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.
La possibilité d'assembler des barres plus petites au moyen d'un appui sur une barre de poutre plus grande est un scénario standard dans la construction de barres en bois. De plus, les conditions de fin de barre peuvent inclure une situation similaire dans laquelle la poutre est en appui sur un type d'appui. Dans les deux cas, la poutre doit être calculée en tenant compte de la capacité portante perpendiculaire au fil selon la NDS 2018, section 3.10.2 et les clauses 6.5.6 et 7.5.9 de la CSA O86:19. Dans les logiciels de calcul de structure généraux, il n'est généralement pas possible d'effectuer cette vérification complète, car la zone de portance est inconnue. Cependant, dans la nouvelle génération de RFEM 6 et du module complémentaire Vérification du bois, la fonctionnalité ajoutée « appuis de calcul » permet désormais aux utilisateurs de se conformer aux vérifications des appuis avec les normes NDS et CSA perpendiculaires au fil.
Le scénario optimal dans lequel la vérification du poinçonnement selon l'ACI 318-19 [1] ou la CSA A23.3:19 [2] doit être utilisée est lorsqu'une dalle est soumise à une concentration élevée de charges ou d'efforts de réaction se produisant au niveau d'un seul nœud. Dans RFEM 6, le nœud dans lequel le poinçonnement est problématique est appelé nœud de poinçonnement. Les causes de ces concentrations élevées d'efforts peuvent être causées par un poteau, des forces concentrées ou un appui nodal. Les murs de connexion peuvent également générer ces charges concentrées aux extrémités de mur, aux coins et aux extrémités des charges linéiques et des appuis.
Pour effectuer correctement la vérification de la flèche, il est important d'« informer » le logiciel des conditions d'appui exactes de l'élément considéré. La définition des appuis de calcul dans RFEM 6 est affichée pour un ensemble de barres en béton armé.
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.
Les structures complexes sont souvent constituées d'éléments avec diverses propriétés. Néanmoins, certains éléments peuvent présenter les mêmes propriétés en termes d'appuis, de non-linéarités, de modifications d'extrémité, d'articulations, etc., ainsi que de calcul (longueurs efficaces, appuis de calcul, armatures, classes de service, réductions de section, etc.). Dans RFEM 6, ces éléments peuvent être regroupés en fonction de leurs propriétés communes et peuvent ainsi être considérés ensemble à la fois pour la modélisation et le calcul.
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 conditions aux limites d'une barre influencent considérablement le moment critique élastique pour le déversement Mcr. Le programme utilise un modèle de plan avec quatre degrés de liberté pour sa détermination. Les coefficients kz et kw correspondants peuvent être définis séparément pour les sections conformes à la norme. Cela vous permet de décrire les degrés de liberté disponibles aux deux extrémités de barre en fonction des conditions d'appui.
Dans RF-/STEEL EC3, les ensembles de barres sont calculés conjointement selon la Méthode générale (EN 1993-1-1, Cl. 6.3.4) grâce à l'analyse de stabilité. Afin d'effectuer cette opération, il est nécessaire de déterminer les conditions d'appui correctes pour la structure équivalente avec quatre degrés de liberté. Dans la plupart des modèles 3D actuels, vous êtes susceptible de perdre rapidement la trace de l'emplacement d'un ensemble de barres dans le système.
Dans le module additionnel RF-GLASS, le rendu 3D est implémenté pour faciliter la définition des conditions d'appui. Cet affichage graphique interactif facilite la saisie et le contrôle des appuis linéiques et nodaux. En revanche, l'affichage schématique peut également être sélectionné si nécessaire.
Grâce au module LIMITS, vous avez la possibilité de comparer l'état limite ultime de barres, de fins de barre, de nœuds, d'appuis nodaux et de surfaces (RFEM uniquement) à partir d'un état limite ultime défini. De plus, les déplacements nodaux ainsi que les dimensions de section peuvent être vérifiés. Dans cet exemple, les pieds de poteaux d'un abri-auto doivent être comparés aux efforts maximaux admissibles définis par le fabricant.
Les appuis peuvent être copiés et déplacés par glisser-déposer, même si la fonction « Déplacer/Copier » n'est pas disponible dans le menu contextuel. Cette fonction peut être utilisée pour tous les types d'appui : les appuis nodaux, les appuis linéiques et les appuis surfaciques. Ils peuvent être facilement assignés à d'autres nœuds, lignes ou surfaces.
Dans les propriétés d'affichage, il est possible de sélectionner Résultats → Réactions d'appui → Moments nodaux pour spécifier si un moment d'appui doit être affiché sous forme d'arc ou de vecteur.
Lorsque vous utilisez le module additionnel RF-GLASS, vous avez la possibilité de définir uniquement la géométrie dans le programme principal ainsi que la situation de charge du composant structurel à calculer. Les conditions d'appui respectives et toutes les autres définitions appropriées pour le calcul, par exemple la structure des couches et les conditions d'appui, peuvent être précisées dans RF-GLASS.
In RFEM 5 und RSTAB 8 kann die resultierende Lagerkraft bezogen auf den Schwerpunkt des Modells ausgegeben werden. Dies kann beispielsweise zur Kontrolle der Struktur- und Lastdaten dienen.
Outre le dimensionnement des sections, le transfert des forces depuis la toiture vers les fondations est une tâche essentielle lors des calculs de structures.
Le calcul des éléments en acier laminés à froid est défini par l'EN 1993-1-3. Les sections les plus courantes sont les sections en U, en C, en Z, chapeaux ou sigma. Il s'agit de composants en acier laminés à froid constitués de tôles à parois minces qui ont été formés à froid par laminage ou pliage. Lors de la vérification à l'ELU, il est également nécessaire de s'assurer que les forces transversales locales ne provoquent pas de compression ou de flambement local de l'âme des sections. Ces effets peuvent être causés par les forces transversales locales qu'exerce la semelle dans l'âme ainsi que par les forces d'appui aux points supportés. La Section 6.1.7 de l'EN 1993-1-3 explique en détail comment déterminer la résistance de l'âme Rw,Rd soumise à des forces transversales locales.
Certains diagrammes peuvent sembler peu plausibles lors de l'évaluation des forces d'appui linéiques. Les résultats indiquent notamment des réactions d'appui parfois inattendues pour les charges variables aux emplacements ayant également un appui nodal, aux points de division et aux bords des lignes supportées. La fonction de distribution linéaire lissée dans le Navigateur de projet - Affichage ne permet pas toujours d'obtenir le diagramme de résultats attendu.
Un déplacement latéral se produit lorsque des charges gravitationnelle agissent sur une structure. En réaction, un moment de renversement secondaire est généré à mesure que la charge gravitationnelle continue d'agir sur les éléments dans la position latéralement déplacée. Cet effet est également appelé « P-delta (Δ) ». La clause 12.9.1.6 de la norme ASCE 7-16 et le commentaire de la norme CNB 2015 spécifient dans quel cas les effets P-delta doivent être considérés dans une analyse du spectre de réponse modale.
RFEM et RSTAB vous offrent la possibilité de modéliser des pieux forés de différentes manières. La première consiste à afficher les pieux forés sous forme d'appuis simples ou de poteaux articulés. Il est également possible de modéliser les pieux en appliquant une fondation élastique de barre afin de prendre en compte le sol (terrains traversés). Les deux exemples suivants décrivent cette opération en détail. La résistance de la base des pieux, la résistance au frottement et les couches du sol ne sont pas considérées dans cet article.
Lors de la vérification de poteaux ou de poutres en acier, des vérifications de sections et des analyses de stabilité doivent généralement être effectuées. Alors que les vérifications de sections peuvent normalement être effectuées sans plus de détail, l'analyse de stabilité nécessite plus d'entrées définies par l'utilisateur. La barre étant dans une certaine mesure séparée de la structure, les conditions d'appui doivent être plus détaillées. Ce point est crucial pour déterminer le moment critique pour le déversement Mcr. Les longueurs efficaces Lcr doivent également être correctement définies : cela est nécessaire pour le calcul interne de l'élancement.
Le module additionnel RF-/FOUNDATION Pro permet de calculer des fondations simples (plaques de fondation, fondations par encuvement ou en bloc) pour toutes les forces d'appui apparaissant dans le modèle RFEM/RSTAB. Les calculs géotechniques sont effectués selon l'EN 1997-1.
La partie 2.2 de la série d'articles sur l'interface COM décrit la création et la modification d'appuis nodaux, de charges, de cas de charge, de combinaisons de charges et de combinaisons de résultats sur un exemple de barre. Ce quatrième article explique la création d'un outil par l'utilisateur.
Les poutres en retombée ou en T sont souvent utilisées dans les structures en béton armé. Contrairement aux représentations et calculs anciens où, par exemple, une poutre en retombée était considérée comme un appui fixe et la réaction d’appui déterminée était appliquée à la structure filaire partielle avec une section de poutre en T, le logiciel de calcul aux éléments finis RFEM vous permet de considérer la structure comme un tout et donc d’obtenir des résultats plus précis.
Une fondation est généralement créée dans RFEM avec la méthode du module de réaction du sous-sol. Cette méthode permet une gestion relativement facile et directe. De plus, aucun calcul itératif n'est nécessaire et le temps de calcul est relativement court. La réaction de sous-sol signifie que, par exemple, un radier est chargé élastiquement plat.
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.
Dans RFEM, vous pouvez enregistrer les résultats des incréments de charge individuels pendant le calcul et les afficher graphiquement. Ainsi, vous pouvez afficher et contrôler graphiquement le diagramme de réaction de différents niveaux de charge pour les appuis non linéaires.
Dans RFEM, vous pouvez enregistrer les résultats des incréments de charge individuels pendant le calcul et les afficher graphiquement. Ainsi, vous pouvez afficher et contrôler graphiquement le diagramme de réaction de différents niveaux de charge pour les appuis non linéaires.