outils de modélisation pour les structures à câbles

Générateur de caténaire

Une forme initiale réaliste du câble a un effet positif sur la stabilité du calcul. L’effort pour le «réglage fin» est également réduit jusqu’à ce que l’état final souhaité soit atteint. Si la géométrie du câble est trouvée pour un câble chargé uniformément, la génératrice caténaire peut être utilisée pour la longueur réelle. Vous pouvez l'ouvrir en cliquant sur "Outils" → "Générer le modèle - Barres" → "Arc ...".

Générer une caténaire

Outre le nombre de barres et la section, les paramètres de la caténaire doivent être définis. Les hauteurs représentent ici la distance des nœuds au sommet de la caténaire. Le «paramètre» correspond au rayon de courbure du sommet. Toute section de la caténaire peut ainsi être générée.

Déplacement de nœuds avec RF-IMP / RSIMP

La géométrie du câble ne correspond pas toujours à la forme de la caténaire. C'est plutôt un cas unique. En général, la géométrie du câble dépend de la courbe des moments. Un câble, chargé par exemple par une seule charge au milieu, forme une forme triangulaire. Si deux charges individuelles agissent sur le câble, une forme trapézoïdale sera générée.

Seilform analog Momentenlinie

Dans le cas d'un chargement arbitraire et donc d'une forme plus complexe, le module additionnel RF-IMP ou RSIMP peut être utilisé ici. Grâce à ce module, la géométrie du câble peut être déplacée anologiquement par rapport à la déformation. Il est ainsi possible de générer relativement rapidement un modèle qui se rapproche de la forme recherchée.

Pré-déformation avec déplacement des nœuds

Réglage précis en modifiant la longueur

Les méthodes affichées ci-dessus définissent toujours l'état initial pour le calcul réel. Il continuera à se déformer en raison des charges agissant sur le câble. Cependant, l'état final sous charge est généralement prédéfini.

Une certaine flèche sera exemplaire sous une charge définie. La difficulté consiste maintenant à définir la forme initiale, qui résulte en la forme recherchée avec la charge appliquée. L'utilisation des outils de recherche de forme n'est souvent possible que de manière itérative. Une solution consisterait à modifier l'état initial jusqu'à ce que la flèche recherchée soit trouvée. Modéliser à nouveau l'état initial avec les possibilités mentionnées ci-dessus est une option, mais en raison du processus itératif très lourd. Vous pouvez également allonger ou raccourcir le câble à l'aide de la charge de barre «Déformation axiale». Le câble sera prolongé ou raccourci et superposé aux autres charges. Si l'état recherché n'est pas atteint, une autre étape de calcul peut être effectuée en modifiant à nouveau la « déformation axiale ». Si la flèche souhaitée est atteinte, la longueur initiale des câbles (fonction «Centre de gravité et Info») peut être ajoutée avec la modification des longueurs. La somme correspond alors à la longueur de câble non chargée.

A ce stade, l'interface COM doit être mentionnée. Une routine d'optimisation définie (par exemple, dans Excel) peut être liée à RFEM ou RSTAB.

RF-FORM-FINDING

RFEM, avec son module additionnel RF-FORM-FINDING, offre la possibilité de trouver automatiquement une forme recherchée sous une charge définie. Il suffit d'entrer la barre, le chargement et les paramètres recherchés.

Paramètres du câble pour la recherche de forme

La forme initiale et les divisions de barre n'ont pas besoin d'être définies en détail. Après le calcul, le module affiche graphiquement la forme de câble trouvée, les efforts ainsi que la longueur de câble chargée et non chargée.

Comparaison

Les options seront comparées les unes avec les autres. La flèche de 100 cm est requise ici, pour un câble avec une distance de 20 m sous une charge définie. L'option manuelle d'une structure pré-déformée avec RF-IMP (Structure 1) sera comparée à la solution avec RF-FORM-FINDING (Structure 2).

Structure 1: Le câble a déjà été pré-déformé de 40 cm de manière analogue à la déformation. Une autre déformation de 60 cm est donc nécessaire. Le résultat ne peut être que de 6,1 cm. Le câble doit donc être prolongé. La modification correspondante de la longueur doit être définie de manière itérative et résulte en une longueur de 10,2 cm uniformément répartie sur toutes les barres.

Structure 1: Résultat

La longueur de câble non chargée résultante correspond à la somme de la longueur des câbles + de l'extension de câble: (20,02 + 0,102) m = 20,122 m

Structure 2: La structure 2, où la recherche de forme est effectuée automatiquement en arrière-plan, calcule une longueur de câble non chargée de 20,12 m, ce qui entraîne un affaissement de 100 cm sous la charge définie. Ce résultat est identique aux valeurs déterminées manuellement. La forme initiale n'a été définie que comme une barre droite et l'ensemble du processus itératif est omis.

Système 2: Résultante

Résumé

En ce qui concerne les structures à câbles, RFEM et RSTAB offrent différentes manières de les calculer. L'effort qui peut être requis pour un projet doit toujours être estimé. Si des structures plus complexes sont conçues, où les rigidités des substructures sont respectées ou si une interaction entre les câbles a lieu, le travail deviendra relativement vite non rentable. Dans de tels cas, RFEM et son module additionnel RF-FORM-FINDING offrent une solution conviviale et performante.