La 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.
Différents paramètres de vérification des sections peuvent être ajustés dans la configuration pour l'état limite de service. La condition de section appliquée pour l'analyse des déformations et de l'ouverture des fissures peut y être contrôlée.
Les paramètres suivants peuvent être activés :
- État fissuré calculé d'après la charge associée
- État fissuré déterminé sous forme d'enveloppe à partir de toutes les situations de projet à l'ELS
- État de fissuration indépendant de la charge
- 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.
Grâce à l'extension de module intégrée RF-/STEEL Warping Torsion dans RF-/STEEL AISC, la vérification peut être effectuée selon les principes de dimensionnement 9 (Design Guide 9).
Le calcul est effectué avec 7 degrés de liberté selon la théorie de la torsion de gauchissement et permet une vérification réaliste de la stabilité, y compris la torsion.
Le moment de déversement critique est déterminé dans RF-/STEEL AISC par un solveur de valeurs propres, ce qui permet une détermination plus précise de la charge critique.
Le solveur de valeurs propres est complété par une fenêtre d'affichage des graphiques de valeurs propres permettant de vérifier les conditions aux limites.
Dans RF-/STEEL AISC, il est possible de considérer des appuis latéraux intermédiaires en tout point. Il est possible par exemple, de ne stabiliser que la semelle supérieure.
En outre, des appuis latéraux intermédiaires définis par l'utilisateur peuvent être assignés, par ex. des ressorts de translation ou de rotation en tout point de la section.
- 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.
RF-CONCRETE Surfaces
Le calcul non linéaire peut être activé en choisissant la méthode de calcul pour les vérifications de l'Etat Limite de Service. Vous pouvez sélectionner individuellement différentes analyses à effectuer tout comme différents diagrammes contrainte-déformation pour le béton et pour l'acier. Le processus d'itération peut être influencé par les paramètres de contrôle suivants : précision de convergence, nombre maximal d'itérations, disposition des couches sur la profondeur de section et facteur d'amortissement.
Les valeurs limites dans l'état limite de service à respecter peuvent être définies pour chaque surface individuellement ou pour chaque groupe de surfaces. La déformation maximale, les contraintes maximales et les largeurs maximales des fissures sont définies comme étant les valeurs limites admissibles. En définissant la déformation maximale, vous devez indiquer si, pour la vérification, vous voulez spécifier un système non déformé ou déformé.
RF-CONCRETE Members
Le calcul non-linéaire peut être activé pour l'analyse à l'ELU et à l'ELS. En outre, vous pouvez calculer individuellement comment sont appliqués la force de traction du béton ou la rigidité du béton tendu entre les fissures. Le processus d'itération peut être influencé par les paramètres de contrôle suivants : précision de convergence, nombre maximal d'itérations et facteur d'amortissement.
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.
- Aire de la section A
- Aires de cisaillement Ay et Az avec et sans cisaillement transversal
- Position du centre de gravité yS, zS
- moments de l'aire 2 degrés Iy, Iz, Iyz, Iu, Iv, Ip
- Inclinaison des axes principaux a
- Rayons de giration iy, iz, iyz, iu, iv, ip
- Constante de torsion J
- Poids de la section G et périmètre de la section U
- Position du centre de cisaillement yM, zM
- Inerties de gauchissement Iω,S, Iω,M
- Modules de section max/min Wy, Wz, Wu, Wv und Wt
- Modules de section plastiques Wy,pl, Wz,pl, Wu,pl, Wv,pl
- Fonction de contrainte selon Prandtl F
- Dérivation de φ selon y et z
- Gauchissement ω
- Modélisation des sections à l'aide de surfaces, d'ouvertures et de zones de points (armatures) limitées par des polygones
- Disposition automatique ou individuelle des points de contrainte
- Bibliothèque extensible des matériaux en béton, acier et armature
- Propriétés des sections en béton armé et des sections mixtes
- Analyse des contraintes avec hypothèse de fluage selon von Mises et Tresca
- Calcul du béton armé selon :
-
DIN 1045-1:2008-08
-
DIN 1045:1988-07
-
ÖNORM B 4700 : 2001-06-01
-
EN 1992-1-1:2004
-
- Les annexes nationales suivantes sont disponibles pour la vérification selon l'EN 1992-1-1:2004 :
-
DIN EN 1992-1-1/NA:2013-04 (Allemagne)
-
NEN-EN 1992-1-1/NA:2011-11 (Pays-Bas)
-
CSN EN 1992-1-1/NA:2006-11 (République tchèque)
-
ÖNORM B 1992-1-1: 2011-12 (Autriche)
-
UNE EN 1992-1-1/NA:2010-11 (Espagne)
-
EN 1992-1-1 DK NA:2007-11 (Dänemark)
-
SIST EN 1992-1-1:2005/A101:2006 (Slovénie)
-
NF EN 1992-1-1/NA:2007-03 (France)
-
STN EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Slovaquie)
-
SFS EN 1992-1-1/NA: 2007-10 (Finlande)
-
BS EN 1992-1-1:2004 (Royaume-Uni)
-
SS EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Singapour)
-
NP EN 1992-1-1/NA:2010-02 (Portugal)
-
UNI EN 1992-1-1/NA:2007-07 (Italie)
-
SS EN 1992-1-1/NA:2008 (Suède)
-
PN EN 1992-1-1/NA:2008-04 (Pologne)
-
NBN EN 1992-1-1 ANB:2010 (Belgique)
-
NA à CYS EN 1992-1-1: 2004/NA: 2009 (Chypre)
-
BDS EN 1992-1-1:2005/NA:2011 (Bulgarie)
-
LST EN 1992-1-1:2005/NA:2011 (Lituanie)
-
SR EN 1992-1-1:2004/NA:2008 (Roumanie)
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- Outre les Annexes nationales (AN) ci-dessus, vous pouvez également définir vous-même une annexe à l'aide de valeurs limites et de paramètres personnalisés.
- Calcul du béton armé pour la distribution de contrainte-déformation, sécurité disponible ou calcul direct
- Résultats de la liste d'armatures et de l'aire totale d'armatures
- Rapport d'impression avec option d'impression en version courte
RF-CONCRETE Surfaces
L'analyse des déformations non linéaires est effectuée par un processus itératif considérant la rigidité dans les sections fissurées et non fissurées. La modélisation non linéaire du béton armé nécessite la définition de propriétés de matériau variables sur l'épaisseur de surface. Un élément fini est donc divisé en un certain nombre de couches d'acier et de béton afin de déterminer la hauteur de section.
Les résistances moyennes d'acier utilisées dans le calcul sont basées sur le 'code du modèle de probabilité' publié par le comité technique JCSS. Il appartient à l'utilisateur d'appliquer la résistance de l'acier jusqu'à la résistance en traction ultime (branche croissante dans le domaine plastique). Concernant les propriétés du matériau, il est possible de contrôler le diagramme contrainte-déformation de la résistance en compression et en traction. Pour la résistance du béton en compression, vous pouvez sélectionner un diagramme contrainte-déformation parabolique ou parabolique-rectangulaire. Du côté de la traction du béton, il est possible de désactiver la résistance en traction et d'appliquer un diagramme d'élasticité linéaire, un diagramme selon le code de modèle CEB-FIB 90:1993 et une résistance en traction résiduelle du béton en considérant le raidissement en traction entre les fissures.
De plus, vous pouvez spécifier les valeurs de résultat à afficher après le calcul non linéaire à l'ELS :
- Déformations (globales, locales basées sur un système non/déformé)
- Largeurs de fissures, profondeurs et espacement des faces supérieures et inférieures dans les directions principales I et II
- Contraintes du béton (contrainte et déformation dans les directions principales I et II) et des armatures (déformation, aire, profilé, enrobage et direction dans chaque direction d'armatures)
RF-CONCRETE Members
L'analyse des déformations non linéaires des structures en poutres est effectuée par itération en considérant les rigidités dans les sections fissurées et non fissurées. Les propriétés de matériau du béton et de l'acier d'armature utilisées dans le calcul non-linéaire sont sélectionnées selon un état limite. L'interaction de la résistance en traction du béton entre les fissures (raidissement en traction) peut être appliquée soit à l'aide d'un diagramme contrainte-déformation modifié de l'acier de béton armé, soit par l'application d'une résistance résiduelle du béton en traction.
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-5/qu-est-ce-que-rfem RFEM]] et {%}#/fr/produits/rstab- 8/qu-est-ce-que -rstab RSTAB]]. Les modifications sont immédiatement prises en compte et appliquées. Vous pouvez également créer un rapport d’impression plus court, incluant toutes les données de la section correspondantes et les images voulues.
- Contraintes σ et déformations ε du béton et des armatures sans considération de la résistance en traction du béton (état II)
- Vérification à l'ELU ( sécurité existante ) ou vérification des efforts internes définis
- Position de l'axe neutre α0, y0,N, z0,N
- Courbures ky, kz
- déformation au point zéro ε0 et déformations déterminantes au bord de compression ε1 et au bord de traction ε2
- Déformation déterminante de l'acier ε2s
- Contraintes normales σx dues aux efforts normaux et à la flexion
- Contraintes de cisaillement τ dues aux efforts tranchants et à la torsion
- Contraintes équivalentes σv et la contrainte limite
- Rapports de contraintes par rapport aux contraintes équivalentes
- Contraintes normales σx dues à l'effort normal unitaire N
- Contrainte de cisaillement τ due aux efforts tranchants unitaires Vy, Vz, Vu, Vv
- Contraintes normales σx dues aux moments unitairesMy, Mz, Mu, Mv
La section peut être modélisée librement à l’aide des surfaces limitées par des lignes polygonales comprenant les ouvertures et les zones de points (pour les barres d’armatures). Vous pouvez également utiliser l’interface DXF pour importer la géométrie. Une bibliothèque exhaustive de matériaux facilite la modélisation des sections composites.
La définition des diamètres limites et les priorités permet de considérer la réduction des armatures. De plus, les enrobages et les précontraintes peuvent aussi être prises en compte.
- Calcul itératif non linéaire des déformations pour les structures à poutres et plaques en béton armé en déterminant la rigidité des éléments respectifs soumis aux charges définies
- Analyses de déformations de surfaces en béton armé fissurée (état II)
- Analyse de stabilité non linéaire générale des barres comprimées en béton armé; par exemple, selon l'EN 1992-1-1, 5.8.6
- Raidissement en traction du béton appliqué entre les fissures
- De nombreuses annexes nationales disponibles pour la vérification selon l'Eurocode 2 (EN 1992-1-1:2004 + A1:2014, voir l'EC2 pour RFEM)
- Considération facultative des influences à long terme telles que le fluage ou le retrait
- Calcul non linéaire des contraintes dans l'acier d'armature et le béton
- Calcul non linéaire de l'ouverture de fissures
- Une flexibilité grâce aux options de paramétrage détaillées pour les principes de base et le champ d'action du calcul
- Affichage graphique des résultats intégrés dans RFEM par exemple, déformation ou flèche d'une dalle plate en béton armé
- Affichage numérique clair des résultats dans des fenêtres et possibilité de les faire apparaître sur la structure
- Intégration complète des résultats dans le rapport d'impression de RFEM
Une fois le calcul terminé, le module affiche des tableaux clairement arrangés listant les résultats du calcul non linéaire. Toutes les valeurs intermédiaires y sont incluses de manière explicite. La représentation graphique des rapports de calcul, des déformations, des contraintes du béton et des armatures, des largeurs de fissure, des profondeurs de fissure et des espacements des fissures dans RFEM facilite un aperçu rapide des zones critiques ou fissurées.
Les messages d'erreur ou les remarques sur le calcul vous aident à trouver des problèmes de vérification. Étant donné que les résultats de la vérification sont affichés par surface ou par point incluant tous les résultats intermédiaires, vous pouvez retracer tous les détails du calcul.
Grâce à l'exportation facultative des tableaux d'entrée ou de résultats vers MS Excel, les données restent disponibles pour une utilisation ultérieure dans d'autres programmes. L'intégration complète des résultats dans le rapport d'impression de RFEM garantit un calcul vérifiable de la structure.