Dans le module complémentaire Assemblages acier, vous avez la possibilité d'assembler des sections creuses circulaires à l'aide de cordons de soudures.
Les sections circulaires peuvent être assemblées entre elles ou à des composants structuraux plats. Les arrondis des sections standardisées et à parois minces peuvent également être assemblés à l'aide d'un cordon de soudure.
Accéder à la vidéo explicativeLe module complémentaire Assemblages acier permet de classer les rigidités des assemblages.
Outre la rigidité initiale, le tableau affiche également les valeurs limites pour les assemblages articulés et rigides pour les efforts internes sélectionnés N, My et/ou Mz. La classification résultante est alors affichée dans le tableau comme « rigide », « semi-rigide » et « articulée ».
Accéder à la vidéo explicativeDans le module complémentaire « Assemblages acier », vous pouvez considérer la précontrainte des boulons dans le calcul pour tous les composants. La précontrainte peut être facilement activée à l'aide d'une case à cocher dans les paramètres des boulons. Cela a des effets à la fois sur l'analyse contrainte-déformation et sur l'analyse de rigidité.
- Module complémentaire « Assemblages acier »
- Vidéo explicative : Boulons précontraints pour les assemblages acier
Les boulons précontraints sont des boulons spéciaux utilisés dans les structures en acier pour générer une force de serrage élevée entre les composants structuraux connectés. Cette force de serrage provoque un frottement entre les composants structurels, ce qui permet le transfert des forces.
Fonctionnalité
Les boulons précontraints sont vissés avec un certain moment de rotation, générant ainsi une force de traction. Cette force de traction est transférée aux composants connectés et se traduit par une force de serrage élevée. La force de serrage empêche l’assemblage de se desserrer et assure une transmission fiable des forces.
Avantages
- Capacité portante élevée : les boulons précontraints peuvent transférer des forces élevées.
- Déformation faible : elles minimisent la déformation de l'assemblage.
- Résistance à la fatigue : Ils sont résistants à la fatigue.
- Simplicité d'assemblage : ils sont relativement faciles à assembler et à démonter.
Calcul et vérification
Le calcul des boulons précontraints est effectué dans RFEM à l'aide du modèle d'analyse EF généré par le module complémentaire « Assemblages acier ». Il prend en compte la force de serrage, la friction entre les composants structuraux, la résistance au cisaillement des boulons et la capacité portante des composants structuraux. La vérification est effectuée selon la norme DIN EN 1993-1-8 (Eurocode 3) ou selon la norme américaine ANSI/AISC 360-16. Le modèle d'analyse créé, y compris les résultats, peut être enregistré et utilisé comme un modèle RFEM indépendant.
La rigidité initiale Sj,ini est un paramètre déterminant pour évaluer si un assemblage peut être caractérisé comme rigide, non rigide ou articulé.
Dans le module complémentaire « Assemblages acier », vous pouvez calculer les rigidités initiales Sj,ini selon l'Eurocode (EN 1993-1-8 Section 5.2.2) et l'AISC (AISC 360-16 Cl. E3.4) relative aux efforts internes N, My et/ou Mz.
Le transfert automatique automatique des rigidités initiales permet un transfert direct des rigidités d'articulation d'extrémité de barre dans RFEM. La structure entière est ensuite recalculée et les efforts internes résultants sont automatiquement adoptés comme charges dans le calcul et la vérification des modèles d'assemblage.
Ce processus d'itération automatisé supprime le besoin d'exportation et d'importation manuelles de données, ce qui réduit le temps de travail et minimise les sources d'erreur potentielles.
Vidéo explicative : Calcul de la rigidité initiale Sj,iniLa vérification des barres en acier formées à froid selon l'AISI S100-16/la CSA S136-16 est disponible dans RFEM 6. Vous pouvez accéder à la vérification en sélectionnant « AISC 360 » ou « CSA S16 » comme norme dans le module complémentaire Vérification de l'acier. « AISI S100 » ou « CSA S136 » est alors automatiquement sélectionné pour la vérification formée à froid.
RFEM applique la méthode de résistance directe (MSD) pour calculer la charge de flambement élastique de la barre. La méthode de résistance directe offre deux types de solutions, numériques (méthode de la bande finie) et analytiques (spécification). La courbe de signature FSM et les formes de flambement peuvent être visualisées sous Sections.
Le module complémentaire Assemblages acier permet de calculer des assemblages de barres avec des sections composées. De plus, vous pouvez effectuer des vérifications d'assemblage pour presque toutes les sections à parois minces dans la bibliothèque de RFEM.
Accéder à la vidéo explicativeLe module complémentaire Assemblages acier permet de calculer des assemblages selon la norme américaine ANSI/AISC 360-16. Les procédures de vérification suivantes sont intégrées :
- Calcul des facteurs de charge et de résistance (LRFD)
- Vérification de la contrainte admissible (ASD)
- Considération de 7 directions de déformation locales (ux, uy, uz, φx, φy, φz, ω) ou de 8 efforts internes (N, Vu, Vv, Mt,pri, Mt,sec, Mu, Mv, Mω) lors du calcul des éléments de barre
- Utilisable en combinaison avec un calcul de structure selon l'analyse géométriquement linéaire, du second ordre et des grandes déformations (les imperfections peuvent également être prises en compte)
- Permet, en combinaison avec le module complémentaire Analyse de stabilité, de déterminer les facteurs de charge critiques et les modes propres des problèmes de stabilité tels que flambement par torsion et le déversement
- Considération des platines d'about et des raidisseurs transversaux comme des ressorts de gauchissement lors du calcul des sections en I avec détermination automatique et affichage graphique de la rigidité du ressort de gauchissement
- Représentation graphique du gauchissement de section pour les barres dans l'état de déformation
- Intégration complète dans l'environnement RFEM et RSTAB
Si vous effectuez le calcul du flambement par flexion-torsion sur l'ensemble du système, tenez compte du 7e degré de liberté supplémentaire pour le calcul de barre. Les rigidités des éléments de structure connectés sont alors automatiquement prises en compte. Cela signifie que vous n'avez pas besoin de définir des rigidités équivalentes de ressort ou des conditions d'appui pour un système séparé.
Vous pouvez ensuite utiliser les efforts internes du calcul avec flambement par flexion-torsion dans les modules complémentaires. Considérez le moment de gauchissement et le moment de torsion secondaire en fonction du matériau et de la norme sélectionnée. L'un des cas d'application classiques consiste à effectuer une analyse de stabilité selon la théorie du second ordre avec des imperfections pour les structures en acier.
Le saviez-vous ? L'application n'est pas limitée aux sections en acier à parois minces. Cela permet, par exemple, de calculer le moment de renversement idéal des poutres avec des sections en bois massif.
- Vous pouvez activer ou désactiver l'utilisation du module de vérification Flambement par flexion-torsion (7 DDL) dans l'onglet « Modules complémentaires » des Données de base du modèle.
- Une fois le module complémentaire activé, l'interface utilisateur de RFEM est complétée par de nouvelles entrées dans le navigateur, les tableaux et les boîtes de dialogue.
Les vérifications sont d'abord rassemblées et affichées dans un tableau avec la géométrie de l'assemblage. Dans les autres fenêtres de résultats, vous pouvez consulter tous les détails essentiels de vérification.
Les dimensions et propriétés importantes de matériaux pour la construction des attaches sont aussitôt affichées et peuvent être imprimées. De même, l'exportation vers un fichier DXF est activée. Les assemblages peuvent être affichés dans le module RF-/JOINTS Timber - Timber to Timber ainsi que dans RFEM/RSTAB.
Tous les graphiques peuvent être imprimés directement ou transférés dans le rapport d'impression de RFEM/RSTAB. Il est possible de contrôler visuellement les résultats de manière optimale dès la phase de calcul.
Les résultats des vérifications suivantes sont affichés :
- Contrôle de l'espacement minimum
- Capacité de charge de chaque vis
Commencez par sélectionner le type de fixation et la norme de vérification.
Les barres à assembler sont importées du modèle RFEM/RSTAB avec leur position et leur inclinaison. Le module additionnel contrôle automatiquement si les conditions géométriques sont remplies.
De plus, les charges sont importées automatiquement à partir de RFEM/RSTAB. Les paramètres de vis (diamètre, longueur, angle, etc.) sont définis lors de l'entrée de la géométrie.
- Calcul des assemblages articulés
- Inclinaison biaxiale de la barre connectée (articulation jack-chevron, par ex.)
- Connexion d'un nombre quelconque de barres à un nœud de type « Barre principale uniquement »
- Diamètre de vis : 6 mm - 12 mm
- Contrôle automatique de l'espacement minimal entre les vis
- Définition libre de l'espacement des vis (option)
- Transfert de l'excentrement du modèle RFEM/RSTAB
- Alignement transversal ou parallèle des vis
- Définition de 16 vis à la suite, maximum
- Affichage graphique de l'assemblage dans le module et RFEM/RSTAB
- Réalisation de toutes les vérifications nécessaires
- Modélisation de la section via les éléments, sections, arcs et éléments ponctuels
- Bibliothèque extensible des propriétés de matériau, des limites d'élasticité et des contraintes limites
- Propriétés des sections ouvertes, fermées ou discontinues
- Propriétés de section efficace pour les sections composées de plusieurs matériaux
- Détermination des contraintes dans les cordons de soudure
- Analyse de contrainte avec vérification de la torsion primaire et secondaire
- Vérification des rapports c/t
- Sections efficaces selon :
- EN 1993-1-5 (y compris les plaques avec raidisseurs selon la Section 4.5)
-
EN 1993-1-3
-
EN 1999-1-1
-
DIN 18800-2
- Classification selon :
-
EN 1993-1-1
-
EN 1999-1-1
-
- Interface avec MS Excel pour l'importation et l'exportation de tableaux
- rapport d'impression
- applicable aux barres définies comme des ensembles de barres
- Solveur distinct considérant 7 directions de déformation (ux, uy, uz, φx, φy, φz, ω) ou 8 efforts internes (N, Vu, Vv, Mt, pri, Mt, sec, Mu, Mv, Mω )
- Vérification non linéaire selon la théorie du second ordre
- Entrée des imperfections
- Calcul des facteurs de charge critiques et des modes propres de flambement, ainsi que leur visualisation (gauchissement inclus)
- Intégration dans la vérification des barres dans les modules additionnels RF-/STEEL AISC et RF-/STEEL EC3
- Disponible pour toutes les sections en acier à parois minces
Tous les résultats peuvent être évalués et affichés sous forme numérique et graphique. Les outils de sélection de SHAPE-THIN permettent de les examiner en détail.
Le rapport d’impression est d'aussi bonne qualité que les rapports de {%}#/fr/produits/rfem-calcul-par-elements-finis/rfem/qu-est-ce-que-rfem RFEM]] et {%}#/fr/produits/rstab-structures-filaires rstab/rstab-structures-filaires/qu-est-ce-que-rstab RSTAB]]. Les modifications sont immédiatement prises en compte et appliquées.
SHAPE-THIN calcule toutes les propriétés de section utiles, y compris les efforts internes plastiques limites. Les zones qui dépassent sont conçues de manière réaliste. Si une section est composée de différents matériaux, SHAPE-THIN détermine les propriétés idéales de la section par rapport à un matériau de référence.
Il est possible d'effectuer une analyse élastique-élastique des contraintes et une vérification plastique avec interaction des efforts internes pour toutes les formes de section. Cette vérification d’interaction plastique est effectuée selon la méthode Simplex. L'utilisateur a le choix entre les hypothèses selon Tresca et selon von Mises.
SHAPE-THIN effectue une classification des sections selon l'EN 1993-1-1 et l'EN 1999-1-1. Pour les sections en acier de classe 4, le programme détermine les largeurs efficaces pour les plaques avec ou sans raidisseurs longitudinaux selon l'EN 1993-1-1 et l'EN 1993-1-5. Le programme calcule les épaisseurs efficaces selon l'EN 1999-1-1 pour les sections en aluminium de classe 4.
Les valeurs limites (c/t) peuvent être contrôlées dans le programme selon les méthodes el-el, el-pl ou pl-pl selon la DIN 18800. Les zones c/t des éléments connectés dans la même direction sont automatiquement reconnues.
SHAPE-THIN comprend une vaste bibliothèque de sections laminées et paramétriques. Ces sections peuvent être combinées ou complétées par de nouveaux éléments. Il est possible de modéliser des sections composées de différents matériaux.
Les outils et fonctions graphiques permettent de modéliser des formes de section complexes en appliquant les méthodes habituelles de CAO. L'entrée graphique permet de définir des éléments ponctuels, des soudures d'angle, des arcs, des sections rectangulaires et circulaires paramétriques, des ellipses, des arcs elliptiques, des paraboles, des hyperboles, des splines et NURBS. Il est également possible d'importer un fichier DXF comme base pour une modélisation ultérieure. Les lignes directrices peuvent elles aussi être utilisées pour la modélisation.
Une entrée paramétrique permet en outre de saisir des données de modèle et de charge qui dépendent de certaines variables.
Des éléments peuvent être divisés ou connectés graphiquement à d'autres objets. SHAPE-THIN divise automatiquement les éléments et utilise des éléments nuls pour garantir que le flux de cisaillement n'est pas interrompu. Une épaisseur spécifique peut être définie pour les éléments nuls afin de contrôler le transfert de cisaillement.
SHAPE-THIN détermine les propriétés et les contraintes pour des sections ouvertes, fermées, connectées ou des sections discontinues.
- Propriétés des sections
- Aire de la section A
- Aires de cisaillement Ay, Az, Au et Av
- Position du centre de gravité yS, zS
- moments de l'aire 2 degrés Iy, Iz, Iyz, Iu, Iv, Ip, IpM
- Rayons de giration iy, iz, iyz, iu, iv, ip, ipM
- Inclinaison des axes principaux a
- Poids de la section G
- Périmètre de la section U
- inerties de torsion degrés IT, IT,St.Venant, IT,Bredt, IT,s
- Position du centre de cisaillement yM, zM
- Inerties de gauchissement Iω,S, Iω,M ou Iω,D pour le maintien latéral
- Modules de section max/min Sy, Sz, Su, Sv, Sω,M avec locations
- Paramètres de stabilité ru, rv, rM,u, rM,v selon DIN 4114
- Facteur de réductionlM
- Propriétés plastiques de la section
- Effort normal Npl,d
- Efforts tranchants Vpl,y,d, Vpl,z,d, Vpl,u,d, Vpl,v,d
- Moments fléchissant Mpl,y,d, Mpl,z,d, Mpl,u,d, Mpl,v,d
- Modules de section Zy, Zz, Zu, Zv
- Aires de cisaillement Apl,y, Apl,z, Apl,u, Apl,v
- Position des axes de l'aire fu, fv,
- Affichage de l'ellipse d'inertie
- Moments statiques de l'aire Qu, Qv, Qy, Qz avec les positions des valeurs maximales et la spécification du flux de cisaillement
- Coordonnée de gauchissement wM
- moments de surface (aires de gauchissement) Sω,M
- Aires de cellule Am
- Contraintes normales σx dues à l'effort normal, aux moments fléchissant et aux bimoments de gauchissement
- Contraintes de cisaillement τ provenant des efforts tranchants ainsi que des moments de torsion primaire et secondaire
- Contraintes équivalentes σv avec le facteur pour les contraintes de cisaillement défini par l'utilisateur
- Rapports de contraintes rapportés aux contraintes limites
- Contraintes aux bords ou aux centres des éléments
- Contraintes résiduelles de soudage dans les soudures d'angles
- Propriétés de section des sections discontinues (cœurs des gratte-ciels, sections composites)
- Efforts tranchants des parois de cisaillement dus à la flexion et torsion
- Vérification de la capacité plastique avec la détermination du facteur d'élargissement apl
- Vérification des rapports c/t selon les méthodes de calcul el-el, el-pl ou pl-pl selon DIN 18800
Étant donné que RF-/STEEL Warping Torsion est entièrement intégré dans RF-/STEEL AISC et RF-/STEEL EC3, les données sont entrées de la même manière que pour la vérification habituelle dans ces modules. Il suffit simplement de sélectionner l'option « Réaliser l'analyse de gauchissement » dans l'onglet Torsion de gauchissement de la boîte de dialogue Détails (voir la figure à droite). Vous pouvez également définir le nombre maximal d'itérations dans cette boîte de dialogue.
L'analyse de la torsion de gauchissement est effectuée pour les ensembles de barres dans RF-/STEEL AISC et RF-/STEEL EC3. Vous pouvez leur définir des conditions aux limites telles que des appuis nodaux ou des articulations des extrémités de barre.
Il est également possible de spécifier des imperfections pour le calcul non linéaire.
Tout d'abord, les vérifications déterminantes de l'assemblage pour le cas de charge, la combinaison de charges ou la combinaison de résultats sont affichés. En outre, il est possible d'afficher les résultats séparément pour les ensembles de barres, les surfaces, les sections, les barres, les nœuds et les appuis nodaux.
- Un filtre peut être utilisé pour réduire les résultats affichés et ainsi les présenter de manière plus claire.
Les résultats de l'analyse de la torsion de gauchissement sont affichés de la manière habituelle dans RF-/STEEL AISC et RF-/STEEL EC3. Dans les fenêtres de résultats correspondantes, vous pouvez voir, entre autres, les valeurs critiques de gauchissement et de torsion, les efforts internes et le résumé du calcul.
L'affichage graphique des modes propres (gauchissement inclus) permet d'évaluer de manière réaliste le comportement de flambement.
Vous devez d'abord sélectionner le type d'assemblage, la norme de vérification ainsi que le matériau de la plaque et de la goujon en acier. Le système de fixation WS-T de SFS peut également être sélectionné (uniquement pour l'EN 1995-1-1). La nuance correspondante est ensuite prédéfinie selon les indications du fabricant.
Les barres à assembler sont importées du modèle RFEM/RSTAB avec leur position et leur inclinaison. Le module additionnel contrôle automatiquement si les conditions géométriques sont remplies. Il est aussi possible d'entrer uniquement la géométrie de l'assemblage et les efforts internes pour procéder à une vérification rapide.
- Les charges sont également importées de RFEM/RSTAB ou, dans le cas d'une définition manuelle des assemblages, les charges sont entrées. Dans la fenêtre Géométrie, vous pouvez définir les dimensions de la plaque métallique ainsi que la disposition des fixations sur les barres connectées.
Après avoir sélectionné les charges requises pour la vérification et, si nécessaire, la norme souhaitée pour la vérification, vous pouvez définir les limites dans la fenêtre 1.2 Paramètres limites. Il est possible de compléter la liste de fournisseurs avec des entrées personnalisées dans la base de données.
Après la sélection de tous les éléments à vérifier, vous définir la classe de durée de charge (CDC). La troisième fenêtre n'est accessible que si les éléments d'assemblage du bois sont vérifiés selon EN 1995-1-1 ou DIN 1052.
Les rigidités d'assemblage de chaque barre et d'autres données sont listées après le calcul. Les résultats des vérifications suivantes sont affichés :
- Contrôle de l'espacement minimum
- Capacité de charge de chaque fixation
- Plaques en acier (pression diamétrale et contraintes selon l'EC 3 et l'AISC)
- Vérification des contraintes avec une section de bois réduite
- rupture de cisaillement de bloc
- Capacité portante totale (détermination de la rigidité, analyse de la traction transversale uniquement selon l'EN 1995-1-1, etc.)
- Résistance au feu selon l'EN 1995-1-2
Les vérifications sont d'abord rassemblées et affichées dans un tableau avec la géométrie de l'assemblage. Tous les détails de calcul nécessaires se trouvent dans d'autres tableaux de résultats.
Les dimensions et propriétés importantes de matériaux pour la construction des attaches sont aussitôt affichées et peuvent être imprimées. Il est également possible d'effectuer un export au format DFX. Les assemblages peuvent être affichés dans le module RF-/JOINTS Timber - Steel to Timber ainsi que dans RFEM/RSTAB.
Tous les graphiques peuvent être imprimés directement ou transférés dans le rapport d'impression de RFEM/RSTAB. Il est possible de contrôler visuellement les résultats de manière optimale dès la phase de calcul.
- Vérification des assemblages articulés, semi-rigides et rigides
- Définition de 5 plaques métalliques maximum
- Jusqu'à 8 poutres connectées à un nœud
- Épaisseur de plaque métallique : 5 mm – 40 mm
- Toutes les tailles de fixations disponibles
- Contrôle automatique de l'espacement minimal entre les fixations
- Définition libre des distances entre les fixations (option)
- Définition des dispositions asymétriques des fixations (par exemple, des chaînes polygonales quelconques)
- Affichage graphique de l'assemblage dans le module et RFEM/RSTAB
- Toutes les vérifications nécessaires pour l'acier et le bois (réduction des valeurs de section incluse)
- Vérification des armatures de traction transversale (uniquement pour l'EN 1995-1-1)
- Exportation des excentrements de barre vers RFEM/RSTAB, ainsi considérés dans la détermination des efforts internes
- Option de définition d'une longueur de broche plus courte que la largeur de la section (pour les bouchons de bois)
- Export des géométries d’assemblage en format DXF
- Résistance au feu selon l'EN 1995-1-2
- Vérification des extrémités de barre, des barres, des appuis nodaux, des nœuds et des surfaces
- Considération des zones de calcul spécifiées
- Contrôle des dimensions de section
- Calcul selon l'EN 1995-1-1 (norme européenne sur le bois) avec les annexes nationales correspondantes DIN 1052, DSTV DIN EN 1993-1-8 et ANSI/AWC - NDS 2015 (norme américaine)
- Vérification de divers matériaux : acier, béton, etc.
- Aucune assignation obligatoire à une norme spécifique
- Bibliothèque extensible contenant des éléments de fixation en bois (SIHGA, Sherpa, WÜRTH, Simpson StrongTie, KNAPP, PITZL) et en acier (assemblages normalisés pour la construction métallique selon l'EC 3, M-connect, PFEIFER, TG-Technik)
- ELU des poutres en bois des sociétés STEICO et Metsä Wood dans la base de données
- Connexion à MS Excel
- Optimisation des éléments d'assemblage (l'élément le plus sollicité est calculé)