Le logiciel de calcul de structure RFEM 6 constitue la base d'une famille de logiciels modulaires. Le logiciel de base RFEM 6 permet de définir la structure, les matériaux et les sollicitations de structures planes et spatiales composées de barres, plaques, voiles et coques. Vous pouvez aussi travailler sur des structures combinées constituées de solides et d'éléments de contact.
Grâce à RSTAB, l'ingénieur structure a accès à un logiciel de structures filaires 3D qui répond aux exigences du calcul de structure moderne et reflète l'état actuel des techniques de construction.
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La norme ASCE 7-22 propose plusieurs types de spectres de calcul. Dans cette FAQ, nous aimerions nous concentrer sur les deux spectres de calcul suivants :
Le spectre à deux périodes est implémenté comme d'habitude dans le programme. Cependant, sur la base des données disponibles dans la norme, seuls le spectre de calcul horizontal/spectre MCER ainsi que les modifications liées aux efforts et aux déplacements peuvent être proposés.
Des valeurs numériques discrètes sont spécifiées pour le spectre de calcul multipériode. L'ASCE 7-22 indique que ces valeurs peuvent être recherchées sur la page USGS Seismic Design Geodatabase. Dans l'état actuel du développement, vous avez la possibilité de créer un spectre de réponse défini par l'utilisateur avec un facteur g (en fonction de la constante de conversion de masse) pour utiliser les données du Hazard Tool de l'ASCE 7 [1], par exemple.
Veuillez procéder comme suit :
Le module complémentaire Vérification de la maçonnerie vous permet de déterminer automatiquement la rigidité de votre articulation plancher-mur. Les diagrammes ont été déterminés dans le cadre du projet de recherche DDmaS - « Numériser le calcul de structures en maçonnerie » et sont dérivés de la norme.
Définissez une articulation linéique sur la ligne de connexion des deux surfaces puis activez la jonction plancher-mur.
Vous pouvez maintenant entrer vos paramètres dans l'onglet « Jonction plancher-mur ». Cliquez ensuite sur le bouton « Régénérer » [...].
Les diagrammes déterminés sont affichés par la suite.
Les forces d'appui et les charges sont supposées pour le calcul avec torsion de gauchissement dans le centre de gravité. Par conséquent, une section asymétrique reçoit automatiquement une torsion (voir la figure ci-contre).
RFEM et RSTAB utilisent une variante de la méthode du module de réaction du sol. La relation avec le module de rigidité ES n'est pas possible.
Un modèle de fondation multiparamétrique a été implémenté dans RFEM. Cela permet d'effectuer un calcul de tassement très réaliste.
Le problème consiste cependant à trouver des valeurs précises pour les paramètres Cu,z , Cv,xz et Cv,yz. À cette fin, le module complémentaire Analyse géotechnique (pour RFEM 6) ou le module additionnel RF-SOILIN (pour RFEM 5) sont utiles : les paramètres du sol de fondation sont calculés à partir des charges et des données du rapport géotechnique (module de rigidité ou module d'élasticité et rapport de Poisson's, poids spécifiques, épaisseurs de couche) pour chaque élément fini individuel à l'aide d'une méthode non linéaire. Ces paramètres dépendent de la charge et influencent le comportement de la structure. Les résultats de ce processus itératif sont des tassements et des efforts internes réalistes dans la structure.
Le gauchissement d'une section peut être affiché en « mode complet ». Pour ce faire, il est judicieux d'augmenter le facteur d'affichage pour le gauchissement par torsion dans le panneau de configuration (voir la Figure 1).
De plus, la valeur de la déformation locale ω [1/m] peut être sélectionnée dans le navigateur - Résultats (voir la Figure 2).
Après avoir activé le module complémentaire Flambement par flexion-torsion dans les Données de base, vous pouvez définir les ressorts de gauchissement et les maintiens de gauchissement. Pour ce faire, activez les raidisseurs transversaux dans la boîte de dialogue « Modifier la barre » (voir la Figure 1).
Dans l'onglet « Raidisseurs transversaux », vous pouvez créer plusieurs raidisseurs transversaux de barre et définir les paramètres nécessaires à l'aide du bouton « Nouveau raidisseur transversal de barre ». Pour le type de raidisseur « Platine d'about », le ressort de gauchissement résultant est déterminé automatiquement (voir la Figure 2).
En compléments d'autres variantes, vous pouvez définir un maintien de gauchissement rigide ou une rigidité de ressort de gauchissement personnalisée sous le type de rigidité « Maintien de gauchissement ».
Vous pouvez également créer des raidisseurs transversaux de barre à l'aide du navigateur Données ou de la barre de menu « Insérer », « Types pour les barres », « Raidisseurs transversaux de barre ». Dans ce cas, vous pouvez utiliser la fonction de sélection de la boîte de dialogue « Nouveau raidisseur transversal de barre » pour les assigner aux barres correspondantes.
Les articulations pour le gauchissement sont par défaut à chaque extrémité de barre. Le fractionnement des barres entraîne une articulation de gauchissement.
Si vous ne souhaitez pas y avoir d'articulation de gauchissement, mais plutôt un gauchissement continu, vous devez définir un ensemble de barres. Si vous activez le module complémentaire « Flambement par flexion-torsion », le gauchissement est transféré automatiquement. Si cela n'est pas souhaité pour l'ensemble de barres, sélectionnez l'option « Gauchissement par torsion discontinu » (voir l'image ci-contre).
La géométrie des solides de sol d'un massif de sol peut être modifiée manuellement si le type « Ensemble de solides de sol » est défini dans la boîte de dialogue de saisie.
Étape 1 (facultative) - Massif de sol à partir d'échantillons de sol
Le massif peut d'abord être généré à partir d'échantillons de sol afin d'utiliser l'avantage des solides de sol générés avec les matériaux de sol et les interfaces de couches. Ces derniers résultent des données d'investigation géotechnique contenues dans les échantillons de sol.Cette opération peut être effectuée dans un premier temps, comme le montre la Figure 1.
Étape 2 - Définir le type d'ensemble de solides de sol
Dans cette deuxième étape, le type de massif de sol peut être modifié depuis (1) Généré à partir d'échantillons de sol à (2) Ensemble de solides de sol. Après avoir validé cette étape, les coordonnées calculées du massif de sol s'affichent. La Figure 2 montre cette étape dans la boîte de dialogue Massif de sol.
Remarque : Veuillez noter que l'état « généré » est annulé avec cette étape. Cette action engendre, entre autres, la division de la connexion aux échantillons de sol afin de permettre la modification des solides de sol.
Étape 3 - Modification de la géométrie des solides de sol
Les solides du sol peuvent maintenant être modifiés et la géométrie souhaitée de la surface du terrain peut être générée à l'aide de tous les moyens disponibles et connus dans RFEM 6. Cette étape est visible sur la Figure 3.
La figure suivante montre un exemple de la géométrie d'un massif de sol créé selon les étapes 1 à 3.
Pour réaliser une analyse sismique, il est d'abord nécessaire d'effectuer une analyse modale, puis de définir un cas de charge de type « Analyse du spectre de réponse » .
Une fois votre analyse modale effectuée, créez un nouveau cas de charge. Vous trouverez ici les paramètres habituels de la version précédente du programme.
Dans l'onglet « Spectre de réponse », vous avez la possibilité de définir votre spectre de réponse de manière habituelle. Si vous souhaitez utiliser un spectre de réponse selon la norme, assurez-vous que la norme souhaitée est bien sélectionnée dans les données de base de l'onglet Normes II.
Dans l'onglet « Sélection des modes », vous avez la possibilité de sélectionner les modes et de les filtrer si nécessaire.
Une fois le cas de charge calculé, les résultats sont obtenus.
Oui, vous avez également la possibilité d'exporter les spectres de réponse à partir de RFEM 6 pour les importer dans RFEM 5 en tant que spectre de réponse défini par l'utilisateur. Veuillez noter que l'exportation et l'importation via Excel peuvent également contenir différentes colonnes/descriptions liées à différentes versions.
Exporter vos données de RFEM 6 vers Excel.
Si vous souhaitez importer ce tableau directement, un message d'erreur s'affichera. RFEM 5 s'attend à une description de l'espace de travail différente avec seulement deux colonnes.
Après avoir ajuster le nom dans Excel puis supprimer la colonne contenant les résultats de fréquence, vous aurez la possibilité de modifier le spectre de réponse dans RFEM 5.
Les programmes principaux RFEM 6 et RSTAB 9 se distinguent par leur clarté. L'ensemble de l'entrée dans le programme est configuré de telle sorte que vous obtenez toujours un résultat clair pour chaque tâche de calcul. La conception des objets est organisée de la même manière. Dans l'entrée pour chaque objet de calcul, le programme affiche les propriétés nécessaires avec la charge associée et, après l'analyse, affiche un résultat clair pour cet objet.
S'il est nécessaire de déterminer davantage de résultats de calcul pour un modèle entier, par exemple pour différents niveaux de charge, le programme fournit une solution via le module complémentaire « Analyse des phases de construction (CSA) ». Outre la simulation de base du processus de construction (croissance des objets), le programme permet également la simulation parallèle de modèles avec un nombre d'objets constant. Dans ce cas particulier, le modèle de base est placé plusieurs fois l'un à côté de l'autre et peut ainsi être transféré à la vérification avec différentes charges.
Pour ce faire, procédez comme suit :
Cette opération n'est pas possible dans RFEM 5 ou dans le module additionnel RF-STAGES. Cependant, cette opération est possible avec la nouvelle génération de programmes. Dans RFEM 6, vous pouvez désormais modifier les propriétés des éléments dans le module complémentaire Analyse des phases de construction.
La rigidité de gauchissement peut être désactivée pour chaque section dans la boîte de dialogue « Modifier la section » (voir la figure ci-dessous).
Tout d'abord, les conditions aux limites pour la vérification devraient à nouveau être vérifiées. Cela inclut, entre autres, l'introduction de charge sélectionnée, la vérification des raidisseurs transversaux et les transitions entre les barres. Il est également utile de vérifier la méthode d'analyse sans l'analyse du second ordre en raison des grandes rotations.
Cependant, il est également particulièrement important que RFEM requiert une distribution du maillage EF pour le flambement par flexion-torsion.Pour ce faire, vérifiez les paramètres de maillage EF et l'affichage graphique du maillage EF de barre.
Pour l'utilisation de méthodes numériques, telles que les éléments finis, en géotechnique, il peut être utile de définir la cohésion différente à zéro. Une faible cohésion entre 0,5 et 1,0 kN/m² peut donc être appliquée même pour les sols non-cohérents.
Les masses peuvent être négligées dans les paramètres de l'analyse modale.
Vous avez la possibilité de négliger les masses de tous les appuis nodaux et linéiques fixes ou de créer une sélection d'objets individuels.
Si aucun angle ne peut être défini dans la colonne « Rotation », un modèle de matériau isotrope est sélectionné pour le matériau, dans lequel les rigidités sont identiques dans toutes les directions. Il n'est pas nécessaire de définir un angle.
Si vous utilisez des matériaux avec un comportement anisotrope (par exemple le bois), assurez-vous que le modèle de matériau « Orthotrope | Linéaire élastique (surfaces) » est sélectionné.
Remarque : Le modèle de matériau « Orthotrope | Bois | Linéaire élastique (surfaces) » ne peut actuellement pas être utilisé avec le type d'épaisseur « Couches ».
Après avoir basculé vers le modèle de matériau orthotrope, les différentes couches peuvent être pivotées en conséquence.
Dans la boîte de dialogue Paramètres pour l'analyse statique, vous trouverez la case « Équilibre de la structure non-déformée » dans la zone Options II (Figure 1). Si cette option est activée, la structure est analysée et la déformation est remise à 0.
Vous trouverez ci-dessous un exemple de résultat de la détermination de l'état de contrainte primaire, c'est-à-dire l'analyse d'une masse de sol sous son propre poids. Dans la phase de construction 2, l'option « Équilibre de la structure non-déformée » est activée dans les paramètres pour l'analyse statique, par rapport à la phase de construction 1 avec l'option non activée.Les résultats sont comparés dans la Figure 2.
Il devient clair que l'état de contrainte dans les structures est le même, mais lorsque cette option est activée, les déformations sont remises à 0.
Veuillez noter que dans le premier onglet « Général » des Données de base, les types de modèle « 3D » et « Solides » doivent être activés comme objets principaux à activer. Ce n'est que lorsque ces paramètres ont été définis, comme le montre l'image ci-dessous, que le module complémentaire peut être activé et utilisé.