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27.06.2017

Anticiper les singularités des appuis nodaux ou linéiques sur les éléments surfaciques

Les conditions aux limites d’un appui d’une plaque peuvent être définies rapidement dans RFEM en utilisant les appuis nodaux et linéiques. Cependant, si les raideurs des appuis ne sont pas considérés lors de la modélisation de la structure, il est souvent nécessaire de regarder ces définitions d’appuis de plus près lorsque lors de la vérification des contraintes ou pour la détermination des armatures requises.

Alors que les résultats en dehors des points de discontinuité deviennent de plus en plus précis et finissent par ne plus guère changer avec un maillage EF de plus en plus fin, les valeurs de résultats au niveau des appuis nodaux et des extrémités des appuis linéaires augmentent de plus en plus. Cela a généralement pour conséquence des emplacements non calculables ou des résultats très élevés. Il est donc nécessaire soit d’analyser ces singularités, soit de définir les conditions aux limites plus précisément.

Appuis nodaux

S'il y a un poteau sous la plaque, il est défini comme un appui nodal dans la modélisation 2D. Pour éviter les appuis singuliers dans un nœud EF avec des appuis rigides, vous pouvez soit entrer les constantes de ressort manuellement, soit déterminer les coefficients de fondation automatiquement à l’aide de l'option « Poteau en Z ».

Un appui élastique peut être considéré automatiquement en définissant quelques paramètres.

Dans ce cas, il y a trois possibilités :

  1. Fondation élastique de surface : Dans le logiciel, une fondation élastique de surface est considérée avec les cotations du poteau. La tête du poteau est alors partiellement maintenue par des paires d’efforts verticaux, tels que des ressorts d’appui dans les directions x et y.
  2. Appui nodal élastique : Lorsque la rigidité augmente via le poteau, une surface avec une épaisseur de plaque double est appliquée pour le calcul et est supportée individuellement avec les constantes de ressort déterminées.
  3. Appui nodal avec maillage EF ajusté : Une double épaisseur est également appliquée à l’intérieur ici. Cependant, l’appui est effectué comme un appui rigide en Z.

Les deux dernières options vous permettent également d’utiliser un appui articulé ou semi-rigide à la tête du poteau et les trois options vous permettent d’utiliser un appui articulé, semi-rigide ou rigide au pied du poteau.

Les constantes de ressort déterminées sont affichées directement sur le côté droit sous le graphique, reflétant tous les changements. De plus, il est possible de considérer une section différente de la tête du poteau ainsi que la rigidité de cisaillement du poteau. Elle est activée par défaut. Elle réduit les ressorts d’appui horizontaux ainsi que les ressorts de rotation de l’appui.

Pour les trois options, la section du poteau est issue du calcul des surfaces effectuées dans les modules additionnels tels que RF-STEEL Surfaces, RF-CONCRETE Surfaces ou RF-LAMINATE. Ainsi, la vérification applique toujours les efforts internes de l’assemblage, ce qui permet d’obtenir des résultats plus économiques.


De plus, les résultats dans la zone du poteau ne sont pas affichés dans RFEM. Cependant, s’ils s’avèrent nécessaires, vous pouvez cocher la case correspondante dans le navigateur de résultats.

S’il y a une connexion articulée de deux plaques (via une libération linéique) sur les appuis nodaux, prêtez attention à ce qui suit : En raison de la considération interne d’une surface supplémentaire, la libération linéique est suspendue et aucun moment de contrainte ne se forme sur les bords de la plaque.

Cela peut être évité uniquement en suspendant l'une des surfaces devant les « poteaux » ou en sélectionnant un appui nodal articulé élastique « normal ». Si l’appui nodal élastique est sélectionné et que les paramètres sont précisés lors de la définition du poteau, il suffit d’ouvrir la boîte de dialogue « Modifier l’appui nodal » et de désactiver l’option « Poteau en Z ». Ainsi, les constantes de ressort précédemment déterminées sont prises automatiquement.

Appuis linéiques

Si la plaque est supportée sur des murs, elle est définie comme un appui linéique dans la modélisation 2D. Dans l’analyse EF, l’appui linéique est divisé en interne en appuis nodaux à chaque point du maillage EF. Une force d’appui est ensuite déterminée pour chaque appui nodal. Une distribution linéaire entre les différents points d'appui est créée à l'aide des options de lissage qui permettent de considérer l’influence des appuis nodaux adjacents. Pour éviter des valeurs de pointe trop élevées dans le cas d’appuis linéiques, vous pouvez sélectionner l’option « Mur en Z ».

Dans le cas des poteaux de mur en particulier, la distribution qualitative des réactions d’appui, compte tenu de l’élasticité, peut être très différente.

Contrairement aux appuis nodaux sous forme de poteaux, les résultats dans la zone du poteau ne sont pas masqués pour les appuis linéiques d’un voile.


Auteur

Monsieur Frölich fournit de l'assistance technique à nos clients, il est aussi responsable du développement produit pour les structures acier.

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