La conformité aux codes du bâtiment, tels que les Eurocodes, est essentielle pour garantir la sécurité, l'intégrité structurelle et la durabilité des bâtiments et des structures. La dynamique des fluides numérique (CFD) joue un rôle essentiel dans ce processus en simulant le comportement des fluides, en optimisant les calculs et en aidant les architectes et les ingénieurs à répondre aux exigences de l'Eurocode relatives à l'analyse des charges de vent, à la ventilation naturelle, à la sécurité incendie et à l'efficacité énergétique. En intégrant la CFD dans le processus de conception, les professionnels peuvent créer des bâtiments plus sûrs, plus efficaces et plus conformes aux normes de construction et de conception les plus exigeantes d'Europe.
En mécanique des fluides numérique (CFD), les surfaces complexes qui ne sont pas complètement solides peuvent être modélisées à l'aide de milieux poreux ou de perméabilité. Dans le monde réel, on peut citer par exemple les structures en toile brise-vent, les treillis soudés, les façades et bardages perforés, les persiennes, les rangées de tubes (piles de cylindres horizontaux), etc.
Les structures brise-vents sont des types particuliers de structures textiles qui protègent l'environnement contre les particules chimiques nocives, atténuent l'érosion éolienne et aident à entretenir les sources précieuses. RFEM et RWIND sont utilisés pour l'analyse vent-structure en tant qu'interaction fluide-structure (FSI) unidirectionnelle. Dans cet article, nous vous expliquons comment calculer des structures brise-vents à l'aide de RFEM et de RWIND.
RWIND 2 est un programme autonome de génération de charges de vent basé sur la CFD (Computational Fluid Dynamics). La simulation numérique du flux de vent est générée autour de n'importe quel bâtiment, y compris les types de géométrie irréguliers ou uniques, afin de déterminer les charges de vent sur les surfaces et les barres. RWIND 2 peut être intégré à RFEM/RSTAB pour le calcul de structure ou comme application autonome.
Dans cet article, nous vous expliquons comment gérer les données d'entrée pour les configurations de calcul pour les barres et les surfaces dans le module complémentaire Analyse contrainte-déformation.
RWIND 2 est un programme autonome de génération de charges de vent basé sur la CFD (Computational Fluid Dynamics, mécanique des fluides numérique). La simulation numérique du flux de vent est générée autour de n'importe quel bâtiment, y compris les types de géométrie irréguliers ou uniques, afin de déterminer les charges de vent sur les surfaces et les barres. RWIND 2 peut être intégré à RFEM/RSTAB pour le calcul de structure ou utilisé comme application autonome.
Dans RFEM 6, il est possible d'enregistrer des objets sélectionnés ainsi que des structures entières sous forme de blocs et de les réutiliser dans d'autres modèles. On distingue trois types de blocs : les blocs non paramétrés, paramétrés et dynamiques (via JavaScript). Cet article se concentre sur le premier type de bloc (non paramétré).
Le module complémentaire Recherche de forme de RFEM 6 permet de déterminer les formes d'équilibre des modèles surfaciques soumis à la traction et des barres soumises à des efforts normaux. Ce module complémentaire peut être activé dans les données de base du modèle et peut être utilisé pour trouver la position géométrique où la précontrainte des structures légères est en équilibre avec les conditions aux limites existantes.
RFEM und RSTAB können als Vertreter der allgemeinen Stab- beziehungsweise FEM-Programme eine Vielzahl von Teilgebieten des Bauwesens abdecken. So ist auch die Bemessung von Seiltragwerken in beiden Software-Lösungen möglich. Im Folgenden sollen einige Modellierungs- und Bemessungshilfen vorgestellt werden.
En modélisation, un gaz parfait est constitué de particules de masse flottant librement et sans expansion dans un espace représenté par un solide. Chaque particule se déplace à une certaine vitesse dans une direction. Les impacts des particules les unes avec les autres ou les limites du solide entraînent une déviation et un changement de vitesse des particules impliquées.
Les structures textiles et à câble sont considérées comme des constructions fines et esthétiques. Les formes double-courbées peuvent être trouvées en utilisant des algorithmes de recherche de forme adaptés. Ein möglicher Lösungsansatz ist hier zum Beispiel die Formensuche über das Gleichgewicht zwischen der Oberflächenspannung (vorgegebene Vorspannung und zusätzliche Last wie Eigengewicht, Druck etc.) und den gegebenen Randbedingungen.
Le module additionnel RF-FORM-FINDING permet de déterminer les formes d'équilibre des éléments de membrane et de câble dans RFEM. In diesem Berechnungsprozess sucht das Programm für die Membran- und Seilelemente eine geometrische Lage, in der die Oberflächenspannung/Vorspannung der Membranen und Seile im Gleichgewicht mit den natürlichen und geometrischen Randreaktionen steht. Dieser Prozess heißt Formfindung (nachfolgend FF genannt). Die FF-Berechnung wird in RFEM global in den "Basisangaben" eines Modells im Register "Optionen" aktiviert. Nach Aktivierung werden in RFEM ein Lastfall beziehungsweise ein Berechnungsprozess mit dem Namen RF-FORMFINDUNG angelegt und für die Seil- und Membraneingabe zusätzlich FF-Parameter zur Definition der Oberflächenspannung und Vorspannung freigeschaltet. Die Aktivierung der FF-Option bedeutet für das Programm, dass vor der reinen strukturellen Berechnung der Schnittgrößen, Verformung, Eigenwerte etc. immer zuerst der Formfindungsprozess gestartet und für die Folgeberechnung ein entsprechend vorgespanntes Modell vorgegeben wird.
Le processus de recherche de forme dans RF-FORM-FINDING déplace les nœuds de coin des éléments EF d'une surface de membrane à travers l'espace jusqu'à ce que la contrainte de surface définie soit en équilibre avec les conditions aux limites. Diese Verschiebung erfolgt unabhängig von der Elementgeometrie. Da diese freie Verschiebung bei Elementen mit vier Eckpunkten eine räumliche Drillung der Elementebene hervorrufen kann und dann die Gültigkeitsgrenzen der Berechnung nicht mehr eingehalten sind, sind für Formfindungssysteme generell Dreieckselemente zu empfehlen. Dreieckselemente bleiben unabhängig von der Verschiebung der Eckknoten eben und in den Anwendungsgrenzen der Berechnung.
Lors de la recherche de forme, le module de glissement d'une sous-structure est également pris en compte lors de la recherche de l'état d'équilibre. Große Durchbiegungen von stützenden Fachwerkträgern oder die reine Biegeverformung von Randträgern können bei der Ermittlung der Membranform berücksichtig werden.
Le processus form-finding dans RFEM recherche un état d’équilibre où la précontrainte définie des membranes et les changements de précontrainte ou de longueur des éléments de câble avec des réactions aux frontières sont en équilibre. Le programme vous offre l’option pour définir un état de précontrainte isotrope ou orthotrope pour les membranes.
RFEM est équipé d’une interface basée sur des fichiers et d’une interface DXF directe. Die dateibasierte DXF-Schnittstelle exportiert die Daten in eine DXF-Datei, die direkte hingegen in eine offene AutoCAD-Datei. Im Schnittstellendialog kann man anwählen, welche Daten man exportieren möchte (Ergebnisse als Isolinien, Ergebniswerte, FE-Netz mit Rand- und Integrationslinien).
Le module additionnel RF-FORM-FINDING peut être activé dans la fenêtre « Modifier le modèle - Données de base », onglet « Options ». En activant le module additionnel, un nouveau cas de charge RF-FORM-FINDING est créé et un menu supplémentaire apparaît dans le programme principal, permettant de définir les conditions de précontrainte pour les éléments de membrane et de câble.