Système
L'ensemble de la structure est un demi-portique simplement supporté, composé d'une poutre IPE-160 de 6 mètres de long et d'un poteau IPE-200 de 4 mètres de long. La poutre est connectée à l'âme du poteau à l'aide d'une platine d'extrémité soudée de 5 mm d'épaisseur à l'aide de 4 boulons M12.
Le chargement de la structure est le poids propre ainsi qu'une charge répartie de 8 kN/m orientée dans la direction Z positive (Figure 01).
La plaque d'extrémité a les dimensions l/h = 82/160 mm. Les distances au bord des boulons sont égales à e1/e2 = 44/20,5 mm (Figure 02).
Option 1 : Nachweis der Verbindung mit RF-JOINTS Stahl - Gelenkig
Après avoir modélisé la structure dans RFEM, y compris le cas de charge et le chargement, le module additionnel RF-JOINTS Steel - Pinned peut être ouvert. Les données d'entrée correspondantes peuvent ensuite être définies dans le module additionnel afin que la conception de cette connexion puisse être effectuée rapidement.
Dans cet exemple, la capacité de charge des boulons en cisaillement est le calcul déterminant (rapport de 47%, Figure 03). La force de cisaillement maximale existante Fn, Ed d'un boulon est de 6,12 kN.
Option 2 : Modellierung der Verbindung in RFEM
La modélisation alternative de la connexion dans RFEM se déroule comme suit:
- Copie du modèle, par prudence.
- Stabexzentrizität am Träger definieren (halbe Trägerhöhe in Richtung Z, Stirnplattendicke + halbe Stützenstegdicke in Richtung Y, nur am Ende der Verbindung, siehe Bild 04).
- Faites un clic droit sur Barres → «Générer les surfaces à partir de la barre».
- Suppression de l'appui nodal, définition des appuis linéiques articulés au bord inférieur de la semelle de poutre et à l'extrémité de l'âme de poteau (voir la Figure 05).
- Suppression de la charge de barre (8 kN/m) et conversion en charge de surface (97,6 kN/m2 sur la semelle de poutre).
Connexion :
- Modélisation d'une platine d'about sous forme d'élément solide (parallélépipède, voir la Figure 06).
- Insertion des trous de vis avec des ouvertures (voir cet article ).
- Copie de la plaque d'about solide à l'extrémité de la poutre. Remarque : La platine d'about ne doit pas être en contact avec la surface de l'âme du poteau en raison du joint articulé; la transmission des efforts est effectuée uniquement par les boulons (voir la Figure 07).
- Copie des ouvertures de la plaque d'about (trous de boulons) sur la surface de l'âme de poteau.
- Pour s'assurer qu'aucun contact n'est présent entre la platine d'about et la surface de l'âme du poteau, le calcul peut être lancé à partir de ce point. Un message sur l'instabilité doit apparaître.
- Les quatre boulons peuvent chacun être modélisés sous forme de solide cylindrique, composé de surfaces circulaires et quadrangulaires.
Pour recevoir les efforts internes de barre des boulons, il faut placer une poutre résultante au centre de chaque boulon (voir la Figure 08). Als Querschnitt wird in diesem Beispiel vereinfacht ein 12 mm Rundstahl verwendet. De plus amples informations sur les poutres résultantes sont disponibles dans notre base de connaissance.
Le calcul aboutit à une force de cisaillement maximale dans un boulon de Vz = 6,69 kN (voir la Figure 09).
Résumé
Les résultats du programme principal de RFEM et du module additionnel RF-JOINTS Steel - Pinned sont relativement proches et sont donc comparables. Cet exemple montre qu'il existe de nombreuses options de modélisation dans RFEM. Par rapport à la conception rapide du module additionnel RF-JOINTS Steel - Pinned, l'effort est relativement élevé lorsque la modélisation est effectuée manuellement, l'utilisateur doit donc décider individuellement quelle option de calcul est utilisée.
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