Le modèle de bâtiment est calculé en deux phases :
Calcul 3D global de l’ensemble du modèle, dans lequel les planchers sont modélisées en tant que plan rigide (diaphragme) ou en tant que plaque en flexion
Calcul 2D local des différents planchers
Les résultats des poteaux et des voiles du calcul 3D et les résultats des dalles du calcul 2D sont combinés dans un seul modèle après le calcul. Il n’est donc pas nécessaire de basculer entre le modèle 3D et les différents modèles 2D des planchers. L’utilisateur ne travaille qu’avec un seul modèle, gagne un temps précieux et évite les erreurs éventuelles lors de l’échange manuel de données entre le modèle 3D et les différents modèles 2D des planchers.
Les surfaces verticales du modèle peuvent être divisées en voiles de cisaillement et en poutres-voiles. Le logiciel génère automatiquement des barres de résultat internes à partir de ces objets de voile, de sorte qu’ils puissent ensuite être vérifiés comme des barres selon la norme sélectionnée dans le module complémentaire Vérification du béton dans RFEM 6.
Avez-vous activé le module complémentaire Modèle de bâtiment ? Très bien ! Vous pouvez ensuite afficher le centre de rigidité dans un tableau et un graphique. Utilisez cette fonctionnalité pour vos analyses dynamiques, par exemple.
RFEM permet de cartographier les propriétés particulières de la jonction entre le plancher en béton armé et le mur en maçonnerie à l'aide d'une articulation linéique spéciale. Cela limite les efforts transférables de l'assemblage en fonction de la géométrie donnée. Vous l'avez probablement déjà deviné : Cela signifie que le matériau ne peut pas être surchargé.
Le programme développe pour vous des diagrammes d'interaction qui sont appliqués automatiquement. Ceux-ci permettent de cartographier les différentes situations géométriques et de déterminer la rigidité appropriée.
Vos résultats sont prêts à être évalués ? Des diagrammes de calcul sont disponibles pour cela. Ils indiquent la distribution d'un certain résultat lors du calcul.
Vous pouvez définir librement la disposition des axes vertical et horizontal du diagramme de calcul. Cela vous permet, par exemple, de visualiser la distribution du tassement d'un certain nœud en fonction de la charge.
Vous souhaitez modéliser et analyser le comportement d'un solide de sol ? Pour cela, des modèles de matériaux adaptés ont été implémentés dans RFEM. Vous pouvez utiliser le modèle de Mohr-Coulomb modifié avec un modèle linéaire-élastique idéal-plastique ou un modèle élastique non-linéaire avec une relation contrainte-déformation œdométrique. Le critère limite, qui décrit le passage du domaine élastique à celui de l'écoulement plastique, est défini selon Mohr-Coulomb.
Le saviez-vous ? Afin de pouvoir calculer la maçonnerie, un modèle de matériau non linéaire a été implémenté dans RFEM. Celui-ci a été sélectionné selon l'approche de Lourenço, une surface composite élastique selon Rankine et Hill. Ce modèle permet de décrire et de représenter le comportement structurel de la maçonnerie ainsi que les différents mécanismes de rupture.
Les paramètres limites ont été sélectionnés de sorte que les courbes de calcul utilisées correspondent à une courbe de calcul normative.
Entre autres, les fabricants de bois lamellé-croisé suivants sont disponibles dans la bibliothèque de structures en couches :
Binderholz (USA)
KLH (USA, CAN)
Kalesnikoff (USA, CAN)
Nordic Structures (USA, CAN)
Mercer Mass Timber
SmartLam
Sterling Structural
Superstructures répertoriées dans l'édition 32 de Lignatec « Bois lamellé-croisé de production suisse ».
En important une composition de la bibliothèque de structures en couches, tous les paramètres pertinents sont automatiquement adoptés. La base de données est continuellement mise à jour et enrichie.
Par rapport au module additionnel RF-SOILIN (RFEM 5), les nouvelles fonctionnalités suivantes ont été ajoutées au module complémentaire Analyse géotechnique dans RFEM 6 :
Création des couches de sol sous forme de modèle 3D à partir de l'ensemble des profils de sol définis
Loi des matériaux reconnue selon la théorie de Mohr-Coulomb pour la simulation de sol
Sortie graphique et tabulaire des contraintes et des déformations à n'importe quelle profondeur du sol
Prise en compte optimale de l'interaction sol-structure à partir d'un modèle global
Vous pouvez sélectionner plusieurs méthodes pour l'analyse des valeurs propres :
Méthodes directes
Les méthodes directes (Lanczos (RFEM), racines de polynôme caractéristique (RFEM), méthode d'itération de sous-espace (RFEM/RSTAB), itération inversée décalée (RSTAB)) sont adaptées aux modèles de petite taille et de taille moyenne. N'utilisez ces méthodes de résolution rapides que si votre ordinateur dispose d'une grande mémoire vive (RAM).
En revanche, cette méthode ne nécessite que peu de mémoire. Les valeurs propres sont déterminées les unes après les autres. Cette méthode peut être utilisé pour calculer des systèmes structuraux importants avec peu de valeurs propres.
Effectuez une analyse de stabilité non linéaire suivant la méthode incrémentielle à l'aide du module complémentaire Stabilité de la structure. Cette analyse fournit des résultats proches de la réalité pour les systèmes non linéaires. Le facteur de charge critique est déterminé en augmentant progressivement les charges du cas de charge jusqu'à ce que l'instabilité soit atteinte. Lors de l'augmentation de la charge, l'incrément de charge prend en compte les non-linéarités telles que les barres défaillantes, les appuis et les fondations, ainsi que les non-linéarités de matériau. Après avoir augmenté la charge, vous avez la possibilité d'effectuer une analyse de stabilité linéaire sur le dernier état stable afin de déterminer le mode de stabilité.
Une bibliothèque pour les surfaces en bois lamellé-croisé est implémentée dans RFEM, à partir de laquelle vous pouvez importer les structures de couches des fabricants (par exemple, Binderholz, KLH, Piveteaubois, Södra, Züblin Timber, Schilliger, Stora Enso). En plus des épaisseurs des plis et des matériaux, vous trouverez également des informations sur les réductions de rigidité et le collage des chants.
Les solides de sol que vous souhaitez analyser sont regroupés en massifs de sol.
Utilisez les profils de sol comme base pour une définition du massif de sol respectif. Le programme permet ainsi une génération conviviale du massif, y compris la détermination automatique des interfaces de couche à partir des données de profils, ainsi que le niveau de l'eau souterraine et les appuis surfaciques aux limites.
Les massifs de sols vous offrent la possibilité de spécifier une taille de maillage EF cible indépendamment du paramètre global pour le reste de la structure. Vous pouvez ainsi considérer les différentes exigences du bâtiment et du sol dans l'ensemble du modèle.
Vos données sont toujours documentées dans un rapport d'impression multilingue. Vous pouvez à tout moment adapter le contenu et l'enregistrer comme modèle type. Vous pouvez également ajouter des graphiques, des textes, des formules MathML et des documents PDF à votre rapport en quelques clics seulement.
Par rapport aux modules additionnels RF-/STABILITY (RFEM 5) et RSBUCK (RSTAB 8), les nouvelles fonctionnalités suivantes ont été ajoutées au module complémentaire Stabilité de la structure pour RFEM 6/RSTAB 9 :
Activation comme propriété d’un cas de charge ou d’une combinaison de charges
Activation automatique du calcul de stabilité via des assistants de combinaison pour plusieurs situations de charge en une seule étape
Augmentation incrémentale des charges avec critères de terminaison définis par l’utilisateur
Modification de la normalisation du mode propre sans effectuer de calculs supplémentaires
La maçonnerie est calculée selon la loi des matériaux non-linéaires plastiques. Si la charge en un point est supérieure à la charge possible à laquelle résister, une redistribution a lieu dans le système. Cela sert simplement à rétablir l'équilibre des forces. Une fois le calcul achevé avec succès, l'analyse de stabilité est fournie.
Savez-vous exactement comment la recherche de forme est effectuée ? Tout d'abord, le processus de recherche de forme des cas de charge avec la catégorie de cas de charge « Précontrainte » déplace la géométrie de maillage initiale vers une position d'équilibre optimale au moyen de boucles de calcul itératives. Pour effectuer cette opération, le logiciel utilise la méthode URS (Updated Reference Strategy) du Professeur Bletzinger et du Professeur Ramm. Cette solution technologique se définit par l'équilibre de formes correspondant presque entièrement aux conditions limites de recherche de forme initialement déterminées suite au calcul (affaissement, force, précontrainte).
Outre la description pure associée à la formation de flèches ou d'efforts souhaités sur les éléments à former, la méthode URS repose aussi entièrement sur la considération d'efforts réguliers. Cette opération permet globalement de décrire le poids propre ou la pression pneumatique par des charges d'éléments correspondants.
Toutes ces options offrent la possibilité au noyau de calcul d'évaluer des formes anticlastiques ou synclastiques présentant un état d'équilibre des forces pour des géométries planes ou symétriques en rotation. Afin de pouvoir intégrer séparément ou conjointement ces deux types dans un seul environnement de manière réaliste, le calcul vous offre deux possibilités pour décrire les vecteurs d'effort de recherche de forme :
La méthode en tension - description des vecteurs d'effort de recherche de forme dans l'espace pour les géométries planes
La méthode de projection - description des vecteurs d'effort de recherche de forme basée sur un plan de projection avec ancrage de la position horizontale pour les géométries coniques
Le type d'étage « Transfert de charge uniquement », permet de considérer les dalles sans effet de rigidité à l'intérieur et à l'extérieur du plan dans le module complémentaire Modèle de bâtiment. Ce type d'élément collecte les charges sur la dalle et les transfère aux éléments porteurs du modèle 3D. Vous avez ainsi la possibilité de simuler des composants secondaires, par exemple, le solivage de plancher et des éléments de distribution de charge similaires dans le modèle 3D sans autre effet.
Vous savez déjà qu'il est possible de modéliser et d'analyser un sol et une structure dans le modèle global. En conséquence, vous avez explicitement pris en compte l'interaction sol-structure. En modifiant un composant, vous obtenez une prise en compte immédiate et correcte de l'ensemble du système sol-structure dans l'analyse et dans les résultats.
Le programme présente les facteurs de charge critiques comme premiers résultats. Vous pouvez ensuite évaluer les risques de stabilité. Pour les modèles avec barres, les longueurs efficaces et les charges critiques des barres sont affichées dans un tableau.
Vous pouvez utiliser d'autres fenêtres de résultats pour vérifier les modes propres normalisés par nœud, barre et surface. La sortie graphique des valeurs propres vous permet d'évaluer le flambement. Vous pouvez ainsi introduire plus facilement des contre-mesures.
Une sortie graphique et tabulaire des résultats pour les déformations, les contraintes et les déformations vous aide à déterminer les solides de sol. Pour ce faire, des critères de filtre spéciaux vous permettent de sélectionner des résultats spécifiques.
Le programme ne vous laisse pas seul avec les résultats. Si vous souhaitez évaluer graphiquement les résultats dans les solides de sol, des objets repères sont disponibles. Définissez les plans de coupe, par exemple. Vous pouvez ainsi afficher les résultats correspondants à n'importe quel niveau du solide de sol.
Vous pouvez même faire plus que cela ! L'utilisation de coupes de résultats et de boîtes de coupe facilite l'analyse graphique du solide de sol.
Pour les éléments des modèles de bâtiment, plusieurs outils de modélisation sont disponibles :
Ligne verticale
Poteau
Voile
Poutre
Plancher rectangulaire
Plancher polygonal
Ouverture de plancher rectangulaire
Ouverture de plancher polygonal
Cette fonctionnalité permet de définir des éléments sur le plan du sol (par exemple avec une couche d'arrière-plan) avec la création d'éléments 3D multiples associés.
Votre calcul est-il réussi ? Vous pouvez respirer. Ici aussi, vous bénéficiez des nombreuses fonctionnalités de RFEM. Le programme vous donne les contraintes maximales des surfaces de maçonnerie, ce qui vous permet d'afficher les résultats en détail pour chaque point de maillage EF.
Vous pouvez également insérer des sections afin d'effectuer une analyse détaillée de zones individuelles. Vous pouvez utiliser la représentation des zones plastifiées pour estimer les fissures dans la maçonnerie.
Le saviez-vous ? Les couches de sol extraites des rapports de sous-sol aux emplacements des affleurements peuvent être saisies directement dans le programme sous forme de profils de sol. Assignez aux couches les matériaux de sol explorés, y compris leurs propriétés de matériau.
Vous pouvez utiliser l'entrée tabulaire et la boîte de dialogue d'édition pour définir le profil. Vous pouvez également spécifier le niveau de l'eau souterraine dans les profils de sol.
Avez-vous peur que votre projet se termine dans la tour numérique de Bellal ? Le module complémentaire de RFEM Modèle de bâtiment vous aide à travailler sur un projet de construction à plusieurs étages. Il vous permet de définir un bâtiment à l'aide d'étages à des hauteurs spécifiques. Vous pouvez ajuster les étages de nombreuses manières par la suite et également sélectionner la rigidité de la dalle d'étage. Des informations sur les étages et sur l'ensemble du modèle (centre de gravité, centre de rigidité) sont affichées sous forme de tableau et de graphique.
Le type de charge Formation de poches vous permet de simuler les actions de pluie sur les surfaces à courbure multiple en considérant les déplacements selon l'analyse des grandes déformations.
Ce processus numérique de pluie analyse la géométrie de surface assignée et détermine quelle partie de la pluie s'écoule et quelle partie de la pluie s'accumule pour former des flaques (poches d'eau) sur la surface. La taille de la poche d'eau se traduit par une charge verticale pour le calcul de structure.
Cette fonctionnalité peut par exemple être utilisée pour analyser des géométries de toiture à membrane, presque horizontales soumises à une charge de pluie.
Par rapport au module additionnel RF-FORM-FINDING (RFEM 5), les nouvelles fonctionnalités suivantes ont été ajoutées au module complémentaire Recherche de forme pour RFEM 6 :
Spécification de toutes les conditions aux limites de recherche de forme dans un cas de charge
Enregistrement des résultats de la recherche de forme comme état initial pour une analyse ultérieure du modèle
Assignation automatique de l'état initial de recherche de forme via des assistants de combinaison à toutes les situations de charge d'une situation de projet
Conditions aux limites de la géométrie de recherche de forme supplémentaires pour les barres (longueur sans contrainte, flèche verticale maximale, flèche verticale au point inférieur)
Conditions aux limites de charge supplémentaires pour les barres (force maximale dans la barre, force minimale dans la barre, composante horizontale en traction, traction à l'extrémité i, traction à l'extrémité j, traction minimale à l'extrémité i, traction minimale à l'extrémité j).
Type de matériau « Textile » et « Feuille » dans la bibliothèque de matériaux
Recherches de formes parallèles dans un modèle
Simulation d'états de recherche de forme séquentiels avec le module complémentaire Analyse des phases de construction (CSA)
Une fois que vous avez activé le module complémentaire Recherche de forme dans les données de base, un effet de recherche de forme est assigné aux cas de charge de catégorie « Précontrainte » en association avec les charges de recherche de forme provenant de la barre, de la surface et du solide. Il s'agit d'un cas de charge de précontrainte. Cela se transforme en une analyse de recherche de forme pour l'ensemble du modèle avec tous les éléments de barre, de surface et de volume qui y sont définis. La mise en forme des barres et éléments de membrane pertinents au milieu du modèle global est obtenue à l'aide de charges de recherche de forme spéciales et de définitions de charges régulières. Ces charges de recherche de forme décrivent l'état de déformation ou de force attendu après la recherche de forme dans les éléments. Les charges régulières décrivent la charge externe sur l'ensemble du système.
L'entrée des couches de sol pour les échantillons de sol est effectuée dans une boîte de dialogue bien structurée. Un affichage graphique approprié permet une vérification plus facile et aisée des entrées.
Une base de données extensible facilite la sélection des propriétés des matériaux du sol. Le modèle de Mohr-Coulomb ainsi qu'un modèle non linéaire avec des contraintes et déformations dépendantes de la rigidité sont disponibles pour une modélisation réaliste du comportement des matériaux du sol.
Vous avez la possibilité de définir autant de couches de sol que vous le souhaitez. Le sol est généré à partir de la totalité des échantillons entrés à l'aide de solides 3D. Leur affectation à la structure se fait par les coordonnées.
Le corps de sol est calculé selon la méthode itérative non linéaire. Les contraintes et tassements calculés sont affichés graphiquement et dans des tableaux.
Si vous soumettez un cas de charge ou une combinaison de charges au logiciel, le calcul de stabilité est activé. Vous avez la possibilité de définir un autre cas de charge afin de considérer la précontrainte initiale, par exemple.
Vous devez spécifier si une analyse linéaire ou non linéaire doit être effectuée. Selon le cas d'application, vous pouvez utiliser une méthode de calcul directe telle la méthode de Lanczos, ou sélectionner la méthode d'itération ICG. Les barres qui ne sont pas intégrées aux surfaces sont généralement affichées sous forme d'éléments de barre avec deux nœuds EF. Le logiciel ne peut pas capturer le flambement local de la barre individuelle avec de tels éléments. Pour cette raison, vous avez la possibilité de diviser automatiquement les barres.
Dans le « cas de charge de précontrainte », le processus de recherche de forme vous fournit un modèle structurel avec les efforts actifs. Ce cas de charge affiche le déplacement de la position d'entrée initiale vers la géométrie déterminée par la forme dans les résultats de déformation. Dans les résultats basés sur les forces ou les contraintes (efforts internes de la barre et de la surface, contraintes volumiques, pressions de gaz, etc.), il clarifie l'état pour le maintien de la forme trouvée. Pour l'analyse de la géométrie de forme, le logiciel vous propose un tracé de contour plat avec sortie de la hauteur absolue et un tracé d'inclinaison pour visualiser la situation de la pente.
Il s'agit maintenant de poursuivre le calcul du modèle global. Pour ce faire, le programme transfère la géométrie trouvée, y compris les déformations par élément, à un état initial universellement applicable. Vous pouvez maintenant l'utiliser dans les cas de charge et les combinaisons de charge.
La structure est saisie et modélisée directement dans RFEM. Vous pouvez combiner le modèle de matériau maçonnerie avec tous les modules complémentaires de RFEM. Cela vous permet de calculer des modèles de bâtiment complets avec la maçonnerie.
À partir des données de matériau entrées, le programme détermine automatiquement tous les paramètres dont vous avez besoin pour le calcul. À partir de là, il génère finalement les courbes contrainte-déformation pour chaque élément EF.