Général

L'onglet Général gère les paramètres de base des barres. Si vous cochez une case dans la section 'Options', un autre onglet de dialogue est généralement ajouté. C'est là que vous pouvez définir les détails correspondants.

Type de barre

Le type de barre détermine la manière dont les efforts internes peuvent être enregistrés ou quelles propriétés sont supposées pour la barre. La liste propose différents types de barres.

Poutre

Une poutre est une barre rigide en flexion qui peut transmettre tous les efforts internes. Une poutre ne possède pas d'articulations à ses extrémités de barre. Ce type de barre peut être chargé par tous les types de charges.

Barres rigides

Une barre rigide couple les déplacements de deux nœuds par une liaison rigide. Elle correspond donc en principe à un Couplage. Cela permet de définir des barres avec une très grande rigidité en tenant compte d'articulations qui peuvent également présenter des constantes de ressort et des non-linéarités. Il y a peu de problèmes numériques, car les rigidités sont adaptées au système.

Des efforts internes sont affichés pour les barres rigides si vous activez, dans le Navigateur - Résultats en bas, dans la catégorie 'Barres', les Résultats pour les couplages.

Pour les barres rigides, les rigidités suivantes sont prises en compte :

1. table.uni#

width=40%|width=60% Rigidité longitudinale E · A|10¹³ · ℓ [unité SI] avec ℓ = longueur de barre rigidité en torsion G · I_T|10¹³ · ℓ [unité SI] Rigidité en flexion E · I|10¹³ · ℓ³ [unité SI] Rigidité en cisaillement G_Ay / G_Az (si activé)|10¹⁶ · ℓ³ [unité SI]

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Nervure

Les nervures permettent de modéliser des poutres en T (retombées de poutre). Pour ce type de barre, les excentrements et les largeurs de dalle efficaces sont pris en compte dans le modèle MEF.

Les nervures conviennent principalement aux barres en béton armé, car les efforts internes de la nervure et les sections correspondantes sont intégrés dans la vérification du béton. Une tôle acier avec une « nervure » soudée devrait être modélisée comme une surface avec une barre raccordée de manière excentrée.

La liste propose plusieurs options pour la 'Disposition des nervures'.

Une nervure est en principe une barre disposée de manière excentrée. L'excentrement est déterminé automatiquement à partir de la moitié de l'épaisseur de surface et de la moitié de la hauteur de barre, mais il peut également être défini manuellement. L'excentrement de la nervure augmente la rigidité du modèle. Pour une disposition centrée, l'axe de gravité de la nervure se trouve au milieu de la surface.

Les largeurs efficaces de la nervure doivent être définies dans la section 'Dimensions de la semelle' pour le côté gauche et le côté droit. Dans la plupart des cas, le réglage 'Recherche automatique' peut être conservé : le programme détermine alors les deux surfaces. Si plus de deux surfaces se rejoignent sur la ligne de la nervure, les surfaces déterminantes doivent être définies manuellement.

Pour la saisie des largeurs d'intégration b_-y,int et b_+y,int, plusieurs possibilités existent (voir l'image Nouvelle nervure) : les largeurs peuvent être saisies directement ou déterminées automatiquement à partir de la longueur de barre avec les options L_ref / 6 et L_ref / 8. Elles peuvent également être déterminées selon les prescriptions d'une norme, par exemple selon l' 'EC2', section 5.3.2.1.

Les valeurs b_y,int définissent la largeur de la surface ou de la zone d'influence à partir de laquelle les efforts internes doivent être intégrés. Les valeurs b_y,eff représentent la largeur de section de la semelle de la nervure depuis le centre de l'âme jusqu'au bord respectif. Par défaut, b_y,int et b_y,eff sont égaux. Cependant, après un clic sur le bouton , vous pouvez les définir séparément.

Si des nœuds de type 'Nœuds sur la barre' ont été définis, la nervure peut être définie par tronçons pour les différents segments. Si plusieurs segments sont définis, les zones de largeur décalées peuvent être reliées linéairement entre elles via la colonne de tableau 'Distribution linéaire', afin d'éviter de grands sauts de rigidité dans la nervure.

Pour les modèles 3D, les largeurs efficaces n'ont aucune influence sur la rigidité, car la rigidité accrue est prise en compte par la barre excentrée. Les largeurs efficaces influencent toutefois la répartition des efforts internes des barres et des surfaces.

Treillis

Une barre de treillis correspond à 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 φ_x. Pour ce type de barre, les moments fléchissants et de torsion issus des charges de la barre sont affichés.

Treillis (N uniquement)

Ce type de barre de treillis avec la rigidité E ⋅ A est capable de reprendre des efforts normaux sous forme de traction et de compression. Seuls les efforts internes aux nœuds sont affichés. La barre présente une distribution des efforts internes linéaire, tant qu'aucune charge simple n'agit sur la barre. Aucun diagramme de moment n'est affiché, même celui résultant du poids propre ou d'une charge linéique. Les efforts aux nœuds sont toutefois calculés à partir des charges de barre, ce qui garantit une transmission correcte.

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Barre de flambement (Buckling-Restrained Brace)

Le type Buckling-restrained brace permet de modéliser une barre avec un noyau en acier (barre plate ou section en croix) et un revêtement rempli de béton dans une section creuse carrée ou ronde. Il est notamment utilisé aux États-Unis pour le contreventement des bâtiments exposés aux séismes.

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Barre câble

Un câble ne peut être sollicité qu'en traction. Cela permet de modéliser des chaînes de câbles par un calcul itératif selon l'analyse des grandes déformations, en tenant compte des forces longitudinales et de la force transversale.

Les câbles conviennent aux modèles dans lesquels de grandes déformations avec les modifications correspondantes des efforts internes peuvent se produire. Pour de simples haubans comme pour un auvent, les tirants suffisent amplement.

Barre d’armature

Avec ce type de barre, il est possible de modéliser des armatures passives dans le modèle EF d'éléments en béton armé. On peut ainsi étudier, par exemple, des zones de discontinuité basées sur l'analogie du treillis (tirant et bielle de compression pour les consoles, poutres avec ouvertures).

La barre d’armature dispose d'une fonction de raccordement automatique à d'autres éléments tels que des barres ou des surfaces lorsqu'elle se trouve physiquement à l'intérieur de l'élément. Comme la barre de Treillis (N uniquement), une barre d’armature ne possède qu'une rigidité tangentielle. Un comportement des matériaux non linéaire n'est actuellement pas encore possible.

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Câble sur poulies

Ce type de barre câble ne reprend lui aussi que des efforts de traction et est calculé selon la théorie des câbles (analyse des grandes déformations). Une barre câble sur poulies ne peut toutefois être définie que sur une Polyligne située dans un plan et comportant au moins trois nœuds. Ce type de barre convient aux éléments de traction flexibles dont les forces longitudinales sont dirigées à travers le modèle par des points de déviation. Un exemple d'application est une palan.

Contrairement à une barre câble normale, seul un déplacement dans les nœuds intérieurs dans la direction longitudinale (u_x) est possible. La barre ne doit donc pas être chargée par des charges de barre agissant dans la direction locale y ou z. Seuls les déplacements u_x et les efforts normaux N sont pris en compte.

Aux nœuds intérieurs de la polyligne, il est indifférent qu'un appui nodal existe ou que la barre soit raccordée à une autre construction : c'est le système complet de la barre câble sur la longueur de la polyligne qui est étudié.

Dans l'onglet 'Poulies de renvoi', vous pouvez définir les autres paramètres comme les nœuds de déviation et les propriétés des poulies. Des nœuds, des barres câbles et des barres rigides sont générés à partir de ces données.

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Poutre résultante

La poutre résultante convient pour intégrer des résultats de surfaces, de solides ou de barres dans une barre fictive. Cela permet par exemple de lire les efforts tranchants résultants d'une surface pour la vérification de la maçonnerie.

La ligne d'une poutre résultante peut être placée librement dans le modèle. La poutre résultante ne nécessite ni appui ni raccordement au modèle. Une section doit toutefois être attribuée pour permettre une vérification. Aucune charge ne peut être appliquée sur une poutre résultante.

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Ligne de résultat

La ligne de résultat convient pour intégrer des résultats de surfaces, de solides ou de barres dans une ligne. Cette ligne peut être placée librement dans le modèle.

Le principe correspond à une Poutre résultante. Vous n'avez toutefois pas besoin d'attribuer de section. Dans l'onglet 'Section', vous pouvez lire la longueur de la ligne et éventuellement faire pivoter la ligne pour l'affichage des résultats ; elle n'a pas d'autre fonction.

Transfert de charge

Avec ce type de barre, il est possible d'appliquer des charges sur des objets raccordés à la barre au niveau de nœuds d'extrémité ou intermédiaires. La barre elle-même ne possède aucune rigidité. Les critères de transfert de charge peuvent être définis dans un nouvel onglet.

Le transfert de charge s'effectue actuellement avec la méthode des bandes. La charge de la barre de transfert de charge – charge de barre ou charge nodale de type Force, Moment ou Masse – est transférée proportionnellement aux objets structuraux communs les plus proches. Ce sont par exemple des nœuds en appui, des barres, des nœuds de surfaces ou des lignes en appui.

Si le poids propre de la barre doit être pris en compte, vous pouvez définir le poids de la barre dans la section 'Paramètres'.

Dans la section 'Objets chargés', les numéros des nœuds auxquels la charge de barre est transférée vers les objets adjacents sont indiqués. Si tous ces nœuds ne sont pas pertinents, vous pouvez exclure certains nœuds dans la section 'Sans effet sur'.

Poutrelle virtuelle

Ce type de barre permet d'appliquer les propriétés de section pour les Open Web Steel Joists que le Steel Joist Institute a enregistrées dans des tableaux dites « poutrelle virtuelle ». Ces sections de poutrelle virtuelle représentent des poutres à ailes larges équivalentes qui correspondent de très près à la surface de semelle de la poutre, au moment d'inertie effectif et au poids. La poutre est ainsi remplacée par une barre avec une section virtuelle. Cela permet de simuler des unités portantes complexes comme par exemple une poutre treillis dans le système global.

Sélectionnez dans la liste la 'Série' de la poutrelle virtuelle.

Dans la liste 'Poutrelle virtuelle', vous pouvez ensuite définir le type exact.

Le bouton dans la section 'Section et matériau' permet d'importer la poutrelle virtuelle depuis la bibliothèque de sections.

Poutre mixte

Avec ce type de barre, il est possible de modéliser des sous-sections individuelles comme barres distinctes et de les relier entre elles par des couplages rigides. Le comportement mixte peut être représenté comme rigide au cisaillement, souple au cisaillement ou déformable. Une bibliothèque correspondante de moyens de liaison est prévue pour une extension future.

La définition de la section composée s'effectue actuellement exclusivement dans RSECTION (voir le chapitre Général du manuel RSECTION). Les sections composées déjà contenues dans la bibliothèque de sections seront transférées ultérieurement vers le nouveau concept et seront donc également utilisables. Un workflow unifié est également prévu à l'avenir pour la vérification des sous-sections individuelles. Toutefois, les sous-sections peuvent déjà être vérifiées dans les Add-ons de vérification correspondants.

Modèle surfacique

Ce type de barre convient principalement pour représenter des poutres ajourées et alvéolaires ou des affaiblissements de section comme des ouvertures pour des conduites dans le modèle de barres. La barre est alors convertie en un modèle surfacique dans lequel les ouvertures de barres sont disposées selon les indications de l'utilisateur. La barre est toutefois conservée. Les conditions suivantes doivent être remplies :

• La section représente un profil à paroi mince normalisé ou paramétré avec un âme.
• Le matériau de la section repose sur un modèle de matériau isotrope élastique linéaire.

Pour le type de barre 'Modèle surfacique', la barre existe à la fois comme objet de barre et comme objet de surface. Les propriétés géométriques sont identiques ; les deux modèles ont le même centre de gravité. L'affichage est contrôlé dans le Navigateur - Affichage via l'entrée Modèle → Objets de base → Barres → Modèle surfacique ou via le bouton de la barre d'outils.

Le maillage EF du modèle surfacique est généré automatiquement ; il ne peut actuellement pas être influencé. Pour le calcul statique, le modèle surfacique est utilisé. Pour l'évaluation, les résultats de barre sont alors disponibles (comme pour une poutre résultante, où les contraintes des sous-surfaces de la barre sont intégrées en efforts internes de barre), ainsi que les résultats de surface. Le contrôle peut également être effectué ici via le Navigateur - Affichage ou le bouton .

La vérification d'une barre de type modèle surfacique dans les Add-ons s'effectue avec les efforts internes de barre et la section de barre.

Comme on peut le voir dans l'image ci-dessus, plusieurs Barres rigides apparaissent aux extrémités d'une barre de type modèle surfacique. Elles raccordent le modèle surfacique aux nœuds d'extrémité des barres adjacentes. La transmission correcte des efforts internes vers les objets 1D est ainsi garantie. Si plusieurs barres de type modèle surfacique se raccordent entre elles, ces barres de couplage sont générées pour chaque barre.

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Couplage

Une barre de couplage est une barre virtuelle très rigide avec des extrémités de barre rigides ou articulées. Quatre possibilités sont disponibles pour coupler les degrés de liberté des nœuds d'extrémité 'Fixe' ou via une 'Articulation'. Les couplages permettent de modéliser des situations particulières de transmission de forces et de moments. Les efforts normaux et tranchants respectivement les moments de torsion et fléchissants sont transmis directement de nœud à nœud.

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Ressort

Un ressort permet de représenter des propriétés de ressort linéaires ou également non linéaires avec des plages d'action définissables. Pour un ressort, vous n'avez besoin de définir dans l'onglet 'Section' que la longueur de barre L_z, pas de section : la rigidité de la barre résulte des paramètres de ressort que vous définissez dans le dialogue 'Nouveau ressort de barre' (voir le chapitre Ressorts de barre).

Amortisseur

Un amortisseur correspond en principe à un ressort avec la propriété supplémentaire 'Coefficient d'amortissement'. Ce type de barre étend les possibilités des analyses dynamiques selon l'analyse de l’historique de temps.

Comme pour un ressort, vous n'avez besoin de définir dans l'onglet 'Section' que la longueur de barre L_z, pas de section. La rigidité de la barre résulte des paramètres de ressort que vous définissez dans le dialogue 'Nouveau ressort de barre' (voir le chapitre Ressorts de barre). Les propriétés d'amortissement peuvent être contrôlées via le coefficient d'amortissement X.

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Nœuds sur la barre

Avec un ou plusieurs nœuds sur la barre, vous pouvez diviser la barre en segments sans la scinder (voir le chapitre Nœuds).

Articulations

Vous pouvez disposer des articulations sur une barre pour contrôler la transmission des efforts internes aux nœuds d'extrémité (voir le chapitre Articulations de barre). Pour certains types de barres, la saisie est verrouillée car des articulations internes existent déjà. Vous pouvez attribuer des articulations séparément à lExtrémité de barre i' et à lExtrémité de barre j'.

Excentrements

Les excentrements permettent de raccorder la barre aux nœuds d'extrémité de manière excentrée (voir le chapitre Excentrement de barre). Vous pouvez attribuer des excentrements séparément à lExtrémité de barre i' et à lExtrémité de barre j'.

Appuis

Vous pouvez attribuer à la barre un appui agissant sur toute sa longueur. Les degrés de liberté et les rigidités de ressort sont à définir dans les conditions aux appuis (voir le chapitre appui de barre).

Raidisseurs transversaux

Les raidisseurs transversaux sur la barre ont une influence sur la rigidité de gauchissement de la barre. Ils influencent le calcul avec gauchissement par torsion en tenant compte de sept degrés de liberté (voir le chapitre Raidisseurs transversaux de barre).

Ouvertures de barres

Les ouvertures de barres influencent les valeurs de section et la distribution des efforts internes. Elles sont pertinentes pour le type de barre 'Modèle surfacique'. Le chapitre Ouvertures de barres décrit comment définir le type et la position des ouvertures.

Non-linéarité

Vous pouvez attribuer une non-linéarité à la barre. Les propriétés non linéaires sont à définir comme non-linéarités de barre (voir le chapitre Non-linéarité de barre).

Points de résultat intermédiaires

Avec des points de résultat intermédiaires, vous pouvez contrôler la sortie tabulaire des résultats le long de la barre. Les points de division sont à définir dans le dialogue 'Nouveau point de résultat intermédiaire de barre' (voir le chapitre Points de résultat intermédiaires de barre).

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Modifications d'extrémité

Avec les modifications d'extrémité, vous pouvez adapter graphiquement la géométrie de la barre à ses extrémités. Cela permet de préparer des proéminences, des raccourcissements ou des chanfreins pour l'affichage rendu.

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Désactiver pour le calcul

Si vous cochez cette case, la barre ainsi que sa charge ne sont pas prises en compte dans le calcul. Cela permet d'étudier comment le comportement porteur du modèle change lorsque certaines barres ne sont pas actives. Les barres n'ont pas besoin d'être supprimées ; les charges sont également conservées.

Estimation des coûts

L'estimation des coûts s'effectue en principe avec les coûts du matériau attribué aux barres d'une section (voir le chapitre Matériaux). Si des paramètres spécifiques doivent s'appliquer à une barre, vous pouvez définir séparément les coûts unitaires et les unités dans l'onglet 'Estimation des coûts'. Le principe correspond à la procédure décrite pour les Sections.

Estimation des émissions de CO₂

L'estimation des émissions de CO₂ repose également en principe sur le matériau de la section. Vous pouvez toutefois définir spécifiquement les émissions unitaires et les unités dans l'onglet 'Estimation des émissions de CO₂' pour chaque barre. Le principe est décrit au chapitre Sections pour les émissions de certaines sections.