Cours de conception de charpentes d'acier

Leçon 1 • Formes des produits en acier de construction

Vue d'ensemble des profilés laminés, des tôles, des profilés creux et des éléments composés. Relie la géométrie du produit à l'efficacité structurale dans la conception des ossatures.

Leçon 2 • Composition de l'acier et nuances de matériaux

Couvre la teneur en carbone, les éléments d'alliage et les nuances d'acier de construction courantes. Établit les critères de sélection des matériaux utilisés tout au long du cours.

Leçon 3 • Propriétés mécaniques sous charge

Examine le comportement contrainte-déformation, le module d'élasticité et la ductilité. Relie la réponse du matériau aux attentes en matière de rendement structural.

Leçon 1 • Types et sources de charges gravitaires

Définit les charges permanentes, d'exploitation et superposées ainsi que leurs amplitudes typiques. Fournit l'inventaire des charges nécessaire pour tous les calculs de conception subséquents.

Leçon 2 • Charges latérales et environnementales

Couvre la pression du vent, les forces sismiques et les pressions latérales du sol ou des fluides. Établit les intrants de demande latérale pour l'analyse de stabilité de l'ossature.

Leçon 3 • Cheminement des charges et aire tributaire

Trace comment les charges se propagent des dalles à travers les poutres, les colonnes et les fondations. Les concepts d'aire tributaire permettent une affectation précise des charges aux éléments.

Leçon 1 • Effets du second ordre et analyse P-Delta

Introduit la non-linéarité géométrique et les demandes de moment amplifié dans les ossatures élancées. Établit quand l'analyse du second ordre est requise par les normes de conception.

Leçon 2 • Analyse des ossatures isostatiques et hyperstatiques

Distingue les ossatures isostatiques des ossatures hyperstatiques et sélectionne les méthodes appropriées. Couvre la rigidité et la distribution des moments pour les ossatures à plusieurs travées.

Leçon 3 • Diagrammes de cisaillement, de moment et d'effort axial

Construit les diagrammes de forces internes pour les poutres et les colonnes sous charge combinée. Les diagrammes alimentent directement le dimensionnement des éléments et la conception des assemblages.

Leçon 4 • Analyse plastique et méthode du mécanisme

Applique la théorie des rotules plastiques pour déterminer les charges de ruine et la capacité de redistribution. Fournit la base pour la conception plastique des poutres continues et des ossatures.

Leçon 1 • Conception des poutres mixtes

Intègre les poutres en acier aux dalles de béton via des goujons de cisaillement pour une efficacité accrue. Couvre l'action composite partielle et totale ainsi que les exigences d'implantation des goujons.

Leçon 2 • Service : flèche et vibration

Évalue la flèche sous charge d'exploitation et la vibration du plancher par rapport aux limites basées sur l'occupation. La serviceabilité détermine souvent le choix de la hauteur des poutres dans les applications de longue portée.

Leçon 3 • Flambement latéral-torsionnel des poutres

Quantifie la réduction de la capacité en flexion due au LTB (flambement latéral-torsionnel) à mesure que la longueur non contreventée augmente. Les exigences de contreventement et les facteurs de modification sont dérivés et appliqués.

Leçon 4 • Conception au cisaillement des poutres

Calcule la capacité de cisaillement de l'âme et vérifie l'action du champ de tension pour les âmes élancées. La conception au cisaillement complète les vérifications en flexion pour une adéquation complète de la poutre.

Leçon 1 • Flexion et compression combinées : poteaux-poutres

Applique les équations d'interaction pour les éléments supportant simultanément un effort axial et un moment fléchissant. La conception des poteaux-poutres régit la plupart des colonnes dans les ossatures à moment résistant.

Leçon 2 • Théorie du flambement des colonnes et longueur efficace

Dérive la charge de flambement d'Euler et introduit les facteurs de longueur efficace pour diverses conditions d'extrémité. La longueur efficace est la variable principale contrôlant la capacité de la colonne.

Leçon 3 • Courbes de résistance des colonnes et équations de conception

Applique les courbes de flambement inélastique qui tiennent compte des contraintes résiduelles et des imperfections initiales. Les équations de conception traduisent l'élancement en résistance à la compression disponible.

Leçon 4 • Flambement local des éléments comprimés

Vérifie l'élancement de la semelle et de l'âme par rapport aux limites pour les éléments comprimés. Le flambement local peut réduire la capacité globale de la colonne s'il n'est pas contrôlé.

Leçon 1 • Principes fondamentaux des assemblages boulonnés

Couvre les nuances de boulons, les types de trous et le comportement en appui vs critique pour le glissement. La sélection des boulons et les exigences de précontrainte sont établies pour chaque type d'assemblage.

Leçon 2 • Assemblages simples, à cornière de cisaillement et à moment résistant

Conçoit les cornières de cisaillement, les cornières d'angle et les assemblages à moment résistant entièrement rigides pour les ossatures. La sélection du type d'assemblage équilibre la rigidité, la ductilité et le coût de fabrication.

Leçon 3 • Conception de la résistance des assemblages soudés

Applique l'augmentation de résistance directionnelle et la méthode du centre instantané de rotation pour les groupes de soudures. Couvre les configurations d'assemblages soudés courantes dans les ossatures en acier.

Leçon 4 • Types de soudures et gorge efficace

Identifie les soudures d'angle, à rainure et en bouchon et calcule les dimensions de la gorge efficace. La géométrie de la soudure détermine directement la résistance disponible pour chaque type de soudure.

Leçon 1 • Sélection et comportement du système latéral

Compare les systèmes à contreventement concentrique, à contreventement excentrique et à ossature moment. La sélection du système détermine le dimensionnement des éléments, la complexité des assemblages et le rendement de la dérive.

Leçon 2 • Dérive, stabilité et renversement

Vérifie la dérive inter-étage par rapport aux limites et évalue la stabilité globale de l'ossature. Le moment de renversement est résolu en efforts axiaux dans les colonnes et en sollicitations des fondations.

Leçon 3 • Conception des ossatures à contreventement concentrique

Dimensionne les éléments de contreventement pour la traction et la compression sous charges latérales. Les assemblages des goussets et le comportement au flambement du contreventement sont traités en détail.

Leçon 4 • Action de diaphragme et distribution des charges

Modélise les diaphragmes de plancher et de toit comme rigides ou flexibles pour distribuer les charges latérales. Les forces dans les membrures et les collecteurs du diaphragme sont calculées et conçues.

Leçon 1 • Révision de la conception et vérification de la conformité au code

Effectue des vérifications systématiques par rapport aux exigences de la norme de conception avant la soumission. Identifie et résout les lacunes en matière de résistance, de service et de détails.

Leçon 2 • Processus itératif de dimensionnement des éléments

Applique un cycle systématique d'essai et de vérification pour dimensionner efficacement tous les éléments de l'ossature. L'itération converge vers des sections satisfaisant aux limites de résistance, de service et de dérive.

Leçon 3 • Optimisation du poids et efficacité des matériaux

Minimise le tonnage total d'acier par la sélection des sections, la continuité et le partage des charges. L'optimisation équilibre le coût des matériaux avec la complexité de la fabrication et du montage.

Leçon 4 • Disposition de l'ossature et planification du système structural

Établit les trames de colonnes, les dimensions des travées et la hiérarchie de l'ossature pour un bâtiment complet. Les décisions précoces de disposition contrôlent l'efficacité des matériaux et le coût de construction.