Une section est nécessaire pour décrire les propriétés d'une barre : les valeurs caractéristiques de la section et les propriétés matérielles associées influencent la rigidité de la barre.
Toute section définie n'a pas besoin d'être utilisée dans le modèle. Vous pouvez modéliser rapidement des variantes sans supprimer les sections. Cependant, les sections ne peuvent pas être renumérotées.
Nom
Vous pouvez définir un nom quelconque pour la section et indiquer ses valeurs. Si la désignation correspond à une entrée de la bibliothèque, RFEM lit les valeurs enregistrées. Pour sélectionner la section dans la bibliothèque, cliquez sur le bouton
à la fin de la ligne de saisie. L'acquisition de sections est décrite dans le chapitre Bibliothèque de sections.
Pour les sections de la bibliothèque, les valeurs caractéristiques de la section sont fixes et non modifiables. Une exception concerne les surfaces de cisaillement et les dimensions pour les charges thermiques non uniformes.
Pour un nom de section défini par l'utilisateur, toutes les valeurs caractéristiques de la section doivent être définies manuellement. Vous pouvez ensuite utiliser la section pour déterminer les efforts internes. Cependant, le dimensionnement de cette section 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 section doit se voir attribuer 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 section
Pour les sections de la bibliothèque, le 'Type de section' est prédéfini selon les classifications standards (voir chapitre Bibliothèque de sections). Les sections définies par l'utilisateur sont classées dans le type 'Base'.
Mode de fabrication
Pour les sections de la bibliothèque, le mode de fabrication du profil est affiché. Il détermine certaines spécifications de dimensionnement, par exemple les lignes de flambage des profils creux formés à froid.
Options
Désactiver la rigidité au cisaillement
La prise en compte de la rigidité au cisaillement entraîne un accroissement de la déformation due aux forces transversales. La déformation due au cisaillement joue un rôle secondaire pour les profils en laminé et soudé. Mais pour les sections massives et en bois, il est recommandé de prendre en compte les rigidités au cisaillement dans le calcul des déformations.
Désactiver la rigidité de gauchissement
La case à cocher pour prendre en compte la rigidité de gauchissement est accessible si l'extension analytique Torsion-flextion-gauchissement est activée dans les données de base. Dans ce cas, vous pouvez décider d'inclure ou non la rigidité de gauchissement de la section dans le calcul avec sept degrés de liberté.
Rotation de la section
La rotation de la section décrit l'angle de rotation de la section. Vous pouvez définir l'angle de rotation α' dans l'onglet Rotation de la section.
Pour les sections asymétriques, cet onglet offre également des options pour 'miroiter' le profil. Vous pouvez ainsi mettre, par exemple, un profil en L dans la position correcte.
Si vous importez une section de la bibliothèque ou de RSECTION, vous n'avez pas besoin de vous préoccuper de l'angle de rotation α'. RFEM lit l'angle automatiquement. Cependant, pour les profils définis par l'utilisateur, vous devez déterminer vous-même l'angle des axes principaux puis ajuster la position via la rotation de la section.
Hybride
L'option 'Hybride' est accessible pour les sections de type 'Paramétrique - Épais II' ainsi que pour les profils RSECTION composés de plusieurs matériaux. Dans l'onglet Hybride, vous pouvez alors attribuer les propriétés matérielles aux composants des sections en bois composées, par exemple.
Indiquez le 'Matériau de référence' - un des matériaux composant la section - avec lequel les valeurs de section idéalisées du profil composé 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 n'a cependant aucun impact sur la rigidité de la section totale.
Modèle mince
La case à cocher 'Modèle mince' vous permet, pour les sections de type 'Normé - Acier' et 'Paramétrique - Mince', de contrôler selon quelle théorie les valeurs caractéristiques de la section sont déterminées. Pour une section épaisse, par exemple, la surface de cisaillement et le moment d'inertie de torsion sont déterminés selon une méthode différente, car la solution analytique ne s'applique qu'aux sections minces.
Notation US pour les valeurs des sections
Les symboles des valeurs des sections diffèrent selon les conventions européennes et américaines. Avec la case à cocher, vous pouvez décider si les moments statiques doivent, par exemple, être désignés par S ou Q.
Lissage des contraintes pour éviter les singularités
Le lissage des contraintes est principalement adapté pour les sections en bois composées afin d'éviter les singularités dans les zones de connexion. Les contraintes de cisaillement y conduisent souvent à des pics de contraintes ayant un impact défavorable sur le dimensionnement. Cette fonction permet une meilleure répartition des contraintes.
Valeurs des sections
Cette section indique les principales valeurs des sections. D'autres valeurs caractéristiques se trouvent dans l'onglet Valeurs des sections.
Surfaces des sections
Les surfaces des sections sont subdivisées en la surface totale 'Axial A' et les surfaces de 'Cisaillement Ay' et 'Cisaillement Az'. La surface de cisaillement Ay est associée au moment d'inertie Iz, la surface de cisaillement Az de la même manière à Iy.
Vous trouverez dans l'article technique suivant des informations sur la détermination des surfaces de cisaillement :
Les surfaces de cisaillement influencent la déformation par cisaillement, qu'il convient de prendre en compte notamment pour les barres courtes et massives. Si vous modifiez les surfaces de cisaillement, évitez les valeurs très petites : les surfaces de cisaillement figurent au dénominateur des équations, ce qui peut entraîner des problèmes numériques.
Moments d'inertie
Les moments d'inertie définissent la rigidité des sections vis-à-vis de la sollicitation par moment : le moment d'inertie de torsion IT décrit la rigidité à la torsion le long de l'axe longitudinal, les moments d'inertie de surface du 2ème ordre Iy et Iz la rigidité à la flexion autour des axes locaux y et z. L'axe y est considéré comme étant l'axe « fort ». Le moment d'inertie de superficie de gauchissement du 2ème ordre Iω décrit la résistance au gauchissement.
Pour les profils asymétriques, les moments d'inertie sont indiqués par rapport aux axes principaux u et v de la section. Les axes de section locaux sont représentés dans le graphique de la section.
Vous pouvez ajuster les surfaces de section et les moments d'inertie à l'aide de facteurs que vous définissez comme une 'modification structurelle' spécifique de 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 principaux standard des sections 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 comme y et z pour les profils symétriques et comme u et v pour les profils asymétriques (voir image Valeurs des sections et axes).
L'inclinaison des axes principaux est déterminée selon l'équation suivante :
|
α |
Angle d’axe principal |
|
Iyz |
Moment d’inertie de surface bi-axial |
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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 bibliothèque n'est pas éditable. Vous pouvez cependant faire pivoter la section d'un angle personnalisé : activez pour cela la case à cocher 'Rotation de la section' dans la section 'Options' (voir section Rotation de la section).
Dimensions (pour les charges thermiques non uniformes)
Les dimensions en ce qui concerne la largeur b et la hauteur h de la section sont nécessaires pour le calcul des charges thermiques.
RSECTION
Si une section a été créée à l'aide de RSECTION, vous pouvez ouvrir le programme de section et modifier la section avec le bouton .
Valeurs des sections
L'onglet Valeurs des sections liste en détail les valeurs caractéristiques de la section.
Les valeurs des sections des profils paramétriques sont déterminées avec RSECTION.
Statistiques
L'onglet Statistiques donne un aperçu des barres du modèle utilisant la section. Le 'Poids total' peut être utilisé, par exemple, pour une liste d'acier ou une estimation des coûts.
Points
La géométrie de la section est définie par des points. Ils constituent également la base pour Lignes.
Les coordonnées des points de définition sont listées dans un tableau. Quand 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 sont reconnaissables par un symbole de cadenas avec +. Les points sur les bords de section sont déterminés par les épaisseurs des éléments.
Pour les arcs, vous pouvez lire les paramètres des points d'arc dans la section 'Paramètres'.
Lignes
Les points de la section sont reliés par des lignes, définissant ainsi la géométrie de la section par son contour. Les lignes constituent également la base pour parties.
Les points de définition des lignes ainsi que les types et longueurs de ligne sont listés dans un tableau. Lorsque vous sélectionnez une ligne, celle-ci est affichée en rouge dans le graphique de la section.
Parties
Une ou plusieurs parties sont produites à partir des lignes de contour de la section.
Pour chaque partie de section, les lignes de définition, le matériau, la surface de la section et la masse par unité de longueur sont indiquées.
Points de contrainte
Les points de contrainte sont nécessaires pour déterminer les contraintes sur la section. Toutes les sections de la bibliothèque disposent de points de contrainte aux endroits pertinents pour le dimensionnement.
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 TWA (pour les sections minces) et avec la méthode des éléments finis FEM.
Vous pouvez vérifier les profils de section et de contrainte dans le graphique de la section : cliquez dans la colonne de valeurs ou sélectionnez le type dans la liste sous le graphique.
Maille EF
L'onglet final gère les paramètres pour le maillage EF, sur la base duquel les valeurs de section et les contraintes unitaires sont déterminées.
Les deux champs de saisie offrent la possibilité de modifier la discrétisation. Avec un facteur inférieur à 1, une maille plus fine est générée, avec un facteur supérieur à 1, une maille plus grossière est produite. En règle générale, aucun ajustement n'est nécessaire ici.