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.
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.
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.
Le saviez-vous ? L'optimisation de la structure complète les paramètres entrés dans les logiciels RFEM ou RSTAB. Il s'agit d'un processus parallèle au calcul du modèle proprement dit avec toutes ses définitions de calcul habituelles. Le module complémentaire suppose que votre modèle ou bloc est structuré avec une relation paramétrique et est contrôlé dans son intégralité par des paramètres de contrôle globaux de type « Optimisation ». Par conséquent, il existe une limite inférieure et supérieure et une taille de pas pour les paramètres de contrôle afin de délimiter la zone d'optimisation. Si vous voulez trouver les valeurs optimales pour les paramètres de contrôle, vous devez spécifier un critère d'optimisation (par exemple le poids minimum) avec la sélection d'une méthode d'optimisation (par exemple l'optimisation du nuage de particules).
L'estimation des coûts et des émissions de CO2 se trouve déjà dans les définitions des matériaux. Vous pouvez activer les deux options individuellement dans chaque définition de matériau. L'estimation est basée sur un coût unitaire ou une émission unitaire pour les barres, les surfaces et les solides. Vous pouvez choisir de spécifier les unités par poids, de volume ou de surface.
Pour le processus d'optimisation, vous pouvez utiliser deux méthodes, avec lesquelles vous pouvez trouver les valeurs de paramètre optimales selon un critère de poids ou de déformation.
L'optimisation du nuage de particules (PSO) est la méthode la plus efficace avec le temps de calcul le plus court. En avez-vous déjà entendu parler ou lu quelque chose à ce sujet ? Cette technologie d'intelligence artificielle (IA) présente une forte analogie avec le comportement des groupes d'animaux à la recherche d'un lieu de repos. Dans de tels groupes, vous trouverez de nombreux individus (voir la solution d'optimisation - par exemple le poids) qui aiment rester en groupe et suivre les mouvements du groupe. Supposons que chaque membre du groupe a besoin de se reposer dans un lieu de repos optimal (voir la meilleure solution - par exemple le poids le plus bas). Ce besoin augmente à mesure que vous vous approchez de l'aire de repos. Ainsi, le comportement de l'essaim est également influencé par les caractéristiques de l'espace (voir le diagramme de résultats).
Pourquoi cette digression sur la biologie ? C'est simple : Le processus PSO dans RFEM ou RSTAB se déroule de la même manière. Le calcul commence par un résultat d'optimisation provenant d'une assignation aléatoire des paramètres à optimiser. Ce faisant, il détermine en permanence de nouveaux résultats d'optimisation avec des valeurs de paramètres variées, basés sur l'expérience des mutations de modèle déjà effectuées. Ce processus se poursuit jusqu'à ce que le nombre spécifié de mutations de modèle possibles soit atteint.
Une méthode de traitement par lots est également disponible dans le logiciel. Cette méthode tente de vérifier toutes les mutations de modèle possibles en spécifiant de manière aléatoire les valeurs des paramètres d'optimisation jusqu'à ce qu'un nombre prédéterminé de mutations de modèle possibles soit atteint.
Après avoir calculé une mutation de modèle, les deux variantes vérifient également les résultats de calcul activés des modules complémentaires. De plus, ils enregistrent la variante avec le résultat d'optimisation correspondant et l'assignation des valeurs des paramètres d'optimisation avec une charge <1.
Vous pouvez déterminer les coûts et les émissions totaux estimés à partir des totaux respectifs des matériaux individuels. Les sommes des matériaux sont composées des sommes partielles basées sur le poids, le volume et l'aire des éléments de barre, de surface et de solide.
Les deux méthodes d'optimisation ont un point commun. À la fin du processus, elles vous fournissent une liste de mutations de modèle à partir des données enregistrées. Elle contient les détails du résultat de l'optimisation de contrôle et l'attribution des valeurs correspondantes aux paramètres d'optimisation. Cette liste est organisée par ordre décroissant. Vous trouverez la meilleure solution supposée en première ligne. Dans ce cas, le résultat de l'optimisation avec sa valeur déterminée est le plus proche du critère d'optimisation. Tous les résultats du module complémentaire ont une utilisation <1. De plus, une fois l'analyse terminée, le programme ajustera l'attribution des valeurs de la solution optimale pour les paramètres d'optimisation dans la liste globale des paramètres.
Les onglets « Estimation des coûts » et « Estimation des émissions de CO2 » sont disponibles dans les boîtes de dialogue des matériaux. Les sommes individuelles estimées des barres, des surfaces et des solides assignés sont affichées par unité de poids, de volume et de surface. De plus, ces onglets indiquent les coûts totaux et les émissions de tous les matériaux assignés. Cela vous donne une bonne vue d'ensemble de votre projet.
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.
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
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.
Par rapport aux modules additionnels RF-STABILITY (RFEM 5) et RSBUCK (RSTAB 8), le module complémentaire Stabilité de la structure pour RFEM 6/RSTAB 9 comporte ces nouvelles fonctionnalités :
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
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)
Par rapport au module additionnel RF-/TIMBER Pro (RFEM 5 / RSTAB 8), les nouvelles fonctionnalités suivantes ont été ajoutées au module complémentaire Vérification du bois pour RFEM 6 / RSTAB 9 :
Outre l'Eurocode 5, d'autres normes internationales sont intégrées (SIA 265, ANSI/AWC NDS, CSA 086, GB 50005)
Calcul de la compression perpendiculaire au fil (pression d'appui)
Implémentation du solveur de valeurs propres pour déterminer le moment critique pour le déversement (EC 5 uniquement)
Définition des différentes longueurs efficaces pour la vérification à température normale et la vérification de la résistance au feu
Évaluation des contraintes via les contraintes unitaires (MEF)
Analyses de stabilité optimisées pour les barres à inertie variable
Unification des matériaux pour toutes les annexes nationales (une seule norme « EN » est désormais disponible dans la bibliothèque des matériaux pour une meilleure vue d'ensemble)
Affichage des réductions de section directement dans le rendu
Sortie des formules de vérification utilisées (avec référence de l'équation utilisée selon la norme)
Vous pouvez être sûr que les coûts sont un facteur important dans la planification de tout projet. Il est également essentiel de se conformer aux dispositions relatives à l'estimation des émissions. Le module complémentaire en deux parties Optimisation et estimation des coûts/émissions de CO2 vous aide à vous retrouver plus facilement dans la multitude de normes et d'options. Il utilise la technologie de l'intelligence artificielle (IA) de l'optimisation par essaim de particules (PSO) pour trouver les bons paramètres pour les modèles paramétrés et les blocs qui assurent le respect des critères d'optimisation habituels. D'autre part, ce module complémentaire estime les coûts du modèle ou les émissions de CO2 en spécifiant les coûts unitaires ou les émissions par définition de matériau pour le modèle structurel. Avec ce module complémentaire, vous êtes du côté de la sécurité.
Calcul des flèches et comparaison avec les valeurs limites normatives ou ajustées manuellement
Considération d'une contre-flèche pour l'analyse des flèches
Différentes valeurs limites sont possibles, selon le type de situation de projet
Ajustement manuel des longueurs de référence et de la segmentation par direction
Calcul des flèches liées à la structure initiale ou à la structure déformée
Considération automatique des déformations en fonction du temps en augmentant la charge avec le facteur de fluage (peut également être définie par l'utilisateur du côté de la rigidité)
Vérification simplifiée des vibrations
Affichage graphique des résultats intégré dans RFEM/RSTAB, par exemple le ratio de vérification d'une valeur limite, une déformation ou une flèche
Intégration complète des résultats dans le rapport d'impression de RFEM/RSTAB
Votre logiciel RFEM/RSTAB est chargé de générer et de calculer les combinaisons de charges et de résultats requises pour l'état limite de service. Pour ce faire, sélectionnez les situations de projet pour la vérification de la flèche dans le module complémentaire Vérification du Bois. Les valeurs de déformation calculées sont ensuite déterminées à chaque point de la barre en fonction de la contre-flèche et du système de référence entrés, avant que le résultat ne soit comparé aux valeurs limites.
Vous pouvez spécifier la valeur limite de déformation individuellement pour chaque composant de structure dans la Configuration pour l'ELS. La déformation maximale ne doit pas dépasser la valeur limite admissible en fonction de la longueur de référence. Si vous définissez des appuis de calcul, vous pouvez segmenter les composants. Cela vous permet de déterminer automatiquement la longueur de référence correspondante pour chaque direction de calcul.
En fonction de la position des appuis de calcul assignés, le logiciel distingue automatiquement les poutres des porte-à-faux. Vous pouvez ainsi être sûr que la valeur limite sera déterminée en conséquence.
La vérification à l'état limite de service est entièrement intégrée dans les tableaux de résultats du module complémentaire Vérification du Bois. Si vous souhaitez vérifier les résultats d'un calcul, vous pouvez demander au logiciel de les afficher en détails à chaque point des barres vérifiées. Vous pouvez également utiliser des graphiques avec les résultats des ratios de vérification.
Particularité : Tous les tableaux et graphiques de résultats peuvent être intégrés dans le rapport d'impression global de RFEM/RSTAB comme partie des résultats de la vérification du bois. Les valeurs de déformation de la structure globale peuvent également être affichées et documentées dans le cadre de la fonctionnalité RFEM/RSTAB. Cette fonction est disponible indépendamment du module complémentaire.
Large gamme de sections telles que les sections rectangulaires, carrées, en T, circulaires, composées, paramétriques irrégulières, etc. (la compatibilité avec la vérification dépend de la norme sélectionnée)
Calcul du bois lamellé-croisé (CLT)
Calcul des matériaux à base de bois et du lamibois selon l'EC 5
Vérification des barres à inertie variable (méthode de calcul dépendant de la norme)
Possibilité d'ajustement des facteurs de calcul essentiels et des paramètres de la norme
Flexibilité grâce aux options de paramétrage détaillées pour les principes de base et le champ d'action du calcul
Affichage rapide et clair des résultats pour une vue d'ensemble immédiate du déroulé des vérifications suite au calcul
Sortie détaillée des résultats de calcul et des formules déterminantes (parcours de résultat compréhensible et vérifiable)
Affichage numérique clair des résultats dans des fenêtres et possibilité de les faire apparaître sur la structure
Intégration de la sortie dans le rapport d'impression de RFEM/RSTAB
Vérification en traction, compression, flexion, torsion, cisaillement et en combinant les efforts internes
Considération de l'entaille
Vérification de la compression perpendiculaire au fil des appuis d'extrémité et intermédiaires avec (EC 5) et sans éléments de renfort (vis entièrement filetées)
Réduction facultative de l'effort tranchant au niveau de l'appui (voir la Fonctionnalité de produit)
Vérification des barres courbes et à inertie variable
Considération de résistances supérieures pour des composants similaires proches (facteur ksys selon EN 1995-1-1, 6.6(1) - (3))
Option pour augmenter la résistance au cisaillement du bois résineux selon la DIN EN 1995-1-1:NA NDP à 6.1.7(2)
Analyses de stabilité pour le flambement par flexion, le déversement et le déversement sous compression
Importation des longueurs de flambement à partir du calcul avec le module complémentaire Stabilité de la structure
Entrée graphique et vérification des appuis nodaux et des longueurs de flambement définis pour l'analyse de stabilité
Détermination des longueurs de barre équivalentes pour les barres à inertie variable
Considération de la position des contreventements anti-déversement
Calcul du déversement des composants de structure soumis à un moment de charge
Option entre l'entrée Mcr définie par l'utilisateur, la méthode analytique de la norme et l'utilisation du solveur de valeurs propres interne selon la norme
Considération des panneaux de cisaillement et de maintien en rotation lors de l'utilisation du solveur de valeurs propres
Affichage graphique du mode propre si le solveur de valeurs propres a été utilisé
Analyse de stabilité des composants structuraux avec la contrainte de compression et de flexion combinée, selon la norme de vérification
Calcul compréhensible de tous les coefficients nécessaires tels que les facteurs de considération de la distribution de moment et des facteurs d'interaction
Considération alternative de tous les effets pour les analyses de stabilité lors de la détermination des efforts internes dans RFEM/RSTAB (analyse du second ordre, imperfections, réduction de rigidité, éventuellement en combinaison avec le module complémentaire Flambement par flexion-torsion (7 degrés de liberté))
RFEM/RSTAB met également à votre disposition de nombreuses fonctions pour un cas d'incendie. Le logiciel permet de générer automatiquement les combinaisons de charges et de résultats pour la situation de projet accidentelle de la vérification de la résistance au feu. Les barres à vérifier avec les efforts internes correspondants sont importées directement depuis RFEM/RSTAB. Toutes les informations à propos du matériau et de la section sont également enregistrées. Vous n'avez donc rien d'autre à faire.
Vous définissez les paramètres pertinents pour la vérification de la protection incendie seulement en affectant une configuration de protection incendie aux barres et aux surfaces à vérifier. De plus, d'autres paramètres détaillés, tels que la définition de l'exposition au feu d'un côté à tous les côtés, sont à votre disposition.
Vous le savez probablement, les vérifications des barres sélectionnées sont effectuées en tenant compte du temps de carbonisation défini. Tous les facteurs de réduction et coefficients nécessaires sont déjà enregistrés dans le programme et sont pris en compte lors de la détermination de l'état limite ultime. Cela vous évite beaucoup de travail.
Les longueurs de flambement pour la vérification de barre équivalente sont également tirées directement de l'entrée d'état limite ultime. Vous n'avez donc pas besoin de les saisir à nouveau.
Une fois la vérification de la résistance au feu terminée, le logiciel vous présente une vue d'ensemble claire de cette vérification et les résultats détaillés. Cela vous permet de comprendre les résultats en toute transparence. La sortie des résultats fournit également toutes les valeurs caractéristiques nécessaires pour que vous puissiez déterminer la température de composant déterminante au moment de la vérification.
En plus de toutes ces fonctions, le logiciel vous permet d'inclure tous les tableaux et graphiques de résultats ainsi que les résultats pour l'état limite ultime et l'état limite de service dans le rapport d'impression global de RFEM/RSTAB.
Les possibilités de vérification du bois sont nombreuses. Vous pouvez prendre en compte les angles de tranchage des fibres, les contraintes de traction transversales et les rayons de courbure dépendant du volume pour les barres à inertie variable et courbes. Si vous souhaitez vérifier la zone de tranchage des fibres, la résistance est ajustée en conséquence dans le cas d'une traction ou d'une compression de flexion. Pour vérifier la stabilité à l'aide de la méthode de barre équivalente, entrez simplement la hauteur pour déterminer les longueurs de flambement et de déversement à une distance de 0,65*h du point de calcul réel.
Ici, vous avez le choix. Vous pouvez effectuer le contrôle de la compression d'appui en tout point pour un chargement dans les directions y et z de la section. Vous êtes libre de différencier les appuis intérieurs et extérieurs. Un facteur kc,90 pour la pression perpendiculaire au fil peut être défini par l'utilisateur (par exemple : 1,75 pour le bois lamellé-collé). Si cela est permis, la longueur d'appui est automatiquement augmentée selon les spécifications de la norme. Cela vous permet d'obtenir une vérification plus économique sans trop d'efforts.
Souvent, les appuis latéraux d'une structure ne font pas l'objet d'une vérification pour la résistance au feu. Souhaitez-vous gérer cela différemment dans votre projet ? Afin de les considérer dans le calcul, vous pouvez définir d'autres longueurs de barre équivalentes en cas d'incendie.
Que se passe-t-il en cas de vent arrière ? Les contreventement anti-déversement disposés au sommet ne sont pas utilisés pour réduire les longueurs de flambement et de basculement.
Dlubal Software vous facilite la tâche. Les vérifications effectuées selon la norme de calcul sont affichées clairement. Un critère de calcul est déterminé pour chaque vérification. De plus, le logiciel affiche des détails de calcul dans lesquels les valeurs d'entrée, les résultats intermédiaires et les résultats finaux sont organisés de manière structurée. Parmi les détails du calcul, vous pouvez voir le processus de calcul détaillé avec toutes les formules appliquées, les sources de la norme et les résultats dans une fenêtre d'informations.