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.
Les articulations plastiques sont impératives pour l'analyse pushover (POA) en tant que méthode statique non linéaire pour l'analyse sismique des structures. Dans RFEM 6, les articulations plastiques peuvent être définies comme des articulations de barre. Dans cet article, nous vous expliquons comment définir des articulations plastiques avec des propriétés bilinéaires.
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).
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.
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.
Les effets engendrés par la charge de neige sont décrits dans la norme américaine ASCE/SEI 7-16 et dans parties 1 à 3 de l'Eurocode 1. Ces normes sont implémentées dans le nouveau logiciel RFEM 6 et dans l'assistant de charge de neige, ce qui facilite l'application des charges de neige. De plus, la dernière version du logiciel permet de définir le chantier sur une carte numérique et d'importer automatiquement la zone de charge de neige. Ces données sont ensuite utilisées par l'assistant de charge pour simuler les effets engendrés par la charge de neige.
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.
Dans RFEM, il est possible d'afficher la résultante d'une coupe ou d'une libération. Dans cet article, nous vous expliquons quelle partie de la coupe est affectée. La méthode la plus simple consisterait à associer la résultante à une face coupée de la zone. Cependant, comme une coupe peut traverser plusieurs surfaces avec des systèmes de coordonnées locaux différents, déterminer la résultante d'une coupe à l'aide d'une face coupée n'est pas possible.
La vérification du béton armé pour les cas d'incendie est effectué selon la méthode simplifiée basée sur la clause 4.2 de l'EN 1992-1-2. La « méthode par zones » décrite dans l'Annexe B.2 est utilisée : La section est subdivisée en plusieurs zones parallèles d'épaisseur égale, et leur résistance à la compression en fonction de la température est alors déterminée. La capacité portante réduite en cas d'exposition au feu est ainsi représentée par une section de composant structurel réduite avec des résistances réduites.
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.
In RFEM kann an vielen Stellen eine Modifizierung von Steifigkeiten für Materialien, Querschnitte, Stäbe, Lastfälle und Lastkombinationen erfolgen. Um diese Modifizierungen auch bei der Ermittlung der Eigenfrequenzen zu berücksichtigen, gibt es zwei Optionen in RF-DYNAM Pro.
La résistance à l'effort tranchant VRd, c sans armatures d'effort tranchant calculées selon 6.2.2, EN 1992-1-1 [1] ou 10.3.3, DIN 1045-1 [2] est calculée en fonction du degré d'armatures longitudinales. Si les armatures longitudinales requises issues de la vérification en flexion sont utilisées pour le calcul de VRd,c, la résistance à l'effort tranchant sans armatures d'effort tranchant au voisinage des appuis d'extrémité articulés en résultera. Contrairement à l'effort tranchant, l'armature de flexion requise diminue en direction de l'appui. De plus, l'armature longitudinale réellement insérée s'écarte généralement de manière significative de l'armature de flexion requise dans la zone d'appui d'extrémité (par exemple, dans le cas d'une armature de poutre non décalée).
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.