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.
Le module complémentaire Timber Design permet de calculer des poteaux en bois selon la méthode ASD de la norme NDS 2018. La précision du calcul de la résistance en compression et des facteurs d’ajustement des barres en bois est importante pour la sécurité et le calcul des composants. Cet article permet de vérifier la résistance critique maximale au flambement calculée par le module complémentaire Calcul du bois à l'aide d'équations analytiques étape par étape selon la norme NDS 2018, y compris les facteurs d'ajustement en compression, la valeur de calcul en compression ajustée et le rapport de calcul final.
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.
La direction du vent joue un rôle crucial dans les résultats des simulations de mécanique des fluides numérique (CFD) et dans le calcul des structures des bâtiments et des infrastructures. C'est un facteur déterminant pour évaluer comment les forces de vent interagissent avec les structures, influencent la distribution des pressions de vent et, par conséquent, les réponses des structures. Connaître l'impact de la direction du vent est essentiel pour développer des calculs qui peuvent supporter des forces de vent variables, garantissant ainsi la sécurité et la durabilité des structures. Simplifiée, la direction du vent aide à affiner de la simulation CFD et à orienter les principes de calcul des structures afin d'obtenir des performances optimales et une résistance aux effets induits par le vent.
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.
Le facteur de pertinence modale est le résultat de l'analyse de stabilité linéaire et décrit qualitativement le degré de participation des barres individuelles à un mode propre spécifique.
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).
Dans cet article, nous vous présentons comment déterminer des facteurs de charge critiques et des modes propres correspondants dans RFEM 6 via un exemple concret.
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).
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.
Conformément à la clause 6.6.3.1.1 et la clause 10.14.1.2 des normes ACI 318-19 et CSA A23.3:19, respectivement, RFEM considère la réduction de la rigidité des barres et des surfaces en béton pour différents types d'éléments. Les types de sélection disponibles incluent les voiles fissurés et non fissurés, les plaques planes et les dalles, les poutres et les poteaux. Les facteurs multiplicateurs disponibles dans le programme sont tirés directement du tableau 6.6.3.1.1 (a) et du tableau 10.14.1.2.
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.
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 logiciels RFEM et RSTAB sont capables de calculer le facteur de charge critique pour chaque cas de charge (CC) et chaque combinaison de charges (CC) dans le cas d'un calcul géométriquement non linéaire (analyse du second ordre et plus dans ce qui suit).
La boîte de dialogue utilisée pour modifier des combinaisons de charges ou de résultats est une boîte de dialogue non modale. Cela signifie qu'après avoir ouvert cette boîte de dialogue, vous pouvez également modifier les combinaisons en dehors de celle-ci. Afin de définir ou de modifier manuellement une combinaison, une boîte de dialogue distincte peut être ouverte parallèlement à la boîte de dialogue «Modifier les cas de charge et les combinaisons».
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.
Dans la boîte de dialogue « Modifier les cas de charge et les combinaisons », vous avez la possibilité de combiner différents cas de charge en une seule combinaison de charges dans l'onglet « Combinaisons de charges ».
Le Aluminum Design Manual (ADM) 2020 a été publié en février 2020. Ce manuel fournis des directives pour l'ASD et pour le calcul de facteur de charge et de résistance (LRFD) des barres en aluminium afin de garantir la fiabilité et la sécurité de toutes les structures en aluminium. Cette dernière norme a été intégrée dans le module complémentaire RF-/ALUMINIUM ADM des logiciels RFEM et RSTAB. Le texte ci-dessous met en évidence les mises à jour applicables aux programmes Dlubal.
Cette option (également appelée « shifting ») vous permet de calculer les facteurs de charge critiques à partir de la valeur de départ de votre choix. Eine Ermittlung der Verzweigungslastfaktoren findet in der Regel vom kleinsten zum größten Laststeigerungsfaktor statt.
Mit RF-/DYNAM Pro Ersatzlasten ist es möglich, eine Ersatzlastberechnung anhand des multimodalen Antwortspektren-Verfahrens zu durchzuführen. Im dargestellten Beispiel wurde dies für einen Mehrmassenschwinger durchgeführt.
Lors de la définition de la largeur efficace de dalle des poutres en T, RFEM fournit les largeurs prédéfinies, qui sont déterminées avec 1/6 et 1/8 de la longueur de barre. Le contexte de ces deux facteurs est détaillé.
Le paragraphe 4.1.8.7 du Code national du bâtiment (NBC) 2015 du Canada fournit une procédure 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.
L'analyse modale avec le module additionnel DYNAM Pro - Forced Vibrations permet de déterminer l'état stationnaire de structures soumises à une excitation périodique. Il s'agit d'un avantage si cette réponse est le seul objectif de l'analyse. On peut en effet déterminer une solution particulière plutôt que la solution complète de l'équation du mouvement.
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.
Le module additionnel RF-TIMBER CSA permet de calculer des poteaux bois selon la norme canadienne CSA O86-19. La précision du calcul de la résistance en compression et des facteurs d’ajustement des barres en bois est importante pour la conception des composants et pour des raisons de sécurité. Dans cet article technique, le flambement critique maximal est vérifié dans RF-TIMBER CSA à l'aide d'équations analytiques pas à pas selon la norme CSA O86-19, y compris les facteurs de modification du poteau, la résistance de calcul en compression et le ratio de vérification final.
Le module additionnel RF-TIMBER AWC permet de calculer des poteaux en bois selon la méthode ASD (Allowable Strength Design) de la norme américaine NDS 2018. La précision du calcul de la résistance en compression et des facteurs d’ajustement des barres en bois est importante pour la sécurité et le calcul des composants. Cet article traite de la vérification du flambement critique maximal dans RF-TIMBER AWC à l'aide d'équations analytiques détaillées selon la norme NDS 2018, y compris les facteurs d'ajustement en compression, la valeur de calcul en compression ajustée et le ratio de vérification final.
Afin de considérer les imprécisions concernant la position des masses dans une analyse du spectre de réponse, les normes d'analyse de sismicité spécifient les règles qui doivent être appliquées dans les analyses simplifiées et multimodales du spectre de réponse. La procédure générale est la suivante : la masse de l'étage doit être déplacée dans chaque direction, par rapport à sa position nominale, selon une certaine excentricité, ce qui entraîne un moment de torsion.