Un profil est nécessaire pour décrire les propriétés d'une barre : les caractéristiques de la section transversale et les propriétés matérielles associées influencent la rigidité de la barre.
Tous les profils définis ne doivent pas forcément être utilisés dans le modèle. Vous pouvez ainsi rapidement modéliser des variantes sans supprimer de sections. Les profils ne peuvent cependant pas être renumérotés.
Nom
Vous pouvez définir n'importe quel nom pour le profil et indiquer ses valeurs. Si la désignation correspond à une entrée de la bibliothèque, RFEM lit les caractéristiques enregistrées. Pour sélectionner le profil dans la bibliothèque, cliquez sur le bouton
à la fin de la ligne de saisie. L'importation de profils est décrite dans le chapitre Bibliothèque de sections.
Pour les profils de la bibliothèque, les caractéristiques sont fixées et non modifiables. Une exception concerne les surfaces de cisaillement et les dimensions pour les charges thermiques inégales.
Avec un nom de profil personnalisé, toutes les caractéristiques du profil doivent être définies manuellement. Vous pouvez alors utiliser le profil pour déterminer les efforts internes. Cependant, la conception de ce profil n'est pas possible, car aucun point de contrainte ne peut être défini.
Base
L'onglet Base gère les paramètres fondamentaux de la section.
Matériau
Chaque profil doit être attribué à un matériau. Vous pouvez le sélectionner dans la liste des matériaux déjà définis. Les boutons à côté du champ de saisie offrent la possibilité de sélectionner un matériau dans la bibliothèque ou de le redéfinir (voir chapitre Matériaux).
Catégories
Type de profil
Pour les profils de la bibliothèque, le 'Type de profil' est prédéfini selon les classifications habituelles (voir chapitre Bibliothèque de sections). Les profils personnalisés sont associés au type 'Base'.
Méthode de fabrication
Pour les profils de la bibliothèque, la méthode de fabrication du profil est affichée. Elle régit certaines spécifications de conception, par exemple les courbes de flambement des profils creux formés à froid.
Options
Désactiver la rigidité au cisaillement
La prise en compte de la rigidité au cisaillement entraîne une augmentation de la déformation due aux forces transversales. La déformation due au cisaillement joue un rôle mineur pour les profilés laminés et soudés. Pour les sections massives et les profils en bois, il est recommandé de prendre en compte la rigidité au cisaillement pour le calcul des déformations.
Désactiver la rigidité au gauchissement
La case à cocher pour la prise en compte de la rigidité au gauchissement est accessible si l'Add-on d'analyse Torsion par gauchissement est activé dans les informations de base. Dans ce cas, vous pouvez contrôler si la rigidité au gauchissement du profil est prise en compte dans le calcul à sept degrés de liberté.
Rotation du profil
La rotation du profil décrit l'angle de rotation du profil. Vous pouvez définir l'angle de rotation α' dans l'onglet Rotation du profil.
Pour les profils asymétriques, cet onglet offre également des possibilités de 'Miroir' le profil. Vous pouvez ainsi, par exemple, placer un profil en L dans la position correcte.
Si vous importez un profil depuis la bibliothèque ou RSECTION, vous n'avez pas besoin de vous soucier de l'angle de rotation du profil α'. RFEM lit automatiquement l'angle. Cependant, pour les profils définis par l'utilisateur, vous devez déterminer vous-même l'angle principal et ensuite ajuster la position via la rotation du profil.
Hybride
L'option 'Hybride' est accessible pour les profils de type 'Paramétrique - Épais II' ainsi que pour les profils RSECTION composés de plusieurs matériaux. Dans l'onglet Hybride, vous pouvez, par exemple, attribuer les propriétés matérielles aux composants des sections composites en bois.
Indiquez le 'Matériau de référence' – l'un des matériaux composants – avec lequel les valeurs idéelles de la section du profil composite doivent être déterminées. Les proportions de rigidité des composants sont déterminées en tenant compte des propriétés matérielles respectives par rapport au matériau de référence. Le choix du matériau de référence en soi n'a cependant pas d'impact sur la rigidité de la section totale.
Modèle à paroi mince
Avec la case à cocher 'Modèle à paroi mince', vous pouvez contrôler, pour les profils de type 'Norme - Acier' et 'Paramétrique - Paroi mince', selon quelle théorie les valeurs du profil sont déterminées. Pour une section épaisse, les surfaces de cisaillement et le moment d'inertie de torsion sont déterminés par une autre méthode, car la solution analytique ne s'applique qu'aux profils à paroi mince.
Notation américaine des valeurs de profil
Les symboles des valeurs de profil diffèrent selon les conventions européennes et américaines. Avec la case à cocher, vous pouvez contrôler si, par exemple, les moments statiques sont désignés par S ou Q.
Lissage des contraintes pour éviter les singularités
Le lissage des contraintes est principalement adapté aux sections composites en bois pour éviter les singularités dans les zones de jonction. Là, les contraintes de cisaillement conduisent souvent à des pics de contrainte défavorables pour la conception. Cette fonction permet une meilleure répartition des contraintes.
Caractéristiques de profil
Dans cette section, les principales caractéristiques du profil sont indiquées. D'autres caractéristiques se trouvent dans l'onglet Valeurs de profil.
Surfaces de la section
Les surfaces de la section sont subdivisées en surface totale 'Axe A' et les surfaces pour 'Cisaillement Ay' et 'Cisaillement Az'. La surface de cisaillement Ay est liée au moment d'inertie Iz, la surface de cisaillement Az correspond à Iy.
Dans l'article technique suivant, vous trouverez des informations sur la détermination des surfaces de cisaillement :
Les surfaces de cisaillement ont une influence sur la déformation due au cisaillement, ce qui est particulièrement important pour les poutres courtes et massives. Si vous modifiez les surfaces de cisaillement, vous devez éviter les valeurs très faibles : les surfaces de cisaillement sont au dénominateur des équations, ce qui peut entraîner des problèmes numériques.
Moments d'inertie
Les moments d'inertie définissent la rigidité du profil par rapport à la sollicitation par moments : le moment d'inertie de torsion IT décrit la rigidité contre la torsion autour de l'axe longitudinal, les moments de surface du 2ème degré Iy et Iz la rigidité à la flexion autour des axes locaux y et z. L'axe y est considéré comme l'axe « fort ». Avec le moment de surface de gauchissement du 2ème degré Iω, la résistance au gauchissement est décrite.
Pour les profils asymétriques, les moments d'inertie sont donnés autour des axes principaux u et v de la section. Les axes locaux de la section sont représentés dans le graphique de la section.
Vous pouvez ajuster les surfaces et les moments d'inertie de la section via des facteurs que vous définissez comme une 'Modification structurelle' spécifique à la section (voir chapitre Modifications structurelles).
Inclinaison des axes principaux
L'inclinaison des axes principaux décrit la position des axes principaux par rapport au système d'axes des profils symétriques. Pour les profils asymétriques, il s'agit de l'angle α entre l'axe y et l'axe u (positif dans le sens horaire). Les axes principaux sont désignés par y et z pour les profils symétriques, et par u et v pour les profils asymétriques (voir image Valeurs de profil et axes).
L'inclinaison des axes principaux est calculée selon l'équation suivante :
|
α |
Angle d’axe principal |
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Iyz |
Moment d’inertie de surface bi-axial |
|
Iz |
Moment d’inertie autour de l’axe z |
|
Iy |
Moment d’inertie autour de l’axe y |
L'inclinaison des axes principaux des profils de la bibliothèque n'est pas modifiable. Vous pouvez toutefois faire pivoter le profil d'un angle personnalisé : pour cela, activez la case 'Rotation du profil' dans les options (voir section Rotation du profil).
Dimensions (pour les charges thermiques inégales)
Les dimensions en termes de largeur b et de hauteur h du profil sont nécessaires pour le calcul des charges thermiques.
RSECTION
Si un profil a été créé avec RSECTION, vous pouvez ouvrir le programme de profil avec le bouton et modifier le profil.
Valeurs de profil
Dans l'onglet Valeurs de profil, les caractéristiques du profil sont détaillées.
Les valeurs des profils paramétriques sont déterminées avec RSECTION.
Statistiques
L'onglet Statistiques donne un aperçu des barres dans le modèle qui utilisent le profil. Vous pouvez utiliser le 'Poids total' par exemple pour une liste d'acier ou une estimation des coûts.
Points
La géométrie du profil est définie par des points. Ils constituent également la base des Lignes.
Les coordonnées des points de définition sont listées dans un tableau. Si vous sélectionnez une ligne, ce point est affiché en rouge dans le graphique de la section. Pour les sections minces, les points de définition sur les lignes médianes sont marqués d'un symbole +. Les points de contrôle générés pour les arcs se reconnaissent à un symbole de cadenas avec +. Les points sur les bords de la section résultent des épaisseurs des éléments.
Pour les arcs, vous pouvez lire, dans la section 'Paramètres', les coordonnées des points ainsi que les paramètres de l'arc.
Lignes
Les Points du profil sont reliés par des lignes, de sorte que la géométrie du profil est définie par son contour. Les lignes constituent également la base des Parties.
Les points de définition des lignes ainsi que les types et longueurs des lignes sont listés dans un tableau. Si vous sélectionnez une ligne, elle est affichée en rouge dans le graphique du profil.
Parties
À partir des lignes de contour du profil, une ou plusieurs parties sont générées.
Pour chaque partie de profil, les lignes de définition, le matériau, la surface de la section et la masse par longueur sont indiqués.
Points de contrainte
Les points de contrainte sont nécessaires pour déterminer les contraintes sur le profil. Tous les profils de la bibliothèque sont dotés de points de contrainte aux endroits pertinents pour la conception.
L'onglet Points de contrainte se compose de jusqu'à quatre sous-onglets. Vous pouvez y lire les coordonnées des points de contrainte, les moments statiques et les coordonnées de gauchissement avec les épaisseurs associées (pour les sections minces) ainsi que les contraintes unitaires calculées avec la théorie de paroi mince TWA (pour les sections minces) et par méthode des éléments finis FEM.
Vous pouvez vérifier les évolutions des sections et des contraintes dans le graphique de la section : cliquez dans la colonne de la valeur ou sélectionnez dans la liste sous le graphique le type.
Maillage EF
Le dernier onglet gère les paramètres pour le maillage d'éléments finis, sur lequel sont basées les valeurs de profil et les contraintes unitaires.
Les deux champs de saisie offrent la possibilité d'influencer la discrétisation. Avec un facteur inférieur à 1, un maillage plus fin est généré ; avec un facteur supérieur à 1, un maillage plus grossier est créé. En règle générale, aucune adaptation n'est nécessaire ici.