Selon l'EN 1992-1-1 [1], une poutre est une barre dont la portée n'est pas inférieure à 3 fois la hauteur totale de la section. Sinon, l'élément structural doit être considéré comme une poutre-voile. Le comportement des poutres-voiles (c'est-à-dire les poutres dont la travée est inférieure à 3 fois la profondeur de section) est différent de celui des poutres normales (c'est-à-dire les poutres dont la travée est 3 fois supérieure à la profondeur de section).
Cependant, le calcul des poutres-voiles est souvent nécessaire lors de l'analyse des composants structuraux des structures en béton armé, car elles sont utilisées pour les linteaux de fenêtres et de portes, les poutres relevées et les retombées de poutre, la connexion entre les dalles à deux niveaux et les systèmes de portiques.
Dans RFEM 6, l'analyse sismique peut être effectuée à l'aide des modules complémentaires Analyse modale et Analyse du spectre de réponse. Une fois l'analyse du spectre effectuée, il est possible d'utiliser le module complémentaire Modèle de bâtiment pour afficher les actions aux étages, les déplacements entre les étages et les forces dans les voiles de cisaillement.
L'analyse dynamique dans RFEM 6 et RSTAB 9 est répartie en plusieurs modules complémentaires. Le module complémentaire Analyse modale est un prérequis pour tous les autres modules complémentaires dynamiques, car il effectue l'analyse des vibrations naturelles pour les modèles de barre, de surface et de solide.
La vérification des sections selon l'Eurocode 3 est basée sur la classification de la section à vérifier selon les classes déterminées par la norme. La classification des sections est importante car elle détermine les limites de la résistance et de la capacité de rotation dues au flambement local des parties de la section.
La qualité du calcul de structures des bâtiments est considérablement améliorée lorsque les conditions du sol sont considérées de la manière la plus réaliste possible. Dans RFEM 6, vous pouvez déterminer de manière réaliste la composition de sol à analyser à l'aide du module complémentaire Analyse géotechnique. Ce module complémentaire peut être activé dans les Données de base du modèle, comme le montre la Figure 01.
Modèle de bâtiment est l'un des modules complémentaires composant les solutions spéciales du logiciel RFEM 6. Cet outil est utile pour la modélisation car il facilite la création et la manipulation des étages. Le modèle de bâtiment peut être activé à partir du début du processus de modélisation.
L'une des innovations présente dans RFEM 6 se caractérise par une approche liée au calcul des assemblages acier. Contrairement à RFEM 5, où le calcul des assemblages acier est basé sur une solution analytique, le module complémentaire Assemblages acier de RFEM 6 offre une solution aux éléments finis pour les assemblages acier.
Dans cet article technique, nous vous présentons les principes de base associés à l'utilisation du module complémentaire Flambement par flexion-torsion (7 degrés de liberté). Cette solution est entièrement intégrée au logiciel de base, permettant de considérer le gauchissement de la section lors du calcul des éléments de barre. En combinaison avec les modules complémentaires Analyse de stabilité et Vérification de l'acier, il est possible d'effectuer une analyse du déversement avec les efforts internes selon l'analyse du second ordre, en considérant les imperfections.
L'analyse sismique dans RFEM 6 est possible à l'aide des modules complémentaires Analyse modale et Analyse du spectre de réponse. En effet, le concept général de l'analyse sismique dans RFEM 6 est basé sur la création d'un cas de charge respectif pour l'analyse modale ou l'analyse du spectre de réponse. Les groupes de normes pour ces analyses sont définis dans l'onglet Normes II des Données de base du modèle.
Cet article décrit comment la dalle plate d'un bâtiment résidentiel est modélisée dans RFEM 6 puis calculée selon l'Eurocode 2. La dalle fait 24 cm d'épaisseur et est supportée par des poteaux de 45/45/300 cm de long espacés de 6,75 m en direction X et Y (Figure 1). Les poteaux sont modélisés sous forme d'appuis nodaux élastiques en déterminant la rigidité du ressort à partir des conditions aux limites (Figure 2). Le béton C35/45 et l'acier de béton armé B 500 S (A) ont été sélectionnés comme matériaux.
Le calcul de structures complexes à l'aide d'un logiciel aux éléments finis est généralement effectué sur l'ensemble d'un modèle. Cependant, la construction de telles structures se défini comme un processus en plusieurs phases à travers lequel l'état final du bâtiment est atteint en combinant des composants structuraux individuels. Afin d'éviter les erreurs durant le calcul de l'ensemble des modèles, l'influence du processus de construction doit être prise en compte. Une telle démarche est possible dans RFEM 6 grâce au module complémentaire Analyse des phases de construction (CSA).
Les vérifications de stabilité pour la vérification de barre équivalente selon l'EN 1993-1-1, l'AISC 360, la CSA S16 et d'autres normes internationales nécessitent de prendre en compte la longueur de calcul (c'est-à-dire la longueur efficace des barres). Dans RFEM 6, il est possible de déterminer manuellement la longueur efficace en lui attribuant des appuis nodaux et des facteurs de longueur efficace ou alors par importation à partir de l'analyse de stabilité. Ces deux options sont illustrées dans cet article par la détermination de la longueur efficace du poteau à ossature sur la Figure 1.
La vérification de la résistance au poinçonnement selon l'EN 1992-1-1 doit être effectuée pour les dalles avec une charge ou une réaction concentrée. Un nœud de poinçonnement se définit comme un nœud où il y a généralement un défaut de poinçonnement et où la vérification de résistance au poinçonnement est effectuée. La charge concentrée au niveau de ces nœuds peut être introduite par des poteaux, une force concentrée ou des appuis nodaux. La fin de l'introduction de charge linéaire sur les dalles est également considérée comme une charge concentrée et la résistance au cisaillement aux extrémités de voiles, aux coins de voiles et aux extrémités ou aux coins des charges linéiques et des appuis linéiques doit donc être contrôlée.
L'acier présente des propriétés thermiques médiocres en matière de résistance au feu. La dilatation thermique due à l'augmentation de la température est très élevée par rapport à celle d'autres matériaux de construction et peut entraîner des effets jusqu'ici absents dans la vérification à température normale en raison de contraintes dans le composant. Lorsque la température augmente, la ductilité de l'acier augmente en parallèle alors que sa résistance diminue. L'acier perdant 50 % de sa résistance à une température de 600 °C, il est essentiel de protéger les composants contre les effets du feu. Dans le cas de composants en acier protégés, la durée de résistance au feu peut être augmentée en raison du comportement thermique amélioré.
Les imperfections dans l'ingénierie de la construction sont associées à un écart entre la production des composants structurels et leur forme idéale. Elles sont souvent utilisés dans un calcul pour déterminer l'équilibre des efforts pour les composants structurels sur un système déformé.
Le module complémentaire Vérification du béton permet de calculer des poteaux en béton selon l'ACI 318-19. L'article suivant confirmera le calcul des armatures du module complémentaire Vérification du béton à l'aide d'équations analytiques détaillées selon la norme ACI 318-19, y compris les armatures longitudinales en acier, l'aire de la section brute et la taille/l'espacement des tirants.
La norme AISC 360-16 propre à l'acier exige la considération de la stabilité d'une structure dans son ensemble ainsi que chacun de ses éléments. Diverses méthodes sont disponibles pour effectuer cette démarche, y compris la considération directe dans l'analyse, la méthode de la longueur effective et la méthode de l'analyse directe. Cet article met en évidence les exigences importantes du chapitre C [1] et sur la méthode d'analyse directe à intégrer dans un modèle de structure en acier avec l'application dans RFEM 6.
Cet exemple est décrit dans la littérature technique [1] comme l'exemple 9.5 et dans [2] comme l'exemple 8.5. Pour une poutre principale, une analyse du déversement doit être effectuée. Cette poutre est une barre uniforme. L'analyse de stabilité peut donc être effectuée selon la partie 6.3.2 de la norme DIN EN 1993-1-1. En raison de la flexion uniaxiale, il est également possible d'effectuer le calcul selon la méthode générale conformément à la partie 6.3.4. De plus, la détermination du facteur de charge critique doit être validée avec un modèle de barre idéalisé en accord avec la méthode mentionnée ci-dessus, à l'aide d'un modèle aux éléments finis.
Le module complémentaire Analyse des phases de construction (CSA) permet de calculer des structures de barre, de surface et de solide dans RFEM 6 en considérant les phases de construction spécifiques associées au processus de construction. Cette fonctionnalité est importante car les bâtiments ne sont pas construits en une seule fois mais en combinant progressivement des parties structurelles individuelles. Les étapes individuelles au cours desquelles les éléments structurels et les charges sont ajoutés au bâtiment sont appelées phases de construction, tandis que le processus lui-même est appelé processus de construction.
Ainsi, l'état final de la structure est disponible une fois le processus de construction achevé, c'est-à-dire toutes les phases de construction. Pour certaines structures, l'influence du processus de construction (c'est-à-dire de toutes les phases de construction) peut être importante et doit être considérée afin d'éviter les erreurs de calcul. Un aperçu général du module complémentaire CSA est donné dans l'article de la base de connaissance « Considération des phases de construction dans RFEM 6 ».
L'analyse modale est le point de départ de l'analyse dynamique des systèmes structuraux. Vous pouvez l'utiliser pour déterminer les valeurs de vibration propre telles que les fréquences propres, les modes propres, les masses modales et les facteurs de masse modale effective. Ce résultat peut être utilisé pour la vérification des vibrations et peut être utilisé pour d'autres analyses dynamiques (par exemple, chargement par un spectre de réponse).