Le verre devient de plus en plus populaire comme matériau de construction dans l’architecture moderne en raison de son attrait esthétique et de sa polyvalence. Cependant, concevoir des structures en verre nécessite une considération attentive de divers facteurs tels que la capacité portante, l’état limite de service, et les propriétés matérielles. Le module complémentaire Vérification du verre pour RFEM 6 offre une solution intégrée pour le calcul structure et les surfaces en verre. Ce module complémentaire permet aux ingénieurs d’effectuer des calculs détaillés pour le verre simple et feuilleté, en conformité avec les normes pertinentes telles que la DIN 18008.
Cet article vous guidera à travers les étapes d’utilisation du module complémentaire Vérification du verre pour concevoir le modèle de surface courbe ci-dessous. Il est important de souligner que le module complémentaire Vérification du verre prend en charge la conception et le dimensionnement de panneaux en verre plats et courbes, ce qui offre des capacités avancées pour la création de structures en verre.
Étapes pour utiliser le module complémentaire Vérification du verre pour RFEM 6
1. Activer le module complémentaire Vérification du verre
Pour commencer à utiliser le module complémentaire Vérification du verre, allez dans l'onglet Modules sous Modèle - Données de base et activez le module complémentaire Vérification du verre. Une fois activée, l'interface utilisateur sera complétée avec de nouvelles entrées pour le navigateur, les tableaux et les boîtes de dialogue, intégrant pleinement les paramètres de conception du verre dans RFEM 6. Cette intégration assure que vous pourrez travailler avec le module complémentaire de manière fluide parallèlement aux autres fonctionnalités de calcul. À l’instar d’autres modules complémentaires, celui-ci permet de définir les normes pour la classification des cas de charge, les assistants de charge et la vérification du verre.
De plus, la vérification des contraintes sans appliquer de norme (Image 1) est disponible, cela permet plus de flexibilité pour des calculs personnalisés en fonction de vos besoins spécifiques. Cette fonctionnalité permet des approches sur mesure lors de l’exécution de vérification du verre en dehors des exigences des normes.
2. Définir les matériaux pour la vérification du verre
Ensuite, vous devrez sélectionner les matériaux pour la vérification du verre. RFEM 6 offre une bibliothèque de matériaux à partir de laquelle vous pouvez importer directement divers matériaux. Dans ce cas, vous travaillerez avec un modèle de couche, vous définirez donc des matériaux tels que le verre et le film. Ces matériaux sont basés sur un modèle isotrope, garantissant que le comportement des couches est correctement représenté. Par exemple, vous pourriez utiliser du verre flotté et un film PVB 22, qui sont définis sous une condition de chargement spécifique (par exemple, moins de 3 minutes). Une fois les matériaux sélectionnés, ils sont intégrés dans la conception pour une modélisation plus approfondie.
3. Définir l’épaisseur de la structure en verre
Après avoir défini les matériaux, l’étape suivante consiste à définir l’épaisseur de la structure en verre. RFEM 6 vous permet de définir un type d’épaisseur pour la structure en verre (Image 3) afin de créer des couches avec leur propre épaisseur spécifique. Les types d’épaisseurs sont liés aux matériaux que vous avez importés de la bibliothèque de matériau de RFEM (Image 4).
L’un des principaux avantages du module complémentaire Vérification du verre est qu’il permet le dimensionnement de panneaux de verre simples ainsi qu’en verre feuilleté, ce qui lui permet de répondre à diverses exigences de projet. Cette flexibilité le rend adapté à une large gamme d’applications, des éléments en verre simples aux structures feuilletées complexes. Le logiciel prend actuellement en charge ces compositions, tandis que la méthode de calcul pour le verre isolant est encore en développement.
En outre, le module complémentaire comporte la visualisation des couches, qui vous permet de visualiser les couches de verre directement dans la section (Image 4). Cette fonctionnalité facilite l’évaluation et l’ajustement des structures laminées complexes, en offrant une vue d’ensemble plus claire et en permettant des modifications rapides si nécessaire.
Enregistrer et réutiliser les ensembles de couches
Si vous avez créé manuellement des ensembles de couches pour votre structure en verre, vous pouvez les enregistrer pour une utilisation future. Il suffit de cliquer sur le bouton « Enregistrer », de nommer votre modèle (Image 4), et la structure de couche, y compris les réductions de rigidité, sera stockée localement sur votre ordinateur. Vous trouverez ce fichier nommé thickness_layers.bin dans le répertoire suivant :
- C:\Users\"Nom d’utilisateur"\AppData\Local\Dlubal\RFEM6_6.xx\configs.
Ce fichier peut être copié sur d’autres ordinateurs, ce qui signifie que vous n’aurez pas besoin de recréer les structures de couches chaque fois que vous travaillez sur un nouveau projet.
De plus, les structures de couches peuvent être sauvegardées dans les paramètres de l’interface graphique et exportées en conséquence. Pour cela, accédez au menu Options et sélectionnez Exporter les paramètres de l’interface graphique. Dans la boîte de dialogue Exporter les paramètres de l’interface graphique, assurez-vous que l'option Modèles-types pour les épaisseurs est sélectionnée, comme indiqué à l’image 5. Après avoir cliqué sur OK, le dialogue Windows « Choisir le fichier » apparaîtra. Spécifiez l’emplacement où vous souhaitez enregistrer le fichier, nommez-le, et l’exportation créera un fichier de configuration au format .rf6.gui.
4. Assigner la composition de verre aux surfaces
À cette étape, vous pouvez attribuer la composition de verre que vous venez de créer aux surfaces souhaitées en la sélectionnant dans le menu déroulant, comme indiqué à l’image 6. Une fois la composition sélectionnée, activez les propriétés de calcul pour la vérification du verre dans la même fenêtre. Cela débloquera des paramètres et onglets supplémentaires, tels que les Configurations de calcul et Flèches, offrant la flexibilité de peaufiner les paramètres spécifiques à la vérification du verre. Ces options vous permettent d’ajuster les paramètres de calcul pour correspondre aux exigences uniques de votre projet, tels que les paramètres d’analyse des déformations pour la vérification du verre, montrés à l’image 7.
5. Définir le modèle de composition de verre
À cette étape, le programme génère automatiquement un modèle de composition de verre, qui servira de base pour effectuer d’autres ajustements spécifiques aux structures en verre. Le logiciel regroupera les surfaces ayant des géométries similaires en un seul modèle. Si nécessaire, vous pouvez créer des modèles supplémentaires et les attribuer aux surfaces appropriées en utilisant le bouton « Créer un nouveau matériau ».
Pour accéder à la fenêtre du Modèle de composition de verre, allez dans le Navigateur sous Types pour la vérification du verre. Dans cette fenêtre (montrée à l’image 8), vous devez configurer les paramètres suivants :
- Type de calcul
La première étape critique consiste à déterminer comment la structure de verre sera analysée. Dans la fenêtre principale du modèle de composition de verre, sélectionnez 1 phase | Modèle complet dans Type de calcul. Cette option effectue une analyse directe de la zone spécifiée, prenant en compte tous les supports définis dans RFEM. Cela garantit que l’analyse reflète tous les facteurs pertinents et représente avec précision le comportement de la structure de verre sous différentes conditions.
- Type de modélisation
À cette étape, vous pouvez choisir comment la structure en verre doit être modélisée. Actuellement, seul le modèle de surface est disponible pour l’analyse, ce qui est idéal pour la plupart des applications et permet un calcul et une conception efficaces. Le modèle solide est encore en développement et sera disponible dans de futures mises à jour. Une fois disponible, le modèle solide offrira une approche plus détaillée pour des structures de verre nécessitant une analyse approfondie.
- Couplage de cisaillement entre les couches
Pour le verre feuilleté, vous avez la possibilité de prendre en compte ou de négliger le couplage de cisaillement entre les couches de verre. Cette décision est particulièrement importante lors de la modélisation du verre feuilleté. Lors de l’utilisation du modèle de surface, notez que le ratio (G * t) / (Gf * tf) devrait être inférieur à 1000 pour obtenir des résultats précis. Si ce ratio dépasse 1000, il est recommandé de passer au modèle solide, qui fournira une représentation plus précise des effets de couplage de cisaillement.
6. Définir les cas de charge et les combinaisons
À cette étape, vous définirez les cas de charge et les combinaisons de charge pour la vérification du verre. Si vous sélectionnez la DIN 18008 comme norme, comme dans cet exemple, il est important de choisir également la DIN 18008 pour la classification des cas de charge et l’assistant de combinaison. Cela garantit que le logiciel active des options supplémentaires dans l’onglet Cas de charge & combinaisons (Image 9).
Le logiciel enregistre automatiquement les facteurs de durée de charge pour chaque cas de charge, ce qui assure des calculs de contraintes précis conformément à la norme DIN 18008. Pour les cas de charge, vous pouvez définir la durée de charge pour chaque catégorie d’action, et le logiciel définira automatiquement ces valeurs selon les spécifications de la norme. Si l’assistant de combinaison automatique n’est pas utilisé, vous pouvez également ajuster manuellement ces paramètres en fonction des besoins.
7. Activer les situations de projet
Dans l’onglet Situations de projet, vous pouvez activer toute situation de projet pertinentes pour votre structure de verre, ce qui vous permet de tester différents scénarios et configurations. Un avantage supplémentaire du module complémentaire est la capacité d’inverser le paramètre de couplage de cisaillement dans le verre feuilleté, ce qui vous permet d’analyser les deux cas, avec et sans couplage de cisaillement, dans le même fichier (Image 10). Cela assure une double vérification, vous pourrez effectuer des calculs et de vérifier les deux situations simultanément en copiant simplement la Situation de projet et en vérifiant le paramètre inverse.
En activant cette option, la matrice de rigidité inverse, telle que définie dans le modèle de structure en verre, est utilisée dans les calculs. Cette approche offre une évaluation plus complète des performances de la structure en verre, fournissant des informations précieuses sur la façon dont le verre se comportera dans différentes conditions.
8. Lancer le calcul
Après avoir configuré tous les paramètres nécessaires, y compris les matériaux, les épaisseurs, le type de modélisation, et les cas de charge, vous êtes prêt à lancer le calcul. À ce stade, RFEM 6 analysera la structure en verre selon les paramètres que vous avez spécifiés, et vous fournira les résultats nécessaires pour votre projet.
9. Examiner les résultats
Une fois le calcul terminé, les résultats peuvent être consultés comme toujours via les tableaux de résultats et les sorties graphiques. Vous trouverez une présentation graphique et tabulée complète des résultats, fournissant des aperçus clairs sur les performances de la structure en verre.
Pour chaque point de résultat, le logiciel vous permet d’afficher les résultats à travers la section, vous donnant un aperçu détaillé du comportement structurel. Vous pouvez également visualiser les résultats sous forme de diagramme, ce qui aide à interpréter les données de manière plus intuitive.
De plus, vous pouvez voir un affichage détaillé et la sortie des formules de vérification pour chaque point de résultat. Cette fonctionnalité vous permet de montrer les détails des résultats aux côtés des formules pertinentes, offrant pleine transparence et clarté sur la façon dont les calculs ont été effectués.
Conclusion
En conclusion, le module complémentaire Vérification du verre pour RFEM 6 offre une solution puissante et flexible pour calculer des structures en verre, des panneaux simples aux systèmes feuilletés complexes. Avec son intégration fluide dans l’interface RFEM 6, elle fournit des outils intuitifs pour la définition des matériaux, la modélisation, et l’analyse. La capacité de réaliser une double vérification, d’analyser le couplage de cisaillement, et de visualiser les résultats à travers la section assure une évaluation approfondie de votre concept. En tirant parti des résultats graphiques et tabulaires, ainsi que des formules de vérification détaillées, vous pouvez évaluer avec confiance les performances structurelles de vos éléments en verre, prenant des décisions éclairées tout au long du processus de conception.