Le module complémentaire Analyse contrainte-déformation permet de définir un cycle de contrainte limite en fonction du composant et de le considérer pour la vérification.
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 ?
- Optimisation de la section
- Option de transfert des sections optimisées vers RFEM/RSTAB
- Vérification de toute sections à parois minces de RSECTION
- Représentation du diagramme des contraintes sur une section
- Détermination des contraintes normales, équivalentes et de cisaillement
- Sortie des composants de contrainte pour les types d'effort interne de barres individuels
- Représentation détaillée des contraintes dans tous les points de contrainte
- Détermination du Δσ maximal pour chaque point de contrainte (par exemple pour la vérification de la fatigue)
- Cartographie des résultats de contraintes et des ratios de vérification pour un aperçu rapide des zones critiques ou surdimensionnées
- Sortie des listes de pièces
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.
- Analyse générale des contraintes
- Importation automatique des efforts internes depuis RFEM/RSTAB
- Sortie graphique et numérique des contraintes, des déformations, des jeux d'armatures et des rapports de calcul entièrement intégrés dans RFEM/RSTAB
- Spécification de la contrainte limite définie par l'utilisateur
- Résumé des composants structuraux similaires pour la vérification
- Nombreuses options de personnalisation pour la sortie graphique
- Tableaux de résultats explicites pour un aperçu rapide suite à la vérification
- Traçabilité simple des résultats grâce à la documentation complète de la méthode de calcul utilisée comprenant toutes les formules
- Productivité optimale grâce à la quantité minimale de données d'entrée requises
- Flexibilité grâce aux options de paramétrage détaillées pour les principes de base et le champ d'action du calcul
- Affichage des zones grises pour les plages de valeurs non indispensables (voir Fonctionnalités de produit)
- 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
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)
- Possibilité de créer des analyses pushover
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.
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.
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.
- Détermination des contraintes principales et de base, des contraintes de membrane et de cisaillement, ainsi que des contraintes équivalentes et des contraintes équivalentes de membrane
- Analyse de contraintes pour les éléments structuraux de formes simples ou complexes
- Contrainte équivalente calculée selon différentes hypothèses :
- Hypothèse de la modification de forme (Von Mises)
- Hypothèse de la contrainte de cisaillement (Tresca)
- Hypothèse de contrainte normale (Rankine)
- Hypothèse de déformation principale (Bach)
- Option pour l'optimisation des épaisseurs de surface et pour le transfert des données vers RFEM
- Sortie des déformations
- Sortie détaillée de différents composants de contraintes et des rapports dans les tableaux et graphiques
- Fonction de filtrage pour les solides, les surfaces, les lignes et les nœuds dans les tableaux
- Contraintes transversales de cisaillement selon Mindlin, Kirchhoff ou les spécifications définies par l'utilisateur
- Évaluation des contraintes pour les soudures sur les lignes de connexion entre les surfaces, (voir la Fonctionnalité de produit)
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.
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.
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
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.
Accéder à la vidéo explicativeVous 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.
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.
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.
Une fois la vérification terminée, le logiciel se charge d'organiser clairement les résultats. Ainsi, le programme affiche les contraintes maximales résultantes et les rapports de contraintes triés par section, barre/surface, solide, ensemble de barres, position x, etc. Outre les valeurs de résultat sous forme de tableau, le module complémentaire affiche toujours le graphique de la section correspondante avec les points de contrainte, la distribution des contraintes et les valeurs. Vous pouvez associer le ratio de vérification à n'importe quel type de contrainte. La position actuelle est indiquée dans le modèle de RFEM/RSTAB.
En plus de l'évaluation sous forme de tableau, le logiciel a encore beaucoup plus à vous offrir. Vous pouvez donc également sélectionner une vérification graphique des contraintes et des ratios de vérification sur le modèle RFEM/RSTAB. Vous pouvez personnaliser les assignations de couleur et de valeur.
La représentation des diagrammes de résultats sur la barre ou l'ensemble de barres vous permet d'effectuer une évaluation ciblée. Pour chaque point de calcul, vous pouvez vérifier les paramètres de profil et les composantes de contrainte pertinents à chaque point de contrainte. À la fin, vous avez la possibilité d'imprimer le graphique de contrainte associé avec tous les détails.