La norme ASCE 7-22 [1], 12.9.1.6 spécifie à quel moment les effets P-delta doivent être considérés lors de l'analyse du spectre de réponse modal pour l'analyse de sismicité. Le CNB 2020 [2], 4.1.8.3.8.c indique uniquement une brève exigence sur la considération des défaut initial global d'aplomb dus à l’interaction entre les charges de gravité et la structure déformée. Il peut donc être nécessaire de considérer les effets du second ordre, également appelés P-delta, lors d'une analyse sismique.
Cet article présente des concepts de base en analyse dynamique des structures et leur rôle dans le calcul sismique. Il est très important d'expliquer les aspects techniques de manière compréhensible afin de fournir un aperçu du sujet accessible même aux personnes ne disposant pas de connaissances techniques approfondies.
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 de sismicité selon l'AISC 341-22 est divisé en deux sections : les exigences pour les barres et les exigences pour les assemblages.
Le paragraphe 4.1.8.7 du Code national du bâtiment (CNB) 2020 du Canada fournit une procédure claire pour effectuer des analyses sismiques. La méthode la plus avancée est la méthode d'analyse dynamique du paragraphe 4.1.8.12. Elle doit normalement être utilisée pour tous les types de structure, sauf celles qui répondent aux critères du paragraphe 4.1.8.7. La méthode la plus simple est la méthode de la force statique équivalente (ESFP) du paragraphe 4.1.8.11, qui est adéquate pour toutes les autres structures.
Le coefficient de sensibilité du déplacement entre étages θ est fourni dans l'EN 1998-1, sections 2.2.2 et 4.4.2.2 afin d'évaluer s'il est également nécessaire de considérer l'analyse du second ordre dans une analyse dynamique. Il peut être calculé et analysé avec RFEM 6 et RSTAB 9. Le coefficient θ est calculé comme suit : $$\mathrm\theta\;=\;\frac{\displaystyle{\mathrm P}_\mathrm{tot}\;\cdot\;{\mathrm d}_\mathrm r}{{\mathrm V}_\mathrm{tot}\;\cdot\;\mathrm h}\;$$
Les clauses 2.2.2 et 4.4.2.2 de l'EN 1998-1 requièrent le calcul en considérant la théorie du second ordre (effet P-Δ) pour la vérification à l'ELU. Cet effet ne doit être pris en compte que si le coefficient de sensibilité du déplacement entre étages θ est inférieur à 0,1.
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.
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.
L'analyse du spectre de réponse est l'une des méthodes de calcul les plus utilisées en cas de séisme. Cette méthode présente de nombreux avantages, dont le principal est la simplification : elle simplifie en effet les phénomènes complexes que sont les séismes et permet d'effectuer des vérifications sans poser de difficultés particulières. De nombreuses informations sont malheureusement perdues à cause de la simplification qui caractérise cette méthode. Un moyen de limiter ce problème consiste à utiliser la combinaison équivalente linéaire lors de la combinaison des réponses modales. Cet article technique présente cette solution de manière détaillée à l'aide d'un exemple.
Les événements de ces dernières années nous rappellent l'importance des constructions parasismiques dans les régions menacées. Pour les ingénieurs, la conception de structures dans les zones sismiques est un compromis constant entre la rentabilité, les possibilités financières, et la sécurité des structures. Si un effondrement est inévitable, évaluez son impact sur la structure. Cet article est destiné à vous fournir une option sur la façon d'effectuer cette évaluation.
L'objectif de l'utilisation de RFEM 6 et de Blender avec le module Bullet Constraints Builder est d'obtenir une représentation graphique de l'effondrement d'un modèle à partir de données réelles de propriétés physiques. RFEM 6 sert de source de géométrie et de données pour la simulation. Ceci est un autre exemple de l'importance de maintenir nos programmes en tant qu'Open BIM, afin de parvenir à une collaboration entre les domaines logiciels.
Dans cet article, nous vous présentons le module complémentaire Modèle de bâtiment qui a été amélioré avec un atout important : le calcul du centre de gravité et du centre de rigidité.
Le module complémentaire « Analyse modale » de RFEM 6 permet d'effectuer une analyse modale de systèmes structuraux et, ainsi, de déterminer les valeurs de vibration propres telles que les fréquences propres, les modes propres, les masses modales et les facteurs de masse modale effective. Ces résultats peuvent être utilisés pour l'analyse vibratoire, ainsi que pour d'autres analyses dynamiques (par exemple, chargement par un spectre de réponse).
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.
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).
Vous pouvez modéliser et analyser des structures en maçonnerie dans RFEM 6 grâce au module complémentaire Vérification de la maçonnerie. Ce module utilise la méthode des éléments finis pour la vérification. Il est possible de modéliser des structures en maçonnerie complexes et d'effectuer des analyses statiques et dynamiques car un modèle de matériau non linéaire est implémenté dans le logiciel pour afficher le comportement porteur de la maçonnerie et les différents mécanismes de rupture. Vous pouvez entrer et modéliser des structures de maçonnerie directement dans RFEM 6 et combiner le modèle de matériau de maçonnerie avec tous les modules complémentaires habituels de RFEM. En d'autres termes, vous pouvez calculer des modèles de bâtiment complets en lien avec la maçonnerie.
Dans RFEM 6, les structures peuvent être enregistrées sous forme de blocs puis réutilisées dans d'autres fichiers RFEM. L'avantage des blocs dynamiques par rapport aux blocs non dynamiques est qu'ils permettent de modifier des paramètres de structures de manière interactive en raison de la modification des variables d'entrée. À titre d'exemple, il est possible d'ajouter des éléments structuraux en modifiant uniquement le nombre de travées comme variable d'entrée. Cet article présente les possibilités mentionnées ci-dessus pour les blocs dynamiques créés à l'aide de scripts.
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).
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.
La nouvelle génération de logiciel de calcul de structure RFEM vous permet d'effectuer des analyses de stabilité pour les barres en bois à inertie variable selon la méthode de barre équivalente. Selon cette méthode, la vérification peut être effectuée si les spécifications de la section E8.4.2 de la norme DIN 1052 pour les sections variables sont respectées. Dans divers ouvrages techniques, cette méthode est également adoptée pour l'Eurocode 5. Cet article décrit l'application de la méthode de barre équivalente pour une poutre de toiture à inertie variable (voir la Figure 1).
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.
Les charges explosives causées par des explosifs à fort impact, qu'elles soient accidentelles ou délibérées, sont certes rares, mais peuvent néanmoins être exigées dans le cadre d'un calcul d'une structure. Ces charges dynamiques diffèrent des charges statiques normatives de par leur ampleur considérable et leur courte durée d'activité. Un cas d'explosion peut être réalisé directement dans un programme MEF sous forme d'analyse temporelle des effets afin de limiter les pertes humaines et d'évaluer l'étendue des dégâts causés aux structures.
Si un modèle en béton armé est affiché sous forme de structure mixte composée d'éléments surfaciques et filaires, différents modules sont utilisés pour les vérifications et les analyses.
Le module additionnel RF-STABILITY est capable de déterminer n'importe quels facteurs de charge critiques ainsi que les longueurs efficaces et les vecteurs propres des modèles RFEM. Les analyses de stabilité peuvent être effectuées grâce à différentes méthodes de valeurs propres, dont les avantages dépendent du système de structure et des configurations informatiques.
Les programmes de sections SHAPE-THIN et SHAPE-MASSIVE permettent de déterminer les propriétés de section des sections courantes à parois minces ou épaisses. Ces propriétés de section sont également disponibles pour des analyses ultérieures dans RSTAB et RFEM.
Le module additionnel RF-/TIMBER Pro permet d'effectuer les analyses des vibrations de la DIN 1052 selon l'EN 1995-1-1. La norme indique que la flèche de la poutre idéale ne doit pas dépasser une valeur limite (selon la DIN 1052 : 6 mm) en cas d'action permanente et quasi-permanente. Si l'on considère la relation entre la fréquence propre et la flèche représentée sur le graphique dans le cas d'une poutre articulée à travée simple à laquelle une charge linéique constante est appliquée, cette valeur limite de 6 mm produit une fréquence propre minimale d'environ 7,2 Hz.
Une vérification standardisée a été introduite pour les analyses de stabilité avec la méthode générale de l'EN 1993-1-1. Elle peut être utilisée pour les systèmes 1D avec des conditions aux limites et d'une hauteur quelconques. Les vérifications peuvent être effectuées pour un chargement et une compression appliqués au même moment dans le plan de l'appui principal. Les cas de stabilité du flambement latéral et du déversement sont analysés à partir de ce plan, c'est-à-dire autour de l'axe faible du composant. Häufig stellt sich daher die Frage, wie in diesem Zusammenhang Biegeknicken in der Haupttragebene nachgewiesen werden kann.