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 mur, de sorte qu'ils puissent ensuite être utilisés selon la norme souhaitée dans la Vérification du béton.
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.
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.
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.
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.
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
Le type d'étage « Transfert de charge uniquement », permet de considérer des planchers sans effet de rigidité dans et hors 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.
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.
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.
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.
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 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.
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
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.
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.
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.
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.
Avez-vous activé le module complémentaire Analyse en fonction du temps (TDA) ? Très bien, vous pouvez maintenant ajouter des données de temps aux cas de charge. Après avoir défini le début et la fin de la charge, l'influence du fluage à la fin de la charge est prise en compte. Le programme permet de cartographier les effets du fluage pour les armatures en béton armé.
Le calcul est effectué de manière non linéaire selon le modèle rhéologique (modèle de Kelvin et Maxwell).
Le calcul a-t-il été réussi ? Vous pouvez maintenant afficher les efforts internes déterminés dans des tableaux et des graphiques et les prendre en compte dans la vérification.
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.
Liste des éléments structuraux et de leurs informations
Création automatisée des coupes de résultats sur les voiles de cisaillement
Sortie des coupes de résultats dans la direction globale pour la détermination des efforts tranchants
Définition facultative des diaphragmes rigides par étage (modélisation de l'étage)
Type de rigidité Plancher - Diaphragme rigide
Définition des ensembles de planchers
Par exemple : calcul des dalles en tant que position 2D dans le modèle 3D
Voiles de cisaillement : Définition automatique des poutres résultantes avec n'importe quelle section
Vérification des sections rectangulaires à l'aide des {%}#/fr/produits/rfem-calcul-par-elements-finis/modules-pour-rfem-6/verification/verification-du-beton-arme/verification-de-barres-et-beton surfaces du module complémentaire Vérification du béton ]]
Affichage tabulaire des actions aux étages, du déplacement entre les étages, des points centraux de masse et de rigidité, ainsi que des efforts dans les voiles de cisaillement
Affichage séparé des résultats de la vérification du plancher et des raidisseurs
Avez-vous un grand respect pour les façades du temps ? Après tout, ils taillent finalement leurs projets de construction. Utilisez le module complémentaire Analyse en fonction du temps (TDA) pour considérer le comportement des matériaux en fonction du temps pour les barres. Les effets à long terme tels que le fluage, le retrait et le vieillissement peuvent influencer la distribution des efforts internes, selon la structure. Préparez-vous à cela de manière optimale grâce à ce module complémentaire.
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.
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
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.
Vous disposez de deux options pour le modèle de bâtiment. Vous pouvez le créer au début de la modélisation de la structure ou l'activer par la suite. Vous pouvez ensuite définir les étages directement dans le modèle de bâtiment et les manipuler.
Lorsque vous manipulez les étages, vous pouvez choisir de modifier les éléments structurels inclus à l'aide de différentes options ou de les conserver.
RFEM effectue une partie du travail pour vous. Par exemple, il génère automatiquement des coupes de résultats, de sorte que vous pouvez facilement vous épargner de nombreux calculs.
Les voiles de cisaillement et les poutres-voiles du modèle de bâtiment sont disponibles comme objets indépendants dans les modules complémentaires de vérification. Cela permet un filtrage plus rapide des objets dans les résultats ainsi qu'une meilleure documentation dans le rapport d'impression.
Vous pouvez afficher les résultats comme d'habitude via le navigateur Résultats. De plus, les informations propres aux différents étages sont affichées dans la boîte de dialogue du module complémentaire. Vous avez ainsi toujours une bonne vue d'ensemble.
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.