La structure transfère ses charges aux fondations via les appuis. Sans support, tous les nœuds seraient libres et leurs déplacements et rotations ne seraient pas entravés. Pour qu'un nœud fonctionne comme un appui, au moins un des degrés de liberté doit être restreint ou limité par un ressort. De plus, le nœud doit faire partie d'une barre.
Des déformations imposées d'un nœud sont uniquement possibles pour des nœuds supports adéquats.
Si vous souhaitez attribuer des propriétés non linéaires à un appui nodal, vous pouvez définir des critères de défaillance pour les forces de traction ou de compression, la rupture et le fluage, ou des diagrammes de travail et de raideur.
Le symbole de nom d'un appui nodal personnalisé indique les degrés de liberté restreints. Les types de support suivants sont prédéfinis :
- Articulé
- Fixe
- Déplaçable
- Déplaçable en X'
- Déplaçable en Y'
Base
L'onglet Base gère les paramètres élémentaires de l'appui.
Système de coordonnées
Chaque appui nodal possède un système de coordonnées local. Par défaut, il est aligné parallèlement aux axes globaux X, Y et Z. Si vous avez créé un système de coordonnées personnalisé ou défini avec le bouton
, vous pouvez également utiliser ce système de référence.
Conditions de support
Les conditions de support sont divisées en degrés de liberté 'Translationnels' et 'Rotationnels'. Les premiers décrivent les appuis dans la direction des axes de l'appui, les seconds les encastrements autour de ces axes.
Pour définir un appui ou un encastrement, cochez la case de contrôle pour l'axe respectif. La coche indique que le degré de liberté est restreint et que le déplacement ou la rotation du nœud dans ou autour de la direction correspondante n'est pas possible.
S'il n'y a pas d'appui ou d'encastrement, veuillez décocher la case pour le champ de contrôle concerné. La constante du ressort de déplacement ou de rotation est alors définie à zéro. Vous pouvez ajuster la 'constante du ressort' à tout moment pour modéliser un support élastique du nœud. Entrez les raideurs des ressorts sous forme de valeurs de conception.
Dans la colonne 'Non-linéarité', vous pouvez contrôler spécifiquement la transmission des efforts internes pour chaque composante. Selon le degré de liberté, des entrées appropriées sont disponibles dans la liste des non-linéarités.
Défaillance si la force/moment d'appui est négative ou positive
Vous pouvez ainsi facilement contrôler si l'appui ne peut absorber que des forces ou des moments positifs ou négatifs : si une force ou un moment agit dans la direction interdite, cette composante de l'appui échoue. Les autres soutiens et encastrements restent efficaces.
Les directions 'négative' et 'positive' se réfèrent aux forces ou moments qui sont appliqués au support nodal en relation avec les axes respectifs (donc pas aux forces de réaction de l'appui lui-même). Les signes résultent de la direction des axes globaux : par exemple, si l'axe Z global est orienté vers le bas, le cas de charge "poids propre" entraîne une force d'appui positive PZ.
Défaillance de tous, si la force/moment d'appui est négatif ou positif
Contrairement à la défaillance d'une composante individuelle décrite précédemment, l'appui échoue complètement dès que la composante devient inefficace.
Si vous sélectionnez une autre non-linéarité, vous pouvez définir les paramètres dans les onglets Effet partiel, Diagramme ou Friction.
Options
Avec les cases à cocher de cette section, vous pouvez définir d'autres propriétés de l'appui nodal. Selon votre choix, les onglets Direction spécifique ou Raideur via support fictif sont ajoutés.
Direction spécifique
L'onglet Direction spécifique offre la possibilité de tourner l'appui. De cette manière, vous n'avez pas besoin de créer un système de coordonnées personnalisé.
Type de direction
Plusieurs options sont disponibles pour l'orientation de l'appui : vous pouvez tourner l'appui autour des axes X', Y' et Z', l'aligner sur un ou deux nœuds, ou le positionner parallèlement à une barre. Pour cela, vous pouvez sélectionner graphiquement les objets à l'aide du bouton
.
Raideur via support fictif
L'onglet Raideur via support fictif est particulièrement recommandé pour les soutiens ponctuels de structures 2D. Ici, vous pouvez calculer les constantes de ressort de l'appui à partir des paramètres d'un support qui n'est pas représenté dans le modèle. À partir des conditions limites, RSTAB détermine les raideurs des ressorts de l'appui. Cela permet une modélisation qui reflète mieux la réalité que l'appui fixe au nœud.
Paramètres
Le 'modèle de support' est une mise en appui nodal élastique. Les raideurs des ressorts de déplacement et de rotation résultent des données géométriques et matérielles du support que vous spécifiez dans cet onglet.
La géométrie de la 'tête du support' peut être décrite soit rectangulairement, soit circulairement, avec éventuellement une rotation du support.
La 'hauteur du support' affecte les constantes des ressorts de déplacement et de rotation.
Section et matériau du support
Pour le calcul des raideurs des ressorts, les valeurs de section et du matériau du support sont requises. Si le support n'est pas 'Identique à la tête du support' (c'est-à-dire ni rectangulaire ni circulaire), vous pouvez sélectionner ou définir une section de support appropriée dans la liste.
Sélectionnez le 'matériau du support' dans la liste. Avec les boutons
et
, vous pouvez créer un nouveau matériau.
Conditions de support
Le type de support à la tête et au pied du support influe sur la détermination des ressorts de déplacement et de rotation. Les options suivantes sont disponibles dans la liste :
- Articulé
- Elastique
- Rigide
Pour l'option 'Elastique', vous pouvez spécifier le degré de fixation au pied du support en pourcentage.
La 'raideur au cisaillement' du support est prise en compte par défaut lors de la détermination des raideurs.
Ressorts d'appui dus à un support fictif
Cette section énumère les constantes des ressorts d'appui résultant des propriétés géométriques et matérielles du support. Les valeurs sont transférées à l'onglet 'Base'.
Effet partiel
LEffet partiel d'une composante de support est disponible en tant que propriété non linéaire de l'appui (voir image Sélection de la non-linéarité de l'appui).
Définissez l'effet de l'appui pour le 'domaine négatif' ainsi que pour le 'domaine positif'. La règle des signes est expliquée dans la section Défaillance. La liste 'Type' propose plusieurs critères pour l'efficacité de l'appui.
- Totalement : La composante de l'appui est pleinement efficace.
- Rigide à partir du déplacement/rotation de l'appui : La raideur du ressort de déplacement ou de rotation est uniquement efficace jusqu'à un certain déplacement ou rotation. En cas de dépassement, un appui fixe ou un encastrement devient efficace.
- Rupture à partir de la force/moment d'appui : L'appui est uniquement efficace jusqu'à une certaine force ou un certain moment. En cas de dépassement, l'appui échoue.
- Fluage à partir de la force/moment d'appui : L'appui est uniquement efficace jusqu'à une certaine force ou un certain moment. En cas de dépassement, les déformations augmentent, mais pas les tensions.
- Défaillance : La composante de l'appui n'est pas efficace.
La plupart des types de support peuvent être combinés avec un 'jeu', ce qui rend l'appui efficace uniquement après un certain déplacement ou rotation.
Diagramme
Le Diagramme d'une composante de support est disponible en tant que propriété non linéaire de l'appui (voir image Sélection de la non-linéarité de l'appui).
Dans la colonne 'Déplacement' ou 'Rotation', définissez le nombre de points de définition du diagramme de travail avec les valeurs correspondantes. Dans la colonne 'Force' ou 'Moment', vous pouvez attribuer les valeurs d'abscisses des déplacements ou rotations aux forces ou moments d'appui respectifs.
Avec le bouton
, vous pouvez importer le diagramme depuis un tableau Excel. Si l'ordre des points de définition n'est pas correct, vous pouvez trier les entrées par ordre croissant avec le bouton
.
Les critères suivants sont disponibles pour le 'Début du diagramme' et la 'Fin du diagramme' :
- Rupture : L'appui est uniquement efficace jusqu'à la valeur maximale de la force ou du moment. En cas de dépassement, l'appui échoue.
- Fluage : L'appui est uniquement efficace jusqu'à la valeur maximale de la force ou du moment. En cas de dépassement, les déformations augmentent, mais pas les tensions.
- Continu : Au-delà de la plage de définition, la constante du ressort du dernier pas est appliquée.
- Butée : La déformation admissible est limitée à la valeur maximale du déplacement ou de la rotation. En cas de dépassement, un appui fixe ou un encastrement devient efficace.
Diagramme de raideur
Le Diagramme de raideur d'une composante de support est disponible en tant que propriété non linéaire d'un appui rotationnel.
Tout d'abord, dans la liste 'Raideur dépendant de' (en bas de l'onglet), définissez la composante de la force d'appui dont dépend la raideur du ressort. L'option |P| représente la force d'appui résultante.
Ensuite, dans la colonne 'Force', définissez le nombre de points de définition du diagramme de travail avec les valeurs de référence associées. Dans la colonne 'Ressort', vous pouvez alors attribuer les constantes de ressort respectives.
Les critères suivants sont disponibles pour le 'Début du diagramme' et la 'Fin du diagramme' :
- Rupture : L'appui est uniquement efficace jusqu'à la valeur maximale de la force. En cas de dépassement, l'appui échoue.
- Fluage : L'appui est uniquement efficace jusqu'à la valeur maximale de la force. En cas de dépassement, les déformations augmentent, mais pas les tensions.
- Continu : Au-delà de la plage de définition, la constante du ressort du dernier pas est appliquée.
Frottement
Dans la liste 'Non-linéarité', quatre options sont disponibles pour définir le Frottement de l'appui translationnel en fonction d'une autre composante de support (voir image Sélection de la non-linéarité de l'appui).
Les forces d'appui transmises sont mises en relation avec les forces de compression agissant dans une autre direction. Selon la sélection dans l'onglet 'Base', le frottement dépend soit d'une seule force d'appui, soit de la force totale de deux forces d'appui agissant simultanément. Il existe la relation suivante entre la force d'appui et la force de frottement :
La FAQ 003537 explique comment prendre en compte le frottement sur un appui nodal.
Le modèle de support suivant montre un appui où les forces horizontales sont transférées via le frottement. Cependant, les forces horizontales ne doivent pas dépasser 10 % de la force verticale. Dans le cas de charge 1, cette condition est respectée. Dans le cas de charge 2, le modèle devient instable car la charge horizontale est trop importante.
Articulation d'échafaudage
LArticulation d'échafaudage est disponible en tant que propriété non linéaire de l'appui pour les degrés de liberté rotationnels φX et φY. Cela vous permet de définir des appuis d'échafaudage pour des structures temporaires telles que des échafaudages de travail ou des étais de construction.
Dans l'onglet 'Articulation d'échafaudage', vous pouvez définir le diagramme de travail M-φ. Les paramètres sont décrits plus en détail dans la fonctionnalité produit Supports d'échafaudage.
