Le 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 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)
Assemblage complexe de poutres horizontales à un poteau et assemblage de diagonales de renfort
Le modèle d'assemblage a été modélisé avec environ 50 composants. Le modèle a été créé d'après l'exemple d'application d'une vraie structure.
Assemblages boulonnés en acier avec goussets sur la structure du auvent.
Téléchargez le modèle de calcul de structure et ouvrez-le dans le logiciel aux éléments finis RFEM 6 à l'aide du module complémentaire Assemblages acier.
Dans le cas de sections rectangulaires, vous pouvez généralement réaliser un assemblage direct au moyen de soudures. Cependant, vous pouvez également les assembler à d'autres sections de la même manière. De plus, d'autres composants tels que les platines d'about vous aident à assembler des sections rectangulaires à d'autres composants.
Vérification d'un assemblage de portiques avec des jarrets et des barres raidies. Une analyse des contraintes et une analyse de stabilité au flambement ont été effectuées pour l'assemblage. Pour afficher les résultats du flambement, l'assemblage a été converti dans un modèle distinct.
- L'assemblage proposé peut être appliqué à tous les nœuds sélectionnés dans la structure
- L'emplacement de l'assemblage peut être défini à l'aide de l'onglet « Général » de la boîte de dialogue du module complémentaire
- La vérification est effectuée pour tous les assemblages dans la structure et après le calcul, les résultats sur tous les assemblages peuvent être affichés
- Le tableau affiche les résultats pour les différents assemblages, chaque assemblage est calculé et peut être enregistré séparément
- La vérification des composants d'assemblage est effectuée selon l'AISC 360-16 et l'Eurocode EN 1993-1-8.
- Après avoir activé le module complémentaire, les situations de projet pour les assemblages acier doivent être activées dans la boîte de dialogue « Cas de charge et combinaisons ».
- Le module complémentaire « Stabilité de la structure » est requis pour l'analyse de stabilité des assemblages (flambement).
- Le calcul peut être lancé via le tableau ou l'icône dans la barre supérieure.
- Le modèle des assemblages en acier et les résultats peuvent être enregistrés dans un fichier modèle distinct
- Les contraintes résultantes et les résultats de l'analyse de stabilité (flambement d'assemblage) peuvent être affichés dans un modèle distinct
- Dans le modèle enregistré, vous pouvez exécuter une animation de déformation sur l'assemblage
- Les composants d'assemblage sont convertis en surfaces et barres lorsqu'ils sont enregistrés
- Les résultats de la vérification des assemblages peuvent être entrés dans le rapport d'impression
- Lors de la création d'un nouveau rapport d'impression, sélectionnez les éléments ajoutés à partir du module complémentaire Assemblages acier
- Utilisez l'outil « Imprimer les graphiques dans le rapport d'impression » pour insérer des graphiques avec les résultats de l'assemblage, y compris le panneau de contrôle, dans le rapport
- Le rapport d'impression contient les caractéristiques des composants de l'assemblage, les paramètres de calcul, les résultats et les graphiques
- Pour un nouveau modèle d'assemblage, vous devez sélectionner un nœud dans le modèle RFEM
- Après avoir sélectionné un nœud, les barres connectées au nœud sont automatiquement reconnues et assignées
- Dans la fenêtre d'assignation des barres, sélectionnez celles qui seront assignées à l'assemblage
- Les barres qui ont été cochées sont affichées dans la fenêtre d'aperçu à droite
- Dans une structure, les assemblages peuvent être modélisés pour plusieurs nœuds.
- Pour les paramètres de barre, sélectionnez ceux à prendre en charge
- Nombreux composants prédéfinis : Ermöglicht die einfache Eingabe typischer Verbindungssituationen, wie z. B. Endplatten, Winkel, Stegplatten, Grundplatten, eingesetzte Elemente und Versteifungen
- Universell einsetzbare Basiskomponenten (Platten, Schweißnähte, Bolzen, Hilfsebenen) zur Eingabe komplexer Verbindungssituationen
- Affichage graphique de la géométrie d'assemblage conjointement actualisée à l'entrée
- Die im Add-on enthaltene Stahlverbindungsvorlage ermöglicht die Auswahl verschiedener Verbindungstypen und deren Anwendung auf Ihr Modell
- Große Auswahl an Querschnittsformen: Umfasst I-Profile, Kanalprofile, Winkel, T-Profile, zusammengesetzte Querschnitte, RHS (rechteckige Hohlprofile) und dünnwandige Profile
- In der Vorlage stehen Verbindungen aus drei Kategorien zur Verfügung: Starr, Gelenkig, Fachwerk
- Automatische Anpassung der Verbindungsgeometrie, auch bei nachträglicher Bearbeitung der Bauteile, aufgrund der relativen Anordnung der Komponenten zueinander
- Parallèlement à l'entrée, un contrôle de plausibilité est effectué par le programme pour détecter rapidement les entrées manquantes ou les collisions.
- Bei einem Fehler erscheint eine Fehlermeldung, die das Problem beschreibt.
Vous pouvez vérifier si l'échec de la stabilité est pertinent pour les composants d'assemblage. Le module complémentaire Stabilité de la structure est requis pour cette opération..
Dans ce cas, vous calculez le facteur de charge critique pour toutes les combinaisons de charges analysées et le nombre de modes propres sélectionné pour le modèle d'assemblage. Comparez le facteur de charge critique le plus faible avec la valeur limite 15 de la norme EN 1993-1-1, clause 5. De plus, vous pouvez ajuster vous-même la valeur limite. Le logiciel affiche graphiquement les modes propres correspondants comme résultats de l'analyse de stabilité.
Pour l'analyse de stabilité, RFEM utilise le modèle de surface adapté pour reconnaître spécifiquement les formes de flambement local. Vous pouvez également enregistrer et utiliser le modèle de l'analyse de stabilité, y compris les résultats, comme un fichier de modèle distinct.
- Génération automatique de modèles d'analyse EF : Le module complémentaire crée automatiquement un modèle aux éléments finis (EF) de l'assemblage acier en arrière-plan.
- Considération de tous les efforts internes : Le calcul et les vérifications incluent tous les efforts internes (N, Vy, Vz,My,Mz,Mt sub> ) et ne sont pas limités aux charges planes.
- Transfert de charge automatique : Toutes les combinaisons de charges sont automatiquement transférées vers le modèle d'analyse EF de l'assemblage. Les charges sont transférées directement depuis RFEM, ce qui permet d'éviter une entrée manuelle des données.
- Modélisation efficace : Le module complémentaire vous fait gagner du temps lors de la modélisation de situations d'assemblage complexes. Le modèle d'analyse EF créé peut également être enregistré et utilisé pour vos propres analyses détaillées.
- Bibliothèque extensible : Une bibliothèque complète et extensible avec des modèles d'assemblages acier prédéfinis est disponible.
- Large application : le module complémentaire est adapté aux assemblages de tous types et de formes, compatibles avec presque toutes les sections laminées, soudées, composées et à parois minces.
- Sélection des nœuds dans le modèle RFEM, identification automatique et attribution des barres connectées au nœud
- De nombreux composants prédéfinis sont disponibles pour une entrée facile des situations d'assemblage typiques (par exemple : platines d'about, plats, plaques de connexion)
- Composants de base universellement applicables (plaques, soudures, plans auxiliaires) pour la saisie de situations d'assemblage complexes
- Aucune modification manuelle du modèle EF n'est requise par l'utilisateur, les paramètres de calcul essentiels peuvent être modifiés via les paramètres de configuration
- La géométrie de l'assemblage est automatiquement adaptée même si les barres sont modifiées par la suite, en raison du lien relatif des composants entre eux
- Parallèlement à l'entrée, un contrôle de plausibilité est effectué par le logiciel pour détecter rapidement les entrées manquantes ou les collisions, par exemple
- Affichage graphique de la géométrie d'assemblage conjointement actualisée à l'entrée
Le programme vous assiste : Il détermine les efforts sur les boulons à partir du modèle EF et les évalue automatiquement. Le module complémentaire permet d'effectuer des vérifications de la résistance des boulons pour des cas de rupture tels que la traction, le cisaillement, l'appui de trou et le poinçonnement selon la norme et affiche clairement tous les coefficients requis.
Souhaitez-vous effectuer un calcul de soudure ? Les soudures sont modélisées comme des éléments de surface élastiques-plastiques et leurs contraintes sont lues à partir du modèle de calcul aux éléments finis. Le critère de plasticité est défini pour représenter la rupture selon l'AISC J2-4, J2-5 (résistance des soudures) et J2-2 (résistance du métal de base). La vérification peut être effectuée avec les coefficients partiels de sécurité de l’Annexe Nationale sélectionnée de l’EN 1993-1-8.
Les plaques de l'assemblage sont calculées de manière plastique en comparant la déformation plastique existante avec la déformation plastique admissible. Le paramètre par défaut est 5 % selon l'Annexe C de l'EN 1993-1-5, mais peut être ajusté par des spécifications définies par l'utilisateur et 5 % pour l'AISC 360.
Vous pouvez afficher tous les résultats essentiels sur le modèle EF. Ainsi, vous pouvez filtrer les résultats séparément selon les composants respectifs.
De plus, RFEM met à votre disposition toutes les vérifications sous forme de tableau, y compris la représentation des formules utilisées. Si vous le souhaitez, les tableaux de résultats peuvent également être transférés dans le rapport d'impression de RFEM.
Les paramètres des Annexes Nationales (AN) de l'Eurocode 3 des pays suivants sont intégrés :
-
DIN EN 1993-1-1/NA:2016-04 (Allemagne)
-
ÖNORM EN 1993-1-1/NA:2015-12 (Autriche)
-
SN EN 1993-1-1/NA:2016-07 (Suisse)
-
BDS EN 1993-1-1/NA:2015-10 (Bulgarie)
-
BS EN 1993-1-1/NA:2016-07 (Royaume-Uni)
-
CEN EN 1993-1-1/2015-06 (Union Européenne)
-
CYS EN 1993-1-1/NA:2015-07 (Chypre)
-
CSN EN 1993-1-1/NA:2016-06 (République tchèque)
-
DS EN 1993-1-1/NA:2015-07 (Danemark)
-
ELOT EN 1993-1-1/NA:2017-01 (Grèce)
-
EVS EN 1993-1-1/NA:2015-08 (Estonie)
-
HRN EN 1993-1-1/NA:2016-03 (Croatie)
-
I S. EN 1993-1-1/NA:2016-03 (Irlande)
-
ILNAS EN 1993-1-1/NA:2015-06 (Luxembourg)
-
IST EN 1993-1-1/NA:2015-11 (Islande)
-
LST EN 1993-1-1/NA:2017-01 (Lituanie)
-
LVS EN 1993-1-1/NA:2015-10 (Lettonie)
-
MS EN 1993-1-1/NA:2010-01 (Malaisie)
-
MSZ EN 1993-1-1/NA:2015-11 (Hongrie)
-
NBN EN 1993-1-1/NA:2015-07 (Belgique)
-
NEN EN 1993-1-1/NA:2016-12 (Pays-Bas)
-
NF EN 1993-1-1/NA:2016-02 (France)
-
NP EN 1993-1-1/NA:2009-03 (Portugal)
-
NS EN 1993-1-1/NA:2015-09 (Norvège)
-
PN EN 1993-1-1/NA:2015-08 (Pologne)
-
SFS EN 1993-1-1/NA:2015-08 (Finlande)
-
SIST EN 1993-1-1/NA:2016-09 (Slovénie)
-
SR EN 1993-1-1/NA:2016-04 (Roumanie)
-
SS EN 1993-1-1/NA:2019-05 (Singapour)
-
SS EN 1993-1-1/NA:2015-06 (Suède)
-
STN EN 1993-1-1/NA:2015-10 (Slovaquie)
-
TKP EN 1993-1-1/NA:2015-04 (Biélorussie)
-
UNE EN 1993-1-1/NA:2016-02 (Espagne)
-
UNI EN 1993-1-1/NA:2015-08 (Italie)
- 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.
- 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
Les fenêtres de résultats listent en détail tous les résultats du calcul. De plus, des graphiques 3D sont créés, où les composants individuels ainsi que les lignes de cote et, par exemple, vous permettent d’afficher ou de masquer les données de soudure. Le résumé indique si les calculs individuels ont été réussis : Le ratio de vérification est également affiché à l'aide d'une barre de données verte, qui devient rouge lorsque la vérification n'est pas réussie. De plus, le numéro de nœud et les CC/CO/CR déterminants sont affichés.
Lors de la sélection d'un calcul, le module affiche les résultats intermédiaires détaillés comprenant les actions et les efforts internes additionnels de la géométrie d'assemblage. De plus, il est possible d'afficher les résultats par cas de charge et par nœud. Le rendu 3D offre une représentation photoréaliste et à l'échelle de l'assemblage. Outre les vues principales, il est possible d'afficher les graphiques selon la perspective de votre choix.
Vous pouvez ajouter les graphiques avec leurs dimensions et étiquettes au rapport d'impression RFEM/RSTAB ou les exporter comme DXF. Le rapport d'impression comprend toutes les données d'entrée et de résultat prêtes pour les bureaux de contrôle. Il est possible d'exporter tous les tableaux vers MS Excel ou dans un fichier CSV. Toutes les manipulations requises pour l'exportation sont définies dans la fenêtre de transfert.
Après l'ouverture du module, vous devez sélectionner le Groupe d'assemblage (Assemblages articulés), puis la catégorie et le type d'assemblage (cornière-tasseau, plaque de connexion, platine d'about courte, platine d'about avec éclisse). Ensuite vous pouvez sélectionner les nœuds du modèle RFEM/RSTAB à vérifier. RF-/JOINTS Steel - Pinned reconnaît les barres connectées et détermine s'il s'agit de poteaux ou de poutres en fonction de leur position.
Vous pouvez exclure des barres du calcul, si nécessaire. Les assemblages structurellement identiques peuvent être vérifiées pour plusieurs nœuds simultanément. Vous devez ensuite sélectionner les cas de charge, les combinaisons de charge ou de résultats à utiliser pour le calcul. Vous pouvez aussi entrer manuellement les informations sur les sections et les charges. Dans la dernière fenêtre d'entrée, l'assemblage est configuré pas-à-pas.
Général
- Assemblage poteau-poutre : Assemblage possible entre la semelle du poteau et l'âme de la poutre
- Assemblage poutre-poutre : Option de positionnement des liaisons de chaque cotés
- Tailles de boulon de M12 à M36 avec les classes de résistance 4.6, 5.6, 8.8 et 10.9
- Espacement des trous de boulon et distances de bord personnalisables
- Possibilité de l'encoche de la poutre
- Possibilité d'assemblage avec charge de cisaillement, effort normal (joint de traction), ou une combinaison d'efforts normal et de cisaillement
- Vérification du respect des exigences des assemblages articulés
- Vérification de l'espacement des trous de boulon et des distances de bord minimales et maximales
Assemblage avec cornière-tasseau
- Une à deux colonnes et jusqu'à 10 lignes de boulons possibles sur chaque aile
- Large gamme de cornières
- Possibilité de modifier l'orientation de l'angle
- Vérification :
- Cisaillement, traction et pression diamétral dans les boulons
- Cisaillement, flexion et traction dans les cornières en considérant les perçages pour les boulons
- Cisaillement et traction dans l'âme des poutres en considérant les perçages pour les boulons
- Transmission de la traction dans le poteau avec le modèle de T
- Entaille de la section critique
Assemblage par plaque de connexion
- Une à deux colonnes et jusqu'à 10 lignes de boulons possibles
- Taille flexible de la plaquede connexion
- La position de la plaque de connexion peut être modifiée
- Vérification :
- Cisaillement et pression diamétral dans les boulons
- Cisaillement, flexion et traction dans les plaques en considérant les perçages pour les boulons
- Analyse de stabilité des plaques minces et de grandes dimensions
- Cisaillement et traction dans l'âme des poutres en considérant les perçages pour les boulons
- Soudure
- Entaille de la section critique
Assemblage de platine d'about
- Deux ou quatre rangées de boulons verticales et jusqu'à dix rangées horizontales
- Taille flexible de la platine d'about
- La position de la plaque de connexion peut être modifiée
- Vérification :
- Cisaillement, traction et pression diamétral dans les boulons
- Cisaillement et flexion dans les platines d'about en considérant les perçages pour les boulons
- Cisaillement et traction dans l'âme des poutres
- Transmission de la traction dans le poteau avec le modèle de T
- Soudure
- Entaille de la section critique
Assemblage avec platine d'about et éclisses
- Connexion de la poutre par platine d'about avec deux boulons
- Taille flexible des éclisses et de la platine d'about
- Vérification :
- Application des charges dans la poutre selon EN 1993-1-5, chapitre 6
- Absorption du moment stabilisation par les boulons et les soudures de la platine d'about
- Cornière
- Soudures des éclisses
- Transmission de la traction dans le poteau avec le modèle de T
- 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