La norme ASCE 7-22 [1], 12.9.1.6 spécifie à quel moment les effets P-delta doivent être considérés lors de l'analyse du spectre de réponse modal pour l'analyse de sismicité. Le CNB 2020 [2], 4.1.8.3.8.c indique uniquement une brève exigence sur la considération des défaut initial global d'aplomb dus à l’interaction entre les charges de gravité et la structure déformée. Il peut donc être nécessaire de considérer les effets du second ordre, également appelés P-delta, lors d'une analyse sismique.
Cet article présente des concepts de base en analyse dynamique des structures et leur rôle dans le calcul sismique. Il est très important d'expliquer les aspects techniques de manière compréhensible afin de fournir un aperçu du sujet accessible même aux personnes ne disposant pas de connaissances techniques approfondies.
Le paragraphe 4.1.8.7 du Code national du bâtiment (CNB) 2020 du Canada fournit une procédure claire pour effectuer des analyses sismiques. La méthode la plus avancée est la méthode d'analyse dynamique du paragraphe 4.1.8.12. Elle doit normalement être utilisée pour tous les types de structure, sauf celles qui répondent aux critères du paragraphe 4.1.8.7. La méthode la plus simple est la méthode de la force statique équivalente (ESFP) du paragraphe 4.1.8.11, qui est adéquate pour toutes les autres structures.
L'analyse du spectre de réponse est l'une des méthodes de calcul les plus utilisées en cas de séisme. Cette méthode présente de nombreux avantages, dont le principal est la simplification : elle simplifie en effet les phénomènes complexes que sont les séismes et permet d'effectuer des vérifications sans poser de difficultés particulières. De nombreuses informations sont malheureusement perdues à cause de la simplification qui caractérise cette méthode. Un moyen de limiter ce problème consiste à utiliser la combinaison équivalente linéaire lors de la combinaison des réponses modales. Cet article technique présente cette solution de manière détaillée à l'aide d'un exemple.
Le facteur de pertinence modale est le résultat de l'analyse de stabilité linéaire et décrit qualitativement le degré de participation des barres individuelles à un mode propre spécifique.
Dans cet article, nous vous présentons le module complémentaire Modèle de bâtiment qui a été amélioré avec un atout important : le calcul du centre de gravité et du centre de rigidité.
Le module complémentaire « Analyse modale » de RFEM 6 permet d'effectuer une analyse modale de systèmes structuraux et, ainsi, de déterminer les valeurs de vibration propres telles que les fréquences propres, les modes propres, les masses modales et les facteurs de masse modale effective. Ces résultats peuvent être utilisés pour l'analyse vibratoire, ainsi que pour d'autres analyses dynamiques (par exemple, chargement par un spectre de réponse).
Étant donné que la détermination réaliste des conditions du sol influence considérablement la qualité du calcul de structure des bâtiments, le module complémentaire Analyse géotechnique pour RFEM 6 permet de déterminer la composition du sol à analyser.
Dans l'article « Création d'une composition de sol à partir d'échantillons de sol dans RFEM 6 » de la Base de connaissance, nous vous expliquons comment fournir des données issues d'essais sur le terrain dans le module complémentaire et utiliser les propriétés des échantillons de sol pour déterminer les massifs de sol correspondants. Dans cet article, nous vous expliquons la procédure à suivre pour calculer des tassements et des pressions au sol d'un bâtiment en béton armé.
Le programme autonome RSECTION est à votre disposition pour déterminer les propriétés de section et effectuer l'analyse des contraintes pour les sections à parois minces et massives. Le programme peut être connecté à la fois à RFEM et à RSTAB afin que les sections de RSECTION soient également disponibles dans les bibliothèques de RFEM et RSTAB. De même, les efforts internes de RFEM et RSTAB peuvent être importés dans RSECTION.
Vous pouvez utiliser le programme autonome RSECTION pour déterminer les propriétés de section de toute section à parois minces et massive, ainsi que pour effectuer une analyse des contraintes. L'article technique précédent intitulé « Création graphique/tabulaire de sections définies par l'utilisateur dans RSECTION 1 » abordait les bases de la définition de sections dans le programme. Cet article résume quant à lui comment déterminer les propriétés d'une section et effectuer une analyse des contraintes.
L'analyse dynamique dans RFEM 6 et RSTAB 9 est répartie en plusieurs modules complémentaires. Le module complémentaire Analyse modale est un prérequis pour tous les autres modules complémentaires dynamiques, car il effectue l'analyse des vibrations naturelles pour les modèles de barre, de surface et de solide.
L'analyse modale est le point de départ de l'analyse dynamique des systèmes structuraux. Vous pouvez l'utiliser pour déterminer les valeurs de vibration propre telles que les fréquences propres, les modes propres, les masses modales et les facteurs de masse modale effective. Ce résultat peut être utilisé pour la vérification des vibrations et peut être utilisé pour d'autres analyses dynamiques (par exemple, chargement par un spectre de réponse).
RSECTION 1 est un programme autonome permettant de déterminer les propriétés de section des sections à parois minces et massives, ainsi que d'effectuer une analyse des contraintes. De plus, ce programme peut être connecté à la fois à RFEM et à RSTAB : les sections de RSECTION sont disponibles dans les bibliothèques de RFEM/RSTAB et les efforts internes de RFEM/RSTAB peuvent être importés dans RSECTION.
Dans RFEM 6, l'analyse sismique peut être effectuée à l'aide des modules complémentaires Analyse modale et Analyse du spectre de réponse. Une fois l'analyse du spectre effectuée, il est possible d'utiliser le module complémentaire Modèle de bâtiment pour afficher les actions aux étages, les déplacements entre les étages et les forces dans les voiles de cisaillement.
L'analyse sismique dans RFEM 6 est possible à l'aide des modules complémentaires Analyse modale et Analyse du spectre de réponse. En effet, le concept général de l'analyse sismique dans RFEM 6 est basé sur la création d'un cas de charge respectif pour l'analyse modale ou l'analyse du spectre de réponse. Les groupes de normes pour ces analyses sont définis dans l'onglet Normes II des Données de base du modèle.
Le nombre d'Annexes Nationales pour l'Eurocode 2 concernant le calcul des sections en béton armé a été étendu depuis SHAPE-MASSIVE 6.54. Par conséquent, les AN suivantes de l'EN 1992-1-1: 2004 + AC: 2010 sont disponibles :
La boîte de dialogue utilisée pour modifier des combinaisons de charges ou de résultats est une boîte de dialogue non modale. Cela signifie qu'après avoir ouvert cette boîte de dialogue, vous pouvez également modifier les combinaisons en dehors de celle-ci. Afin de définir ou de modifier manuellement une combinaison, une boîte de dialogue distincte peut être ouverte parallèlement à la boîte de dialogue «Modifier les cas de charge et les combinaisons».
Les programmes de sections SHAPE-THIN et SHAPE-MASSIVE permettent de déterminer les propriétés de section des sections courantes à parois minces ou épaisses. Ces propriétés de section sont également disponibles pour des analyses ultérieures dans RSTAB et RFEM.
Les structures réagissent différemment à l'action du vent selon leur rigidité, leur masse et les effets d'amortissement. Une distinction fondamentale est faite entre les bâtiments sujets aux vibrations et ceux qui ne le sont pas.
Mit RF-/DYNAM Pro Ersatzlasten ist es möglich, eine Ersatzlastberechnung anhand des multimodalen Antwortspektren-Verfahrens zu durchzuführen. Im dargestellten Beispiel wurde dies für einen Mehrmassenschwinger durchgeführt.
Le paragraphe 4.1.8.7 du Code national du bâtiment (NBC) 2015 du Canada fournit une procédure pour effectuer des analyses sismiques. La méthode la plus avancée est la méthode d'analyse dynamique du paragraphe 4.1.8.12. Elle doit normalement être utilisée pour tous les types de structure, sauf celles qui répondent aux critères du paragraphe 4.1.8.7. La méthode la plus simple est la méthode de la force statique équivalente (ESFP) du paragraphe 4.1.8.11, qui est adéquate pour toutes les autres structures.
L'analyse modale avec le module additionnel DYNAM Pro - Forced Vibrations permet de déterminer l'état stationnaire de structures soumises à une excitation périodique. Il s'agit d'un avantage si cette réponse est le seul objectif de l'analyse. On peut en effet déterminer une solution particulière plutôt que la solution complète de l'équation du mouvement.
L'analyse du spectre de réponse est l'une des méthodes de calcul les plus utilisées en cas de séisme. Cette méthode présente de nombreux avantages, dont le principal est la simplification : elle simplifie en effet les phénomènes complexes que sont les séismes et permet d'effectuer des vérifications sans poser de difficultés particulières. De nombreuses informations sont malheureusement perdues à cause de la simplification qui caractérise cette méthode. Un moyen de limiter ce problème consiste à utiliser la combinaison équivalente linéaire lors de la combinaison des réponses modales. Cet article technique présente cette solution de manière détaillée à l'aide d'un exemple.
Afin de considérer les imprécisions concernant la position des masses dans une analyse du spectre de réponse, les normes d'analyse de sismicité spécifient les règles qui doivent être appliquées dans les analyses simplifiées et multimodales du spectre de réponse. La procédure générale est la suivante : la masse de l'étage doit être déplacée dans chaque direction, par rapport à sa position nominale, selon une certaine excentricité, ce qui entraîne un moment de torsion.
Un déplacement latéral se produit lorsque des charges gravitationnelle agissent sur une structure. En réaction, un moment de renversement secondaire est généré à mesure que la charge gravitationnelle continue d'agir sur les éléments dans la position latéralement déplacée. Cet effet est également appelé « P-delta (Δ) ». La clause 12.9.1.6 de la norme ASCE 7-16 et le commentaire de la norme CNB 2015 spécifient dans quel cas les effets P-delta doivent être considérés dans une analyse du spectre de réponse modale.
In einem multimodalen Antwortspektrenverfahren ist es wichtig, eine ausreichende Anzahl von Eigenwerten der Struktur zu ermitteln und deren dynamische Antworten zu berücksichtigen. Vorschriften wie die EN 1998-1 [1] und andere internationale Standards schreiben vor, 90 % der Strukturmasse zu aktivieren. Cela signifie que : so viele Eigenwerte zu bestimmen, dass die Summe der effektiven Modalmassenfaktoren größer 0.9 ist.
En modélisation, un gaz parfait est constitué de particules de masse flottant librement et sans expansion dans un espace représenté par un solide. Chaque particule se déplace à une certaine vitesse dans une direction. Les impacts des particules les unes avec les autres ou les limites du solide entraînent une déviation et un changement de vitesse des particules impliquées.
Dans RF-/DYNAM Pro - Equivalent Loads, une option de résultat avec signe selon le mode propre déterminant est disponible depuis la version X.06.3039. Bei der modalen Überlagerung der Ergebnisse aus den einzelnen Eigenformen muss eine quadratische Überlagerungsvorschrift verwendet werden. In RFEM und RSTAB stehen dafür die SRSS- und die CQC-Regel zur Auswahl. Auch dürfen nur Ergebnisse und keine Lasten direkt überlagert werden. Der Grund liegt in den Eigenformen einer Struktur, welche beliebig skaliert und damit auch richtungsvariabel sind.
L'analyse modale avec le module additionnel DYNAM Pro - Forced Vibrations permet de déterminer l'état stable de structures soumises à une excitation périodique. Il s'agit d'un avantage si cette réponse est le seul objectif de l'analyse. On peut en effet déterminer une solution particulière plutôt que la solution complète de l'équation du mouvement.
Depuis la version 5.06.1103, les masses des nœuds, des lignes, des barres et des surfaces peuvent être négligées dans RF-DYNAM Pro. Diese Einstellung kann in den Detaileinstellungen vorgenommen werden und gilt global für alle definierten Massenfälle.