Évaluation du comportement structurel de la maçonnerie dans RFEM

Article technique

La considération du comportement structurel réaliste de maçonnerie dans RFEM requiert de commencer par sélectionner un matériau ou modèle de matériaux. Étant donné que la maçonnerie ne réagit à la traction que par fissuration, il est nécessaire de préciser un modèle de matériau non linéaire, ce que RF-MAT NL permet de faire.

Matériau et modèle de matériau

Contrairement aux matériaux comme le béton ou l’acier, la maçonnerie n’a pas de matériau prédéfini à cause des très nombreuses combinaisons de briques et d’options. Ainsi, vous devez créer un nouveau matériau pour chaque combinaison de matériau. Une fois que ce matériau est créé, il peut être enregistré dans RFEM et réutilisé quand nécessaire. Le matériau enregistré peut également être modifié à volonté.

Figure 01 - Matériau

Au-delà de la définition du matériau et des propriétés de matériau, vous devez également assigner le modèle de matériau pertinent à ce matériau. Par exemple, le modèle de matériau inclus dans RF-MAT NL est défini comme « Maçonnerie isotrope 2D » afin de correctement considérer la rupture en traction et la formation de fissures correspondantes.

Vous pouvez préciser les contraintes en traction limites pour la rupture en traction séparément comme parallèle ou perpendiculaire à la fixation conformément aux normes. Si la contrainte en traction limite est définie à zéro, une valeur de 1 ∙ 10-11 N/mm² sera appliquée dans le calcul pour des questions de stabilité. Ainsi, des contraintes en traction minimum peuvent avoir lieu malgré la précision de la contrainte en traction limite à zéro.

Figure 02 - Modèle de matériau

Modélisation et évaluation

Prenons un exemple, une surface de paroi compacte en béton armé est modélisé et évaluée selon [1] :

La charge verticale est distribuée sur toute la longueur de la paroi. Le même processus est appliqué pour la charge horizontale. Sinon, une singularité aurait lieu sur le point d’application de charge à cause l’introduction des charges concentrées, ce qui mènerait à un échec du modèle car les contraintes en traction admissibles seraient dépassées à ce nœud et la fissure serait complète.

Figure 03 - Chargement et déformation

L’analyse des déformations peut révéler la distribution des efforts internes et des contraintes.

L’analyse des contraintes de la paroi suite au calcul non linéaire affiche que la tension admissible et les contraintes en compression sont satisfaisantes.

Figure 04 - Contraintes maximum dans les directions x et y

Figure 05 - Contraintes minimum dans les directions x et y

Si les contraintes limites sont dépassées dans la paroi ou si la paroi en maçonnerie échoue, il n’y a pas de convergence. Ainsi, il est nécessaire d’ajuster le matériau ou les dimensions. Si par exemple vous augmentez l’épaisseur de la paroi, la contrainte en traction résultante peut être distribuée sur une zone plus grande. Permettant ainsi à la résistance de capacité portante d’être augmentée.

La modélisation de la maçonnerie décrite dans cet article et l’analyse des contraintes dans les surfaces ne peut pas avoir lieu dans le calcul de la paroi en maçonnerie. Tout de même, Les matériaux et dimensions nécessaires pour les analyses peuvent être déterminés.

Littérature

Graubner, C. -A. &  Rast, R. (2015). Mauerwerksbau Aktuell 2016. Berlin: Beuth Verlag, p. C.45.

Plus d'informations

Contactez-nous

Contactez-nous

Vous avez des questions relatives à nos produits ? Vous avez besoin de conseils pour votre projet en cours ? Contactez-nous ou visitez notre FAQ, vous y trouverez de nombreuses astuces et solutions.

+33 1 78 42 91 61

info@dlubal.fr

RFEM Logiciel principal
RFEM 5.xx

Programme de base

Logiciel de calcul de structures aux éléments finis (MEF) pour les structures 2D et 3D composées de plaques, voiles, coques, barres (poutres), solides et éléments d'assemblage