L’onglet Général gère les paramètres de base de la barre. Lorsque vous cochez une case dans les « Options », un autre onglet est généralement ajouté. Vous pouvez y définir les détails.
Type de barre
Avec le type de barre, définissez comment les efforts internes et les moments peuvent être absorbés ou quelles propriétés sont attendues de la barre. Différents types de barre sont disponibles dans la liste.
Poutre
Une poutre est une barre résistante à la flexion qui peut transférer tous les efforts internes et moments. Une poutre ne possède pas d’articulations à ses extrémités. Ce type de barre peut être sollicité par tous les types de charges.
Barre rigide
Une barre rigide couple les déplacements de deux nœuds à l’aide d’un assemblage rigide. Cette barre correspond donc en principe à un couplage. Cela vous permet de définir des barres avec une rigidité très élevée en considérant les articulations, qui peuvent également avoir des raideurs du ressort de l’appui et des non-linéarités. Les problèmes numériques sont rares car les rigidités sont adaptées au système.
Les efforts internes des barres rigides sont affichés si vous activez les résultats pour les couplages dans le Navigateur - Résultats dans la catégorie « Barres », en bas.
Nervure
Les nervures peuvent être utilisées pour modéliser des poutres en T (retombées de poutre). Les excentrements et les largeurs efficaces de poutre sont pris en compte dans le modèle aux éléments finis pour ce type de barre.
Les nervures sont principalement adaptées aux barres en béton armé, car les efforts internes et les moments des nervures ainsi que les sections des nervures sont pris en compte dans la vérification du béton. Une plaque en acier avec une « nervure » soudée doit être modélisée comme une surface avec une barre assemblée de manière excentrée.
La liste « Alignement des nervures » offre plusieurs options.
En général, une nervure est une barre disposée de façon excentrée. L’excentrement est déterminé automatiquement à partir de la moitié de l’épaisseur de la surface et de la moitié de la hauteur de la barre. Cependant, elle peut également être définie manuellement. L’excentrement de la nervure provoque l’augmentation de la rigidité du modèle. Dans le cas d'une disposition centrée, l’axe de gravité de la nervure se trouve au centre de la surface.
Les largeurs efficaces de la nervure doivent être définies dans la section « Dimensions de la table de compression » pour les côtés gauche et droit. Dans la plupart des cas, vous pouvez conserver le paramètre « Détection automatique » utilisé par le logiciel pour déterminer les deux surfaces. Si plus de deux surfaces sont adjacentes le long de la nervure, les surfaces déterminantes doivent être définies manuellement.
Il existe différentes options pour entrer les largeurs d’intégration b-y,int et b+y,int (voir l’image Nouvelle nervure). Les largeurs peuvent être entrées directement ou déterminées automatiquement à partir de la longueur de barre à l’aide des options Lref/6 et Lref/8. Elles peuvent également être déterminées selon les dispositions d’une norme, par exemple selon l’EC2, 5.3.2.1.
Les valeurs by,int définissent la largeur de la surface ou la largeur de la zone d’application à partir de laquelle les efforts internes doivent être intégrés. Les valeurs by,eff représentent la largeur de la section de la semelle de la nervure du centre de l’âme au bord correspondant. Par défaut, by,int et by,eff sont identiques. Vous pouvez cependant les définir séparément à l’aide du bouton
.
Si des nœuds de type « Nœuds sur la barre » ont été définis, la nervure peut être définie dans les sections pour les segments individuels. Si plusieurs segments sont définis, les zones de largeur en décalage peuvent être connectées linéairement à l’aide de la colonne de tableau « Distribution linéaire » afin d’éviter de grands changements de rigidité dans la nervure.
Dans le cas de modèles 3D, les largeurs efficaces n’influencent pas la rigidité car l’augmentation de la rigidité est prise en compte par la barre excentrée. Cependant, les largeurs efficaces affectent la distribution des efforts internes des barres et des surfaces.
Treillis
Un treillis est une poutre avec des articulations de moment aux deux extrémités. De plus, la rotation autour de l’axe longitudinal est libérée au début de la barre par une articulation φx. Pour ce type de barre, les moments fléchissants et de torsion dus aux charges de barre sont affichés.
Treillis (N uniquement)
Ce type de treillis avec la rigidité E · A est capable d’absorber les efforts normaux sous forme de traction et de compression. RFEM affiche uniquement les efforts internes nodaux. La barre a une distribution linéaire des efforts internes à condition qu’il n’y ait pas de charge concentrée agissant sur la barre. RFEM n’affiche aucune distribution de moment due au poids propre ou à une charge linéique. Néanmoins, les efforts aux nœuds sont calculés à partir des charges de barre qui assurent une transmission correcte.
Barre en traction
Une barre de traction ne peut absorber que les efforts de traction. Le type de barre correspond à un « Treillis (N uniquement) », qui est défaillant dans le cas d’un effort de compression.
Une structure de portique incluant des barres de traction est calculée de manière itérative : dans un premier temps, les efforts internes et les moments de toutes les barres sont déterminés. Si les barres de traction subissent un effort normal négatif (compression), une autre étape d’itération démarre. Les composants de rigidité de ces barres ne sont plus considérés, elles sont en échec. Ce processus se poursuit jusqu’à ce qu’aucune autre barre de traction ne soit défaillante. Un système peut devenir instable en raison de la rupture des barres de traction.
Barre de compression
Une barre de compression ne peut absorber que les efforts de compression. Le type de barre correspond à un « Treillis (N uniquement) », qui est défaillant dans le cas d’un effort de traction. Des barres de compression défaillantes peuvent rendre le système instable.
Barre de flambement
Une barre de flambement correspond à un « Treillis (N uniquement) » qui absorbe les efforts de traction sans limitation, mais les efforts de compression uniquement jusqu’à ce que l’effort critique soit atteint. Cette force est déterminée comme suit pour le mode de flambement Euler 2 :
Ce type de barre permet souvent d'éviter les instabilités qui se produisent dans les calculs non linéaires effectués selon la théorie du second ordre ou l'analyse des grandes déformations dues au flambement des treillis. Si vous les remplacez (de manière réaliste) par des barres de flambement, la charge critique augmente dans de nombreux cas.
Câble
Les câbles absorbent uniquement les efforts de traction. Ainsi, les chaînes de câbles peuvent être déterminées par un calcul itératif selon l’analyse des grandes déformations en considérant les efforts longitudinaux et transversaux.
Les câbles sont adaptés aux modèles où de grandes déformations peuvent se produire avec les changements correspondants des efforts internes. Pour un haubanage simple comme pour un auvent, des barres de traction sont tout à fait suffisantes.
Poutre résultante
La poutre résultante permet d’intégrer des résultats de surface, de solide ou de barre dans une barre fictive. Cela vous permet de mesurer, par exemple, les efforts tranchants résultants d’une surface pour la vérification de la maçonnerie.
La ligne d’une poutre résultante peut être placée partout dans le modèle. Elle ne nécessite ni appui ni assemblage au modèle. Cependant, une section doit être assignée pour permettre la vérification. Il est impossible d’appliquer des charges à une poutre résultante.
Dans la section « Intégrer les contraintes et les forces », sélectionnez le type de poutre résultante pour définir la forme géométrique de la zone d’intégration. Définissez ensuite les dimensions dans la section « Paramètres ». Elles sont rapportées à la ligne de la barre dans son centre de gravité.
Dans la section « Inclure les objets », spécifiez les surfaces, les cellules de surface, les solides et les barres dont vous souhaitez prendre en compte les résultats dans l’intégration. Sinon, vous pouvez sélectionner « Tous » les objets et exclure certains éléments dans « Exclure des objets inclus ».
Solive fictive
Ce type de barre permet d'appliquer les propriétés de section pour les « solives en acier à âmes ouvertes », que le Steel joist institute a enregistré dans des tableaux « solive fictive ». Ces sections de solives fictives représentent des poutres à semelle large équivalentes qui se rapprochent étroitement de l’aire de la semelle de la poutre, du moment d’inertie efficace et du poids. La poutre est ainsi remplacée par une barre avec une section virtuelle. Il est ainsi possible de simuler des éléments porteurs complexes, tels qu’un treillis dans toute la structure.
Sélectionnez la « Série » de solive dans la liste.
Vous pouvez ensuite définir le type exact dans la liste « Solive ».
Le bouton
dans « Section et matériau » vous permet d’importer la solive à partir de la bibliothèque de sections.
Modèle surfacique
Ce type de barre convient principalement à la représentation de poutres alvéolaires ou de réductions locales dans les sections, tels que des perforations ou des ouvertures pour les câbles d'alimentation dans le modèle de barre. La barre correspondante est convertie en un modèle surfacique dans lequel les ouvertures de barre sont classées selon les spécifications de l’utilisateur. Cependant, la barre est maintenue. Les conditions suivantes doivent être remplies :
- La section représente une section à parois minces standardisée ou paramétrique avec une âme.
- Le matériau de la section est basé sur un modèle de matériau isotrope linéaire-élastique.
Avec le type de barre « Modèle surfacique », la barre est disponible en tant qu’objet de barre et de surface. Les propriétés géométriques sont identiques, les deux modèles ont le même centre de gravité. L’affichage est activé dans le Navigateur - Afficher via Modèle → Objets de base → Barres → Modèle surfacique, ou à l’aide du bouton
dans la barre d’outils.
Le maillage EF du modèle surfacique est généré automatiquement, il ne peut actuellement pas être influencé. Le modèle surfacique est utilisé lors des calculs de structure. Ensuite, les résultats de barre (comme pour une Poutre résultante où les contraintes de la surfaces partielles de barre sont intégrées dans les efforts internes de barre) et les résultats de surface sont disponibles pour évaluation. Là aussi, les données sont contrôlables à l’aide du Navigateur - Afficher ou du bouton
.
Dans les modules complémentaires, la vérification d’une barre de type modèle surfacique est effectuée avec les efforts internes de barre et la section de barre.
Comme le montre l’image ci-dessus, plusieurs barres rigides sont générées aux extrémités d’un modèle surfacique de barre. Elles relient le modèle surfacique aux nœuds d’extrémité des barres adjacentes. De cette manière, le transfert correct des efforts internes et des moments aux objets 1D est garanti. Si plusieurs barres du modèle surfacique sont connectées les unes aux autres, ces barres de couplage sont générées pour chaque barre.
Dans ce cas, définissez un Excentrement de la force sur la section pour la charge de barre. La charge est ainsi appliquée de manière réaliste au bord de la section et est conservée dans le modèle surfacique.
Rigidité
Ce type de barre permet d’utiliser une barre avec des rigidités définies par l’utilisateur. Les propriétés de rigidité doivent être définies dans la boîte de dialogue « Nouvelle rigidité définissable de barre » (voir le chapitre Rigidités définissables de barre).
Couplage
Une barre de couplage est une barre virtuelle très rigide avec des extrémités de barre rigides ou articulées. Il existe quatre options pour coupler les degrés de liberté des nœuds de début et de fin, en combinant les paramètres « Rigide » et « Articulé ». Les couplages peuvent être utilisés pour modéliser des situations spéciales pour le transfert des efforts et moments. Les efforts normaux et tranchants ou les moments de torsion et de flexion sont transférés directement d'un nœud à l’autre.
Ressort
Une barre à ressort offre la possibilité d’afficher les propriétés de ressort linéaires ou non linéaires par aires efficaces définissables. Pour une barre à ressort, il vous suffit de définir la longueur de barre Lz dans l’onglet « Section », et pas la section : La rigidité de la barre résulte des paramètres de ressort que vous définissez dans la boîte de dialogue « Nouveau ressort de barre » (voir le chapitre Ressorts de barre).
Amortisseur
Un amortisseur correspond en principe à une barre de ressort avec la propriété supplémentaire « Coefficient d’amortissement ». Ce type de barre étend les possibilités pour les analyses dynamiques selon l’analyse de l'historique de temps.
Pour une barre à ressort, il vous suffit de définir la longueur de barre Lz dans l’onglet « Section », et pas la section : La rigidité de la barre résulte des paramètres de ressort que vous définissez dans la boîte de dialogue « Nouveau ressort de barre » (voir le chapitre Ressorts de barre). Vous pouvez contrôler les propriétés d’amortissement à l’aide du coefficient d’amortissement X.
Options
Dans cette section de la boîte de dialogue, vous pouvez définir d'autres propriétés de barre à l'aide des cases à cocher.
Nœuds sur la barre
Un ou plusieurs nœuds placés sur la barre permettent de segmenter la barre sans la diviser (voir le chapitre Nœuds ).
Articulations
Vous pouvez disposer des articulations sur une barre pour contrôler le transfert des efforts internes et des moments aux nœuds d’extrémité (voir le chapitre Articulations de barre). L’entrée est bloquée pour certains types de barre car des articulations internes sont déjà disponibles. Vous pouvez assigner séparément les articulations en « Début de barre i » et en « Fin de barre j ».
Excentrements
Les excentrements vous permettent de connecter la barre de manière excentrée aux nœuds d'extrémité (voir le chapitre Excentrements de barre). Les excentrements peuvent être assignés séparément en « Début de barre i » et en « Fin de barre j ».
Appuis
Vous pouvez assigner à la barre un appui efficace sur toute sa longueur. Les degrés de liberté et les constantes de ressort doivent être définis dans les conditions d’appui (voir le chapitre Appuis de barre).
Raidisseurs transversaux
Les raidisseurs transversaux appliqués à la barre ont une influence sur la rigidité de gauchissement de la barre. Ils affectent le calcul à l'aide de la torsion de gauchissement en considérant sept degrés de liberté (voir le chapitre Raidisseurs transversaux de barre).
Ouvertures de barre
Les ouvertures de barre affectent les propriétés de section et la distribution des efforts internes et des moments. Elles sont pertinentes pour le type de barre « Modèle surfacique ». Le chapitre Ouvertures de barre explique comment définir le type et la position des ouvertures.
Non-linéarité
Vous pouvez assigner une non-linéarité à la barre. Les propriétés non linéaires doivent être définies comme des non-linéarités de barre (voir le chapitre Non-linéarités de barre).
Points intermédiaires de résultat
En appliquant des points intermédiaires de résultat, vous pouvez contrôler la sortie du tableau des résultats donnés le long de la barre. Les points de division doivent être définis dans la boîte de dialogue « Nouveau point intermédiaire de résultat de barre » (voir le chapitre Points intermédiaires de résultat de barre).
Modifications des extrémités
En définissant des modifications d’extrémité, vous pouvez ajuster graphiquement la géométrie de la barre à ses extrémités. Vous pouvez ainsi préparer des extensions, des réductions ou des chanfreins pour le rendu d’affichage.
« Extension » : Vous pouvez définir une « Extension » pour le début et la fin de la barre. Une valeur négative Δ agit comme un raccourcissement.
« Inclinaison » : Une inclinaison permet de chanfreiner toute extrémité de barre. Des angles d’inclinaison peuvent être entrés autour des deux axes de barre y et z. Un angle positif provoque une rotation dans le sens des aiguilles d’une montre autour de l’axe positif correspondant.
Désactiver pour le calcul
Si vous cochez cette case, la barre et son chargement ne sont pas inclus dans le calcul. Ainsi, vous pouvez analyser le comportement structurel du modèle et son évolution si certaines barres ne sont pas efficaces. Supprimer ces barres n’est pas nécessaire, leur charge est également conservée.