Exemple pratique
La structure présentée à titre d'exemple dans cet article se compose de dalles en béton armé et de murs en maçonnerie modélisés sous forme de surfaces dans RFEM 6 avec les ouvertures correspondantes pour les portes et les fenêtres (Figure 1). La longueur des voiles extérieurs est de 9,880 m le long de l'axe global Y et de 9,480 m le long de l'axe global X. La hauteur totale du bâtiment est de 6,1 m.
Pour commencer à travailler avec le module complémentaire Vérification de la maçonnerie, vous devez d'abord l'activer dans les Données de base du modèle. Vous pouvez également sélectionner la norme pour la vérification de la maçonnerie dans l'onglet Normes I de la même fenêtre, comme le montre la Figure 2. L'implémentation de différentes normes et annexes nationales associées pour la vérification de la maçonnerie dans RFEM 6 est en cours. La base de données associée sera donc en constante évolution.
L'étape suivante consiste à définir les matériaux que vous souhaitez utiliser. Pour ce faire, sélectionnez le type de matériau Maçonnerie dans l'onglet Général de la fenêtre Matériaux. Outre la définition du matériau et des propriétés de matériau telles que le module d'élasticité, la masse volumique spécifique, le coefficient de dilatation thermique, etc., il est nécessaire d'assigner le modèle de matériau approprié au matériau que vous définissez.
Ainsi, le modèle de matériau plastique orthotrope est sélectionné (Figure 3) comme une représentation pertinente du matériau de maçonnerie en termes de calcul et de dimensionnement selon l'Eurocode.
Dans l'onglet Classification normalisée de la fenêtre Matériaux , vous pouvez définir les paramètres de la combinaison de matériaux (c'est-à-dire la maçonnerie, la pierre et le mortier) que vous souhaitez utiliser.
Ces informations se trouvent dans les catalogues des fabricants et peuvent être insérées dans cette fenêtre (Figure 4). Vous avez également la possibilité de définir un facteur de sécurité partiel du côté du matériau et de considérer les joints remplis en tête (utilisés dans le cas de linteaux au-dessus des ouvertures).
Sur la base de ces données, les paramètres du modèle de matériau sont calculés automatiquement et affichés dans l'onglet suivant de la fenêtre Matériaux (Figure 5). Ceux-ci incluent des paramètres dans les directions X et Y tels que le module d'élasticité, le coefficient de Poisson, la résistance ultime à la compression, la résistance ultime à la traction, le coefficient de dilatation thermique, etc. Il est donc important que la direction Y locale des voiles soit celle dans laquelle la charge agit.
Il existe une autre possibilité pour définir les matériaux : sélectionnez-les directement dans la bibliothèque de matériaux, accessible comme le montre la Figure 6. Si vous filtrez les matériaux disponibles selon le type de matériau « Maçonnerie », vous pouvez facilement sélectionner le matériau qui vous intéresse dans la base de données de RFEM 6, qui ne cesse de s'élargir. Pour chaque matériau de la liste, vous pouvez afficher les détails du matériau, comme le montre la Figure 7.
Une fois les matériaux définis, vous pouvez créer les épaisseurs associées comme le montre la Figure 8. Outre l'épaisseur relative aux dalles en béton, deux épaisseurs de 380 mm et 250 mm sont créées dans cet exemple pour les voiles extérieurs et intérieurs, respectivement. Le premier matériau est le Porotherm 38 Plan, couche mince de mortier 1-3 mm, tandis que le second est composé de Porotherm 25-38 Plan, couche mince de mortier 1-3 mm.
Pour assigner facilement les épaisseurs aux voiles correspondants, vous pouvez créer deux sélections d'objet distinctes : un pour les voiles extérieurs et un pour les voiles intérieurs (en sélectionnant les objets qui vous intéressent → clic droit → Créer une sélection d'objets). C'est ce que montre la Figure 9, où l'on peut également voir que l'axe Y local des voiles est en effet la direction d'action de la charge.
Vous pouvez ainsi assigner facilement les épaisseurs correspondantes aux parois extérieures et aux parois intérieures. La Figure 10 montre l'attribution des épaisseurs aux voiles extérieurs.
La dernière étape du processus de modélisation qui sera abordée dans cet article est l'attention particulière requise par les ouvertures de la structure. Cela est dû à la très faible résistance en traction du matériau, ce qui peut affecter négativement les parties supérieures des ouvertures.
Pour éviter cela, vous devez définir de nouveaux éléments de barre et les placer au-dessus des ouvertures telles que les portes et les fenêtres. Dans cet exemple, des poutres en béton sont créées et assignées à toutes les ouvertures de fenêtre et de porte, comme le montre la Figure 11.
Remarques finales
Le module complémentaire Vérification de la maçonnerie vous permet de modéliser et de calculer des structures en maçonnerie dans RFEM 6. Avec l'implémentation d'un matériau non linéaire pour décrire le comportement porteur de la maçonnerie et les différents mécanismes de rupture permet de représenter des structures de maçonnerie complexes et d'effectuer des analyses statiques et dynamiques.
Vous pouvez entrer et modéliser la structure en maçonnerie directement dans RFEM. De plus, vous pouvez calculer des modèles de bâtiment complets en fonction de la maçonnerie car le modèle de matériau de maçonnerie peut être combiné avec tous les modules complémentaires RFEM de base. Le processus de calcul et l'évaluation des résultats feront l'objet d'un prochain article technique.
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