Modification de la rigidité du béton dans RFEM 6 selon ACI 318-19 et CSA A23.3-19

Article technique sur le calcul de structure et l'utilisation des logiciels Dlubal

  • Base de connaissance

Article technique

Conformément aux sections 6.6.3.1.1 et 10.14.1.2 respectivement des normes ACI 318-19 et CSA A23.3-19, RFEM considère la réduction de la rigidité des barres et surfaces en béton pour différents types d'éléments. Les types de sélection disponibles incluent les voiles fissurés et non fissurés, les plaques planes et les dalles, les poutres et les poteaux. Les facteurs multiplicateurs disponibles dans le programme sont tirés directement du Tableau 6.6.3.1.1 (a) et du Tableau 10.14.1.2.

Rigidité réduite selon l'ACI 318 et la CSA A23.3

En référence aux sections 6.6.3.1.1 et .10.14.1.2, l'aire brute de la section Ag et le moment d'inertie Ig sont autorisés pour l'analyse élastique avec des niveaux de charge pondérés appliqués. La détermination des niveaux de charge pondérés est effectuée à l'aide du tableau 6.6.3.1.1(a) de l'ACI 318-19 [1] et du tableau figurant sous la Section. 10.14.1.2 de la norme CSA A23.3-19 [2] , où le type d'élément et son état sont considérés. Les facteurs multiplicateurs réduisent le moment d'inertie tandis que l'aire de la section brute reste constante. Ces facteurs ont été appliqués de manière conservatrice par les différentes normes propres au béton pour considérer des pertes de section dues à la fissuration du béton.

Selon la section 6.6.3.1.1 de l'ACI 318-19, le moment d'inertie et l'aire brute des barres/surfaces doivent être calculés en fonction des tableaux 6.6.3.1.1(a) ou 6.6.3.1.1(b), à moins qu'une analyse plus rigoureuse ne soit requise. De façon similaire, la norme CSA A23.3-19 inclut un tableau contenant les facteurs multiplicateurs correspondants appliqués à chaque moment d'inertie.

Des conditions différentes telles que l'état « fissuré » et « non fissuré » n'affectent que les éléments en béton classés sous « voile ». Lors du calcul du moment et du cisaillement d'un mur fissuré, un facteur de 0,70 est appliqué au moment d'inertie brut Ig. S'il est prévu que le voile se fissure, le moment d'inertie est calculé à 0,35 Ig pour une analyse plus approfondie en se basant sur le module de rupture.

Contrairement aux voiles, lors de l'analyse d'autres éléments tels que des poteaux, des poutres, des plaques planes et des dalles planes, les moments d'inertie ne changent pas en fonction de l'hypothèse de fissuration ou de non-fissuration. La valeur réduite est basée sur un facteur de réduction unique listé ci-dessous.

Poteaux : Ig =0,70Ig
Poutres : Ig =0,35Ig
Plaques et dalles planes Ig =0,25Ig

Pour tous les éléments en béton, comprenant les voiles, un facteur de 1,0 est appliqué à l'aire de section brute Ag. Par conséquent, l'aire brute de la section en béton reste la même. Concernant l'ACI 318-19, les valeurs de moment d'inertie de MacGregor et Hage (1977) [3] sont multipliées par un facteur de réduction de rigiditék = 0,875 référencé dans R6.6.4.5.2. Par exemple, le moment d'inertie peut être calculé comme suivi :

0,875 (0,80 Ig ) = 0,70 Ig

Adoption de RFEM

RFEM permet à l'utilisateur de modifier en toute simplicité la rigidité en flexion ou axiale de toute barre ou surface en béton à considérer pour l'analyse et la vérification selon l'ACI 318-19 ou la CSA A23.3-19. Les modifications de rigidité doivent être uniquement définies pour les situations de calcul de résistance (pondérées) et non pour les situations de calcul d'état limite de service (non pondérées). Bien que les types de composants puissent être définis pour chaque élément dans les cas de charge/combinaisons de charge dans l'option « Modification de structure » du programme, il est préférable d'effectuer ces modifications directement dans la situation de projet de résistance, qui appliquera automatiquement ces paramètres aux combinaisons de charges pondérées suivantes.

Lors de la création/modification de l'« Assistant de combinaison » dans l'onglet « Situations de projet » des « Options », la case « Considérer les modifications de structure » doit être cochée. Voir les figures 01 et 02.

Une fois cette case cochée, une nouvelle modification de structure doit être générée à l'aide du bouton « Créer une nouvelle modification de structure... ». Il existe un tableau de modification de la rigidité dans lequel vous avez la possibilité de contrôler les barres et/ou les surfaces à modifier. Une fois qu'au moins l'un de ces onglets est coché, un nouvel onglet apparaîtra en haut.

Dans ces onglets, le « Type de modification », par exemple, le Tableau 6.6.3.1.1(a) de l'ACI 318-19 ou le Tableau 10.14.1.2 de la CSA A23.3-19, peut être spécifié pour les barres ou les surfaces. Les Figures 03 et 04 illustrent les différentes normes et types de composants qui peuvent être sélectionnés dans une fenêtre déroulante.


Auteur

Alex Bacon, EIT

Alex Bacon, EIT

Ingénieur - support technique

Alex est responsable des formations clients, du support technique et du développement des logiciels Dlubal pour le marché nord-américain.

Mots-clés

Rigidité Barre Surface Poteau Réduction

Littérature

[1]   ACI 318-14, Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary
[2]   CSA A23.3:14, Design of Concrete Structures
[3]   MacGregor, J. G.; Hage, S. E.: Stability Analysis and Design of Concrete Frames, Journal of the Structural Division 10, Pages 1963 - 1970. 1977

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  • Mis à jour 21 janvier 2022

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RFEM 6
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Programme de base

Le logiciel de calcul de structure RFEM 6 constitue la base du système modulaire d'une famille de programmes.
Le logiciel de base RFEM 6 permet de définir la structure, les matériaux et les sollicitations de structures planes et spatiales composées de barres, plaques, voiles et coques.
Le programme permet également de calculer des structures mixtes ainsi que des éléments solides et de contact.

Prix de la première licence
3 990,00 USD