisation : 37 %§ 4.5.1
V7 — flambage par flexionNEd ≤ χ·A·fy/γM1η = 0.616 · VérifiéTaux d’utilisation : 62 %§ 4.5.1
Montants — barre déterminantel = 2,000 mm ; lK,in = 2,000 mm, λ̄in = 0.458, χin = 0.937 (courbe a) ; lK,out = 2,000 mm, λ̄out = 0.458, χout = 0.937 (courbe a).– = V1§ 4.5.1
Calcul : Vérification 1 — flèche
ÉtapeValeurRéf.
Flèche maximaleAu nœud b3, sous la part variable de la charge caractéristique — l’allongement et le raccourcissement de chaque barre, tirés du même calcul de rigidité.w = 15.05 mm
Valeur limitel/300wlim = 60.00 mm
Flèchew ≤ wlimη = 0.251 · VérifiéTaux d’utilisation : 25 %

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 la direction hors du plan est-elle déterminante pour la membrure supérieure ?

Ses appuis latéraux sont plus espacés que ses nœuds, et un profilé laminé en I flambe selon son axe faible sur la courbe c. Dans l’exemple de calcul, λ̄out = 0.580 contre λ̄in = 0.348.

Les efforts dans les barres dépendent-ils des sections ?

Uniquement par le poids propre, qui est calculé à partir des sections. Le treillis est isostatique : les efforts découlent donc de l’équilibre.

Quel abonnement comprend ce module ?

L’abonnement Expert, avec sa note de calcul.

Voir aussi

Norme : SIA 263:2013 · Page mise à jour : 29 octobre 2026