Calcul des structures en bois (partie 3)

Généralités sur les principes de calculs aux états limites

Les bases de calcul de structures selon les états limites sont définies dans l’Eurocode 0 (EN 1990) (cf liste des différents Eurocodes).

Le principe des états limites

La fiabilité n’est jamais absolue. La sécurité de la construction d’une structure est considérée comme acceptable lorsque la structure répond aux performances prévues. Un état limite correspond à une situation au-delà de laquelle le bâtiment ne satisfait plus les exigences prévues. Il y a plusieurs états limites pour chacun des paramètres de performances (ou critères) prévus par le code. Le principe du calcul aux états limites consiste à limiter la probabilité d’atteindre cet état par une valeur jugée acceptable, ce qui se traduit par l’équation :

Pour une meilleur compréhension des probabilités utilisées dans la méthode des états limites voir prérequis mathématiques Eurocode 0.

Il existe plusieurs états limites et leurs différents calculs doivent, de façon appropriée, considérer les éléments suivants dans le cas du calcul du bois :

  • Différentes propriétés des matériaux (résistance et rigidité)
  • Différents comportements dépendant du temps des matériaux (durée de vie, fluage)
  • Différentes conditions climatiques (température, variation d’humidité)
  • Différentes situations de calcul (étapes de la construction, conditions d’appui modifiées)

États limites ultimes

L’état limite ultime est celui par lequel la structure ou l’un des éléments qui le constituent atteint une limite maximale élastique de référence en contrainte dans la section considérée.

L’analyse de structure doit être menée en utilisant les propriétés de rigidité suivantes. Pour une analyse de structure élastique linéaire du premier ordre, si la distribution des efforts internes et des moments dans les éléments n’est pas affectée par la distribution de rigidité au sein de la structure (par exemple si tous les éléments ont les mêmes propriétés dépendant du temps), les valeurs moyennes doivent être utilisées. Si cela n’est pas le cas, les valeurs moyennes finales doivent être ajustées à la durée de chargement de la charge qui génère la plus grande contrainte eu égard à la résistance. c’est alors cette valeur ajustée qui sera utilisée.

États limites de service

La déformation de la structure qui résulte des effets des actions (telles que les efforts normaux et tranchants, les moments de flexion et le glissement des assemblages) et de l’humidité doit rester au sein de limites appropriées, considérant d’une part la possibilité d’endommagement des matériaux de revêtement, des plafonds, des planchers, des partitions intérieures et des finitions, et d’autre part le besoin fonctionnel ainsi que les exigences d’apparence.

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