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21.08.2017

Méthodes de support de plaques par poteaux

Par exemple, les poteaux doivent être modélisés à l'aide de barres. Étant donné que les éléments de plaque n'ont pas de degrés de liberté en rotation, il est impossible de considérer des ressorts de rotation. Il est donc important de modéliser l'assemblage de barre aussi près de la réalité que possible.

L'exemple décrit dans cet article permet de comparer différents modèles de poteaux. Le modèle est une plaque en béton C25/30 de dimensions 0,24 m 6,5 m 2,5 m. Les poteaux ont des dimensions de 0,24 m 0,45 m 2,5 m.

Modèle 1

Ce modèle applique un couplage rigide sur la largeur du poteau à l'aide d'éléments de barre. Au milieu de ce couplage se trouve un appui nodal avec les rigidités de ressort suivantes.

Ressort de force axiale :

Ressort de rotation :

L'avantage de ce modèle est qu'il n'est pas nécessaire d'entrer les colonnes elles-mêmes. De plus, vous pouvez facilement éviter les singularités en utilisant des appuis nodaux. Cependant, les valeurs de ressort de l'appui nodal doivent être déterminées manuellement à l'avance.

Modèle 2

Dans ce modèle, les barres d'appuis continuent jusqu'à un ou deux ensembles d'éléments du réseau de mailles EF dans la surface du mur. L'objectif est de déterminer la connexion entre l'appui et la surface du mur approximativement proche de la réalité. L'avantage de cette méthode est qu'il n'est pas nécessaire de déterminer les ressorts manuellement et que l'assemblage peut être modélisé très rapidement. Cependant, étant donné que les répartitions des efforts internes dans la zone de connexion des appuis sont souvent perturbées dans la plaque, cette option ne peut être recommandée qu'en fonction du modèle.

Modèle 3

Contrairement au modèle 2, les appuis ne sont pas prolongés dans la surface du mur, mais connectés à la plaque de la même manière que dans le modèle 1. La rigidité d'accouplement doit être définie avec une valeur suffisamment élevée. L'avantage de ce modèle est que la modélisation est relativement rapide et simple. Dans ce cas également, il n'est pas nécessaire de déterminer manuellement les valeurs de ressort à l'avance. Les inconvénients du deuxième modèle peuvent également être évités.

Modèle 4

Dans le modèle 4, les poteaux sont modélisés à l'aide de surfaces de dimensions correspondantes. Afin de comparer la distribution des moments sur tous les modèles, les barres résultantes sont définies au milieu des poteaux. Les résultats surfaciques sont ainsi intégrés et les efforts internes résultants sont obtenus. Ces barres peuvent également être calculées dans le module RF-CONCRETE Members, par exemple.

Résumé

D'une manière générale, tous les modèles doivent éviter les singularités en utilisant des appuis nodaux. Tous les modèles peuvent être créés de manière beaucoup plus réaliste en modélisant les poteaux sur la plaque comme un appui nodal. La différence entre les résultats du modèle 1 peut s'expliquer par le fait que les rigidités horizontales du poteau sont complètement omises.

Littérature

[1] Werkle, H. : Éléments finis in der Baustatik - Statik und Dynamik der Stab- und Flächentragwerke, 3. édition. Wiesbaden : Springer Vieweg, 2008
[2] Rombach, G. : Anwendung der Finite-Elemente-Methode im Betonbau - Fehlerquellen und ihre Vermeidung, 2. édition. Berlin : Ernst & Sohn, 2006

Auteur

M. Baumgärtel fournit un support technique aux clients de Dlubal Software.

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