Modélisation d’une tour avec le Gestionnaire de blocs

Article technique

Les tours pylônes sont des constructions en acier courantes. Ce type de structure treillis peut servir de tour porteuse d’antennes ou de lignes à haute tension, ou encore de poteau pour éolienne, de remontée mécanique et de structure porteuse en général. La modélisation peut être réalisée dans RFEM et RSTAB par l’entrée des différents éléments du pylône. Différentes fonctionnalités de copie et options d’entrée paramétrique sont également disponibles. Toutefois, cette procédure demande un effort considérable. Il peut être plus confortable de modéliser ces structures à l’aide d’éléments préfabriqués et catalogués dans le Gestionnaire de blocs. Ces éléments sont automatiquement enregistrés dans la base de données lors de l’installation du programme. Ainsi, vous pouvez sélectionner entre autres, des tronçons de pylône, des plateformes, des supports d’antenne ou des conduites de câble comme blocs pour générer vos différentes structures de pylône.

Des options spéciales pour modéliser et concevoir les structures pylônes sont disponibles dans les modules additionnels RF-/TOWER. Cet article décrit la modélisation d’une tour pylône simple avec éléments paramétriques catalogués dans le Gestionnaire de blocs. La tour de notre exemple est composée de deux tronçons et d’une plateforme.

Gestionnaire de blocs

Vous pouvez ouvrir le Gestionnaire de blocs à partir du menu « Fichier » → « Gestionnaire de blocs » ou en cliquant le bouton correspondant sur la barre d’outils. Le Gestionnaire comprend plusieurs éléments catalogués qui facilitent la modélisation des objets filaires et surfaciques.

Figure 01 – Ouverture du Gestionnaire de blocs comprenant les éléments catalogués

Tronçon de pylône – Zone inférieure

Définissez la catégorie de catalogue suivante pour la construction de la zone inférieure de la tour pylône :
« Pylônes » → « Pylône – Tronçons » → « Rectangulaires ».

Sélectionnez ensuite le type TSR038 dans la liste de droite.

Figure 02 – Sélection du bloc TSR038

Double-cliquez sur ce type de bloc pour ouvrir la boîte de dialogue « Insérer un bloc ».

Figure 03 – Définition des paramètres du bloc TSR038

Les tours pylônes sont en général composées de profilés d’angle. Les sections et matériaux prédéfinis peuvent être ajustés si nécessaire (un clic sur une rangée du tableau des sections permet d’afficher où le bloc est utilisé dans la représentation graphique). Toutefois pour cet exemple, les sections ne sont pas modifiées.

La hauteur du tronçon peut être modifiée à 5,50 m. La modification de ce paramètre met à jour la représentation graphique automatiquement.

Un point de référence du tronçon est idéal comme « Point d’insertion du bloc », par exemple le nœud 6. Le numéro de nœud peut être sélectionné dans la liste ou défini graphiquement en cliquant sur le point de référence. [OK] transfère le modèle vers RFEM/RSTAB.

Plateforme

Pour sélectionner la plateforme, ouvrez le Gestionnaire de blocs à nouveau.

Définissez la catégorie de catalogue suivante:
« Pylônes » → « Plateformes » → « Pour des pylônes de quatre côtés » → « Plateformes extérieures » → « Rectangulaires »

Choisissez ensuite le type PRR000 dans le tableau.

Figure 04 – Sélection du bloc PRR000

Figure 05 – Définition des paramètres du bloc PRR000

Dans la boîte de dialogue, les paramètres de plateforme a et b doivent être réduits à 2,00 m afin de les adapter aux dimensions supérieures du tronçon précédemment défini (voir la Figure 03). Autrement, il est possible sélectionner les distances graphiquement dans RFEM/RSTAB avec le bouton […] qui apparaît lors de l’activation du champ d’entrée.

La « Position globale du point de référence » doit être modifiée au point 1. Le numéro du nœud sur lequel la plateforme doit être insérée peut être sélectionné dans la liste ou déterminé graphiquement dans le modèle de tour avec le bouton [Sélectionner]. La plateforme sera transférée vers RFEM/RSTAB en cliquant sur [OK].

Tronçon de pylône – Zone supérieure

La zone supérieure de la structure pylône est également créée avec le Gestionnaire de blocs :
« Pylônes » → « Pylônes – Tronçons » → « Rectangulaires »

Sélectionnez le type TSR035c.

Figure 06 – Sélection du bloc TSR035c

Figure 07 – Définition des paramètres du bloc TSR035c

Le nœud 2 est sélectionné comme « Point d’insertion du bloc ». La sélection peut également être graphique en cliquant sur le point de référence.

Une fois encore, la « Position globale du point de référence » doit être définie sur le nœud 1 du modèle RFEM/RSTAB.

La hauteur h doit être ajustée à 4,00 m, les distances a2 et b2 à 2,00 m et les distances a1 et b1 à 1,00 m.

Cliquez sur [OK] pour obtenir un modèle de pylône identique à celui de la Figure 08.

Figure 08 – Modèle de pylône dans RSTAB

Il est possible que des nœuds aux coordonnées identiques soient créés lors de la combinaison des blocs. Pour nettoyer le modèle, veuillez le contrôler : « Outils » → « Contrôle du modèle » → « Nœuds identiques »

Figure 09 – Nettoyage des nœuds identiques

La boîte de dialogue « Nœuds identiques » affiche et permet de fusionner les nœuds superposés.

Le modèle de pylône peut également être complété par d’autres éléments catalogués comme des supports d’antenne, des conduites de câble, des poutres transversales ou des contreventements. Les paramètres de ces blocs enregistrés sont également modifiables.

Résumé

Les tours pylônes peuvent être modélisées facilement grâce aux éléments paramétriques du Gestionnaire de blocs. La bibliothèque de composants peut être complétée avec des éléments définis par l’utilisateur, ainsi des variations de modèles récurrents peuvent être rapidement créés à l’aide de blocs.

Nous vous invitons également à exploiter les possibilités offertes par les différents modules RF-/TOWER, développés pour la conception et le calcul de tours pylônes. Ces programmes permettent également de déterminer les exigences spécifiques de l’application de charge. Les modules RF-/TOWER sont présentés dans ce webinaire (en anglais).

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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

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