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.
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.
Par rapport au module additionnel RF-/STEEL Warping Torsion (RFEM 5 / RSTAB 8), les nouvelles fonctionnalités suivantes ont été ajoutées au module complémentaire Flambement par flexion-torsion (7 DDL) pour RFEM 6 / RSTAB 9 :
Intégration complète dans l'environnement de RFEM 6 et RSTAB 9
Le 7e degré de liberté est directement considéré dans le calcul des barres dans RFEM/RSTAB sur l'ensemble du système
Plus besoin de définir des conditions d'appui ou des rigidités de ressort pour le calcul sur le système équivalent simplifié
Combinaison possible avec d'autres modules complémentaires, par exemple pour le calcul des charges critiques pour le flambement par torsion et le déversement avec analyse de stabilité
Aucune restriction concernant les sections en acier à parois minces (il est également possible de calculer les moments de renversement idéaux pour les poutres avec des sections massives en bois, par exemple)
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
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.
Dans le module complémentaire Vérification du béton, vous pouvez effectuer des analyses sismiques pour les barres en béton armé selon l'EC 8. Celui-ci inclut les fonctionnalités suivantes :
Configurations pour l'analyse sismique
Différenciation entre les classes de ductilité DCL, DCM, DCH
Possibilité de transférer le coefficient de comportement de l'analyse dynamique
Vérification de la valeur limite du coefficient de comportement
Vérifications de la capacité des « Poteau fort - poutre faible »
Règles pour la vérification de la ductilité en courbure
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.
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.
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.
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.
Le saviez-vous ? Les charges statiques équivalentes sont générées séparément pour chaque mode propre et direction d'excitation pertinente. Ces charges sont enregistrées dans un cas de charge de type Analyse du spectre de réponse et RFEM/RSTAB effectue une analyse statique linéaire.
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.
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.
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.
Les cas de charge de type analyse spectrale de réponse contiennent les charges équivalentes générées Tout d'abord, les contributions modales (règle SRSS ou CQC) doivent être superposées. Des résultats avec signes basés sur le mode propre dominant sont possibles dans ce cas.
Les composants directionnels des actions sismiques sont ensuite combinés soit avec la règle SRSS soit avec la règle 100%/30%.
Par rapport au module additionnel RF-/DYNAM Pro - Equivalent Loads (RFEM 5 / RSTAB 8), les nouvelles fonctionnalités suivantes ont été ajoutées au module complémentaire Analyse du spectre de réponse pour RFEM 6 / RSTAB 9 :
Spectres de réponse de nombreuses normes (EN 1998, DIN 4149, IBC 2018, etc.)
Spectres de réponse définis par l'utilisateur ou générés à partir des accélérogrammes
Application du spectre de réponse en fonction de la direction
Les résultats sont stockés de manière centralisée dans un cas de charge avec des niveaux sous-jacents pour garantir la clarté
Les actions de torsion accidentelles peuvent êtres considérées automatiquement
Combinaisons automatiques de charges sismiques avec les autres cas de charge pour une utilisation dans une situation de projet accidentelle
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.
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.
Détermination des contraintes à l'aide d'un modèle de matériau élastique-plastique
Calcul de structures à disques de maçonnerie pour la compression et le cisaillement sur le modèle de bâtiment ou sur un modèle unique
Détermination automatique de la rigidité de l'articulation dalle-voile
Vaste base de données de matériaux pour presque toutes les combinaisons de pierre et de mortier disponibles sur le marché autrichien (la gamme de produits est continuellement élargie, y compris pour d'autres pays)
Détermination automatique des valeurs de matériau selon l'Eurocode 6 (ÖN EN 1996-X)
Les résultats de la contrainte et de la déformation surfacique peuvent être affichés dans le tableau des résultats de surfaces en fonction de l'épaisseur de couche.
Le facteur de pertinence modale (MRF) peut vous aider à évaluer à quel point des éléments contribuent à un mode propre spécifique. Le calcul est basé sur l'énergie de déformation élastique relative de chaque composant structural.
Le MRF permet de distinguer les modes propres locaux et globaux. Si plusieurs barres ont un MRF important (par exemple supérieur à 20 %), une instabilité de la structure entière ou d'une partie de celle-ci est très probable. Néanmoins, si la somme de tous les MRF est d'environ 100 % pour un mode propre, un problème de stabilité locale (par exemple le flambement d'une barre simple) est à prévoir.
De plus, le MRF peut être utilisée pour déterminer les charges critiques et les longueurs efficaces équivalentes des composants structuraux spécifiques (pour l'analyse de stabilité par exemple). Dans ce contexte, les modes propres pour lesquels une barre particulière a des valeurs de MRF faibles (par exemple, < 20 %) peuvent être négligés.
Le MRF est affiché par mode propre dans le tableau de résultats sous Analyse de stabilité --> Résultats par barre --> Longueurs efficaces et charges critiques.
Le logiciel de calcul de structure Dlubal vous facilite beaucoup la tâche. Les paramètres d'entrée pertinents pour les normes sélectionnées sont suggérés par le logiciel conformément aux règles. Il est également possible d'entrer manuellement les spectres de réponse.
Les cas de charge de type Analyse du spectre de réponse définissent la direction dans laquelle agissent les spectres de réponse et les valeurs propres de la structure pertinentes pour l'analyse. Dans les paramètres de l'analyse spectrale, il est possible de définir précisément des détails pour les règles de combinaison, voire d'amortissement, ainsi que l'accélération à période nulle (ZPA).
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.
Pour l'analyse du spectre de réponse des modèles de bâtiments, vous pouvez afficher les coefficients de sensibilité pour les directions horizontales par étage.
Ces chiffres clés permettent d'interpréter la sensibilité aux effets de stabilité.
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.
La construction pierre sur pierre est une longue tradition dans la construction. Le module complémentaire Vérification de la maçonnerie de RFEM vous permet de vérifier la maçonnerie à l'aide de la méthode des éléments finis. Cette solution a été développée dans le cadre du projet de recherche DDMaS - Numérisation du calcul de structures en maçonnerie. Le modèle de matériau représente ici le comportement non linéaire de la combinaison brique-mortier sous la forme d'une macro-modélisation. Vous souhaitez en savoir plus ?