6.4 Charges surfaciques

Les charges surfaciques agissent sur tous les éléments 2D d'une surface (voir le Chapitre 4.4).

Pour appliquer une charge surfacique, une surface doit avoir été définie.

Si une surface est sous-divisée en composants de surface à cause d'une intersection (voir le Chapitre 4.22), la charge surfacique n'est pas efficace sur les composants définis inactifs. Les ouvertures sont également omises de la charge surfacique.

La charge surfacique se voit assigner un numéro automatiquement dans la fenêtre Nouvelle charge surfacique. Ce numéro est modifiable à tout moment. La numérotation n'est pas importante.

Définissez dans cette zone de texte les numéros de surfaces sur lesquelles la charge agit. Vous pouvez également sélectionner les nœuds graphiquement grâce à la fonction .

Lorsque vous avez sélectionné l'entrée graphique grâce au bouton de la barre d'outils, la zone de texte se désactive et vous devez entrer les données de charge d'abord. Après avoir cliqué sur [OK], vous pouvez sélectionner les surfaces pertinentes individuellement dans la fenêtre de travail.

Vous définissez le type de charge dans cette section. Selon la sélection, certaines parties de la boîte de dialogue, notamment les colonnes du tableau respectives, sont désactivées. Les types de charge suivants peuvent être sélectionnés :

Tableau 6.6 Types de charge

Type de charge	Courte description
Force	Force variable linéaire ou distribuée uniformément sur la surface
Température	Charge thermique distribuée uniformément, variable linéaire sur l'épaisseur de la surface ou disposée de manière radiale Une valeur de charge positive signifie que la surface ou sa partie supérieure chauffe.
Déformation normale	Déformation imposée en traction ou compression ε de surface Une valeur de charge positive signifie que la surface est agrandie. Pour déterminer la déformation par retrait, utilisez le bouton affiché à gauche. La boîte de dialogue affichée dans la Figure 6.25 ouvre la fenêtre où vous entrez les paramètres pour le retrait.
Imperfection en arc	Courbure imposée de surface
Mouvement de rotation	Force centrifuge issue de la masse et de la vitesse angulaire ω sur la surface L'axe de rotation peut être défini dans une boîte de dialogue distincte à ouvrir avec le bouton .

Les paramètres de charges surfaciques et de barre dues au rétrécissement peuvent être définis dans une boîte de dialogue séparée grâce au bouton (voir la Figure 6.25).

Le retrait comme une charge dépendant du temps en volume, sans actions de charge externe ou effets de température, peut être classifié comme retrait de séchage, auto-retrait, retrait plastique et retrait de carbonatation. À partir des variables d'influence basiques du processus de retrait (humidité relative HR, épaisseur efficace de structure h, résistance du béton f_cm, type de ciment Z_Type, âge du béton en début de retrait t_s), vous déterminez le retrait ε_cs(t,ts) au moment du béton d'âge t considéré.

Cliquez sur [OK] pour transférer la valeur de déformation axiale ε vers la boîte de dialogue Nouvelle charge surfacique.

La charge agit sur la surface comme Uniforme, Linéaire variable ou Radiale.

Définir les valeurs de charge pour trois nœuds. Les nœuds sont utilisés pour définir un plan.

Si la charge de surface est variable en direction d'un axe du système de coordonnées globales, seulement les valeurs de charge de deux nœuds sont requises. Ils peuvent être disposés en dehors de la surface contrainte, à condition que les nœuds EF y soient générés (les nœuds ne peuvent pas être libres).

Les forces radiales et les charges thermiques agissantes requièrent la définition de l'axe de la distribution radiale dans une boîte de dialogue séparée. Utilisez le bouton pour ouvrir la boîte de dialogue.

La charge peut agir en direction des axes de surface locaux x, y, z ou dans celle des axes globaux X, Y, Z.

Les charges agissant dans le sens perpendiculaire à la surface sont en général définies comme locales en direction z. Les exemples d'application sont des charges de vent agissant sur des surfaces de toiture ou des pressions internes sur les coques de citernes.

Pour afficher les axes, utilisez le navigateur Afficher et sélectionnez Modèle → Surface → Système d'axe des surfaces x, y, z. Vous pouvez également utiliser le menu contextuel de la surface (voir la Figure 4.122).

L'orientation des axes de surface locale n'est pas pertinent pour le calcul selon l'analyse statique linéaire si la charge agit en direction de l'axe du système de coordonnées global XYZ. Pour les calculs non-linéaires, des différences entre les charges définies localement et globalement sont cependant possibles : si la charge est définie avec une direction globale d'une action, elle tient cette direction quand les éléments finis commencent à tourner. Tout de même, dans le cas d'une direction d'action locale, la charge se tord en fonction de la déformation des éléments.

La charge est convertie à la projection de la surface dans une des directions des systèmes de coordonnées globaux. Sélectionnez cette option pour définir, par exemple, une charge de neige sur l'aire 2D de toiture prévue.

Le graphique dans le coin inférieur droit de la boîte de dialogue affiche les surfaces projetées.

Dans la section de dialogue ou colonnes de tableau, sont gérés les valeurs de charge et, si applicable, les nœuds attribués. Les zones de texte sont affichées et accessibles en fonction des champs de sélection préalablement activés.

Insérez les valeurs de charge dans les champs. Ajustez les signes de l'orientation globale ou locale des axes.

Si une charge linéaire variable est sélectionnée, vous devez préciser plusieurs valeurs de charge. Le graphique dans le coin supérieur droit affiche les paramètres de charge.

Si une charge linéaire variable est sélectionnée, précisez trois nœuds sur lesquels des magnitudes de charge peuvent être déterminées. Les nœuds sont utilisés pour définir un plan. Vous pouvez également sélectionner les nœuds graphiquement grâce à la fonction .

Il est possible de créer les charges à partir des poids de l'aire des matériaux agissant comme des couches laminées. Ainsi, vous pouvez déterminer avec facilité la structure ou les revêtements de sol.

Accédez à la fonction dans la boîte de dialogue Nouvelle charge surfacique (Figure 6.23) grâce au bouton à droite du champ d'entrée de l'intensité. Dans le menu contextuel, sélectionnez Structure multicouche.

La Bibliothèque de compositions multicouches s'ouvre, vous pouvez y définir des couches de matériau personnalisées.

La base de données de compositions multicouches est similaire à celle des matériaux (voir le Chapitre 4.3). Utilisez les boutons et pour créer ou modifier des structures multicouches.

Les Couches peuvent être composées individuellement. De plus, vous pouvez utiliser le bouton pour accéder à la bibliothèque de matériau (voir le Chapitre 4.3).

RFEM détermine le poids de la zone (colonne D) à partir de l'Épaisseur et le Poids spécifique. Une flèche indique la couche active dans le graphique.

Confirmez toutes les boîtes de dialogue avec [OK] pour importer le poids de zone dans la boîte de dialogue initiale. Un triangle vert apparaît dans la zone de texte (voir le graphique affiché à gauche au-dessus, il indique la valeur d'entrée paramétrée. Cliquez sur le triangle pour revenir aux paramètres d'entrée pour les modifications.