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 comme des surfaces dans RFEM 6 avec des ouvertures correspondantes pour les portes et fenêtres (figure 1). La longueur des murs 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 activez-le 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 boite de dialogue, comme le montre la figure 2. La mise en œuvre de différentes normes et annexes nationales associées pour la vérification de la maçonnerie dans RFEM 6 est en cours de développement et la base de données associée sera donc constamment étendue.
L'étape suivante consiste à définir les matériaux que vous souhaitez utiliser. Pour cela, sélectionnez le type de matériau Maçonnerie dans l’onglet « Général » de la fenêtre « Matériaux ». En plus de définir le matériau et les propriétés du matériau telles que le module d’élasticité, le poids spécifique/masse volumique, le coefficient de dilatation thermique, etc., le modèle de matériau adéquat doit être assigné au matériau que vous êtes en train de définir.
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 vérification conformément à l’Eurocode.
L’onglet Classification normalisée de la boite de dialogue « Matériaux » vous permet de définir les paramètres de la combinaison de matériaux (c’est-à-dire, maçonnerie, pierre et mortier) que vous voulez 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 matériau et de considérer les articulations de tête remplies (utilisées dans le cas des linteaux au-dessus des ouvertures).
Sur la base de ces données, les paramètres pour le 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 en compression, la résistance ultime en traction, le coefficient de dilatation thermique, etc. Par conséquent, il est important que la direction locale Y des murs soit celle dans laquelle la charge agit.
Autre option de définition des matériaux : sélectionnez-les directement dans la Bibliothèque de Matériaux, accessible comme le montre la figure 6. Si vous filtrez les matériaux disponibles en termes de type de matériau « Maçonnerie », vous pouvez facilement sélectionner le matériau souhaité dans la base de données RFEM 6, qui est constamment étendue. 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 montré la figure 8. En plus de l’épaisseur liée aux dalles en béton, deux épaisseurs de 380 mm et 250 mm sont créées dans cet exemple pour les murs extérieurs et intérieurs, respectivement. Le matériau des premiers est le Porotherm 38 Plan, Mortier à joint mince 1-3 mm, tandis que pour les seconds, c'est le Porotherm 25-38 Plan, Mortier à joint mince 1-3 mm.
Pour assigner les épaisseurs aux murs correspondants de manière simple, vous pouvez créer deux sélections d’objets distinctes : une pour les murs extérieurs et une pour les murs intérieurs (sélectionnez les objets concernés → clic droit → Créer sélection d’objets). La figure 9 le montre. Vous voyez également que l’axe Y local des murs est effectivement la direction d’application de la charge.
En faisant cela, vous pouvez facilement assigner les épaisseurs correspondantes aux murs extérieurs et aux murs intérieurs. LA figure 10 montre l’attribution de l’épaisseur aux murs 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, qui pourrait affecter de manière négative les parties supérieures des ouvertures.
Pour éviter cela, vous devez définir de nouveaux éléments de barre et les placer au-dessus des ouvertures comme les portes et les fenêtres. Dans cet exemple, des poutres en béton sont créées et assignées à toutes les ouvertures de fenêtres et de portes, comme le montre la figure 11.
Remarques Finales
Le module complémentaire Vérification de la maçonnerie vous permet de modéliser et de concevoir des structures en maçonnerie dans RFEM 6. Avec la mise en œuvre d’un matériau non linéaire pour décrire le comportement porteur de la maçonnerie et les différents mécanismes de rupture, vous pouvez afficher des structures complexes en maçonnerie et effectuer des analyses statiques et dynamiques.
Vous pouvez entrer et modéliser la structure en maçonnerie directement dans RFEM. De plus, vous pouvez concevoir des modèles de bâtiment complets en maçonnerie, le modèle de matériau maçonnerie étant compatible avec tous les modules complémentaires pour RFEM. Le processus de calcul et l'évaluation des résultats seront le sujet d'un prochain article technique.
