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).
- Méthode d'itération ICG (Incomplete Conjugate Gradient (RFEM))
- 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.
- Calcul de modèles composés d'éléments de barre, de plaque et de solide
- Analyse de stabilité non-linéaire
- Considération facultative des efforts axiaux de précontrainte initiale
- Quatre solveurs d'équations pour le calcul efficace de divers modèles structuraux
- Considération facultative des modifications de rigidité dans RFEM/RSTAB
- Détermination d'un mode de stabilité supérieur au facteur d'incrément de charges défini par l'utilisateur (méthode Shift)
- Détermination optionale des modes propres des modèles instables (pour identifier la cause de l'instabilité)
- Visualisation du mode de stabilité
- Base pour la détermination des imperfections
- Un large éventail de sections est disponible tel que des sections laminées en I, des sections en U, en T, angulaires, rectangulaires et circulaires creuses, des barres arrondies, symétriques et asymétriques, paramétrées en I, en T ainsi que des des sections composées (en fonction de la norme sélectionnée)
- Calcul des sections générales RSECTION (selon les formats de calcul disponibles dans la norme respective), par exemple, analyse des contraintes équivalentes
- 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
- Vérification de la traction avec considération d'une aire de section réduite possible (faiblesse due à un trou)
- Classification automatique des sections pour vérifier le flambement local
- Les efforts internes issus du calcul avec Flambement par flexion-torsion (7 degrés de liberté) sont considérés grâce à la vérification des contraintes équivalentes (actuellement non encore disponible pour la norme de calcul ADM 2020).
- Vérification de sections de classe 4 avec des propriétés de section efficaces selon l'EN 1999-1-1 (pour les sections RSECTION, licences de RSECTION et Sections efficaces requises)
- Vérification du flambement par cisaillement selon l'EN 1993-1-5 avec considération des raidisseurs transversaux
- Analyses de stabilité pour le flambement par flexion, le déversement et le déversement sous compression
- Calcul du déversement des composants de structure soumis à un moment de charge
- Importation des longueurs efficaces à partir du calcul à l'aide du module complémentaire Stabilité de la structure
- Entrée graphique et vérification des appuis nodaux et des longueurs de flambement définis pour l'analyse de stabilité
- Option entre l'entrée Mcr définie par l'utilisateur, la méthode analytique de la norme et l'utilisation du solveur de valeur propre 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 facteurs nécessaires tels que les 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))
- Représentation réaliste de l'interaction sol-structure
- Représentation réaliste des influences des composants de fondation entre eux
- Bibliothèque extensible des propriétés de sol
- Considération de plusieurs échantillons de sol dans différentes positions, y compris à l'extérieur du bâtiment
- Détermination des tassements et des diagrammes de contraintes ainsi que leur affichage graphique et tabulaire
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.
- Considération automatique des masses du poids propre
- Importation directe des masses des cas de charge ou combinaisons de charge
- Définition facultative de masses supplémentaires (masses nodales, linéaires, surfaciques et d'inertie) directement dans les cas de charge
- Non-considération facultative des masses (par exemple, masse des fondations)
- Combinaison de masses dans différents cas de charge et combinaisons de charge
- Coefficients de combinaison prédéfinis pour différentes normes (EC 8, SIA 261, ASCE 7, ...)
- Importation facultative des états initiaux (par exemple, pour considérer la précontrainte et l'imperfection)
- Modification de la structure
- Considération des appuis ou barres/surfaces/solides défaillants
- Définition de plusieurs analyses modales (par exemple pour analyser différentes masses ou modifications de rigidité)
- Sélection du type de matrice de masse (matrice diagonale, matrice constante, matrice unitaire), y compris la définition par l'utilisateur des degrés de liberté de translation et de rotation
- Méthodes pour la détermination du nombre de modes propres (défini par l'utilisateur, automatique - pour atteindre les facteurs de masse modale effectifs, automatique - pour atteindre la fréquence propre maximale - disponible uniquement dans RSTAB)
- Détermination des modes propres et des masses aux nœuds et points de maillage EF
- Sortie de la valeur propre, de la fréquence angulaire, de la fréquence propre et de la période propre
- Sortie des masses modales, des masses modales effectives, des facteurs de masse modale et des facteurs de participation
- Sortie tabulaire et graphique des masses en points de maillage
- Affichage et animation des modes propres
- Différentes options d'échelle pour les modes propres
- Documentation des résultats numériques et graphiques dans le rapport d'impression
Dans les paramètres de l'analyse modale, vous devez entrer toutes les informations nécessaires pour déterminer les fréquences propres. Cela inclut, par exemple, les approches de masse et les solveurs de valeurs propres.
Le module complémentaire chargé de l'analyse modale détermine les valeurs propres les plus basses de la structure. Soit vous ajustez vous-même le nombre de valeurs propres, soit il est déterminé automatiquement. Vous devez ainsi obtenir des facteur de masse modale effective ou des fréquences propres maximales. Les masses sont importées directement à partir des cas de charge ou des combinaisons de charge. Vous avez la possibilité de considérer la masse totale, les composants de charge dans la direction Z globale ou uniquement les composants de charge dans la direction de la gravité.
Vous pouvez définir manuellement des masses supplémentaires au niveau des nœuds, des lignes, des barres ou des surfaces. Vous pouvez également influencer la matrice de rigidité en important les efforts normaux ou les modifications de rigidité d'un cas de charge ou d'une combinaison de charges.
Dans RFEM, vous pouvez utiliser ces trois puissants solveurs de valeurs propres :
- Racine du polynôme caractéristique
- Méthode de Lanczos
- Itération de sous-espace
RSTAB vous propose ces deux solveurs de valeur propre :
- Itération de sous-espace
- Itération inverse décalée
La sélection du solveur de valeurs propres dépend principalement de la taille du modèle.
Dès que le logiciel a terminé le calcul, les valeurs propres, les fréquences propres et les périodes propres sont affichées. Ces fenêtres de résultats sont intégrées dans le logiciel de base de RFEM/RSTAB. Vous trouverez tous les modes propres de la structure sous forme de tableau et vous pourrez également les afficher graphiquement et les animer.
Tous les tableaux des résultats et graphiques sont intégrés au rapport d'impression de RFEM/RSTAB. Vous pouvez ainsi garantir une documentation clairement structurée. Vous pouvez également exporter les tableaux vers MS Excel.
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
- Tableaux de résultats avec option de filtre
Par rapport au module additionnel RF-/DYNAM Pro - Natural Vibrations (RFEM 5 / RSTAB 8), les nouvelles fonctionnalités suivantes ont été ajoutées au module complémentaire Analyse modale pour RFEM 6 / RSTAB 9 :
- Coefficients de combinaison prédéfinis pour différentes normes (EC 8, ASCE, etc.)
- Non-considération facultative des masses (par exemple, masse des fondations)
- Méthodes pour déterminer le nombre de modes propres (définie par l'utilisateur, automatique pour atteindre les facteurs de masses modales effectives, automatique pour atteindre la fréquence propre maximale)
- Sortie des masses modales, des masses modales effectives, des facteurs de masse modale et des facteurs de participation
- Sortie tabulaire et graphique des masses en points de maillage
- Diverses options de mise à l'échelle pour les modes propres dans le navigateur de résultats
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
Par rapport au module additionnel RF-/ALUMINIUM (RFEM 5 / RSTAB 8), les nouvelles fonctionnalités ci-dessous ont été ajoutées au module complémentaire Vérification de l'aluminium dans RFEM 6 / RSTAB 9 :
- Outre l'Eurocode 9, la norme américaine ADM 2020 est maintenant intégrée.
- Prise en compte de l'effet stabilisant des pannes et des plaques par des maintiens en rotation et des panneaux de cisaillement
- Affichage graphique des résultats dans la section brute
- Sortie des formules de vérification utilisées (avec référence à l'équation utilisée selon la norme)
Vous disposez de plusieurs options pour définir les masses pour l'analyse modale. Alors que les masses propres sont automatiquement prises en compte, les charges et les masses peuvent être prises en compte directement dans le cas de charge avec l'analyse modale. Avez-vous besoin de plus d'options ? Indiquez si les charges totales doivent être considérées comme des masses et des composantes de charge dans la direction globale Z ou si ce sont uniquement les composantes de charge dans la direction de la gravité qui doivent être pris en compte.
Le logiciel vous offre une option supplémentaire ou alternative pour le transfert de masse : la définition manuelle des combinaisons de charges à partir desquelles les masses sont prises en compte dans l'analyse modale. Avez-vous sélectionné une norme de calcul ? Vous pouvez ensuite créer une situation de projet avec le type de combinaison sismique/de masse. Le logiciel calcule alors automatiquement une situation de masse pour l'analyse modale selon la norme de calcul souhaitée. Autrement dit : Le logiciel crée une combinaison de charges basée sur les coefficients de combinaison prédéfinis pour la norme sélectionnée. Il contient les masses qui sont finalement utilisées pour l'analyse modale.
En plus des charges statiques, faut-il prendre en compte d'autres charges que les masses ? Le programme vous permet d'effectuer des charges nodales, de barre, linéiques et surfaciques. Pour ce faire, vous devez d'abord sélectionner le type de charge Masse lors de la définition de la charge appropriée. Définissez une masse ou des composantes de la masse dans les directions X, Y et Z pour ces charges. Pour les masses nodales, vous avez également la possibilité de spécifier les moments d'inertie X, Y et Z afin de modéliser des points de masse plus complexes.
Les masses doivent souvent être négligées. Cela est particulièrement vrai si vous souhaitez utiliser la sortie de l'analyse modale pour l'analyse des séismes. Pour ce faire, 90 % de la masse modale efficace sont requis dans chaque direction pour le calcul. Vous pouvez donc négliger les masses de tous les appuis nodaux et linéiques fixes. Le programme désactive automatiquement les masses associées.
Vous pouvez également sélectionner manuellement les objets dont les masses doivent être négligées pour l'analyse modale. Nous avons montré ce dernier dans l'image pour une meilleure vue. Une sélection définie par l'utilisateur y est effectuée et les objets et les composants de masse associés sont sélectionnés pour la négligence des masses.
Lors de la définition des données d'entrée pour le cas de charge de l'analyse modale, vous pouvez considérer un cas de charge dont les rigidités représentent la position initiale pour l'analyse modale. Comment faire ? Comme le montre l'image, sélectionnez l'option « Considérer l'état initial ». Ouvrez maintenant la boîte de dialogue « Paramètres de l'état initial » et définissez le type Rigidité comme état initial. Dans ce cas de charge, à partir duquel l'état initial est considéré, vous pouvez maintenant considérer la rigidité du système lorsque les barres de traction échouent. Le but de tout cela : La rigidité de ce cas de charge est prise en compte dans l'analyse modale. Vous bénéficiez ainsi d'un système nettement plus flexible.
Vous pouvez déjà le voir sur la photo : Les imperfections peuvent également être prises en compte lors de la définition d'un cas de charge pour l'analyse modale. Les types d'imperfections que vous pouvez utiliser dans l'analyse modale sont les charges fictives issues d'un cas de charge, les défauts d'aplomb via un tableau, la déformation statique, le coefficient de longueur efficace, le mode dynamique et le groupe de cas d'imperfections.
Le saviez-vous ? Vous pouvez facilement définir des modifications de structure dans les cas de charge de type Analyse modale. Vous pouvez ainsi ajuster individuellement les rigidités des matériaux, des sections, des barres, des surfaces, des articulations et des appuis, par exemple. Vous pouvez également modifier les rigidités dans certains modules complémentaires de vérification. Une fois les objets sélectionnés, leurs propriétés de rigidité sont adaptées au type d'objet. Vous pouvez ainsi les définir dans des onglets séparés.
Souhaitez-vous analyser l'échec d'un objet (un poteau, par exemple) dans l'analyse modale ? Cette opération est également possible sans problème. Il vous suffit de passer à la fenêtre « Modification de structure » et de désactiver les objets correspondants.
Votre objectif est-il de déterminer le nombre de modes propres ? Le programme vous propose deux méthodes pour cela. D'une part, vous pouvez définir manuellement le nombre de plus petites formes de mode à calculer. Dans ce cas, le nombre de modes propres disponibles dépend des degrés de liberté (c'est-à-dire le nombre de points de masse libres multiplié par le nombre de directions dans lesquelles les masses agissent). Cependant, cette valeur est limitée à 9999. D'autre part, vous pouvez définir la fréquence propre maximale afin que le programme détermine automatiquement les formes propres jusqu'à ce que la fréquence propre définie soit atteinte.
Le calcul est-il terminé ? Les résultats de l'analyse modale sont ensuite disponibles graphiquement et sous forme de tableau. Affichez les tableaux de résultats pour le ou les cas de charge de l'analyse modale. Les valeurs propres, les fréquences angulaires, les fréquences propres et les périodes propres de la structure sont ainsi visibles d'un seul coup d'œil. Les masses modales effectives, les facteurs de masse modale et les facteurs de participation sont également clairement affichés.
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.
Avez-vous déjà découvert la sortie tabulaire et graphique des masses dans les points de maillage ? Il s'agit également d'un des résultats de l'analyse modale dans RFEM 6. Vous pouvez ainsi vérifier les masses importées, qui dépendent de divers paramètres de l'analyse modale. Celles-ci peuvent être affichées dans les résultats dans l'onglet Masses dans les points de maillage. Le tableau donne un aperçu des résultats suivants : Masse - direction de translation (mX, mY, mZ), masse - direction de rotation (mφX, mφY, mφZ) et somme des masses. Est-il préférable que vous disposiez d'une évaluation graphique le plus rapidement possible ? Vous pouvez également afficher graphiquement les masses dans les points de maillage.
Comme vous le savez, les résultats d'un cas de charge de l'analyse modale sont affichés dans le programme après un calcul réussi. Vous pouvez ainsi voir immédiatement le premier mode propre graphiquement ou sous forme d'animation. Vous pouvez également ajuster facilement la représentation de la normalisation du mode propre. Faites-le directement dans le navigateur Résultats, où vous avez l'une des quatre options pour la visualisation des modes propres disponibles pour la sélection :
- Échelonnage de la valeur du vecteur de mode propre uj à 1 (considère uniquement les composants en translation)
- Sélection du composant maximal en translation du vecteur propre, le définissant à 1
- Considération du vecteur propre entier (avec les composants en rotation), sélection du maximum, le définissant à 1
- Définition de la masse modale mi pour chaque mode propre à 1 kg
Vous trouverez une explication détaillée de la normalisation des modes propres dans le manuel en ligne Manuel en ligne.
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.
Entrez et modélisez un solide de sol directement dans RFEM. Vous pouvez combiner les modèles de matériaux de sol avec tous les modules complémentaires courants de RFEM.
Cela vous permet d'analyser facilement l'ensemble des modèles avec une représentation complète de l'interaction sol-structure.
Tous les paramètres nécessaires au calcul sont déterminés automatiquement à partir des données de matériau que vous avez entrées. Le programme génère ensuite les courbes contrainte-déformation pour chaque élément EF.