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Dipl.-Ing. (FH) Stefan Frenzel
28.01.2021

Détermination des charges équivalentes dans RFEM et RSTAB

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.

Pour ce faire, le porte-à-faux a été divisé en sept nœuds. Dans le calcul, la charge équivalente et la distribution sur les nœuds individuels ont été déterminées avec le premier vecteur propre du système. La fréquence propre requise et le facteur de masse équivalente correspondant ont été déterminés avec RF-/DYNAM Pro Natural Vibrations.

Exemple

Le système considéré doit être un poteau encastré constitué d'un profilé HEB 500 et d'une hauteur de 7 m. Le poids propre est appliqué à la barre.

Visualisation du porte-à-faux avec sept nœuds de masse
Visualisation du porte-à-faux avec sept nœuds de masse

La distribution des masses peut être décrite avec le vecteur suivant:

m = 1.0001.0001.0001.0001.0001.0001.000

m

Masse in kg
Vecteur de distribution de masse

Les résultats de l'analyse des vibrations naturelles sont les suivants.

1. Fréquence propre f = 4,65 Hz
Durée de période correspondante t = 0,215 s
Facteur de masse équivalent fme, x = 0,667
Déformation normalisée en notation vectorielle sur la hauteur de la structure.

Déformation normalisée
Déformation normalisée

On suppose maintenant une accélération spectrale de 0,25 m/s² pour cette structure. Le facteur de masse équivalente de la première fréquence propre et l'accélération spectrale correspondante peuvent être utilisés pour déterminer la force sismique totale.

He,tot = mGesamt · fme,x · SdT1 = 1,167 kN

He,tot

Gesamterdbebenkraft in kN

mGesamt

Gesamtmasse in t

fme,x

Ersatzmassenfaktor

Sd(T1)

Beschleunigung aus Antwortspektrum für die erste Eigenform zur Periodenlänge T1 in m/s2 
effort tranchant à la base

À partir de cette force sismique totale, il est possible de calculer une contribution des points de masse pour la charge sismique totale à l'aide du déplacement normalisé.

λ = si · mi∑sj · mj

λ

Verteilungsfaktor

si

Verschiebung der Massen

mi

Gesamtmasse in kg

sj

Verschiebung der Massen in jedem Geschoss

mj

Stockwerksmassen in kg
Coefficient de distribution des masses

À l'aide de la distribution de la charge totale, vous pouvez désormais calculer les charges nodales.

He = He,tot · λ = 0,360,290,220,150,090,050,01

He

Knotenlast in jedem Stockwerk

He,tot

Gesamterdbebenlast in kN

λ

Verteilungsfaktor für jedes Geschoss
Charges nodales sismiques

Charges sismiques réparties sur les nœuds de masse
Charges sismiques réparties sur les nœuds de masse

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M. Frenzel est responsable du développement de produits pour l'analyse dynamique. Il fournit également une assistance technique aux clients de Dlubal Software.

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Fonctionnalités de produit
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Dans le module complémentaire « Comportement non linéaire du matériau », le modèle de matériau « Anistrope | Endommagement » est disponible pour les composants en béton. Ce modèle de matériau permet de considérer les endommagements du béton pour les barres, les surfaces et les solides.

Vous pouvez définir un diagramme contrainte-déformation individuel via un tableau, utiliser l’entrée paramétrique pour générer le diagramme contrainte-déformation ou utiliser les paramètres prédéfinis à partir des normes. De plus, vous pouvez considérer l’effet de raidissement en traction.

Les deux modèles de matériau non linéaires disponibles pour les armatures sont « Isotrope | Plastique (barres) » et « Isotrope | Élastique non linéaire (barres) ».

La prise en compte des effets à long terme du fluage et du retrait est possible grâce au nouveau type d’analyse « Analyse statique | Fluage et retrait (linéaire) ». Le fluage est pris en compte en étirant le diagramme contrainte-déformation du béton par le facteur (1+phi) et le retrait comme pré-déformation du béton. Le module complémentaire « Analyse en fonction du temps (TDA) » permet des analyses par pas de temps plus détaillées.

Fonctionnalité 002918 | Détermination du renfort longitudinal nécessaire pour le calcul direct des fissures

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Fonctionnalité 002916 | Interaction assemblage-structure pour les assemblages acier

Souhaitez-vous considérer automatiquement la rigidité des assemblages en acier dans votre modèle global RFEM ? Avec le module complémentaire Assemblages acier, c’est possible !

Il vous suffit pour cela d’activer l’interaction assemblage-structure dans l’analyse de rigidité de vos assemblages en acier. Les articulations avec ressorts sont ainsi automatiquement générées dans le modèle global et prises en compte dans les calculs suivants.

Foire aux Questions (FAQ)

Dans le module complémentaire Assemblages acier, j’obtiens des ratios élevés pour les boulons précontraints pour la vérification de l’effort de traction. D’où vient ce taux élevé et comment évaluer les réserves de capacité portante des boulons ?

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