Analyse non-linéaire dans RF-/CONCRETE

L'un des articles précédents explique les méthodes générales de calcul et de modélisation des poutres, nervures et poutres en T à l'état fissuré. Cet article décrit le processus de calcul d'une poutre continue en béton armé. Le calcul peut être effectué dans les modules additionnels CONCRETE et RF-CONCRETE Members en combinaison avec les licences pour EC2 et RF-CONCRETE NL.

Système et charge

Une poutre continue est constituée d'une section rectangulaire de 20/35 cm et d'un béton de classe C30/37.

Les charges permanentes et les charges de trafic sont organisées en trois cas de charge. Pour déterminer les combinaisons de calcul selon l'EN 1990, la combinatoire automatique pour l'état limite ultime et l'état limite de service (situation de calcul habituelle) de RFEM/RSTAB est utilisée.

Système et chargement

Calcul linéaire des armatures à l'ELU

Tout d'abord, l'armature est déterminée pour l'état limite ultime. Le calcul est effectué en tenant compte de la redistribution et de la réduction des moments pour les efforts internes de la combinaison de résultats RC1. De plus, les paramètres d'armatures suivants sont spécifiés :

• Diamètre d'armature de 16 mm
• Réduction des armatures pour trois zones
• Enrobage de béton de 30 mm
• Armatures minimales 2 Ø 12 pour les couches supérieure et inférieure
• Armatures structurelles pour un espacement maximal des armatures de 15 cm avec Ø 12

Sur la base de ces entrées, le programme détermine un concept d'armatures selon l'approche linéaire élastique. Dans la fenêtre 3.1, il est possible de vérifier les armatures, qui constituent la base de l'analyse non linéaire.

Fenêtre « 3.1 Armature longitudinale fournie » dans CONCRETE

Calcul non linéaire des largeurs de fissures et des déformations dans l'ELS

Le calcul non linéaire de l'état limite de service est effectué pour les combinaisons de charges LC6 à LC8 (les combinaisons de résultats ne permettent pas d'établir des relations contrainte-déformation claires). Dans l'analyse non linéaire, les effets de raidissement de traction doivent être intégrés. Pour ce faire, la méthode avec la courbe caractéristique modifiée pour l'acier selon [2] est appliquée.

Fenêtre « 1.1 Données de base » pour l’ELS avec les paramètres pour le calcul non linéaire selon [2]

De plus, les effets du fluage et du retrait sont considérés. Ils peuvent être définis dans la fenêtre 1.3.

Fenêtre « 1.3 Sections » avec les paramètres pour le fluage et le retrait

résultats

Un calcul non linéaire physique et géométrique est effectué. L'itération de l'état de déformation est effectuée sur le plan de section. Sur la base de la distribution des efforts internes au cours du cycle d'itération, les nouveaux états de contrainte-déformation actuels sont toujours calculés. La convergence est atteinte lorsque l'état d'équilibre est défini.

Comme prévu, les déformations maximales se produisent dans le champ 1 pour le chargement de LC6 (LC1 + 0,5 LC2). L'ouverture des fissures est faible.

Fenêtre « 6.2.3 État limite de service pour le calcul non linéaire par barre »

La déformation résultant du calcul non linéaire par rapport à l'effet du fluage est significativement supérieure à la déformation résultant du calcul élastique linéaire pur sans l'effet du fluage. Ceci est évident lorsque l'on compare les déformations.

Comparaison des déformations

Le diagramme de rigidité montre qu'une grande partie du champ 1 est fissurée à l'état de service.

Figure 07 – Distribution de rigidité Iym ∙ E

Résumé

En comparaison avec le calcul linéaire-élastique des composants en béton armé, l'analyse de rigidité et de contrainte non linéaire fournit des valeurs de déformation qui peuvent être considérablement plus élevées lorsque l'on considère la formation de fissures. Cet effet peut être résolu à l'aide des méthodes d'analyse non linéaire implémentées dans les modules additionnels de Dlubal Software pour le calcul de structures et le calcul de structures en béton armé. Il est également possible de considérer ici les effets du fluage et du retrait.