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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.
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.
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.
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.
Déversement d'une poutre principale selon l'EN 1993-1-1 avec prise en compte des poutres secondaires
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.
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).
Dans cet article, nous vous expliquons comment utiliser le module complémentaire Flambement par flexion-torsion (7 degrés de liberté) en combinaison avec le module complémentaire Stabilité de la structure pour considérer le gauchissement de la section comme un degré de liberté supplémentaire lors de l'analyse de stabilité.
Le module complémentaire Vérification de l'acier de RFEM 6 permet désormais d'effectuer une vérification de la sismicité selon l'AISC 341-16 et l'AISC 341-22. Cinq types de systèmes résistants aux forces sismiques (SFRS) sont actuellement disponibles.
Les trois types de portiques résistants à la flexion (ordinaire, intermédiaire, spécial) sont disponibles dans le module complémentaire Vérification de l'acier de RFEM 6. Le résultat de l'analyse sismique selon l'AISC 341-16 est divisé en deux sections : les exigences pour les barres et les exigences pour les assemblages.
La vérification des portiques résistants à la flexion selon l'AISC 341-16 est désormais possible dans le module complémentaire Vérification de l'acier de RFEM 6. Le résultat de l'analyse de sismicité est divisé en deux sections : les exigences pour les barres et les exigences pour les assemblages. Cet article traite de la résistance requise de l'assemblage. Un exemple de comparaison des résultats entre RFEM et le manuel d'analyse de sismicité selon l'AISC [2] est présenté ici.
La vérification d'un cadre à contreventement concentrique ordinaire (OCBF) et d'un cadre à contreventement concentrique spécial (SCBF) peut être effectuée dans le module complémentaire Vérification de l'acier de RFEM 6. Le résultat de la vérification de la sismicité selon l'AISC 341-16 et l'AISC 341-22 est divisé en deux sections : les exigences pour les barres et les exigences pour les assemblages.
Le Steel Joist Institute (SJI) a développé des tableaux de poutrelles virtuelles pour estimer les propriétés de section des poutres en acier à âme ouverte. Ces sections de poutrelles virtuelles sont caractérisées comme des poutres à semelle large équivalentes qui se rapprochent étroitement de l'aire de la membrure de la poutre, du moment d'inertie efficace et du poids. Les poutrelles virtuelles sont également disponibles dans les bases de données de sections RFEM et RSTAB.
La parution de la norme ACI 318-19 a redéfini des règles utilisées depuis plusieurs années pour la détermination de la résistance au cisaillement Vc du béton. Dans cette nouvelle méthode, la hauteur de barre, le ratio d'armatures longitudinales et la contrainte normale influencent désormais la résistance au cisaillement Vc. Cet article technique de la base de connaissance Dlubal décrit les modifications apportées à la vérification du cisaillement, illustrées à l'aide d'un exemple.
La vérification des barres en acier formées à froid selon l'AISI S100-16 est désormais disponible dans RFEM 6. Vous pouvez accéder à la vérification en sélectionnant « AISC 360 » comme norme dans le module complémentaire Vérification de l'acier. « AISI S100 » est alors automatiquement sélectionné pour la vérification formée à froid (Figure 01).
- 001819
- Vérification
- Vérification de l'aluminium pour RFEM 6
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- Calcul de l'aluminium pour RSTAB 9
- Vérification du béton pour RFEM 6
- Vérification du béton pour RSTAB 9
- Vérification de l'acier pour RFEM 6
- Vérification de l'acier pour RSTAB 9
- Vérification du bois pour RFEM 6
- Vérification du bois pour RSTAB 9
- Structures en béton
- Structures en acier
- Structures bois
- Conception et calcul de structure
- Eurocode 0
- Eurocode 2
- Eurocode 3
- Eurocode 5
- Eurocode 9
- ADM
- ANSI/AISC 360
Pour l'aptitude au service d'une structure, les déformations ne doivent pas dépasser certaines valeurs limites. Dans un exemple, nous allons vous montrer comment vérifier la flèche des barres à l'aide des modules complémentaires de vérification.
Afin de calculer correctement une retombées de poutre ou une poutre en T dans RFEM 6 et le module complémentaire « Vérification du béton », il est essentiel de déterminer les « Largeurs de semelle » pour les nervures. Cet article traite des options d'entrée pour une poutre à deux travées et du calcul des dimensions de la semelle selon l'EN 1992-1-1.
Lorsqu'une dalle en béton est posée sur la semelle supérieure, son effet est comparable à un appui latéral (structure mixte), ce qui évite les problèmes de stabilité de type déversement. Si la distribution du moment fléchissant est négative, la semelle inférieure est comprimée et la semelle supérieure est en traction. Si l'appui latéral n'est pas suffisant en raison de la rigidité de l'âme, l'angle entre la semelle inférieure et la ligne de coupe de l'âme est variable, de sorte qu'il existe une possibilité de flambement par distorsion de la semelle inférieure.
Les vibrations propres et l'analyse du spectre de réponse sont toujours déterminées dans un système linéaire. Si des non-linéarités sont définies dans le système, elles sont linéarisées et ne sont donc pas considérées. Il peut s'agir par exemple de barres de traction, d'appuis non linéaires ou d'articulations non linéaires. Le but de cet article est de montrer comment elles peuvent être traitées dans une analyse dynamique.
Si, par exemple, un modèle surfacique pur doit être utilisé pour déterminer les efforts internes, mais que la vérification d'un composant a toujours lieu sur le modèle de barre, cela peut être réalisé à l'aide de la barre résultante.