La vérification de cinq types de systèmes résistants aux forces sismiques (SFRS) comprend les portiques spéciaux résistants à la flexion (SMF), les portiques intermédiaires résistants à la flexion (IMF), les portiques ordinaires résistants à la flexion (OMF), les portiques à contreventement concentrique ordinaire (OCBF) et les portiques à contreventement concentrique spéciaux (SCBF )
Vérification de la ductilité des rapports largeur-épaisseur pour les âmes et les semelles
Calcul de la résistance et de la rigidité requises pour le contreventement de stabilité des poutres
Calcul de l'espacement maximal pour le contreventement de stabilité des poutres
Calcul de la résistance requise aux emplacements des articulations pour le contreventement de stabilité des poutres
Calcul de la résistance requise du poteau avec l'option permettant de négliger tous les moments fléchissants, le cisaillement et la torsion pour l'état limite de sur-résistance
Vérification des rapports d'élancement des poteaux et des contreventements
Le résultat de l'analyse de sismicité est divisé en deux sections : les exigences pour les barres et les exigences pour les assemblages.
Les « exigences pour la sismicité » incluent la résistance requise en flexion et la résistance au cisaillement requise de l'assemblage poutre-poteau pour les portiques résistants à la flexion. Elles sont répertoriées dans l'onglet « Assemblage de portiques résistants à la flexion par barre ». Pour les portiques contreventés, la résistance en traction requise de l'assemblage et la résistance en compression requise de l'assemblage du contreventement sont répertoriées dans l'onglet « Assemblage de contreventement par barre ».
Le logiciel affiche les vérifications effectuées dans des tableaux. Les détails de vérification affichent clairement les formules et les références à la norme.
Le type de barre « Amortisseur » vous permet de définir un coefficient d'amortissement, une constante de ressort et une masse. Ce type de barre élargit les possibilités dans le cadre de l'analyse de l'historique de temps.
Du point de vue viscoélastique, le type de barre « Amortisseur » est similaire au modèle Kelvin-Voigt qui se compose de l'élément amortisseur et d'un ressort élastique (connectés en parallèle).
Pour les diagrammes de calcul, le type de diagramme « 2D | Articulation » est disponible. Ces diagrammes d'articulation montrent la réponse d'articulation des situations de charge pour les articulations non linéaires.
Pour les calculs avec plusieurs situations de charge, comme c'est le cas pour les analyses Pushover et l'analyse de l'historique de temps, vous pouvez évaluer l'état de l'articulation dans chaque incrément de charge.
Dans le module Analyse modale , vous avez la possibilité d'augmenter automatiquement les valeurs propres jusqu'à ce qu'un facteur de masse modale effective défini soit atteint. Toutes les directions en translation activées comme masses pour l'analyse modale sont prises en compte.
Les 90 % de la masse modale effective requis pour l'analyse du spectre de réponse peuvent ainsi être facilement calculés.
Le module complémentaire Analyse de l'historique de temps vous permet d'accéder à des accélérogrammes pour le calcul. Cette extension permet d'effectuer l'analyse dynamique des diagrammes accélération-temps.
Une bibliothèque complète d'enregistrements sismiques est disponible, mais vous pouvez également entrer ou importer vos propres diagrammes. L'analyse de l'historique de temps est effectuée à l'aide de l'analyse modale ou de l'analyse linéaire implicite de Newmark.
Pour l'analyse du spectre de réponse des modèles de bâtiments, vous pouvez afficher les coefficients de sensibilité pour les directions horizontales par étage.
Ces chiffres clés permettent d'interpréter la sensibilité aux effets de stabilité.
Analyse des diagrammes de temps et des accélérogrammes (diagrammes accélération-temps, qui excitent les appuis d'une structure)
Combinaison des diagrammes de temps définis par l'utilisateur avec les charges nodales, de barre et surfaciques, ainsi que les charges libres et générées
Possibilité de combiner plusieurs fonctions d'excitation indépendantes
Analyse linéaire implicite de Newmark ou analyse modale de l'historique de temps
Possibilité d'amortissement structurel à l'aide des coefficients d'amortissement de Rayleigh ou de la valeur d'amortissement de Lehr
Affichage graphique des résultats dans les diagrammes de calcul
Sortie des résultats dans des pas de temps individuels ou comme une enveloppe sur l'ensemble de la période
Les diagrammes effort-temps requis sont entrés. Vous pouvez les combiner dans des cas de charge ou des combinaisons de charges de type Analyse de l'historique de temps | Diagrammes de temps avec le chargement pour définir où et dans quelle direction les diagrammes de force-temps agissent.
La deuxième option consiste à entrer des diagrammes accélération-temps, qui peuvent être utilisés dans des cas de charge de type Analyse de l'historique de temps | Accélérogramme.
Tous les paramètres de calcul sont définis dans les paramètres de l'analyse de l'historique de temps. Celles-ci incluent, par exemple, le type de méthode d'analyse et le temps de calcul maximal.
L'analyse de l'historique de temps est effectuée par l'analyse modale ou par l'analyse linéaire implicite de Newmark. Dans ce module complémentaire, l'analyse de l'historique de temps est limitée aux systèmes linéaires. Même si l'analyse modale est un algorithme rapide, un certain nombre de valeurs propres est nécessaire pour assurer la précision requise des résultats.
L'analyse linéaire implicite de Newmark est une méthode très précise et indépendante du nombre de valeurs propres utilisées, mais il requiert des pas de temps assez faibles pour le calcul.
Dès que le logiciel a terminé le calcul, le résumé des résultats est affiché. Toutes les fenêtres de résultats sont intégrées dans le logiciel de base RFEM/RSTAB. Vous trouverez tous les résultats dans des tableaux, ils peuvent être affichés pour chaque pas de temps ou sous forme d'enveloppe et vous avez également la possibilité d'afficher les résultats graphiquement et de les animer.
Les résultats de l'analyse de l'historique de temps peuvent être affichés dans les diagrammes de calcul. Tous les résultats sont affichés en fonction du temps. Vous pouvez exporter les valeurs numériques vers MS Excel.
Tous les tableaux des résultats et graphiques sont intégrés au rapport d'impression de RFEM/RSTAB. Vous pouvez ainsi garantir une documentation clairement structurée. Vous pouvez également exporter les tableaux vers MS Excel.
L'analyse pushover est gérée par un nouveau type d'analyse dans les combinaisons de charges. Vous avez ici accès à la sélection de la distribution et de la direction de charge horizontale, à la sélection d'une charge constante, à la sélection du spectre de réponse souhaité pour la détermination du déplacement cible et aux paramètres de l'analyse pushover adaptés à l'analyse pushover.
Dans les paramètres de l'analyse pushover, vous pouvez modifier l'incrément de la charge horizontale croissante et spécifier la condition d'arrêt de l'analyse. De plus, il est possible d'ajuster facilement la précision pour la détermination itérative du déplacement cible.
Qu'est ce que des articulations plastiques ? C'est très simple. Des articulations plastiques selon la FEMA 356 vous aident à créer des courbes pushover. Ces dernières sont des articulations non linéaires avec des propriétés d'élasticité prédéfinies et des critères d'acceptation pour les barres en acier (chapitre 5 de la FEMA 356).
Avez-vous déjà découvert la sortie tabulaire et graphique des masses dans les points de maillage ? Il s'agit également d'un des résultats de l'analyse modale dans RFEM 6. Vous pouvez ainsi vérifier les masses importées, qui dépendent de divers paramètres de l'analyse modale. Celles-ci peuvent être affichées dans les résultats dans l'onglet Masses dans les points de maillage. Le tableau donne un aperçu des résultats suivants : Masse - direction de translation (mX, mY, mZ), masse - direction de rotation (mφX, mφY, mφZ) et somme des masses. Est-il préférable que vous disposiez d'une évaluation graphique le plus rapidement possible ? Vous pouvez également afficher graphiquement les masses dans les points de maillage.
Comme vous le savez, les résultats d'un cas de charge de l'analyse modale sont affichés dans le programme après un calcul réussi. Vous pouvez ainsi voir immédiatement le premier mode propre graphiquement ou sous forme d'animation. Vous pouvez également ajuster facilement la représentation de la normalisation du mode propre. Faites-le directement dans le navigateur Résultats, où vous avez l'une des quatre options pour la visualisation des modes propres disponibles pour la sélection :
Échelonnage de la valeur du vecteur de mode propre uj à 1 (considère uniquement les composants en translation)
Sélection du composant maximal en translation du vecteur propre, le définissant à 1
Considération du vecteur propre entier (avec les composants en rotation), sélection du maximum, le définissant à 1
Définition de la masse modale mi pour chaque mode propre à 1 kg
Vous trouverez une explication détaillée de la normalisation des modes propres dans le manuel en ligne Manuel en ligne.
En plus des charges statiques, faut-il prendre en compte d'autres charges que les masses ? Le programme vous permet d'effectuer des charges nodales, de barre, linéiques et surfaciques. Pour ce faire, vous devez d'abord sélectionner le type de charge Masse lors de la définition de la charge appropriée. Définissez une masse ou des composantes de la masse dans les directions X, Y et Z pour ces charges. Pour les masses nodales, vous avez également la possibilité de spécifier les moments d'inertie X, Y et Z afin de modéliser des points de masse plus complexes.
Les masses doivent souvent être négligées. Cela est particulièrement vrai si vous souhaitez utiliser la sortie de l'analyse modale pour l'analyse des séismes. Pour ce faire, 90 % de la masse modale efficace sont requis dans chaque direction pour le calcul. Vous pouvez donc négliger les masses de tous les appuis nodaux et linéiques fixes. Le programme désactive automatiquement les masses associées.
Vous pouvez également sélectionner manuellement les objets dont les masses doivent être négligées pour l'analyse modale. Nous avons montré ce dernier dans l'image pour une meilleure vue. Une sélection définie par l'utilisateur y est effectuée et les objets et les composants de masse associés sont sélectionnés pour la négligence des masses.
Lors de la définition des données d'entrée pour le cas de charge de l'analyse modale, vous pouvez considérer un cas de charge dont les rigidités représentent la position initiale pour l'analyse modale. Comment faire ? Comme le montre l'image, sélectionnez l'option « Considérer l'état initial ». Ouvrez maintenant la boîte de dialogue « Paramètres de l'état initial » et définissez le type Rigidité comme état initial. Dans ce cas de charge, à partir duquel l'état initial est considéré, vous pouvez maintenant considérer la rigidité du système lorsque les barres de traction échouent. Le but de tout cela : La rigidité de ce cas de charge est prise en compte dans l'analyse modale. Vous bénéficiez ainsi d'un système nettement plus flexible.
Vous pouvez déjà le voir sur la photo : Les imperfections peuvent également être prises en compte lors de la définition d'un cas de charge pour l'analyse modale. Les types d'imperfections que vous pouvez utiliser dans l'analyse modale sont les charges fictives issues d'un cas de charge, les défauts d'aplomb via un tableau, la déformation statique, le coefficient de longueur efficace, le mode dynamique et le groupe de cas d'imperfections.
Le saviez-vous ? Vous pouvez facilement définir des modifications de structure dans les cas de charge de type Analyse modale. Vous pouvez ainsi ajuster individuellement les rigidités des matériaux, des sections, des barres, des surfaces, des articulations et des appuis, par exemple. Vous pouvez également modifier les rigidités dans certains modules complémentaires de vérification. Une fois les objets sélectionnés, leurs propriétés de rigidité sont adaptées au type d'objet. Vous pouvez ainsi les définir dans des onglets séparés.
Souhaitez-vous analyser l'échec d'un objet (un poteau, par exemple) dans l'analyse modale ? Cette opération est également possible sans problème. Il vous suffit de passer à la fenêtre « Modification de structure » et de désactiver les objets correspondants.
Votre objectif est-il de déterminer le nombre de modes propres ? Le programme vous propose deux méthodes pour cela. D'une part, vous pouvez définir manuellement le nombre de plus petites formes de mode à calculer. Dans ce cas, le nombre de modes propres disponibles dépend des degrés de liberté (c'est-à-dire le nombre de points de masse libres multiplié par le nombre de directions dans lesquelles les masses agissent). Cependant, cette valeur est limitée à 9999. D'autre part, vous pouvez définir la fréquence propre maximale afin que le programme détermine automatiquement les formes propres jusqu'à ce que la fréquence propre définie soit atteinte.
Le calcul est-il terminé ? Les résultats de l'analyse modale sont ensuite disponibles graphiquement et sous forme de tableau. Affichez les tableaux de résultats pour le ou les cas de charge de l'analyse modale. Les valeurs propres, les fréquences angulaires, les fréquences propres et les périodes propres de la structure sont ainsi visibles d'un seul coup d'œil. Les masses modales effectives, les facteurs de masse modale et les facteurs de participation sont également clairement affichés.
Vous disposez de plusieurs options pour définir les masses pour l'analyse modale. Alors que les masses propres sont automatiquement prises en compte, les charges et les masses peuvent être prises en compte directement dans le cas de charge avec l'analyse modale. Avez-vous besoin de plus d'options ? Indiquez si les charges totales doivent être considérées comme des masses et des composantes de charge dans la direction globale Z ou si ce sont uniquement les composantes de charge dans la direction de la gravité qui doivent être pris en compte.
Le logiciel vous offre une option supplémentaire ou alternative pour le transfert de masse : la définition manuelle des combinaisons de charges à partir desquelles les masses sont prises en compte dans l'analyse modale. Avez-vous sélectionné une norme de calcul ? Vous pouvez ensuite créer une situation de projet avec le type de combinaison sismique/de masse. Le logiciel calcule alors automatiquement une situation de masse pour l'analyse modale selon la norme de calcul souhaitée. Autrement dit : Le logiciel crée une combinaison de charges basée sur les coefficients de combinaison prédéfinis pour la norme sélectionnée. Il contient les masses qui sont finalement utilisées pour l'analyse modale.
Par rapport au module additionnel RF-/DYNAM Pro - Natural Vibrations (RFEM 5 / RSTAB 8), les nouvelles fonctionnalités suivantes ont été ajoutées au module complémentaire Analyse modale pour RFEM 6 / RSTAB 9 :
Coefficients de combinaison prédéfinis pour différentes normes (EC 8, ASCE, etc.)
Non-considération facultative des masses (par exemple, masse des fondations)
Méthodes pour déterminer le nombre de modes propres (définie par l'utilisateur, automatique pour atteindre les facteurs de masses modales effectives, automatique pour atteindre la fréquence propre maximale)
Sortie des masses modales, des masses modales effectives, des facteurs de masse modale et des facteurs de participation
Sortie tabulaire et graphique des masses en points de maillage
Diverses options de mise à l'échelle pour les modes propres dans le navigateur de résultats
Par rapport au module additionnel RF-/DYNAM Pro - Equivalent Loads (RFEM 5 / RSTAB 8), les nouvelles fonctionnalités suivantes ont été ajoutées au module complémentaire Analyse du spectre de réponse pour RFEM 6 / RSTAB 9 :
Spectres de réponse de nombreuses normes (EN 1998, DIN 4149, IBC 2018, etc.)
Spectres de réponse définis par l'utilisateur ou générés à partir des accélérogrammes
Application du spectre de réponse en fonction de la direction
Les résultats sont stockés de manière centralisée dans un cas de charge avec des niveaux sous-jacents pour garantir la clarté
Les actions de torsion accidentelles peuvent êtres considérées automatiquement
Combinaisons automatiques de charges sismiques avec les autres cas de charge pour une utilisation dans une situation de projet accidentelle
Le logiciel de calcul de structure Dlubal vous facilite beaucoup la tâche. Les paramètres d'entrée pertinents pour les normes sélectionnées sont suggérés par le logiciel conformément aux règles. Il est également possible d'entrer manuellement les spectres de réponse.
Les cas de charge de type Analyse du spectre de réponse définissent la direction dans laquelle agissent les spectres de réponse et les valeurs propres de la structure pertinentes pour l'analyse. Dans les paramètres de l'analyse spectrale, il est possible de définir précisément des détails pour les règles de combinaison, voire d'amortissement, ainsi que l'accélération à période nulle (ZPA).
Le saviez-vous ? Les charges statiques équivalentes sont générées séparément pour chaque mode propre et direction d'excitation pertinente. Ces charges sont enregistrées dans un cas de charge de type Analyse du spectre de réponse et RFEM/RSTAB effectue une analyse statique linéaire.
Les cas de charge de type analyse spectrale de réponse contiennent les charges équivalentes générées Tout d'abord, les contributions modales (règle SRSS ou CQC) doivent être superposées. Des résultats avec signes basés sur le mode propre dominant sont possibles dans ce cas.
Les composants directionnels des actions sismiques sont ensuite combinés soit avec la règle SRSS soit avec la règle 100%/30%.
Considération automatique des masses du poids propre
Importation directe des masses des cas de charge ou combinaisons de charge
Définition facultative de masses supplémentaires (masses nodales, linéaires, surfaciques et d'inertie) directement dans les cas de charge
Non-considération facultative des masses (par exemple, masse des fondations)
Combinaison de masses dans différents cas de charge et combinaisons de charge
Coefficients de combinaison prédéfinis pour différentes normes (EC 8, SIA 261, ASCE 7, ...)
Importation facultative des états initiaux (par exemple, pour considérer la précontrainte et l'imperfection)
Modification de la structure
Considération des appuis ou barres/surfaces/solides défaillants
Définition de plusieurs analyses modales (par exemple pour analyser différentes masses ou modifications de rigidité)
Sélection du type de matrice de masse (matrice diagonale, matrice constante, matrice unitaire), y compris la définition par l'utilisateur des degrés de liberté de translation et de rotation
Méthodes pour la détermination du nombre de modes propres (défini par l'utilisateur, automatique - pour atteindre les facteurs de masse modale effectifs, automatique - pour atteindre la fréquence propre maximale - disponible uniquement dans RSTAB)
Détermination des modes propres et des masses aux nœuds et points de maillage EF
Sortie de la valeur propre, de la fréquence angulaire, de la fréquence propre et de la période propre
Sortie des masses modales, des masses modales effectives, des facteurs de masse modale et des facteurs de participation
Sortie tabulaire et graphique des masses en points de maillage
Affichage et animation des modes propres
Différentes options d'échelle pour les modes propres
Documentation des résultats numériques et graphiques dans le rapport d'impression
Dans les paramètres de l'analyse modale, vous devez entrer toutes les informations nécessaires pour déterminer les fréquences propres. Cela inclut, par exemple, les approches de masse et les solveurs de valeurs propres.
Le module complémentaire chargé de l'analyse modale détermine les valeurs propres les plus basses de la structure. Soit vous ajustez vous-même le nombre de valeurs propres, soit il est déterminé automatiquement. Vous devez ainsi obtenir des facteur de masse modale effective ou des fréquences propres maximales. Les masses sont importées directement à partir des cas de charge ou des combinaisons de charge. Vous avez la possibilité de considérer la masse totale, les composants de charge dans la direction Z globale ou uniquement les composants de charge dans la direction de la gravité.
Vous pouvez définir manuellement des masses supplémentaires au niveau des nœuds, des lignes, des barres ou des surfaces. Vous pouvez également influencer la matrice de rigidité en important les efforts normaux ou les modifications de rigidité d'un cas de charge ou d'une combinaison de charges.