Les matériaux sont nécessaires pour définir les sections. Les propriétés des matériaux influencent les rigidités des barres.
Nom
Vous pouvez définir un nom quelconque pour le matériau. Si la désignation correspond à une entrée de la bibliothèque, RSTAB lit les propriétés de matériau enregistrées. Pour sélectionner le matériau dans la bibliothèque, cliquez sur le bouton
à la fin de la ligne de saisie. La reprise des matériaux est décrite dans le chapitre Bibliothèque de matériaux.
Pour les matériaux issus de la bibliothèque, les « Propriétés de matériau de base » sont définies et ne peuvent pas être modifiées. Si vous souhaitez utiliser des propriétés de matériau personnalisées, cochez la case Matériau défini par l'utilisateur dans la section « Options » (voir la section Matériau défini par l'utilisateur).
Base
L'onglet Base gère les paramètres de matériau fondamentaux. Il offre également des possibilités de contrôle pour des propriétés particulières que vous pouvez définir dans des onglets supplémentaires.
Catégories
Dans cette section, vous définissez le type de matériau et le modèle de matériau.
Type de matériau
Le type de matériau contrôle les paramètres et coefficients qui sont pertinents pour la vérification. Cette classification définit également les facteurs partiels de sécurité du matériau qui sont pris en compte lors de la vérification selon la norme.
Pour un matériau de la bibliothèque, l'un des types de matériau suivants est prédéfini.
Modèle de matériau
Dans la liste, les modèles de matériau « Isotropie | Élasticité linéaire » et « Isotropie | Bois | Élasticité linéaire (barres) » (pour les matériaux en bois) sont disponibles.
Isotropie | Élasticité linéaire
Les propriétés de rigidité élastique linéaire du matériau sont indépendantes de la direction. Elles peuvent être décrites comme suit :
|
E |
Module d’élasticité |
|
G |
Module de cisaillement |
|
ν |
Coefficient de Poisson |
Les conditions suivantes s'appliquent :
- E > 0
- G > 0
- ν > -1
Isotropie | Bois | Élasticité linéaire (barres)
Ce modèle de matériau est disponible pour les matériaux de type « Bois ». Il vous permet par exemple de représenter les propriétés d'un panneau OSB dans un modèle de barre, en tenant compte des rigidités différentes selon la position de pose. Vous pouvez définir la position du panneau dans l'onglet « Isotropie | Bois | Élasticité linéaire (barres) » à l'aide des deux listes.
Propriétés de matériau de base
Dans cette section de l'onglet « Base », les principales propriétés du matériau sont indiquées.
Modules d'élasticité
Le module E décrit la relation entre la contrainte normale et la déformation.
Module de cisaillement
Le module de cisaillement G, également appelé module de glissement, est la deuxième grandeur permettant de décrire le comportement élastique d'un matériau linéaire, isotrope et homogène. La déformation repose dans ce cas sur une contrainte de cisaillement.
Coefficient de Poisson
Le coefficient de Poisson ν est nécessaire pour déterminer la contraction transversale. Pour les matériaux isotropes, le coefficient de Poisson se situe généralement entre 0,0 et 0,5. À partir d'une valeur de 0,5 (par exemple le caoutchouc), on peut supposer qu'il ne s'agit pas d'un matériau isotrope.
La relation entre le module E, le module G et le coefficient de Poisson pour un matériau isotrope est décrite dans l'équation Coefficient de Poisson.
Si vous saisissez un Matériau défini par l'utilisateur avec ses propriétés isotropes, RSTAB détermine le coefficient de Poisson à partir des valeurs des modules E et G. Vous pouvez modifier ce préréglage si nécessaire dans la liste « Type de définition ».
Type de définition
| E | G | (ν) | Le coefficient de Poisson est déterminé à partir des modules E et G |
| E | (G) | ν | Le module de cisaillement est déterminé à partir du module E et du coefficient de Poisson |
| E | G | ν | Le module E, le module G et le coefficient de Poisson sont indépendants les uns des autres |
Poids spécifique / Densité
Le poids spécifique γ décrit le poids du matériau par unité de volume. Cette indication est particulièrement importante pour le cas de charge « Poids propre » : le poids propre automatique du modèle est déterminé à partir du poids spécifique et des aires de section des barres utilisées.
La densité ρ décrit la masse du matériau par unité de volume. Cette indication est nécessaire pour les analyses dynamiques.
Coefficient de dilatation thermique
Le coefficient de dilatation thermique α décrit la relation linéaire entre les variations de température et de longueur (dilatation du matériau lors de l'échauffement, contraction lors du refroidissement).
Le coefficient de dilatation thermique est pertinent pour les types de charge « Température » et « Variation de température ».
Dans l'onglet Propriétés de matériau ou via le bouton
, vous pouvez vérifier d'autres propriétés.
Options
Les cases à cocher de cette section de l'onglet « Base » permettent d'influencer les propriétés du matériau. Après l'activation d'une option, de nouveaux onglets sont ajoutés.
Matériau défini par l'utilisateur
Pour les matériaux issus de la bibliothèque, les propriétés de matériau sont prédéfinies. Elles ne peuvent donc pas être modifiées directement dans les champs de saisie. Pour adapter les propriétés d'un matériau, activez la case « Matériau défini par l'utilisateur ». Les champs de saisie des propriétés de matériau de base dans l'onglet « Base » deviennent ainsi accessibles. De même, vous pouvez modifier les propriétés spécifiques à la vérification dans l'onglet « Propriétés de matériau » (voir l'image Adapter les propriétés de matériau). Dans l'onglet « Modification de rigidité », il est possible de mettre à l'échelle les modules E et G globalement avec un facteur (voir l'image Adapter la rigidité du matériau).
Dépendant de la température
Pour définir un matériau élastique linéaire avec des propriétés contrainte-déformation dépendantes de la température, activez les cases « Défini par l'utilisateur » et « Dépendant de la température ». Vous pouvez ensuite définir les propriétés de matériau dépendantes de la température dans l'onglet Dépendant de la température.
Estimation des coûts
Pour la détermination des coûts, les matériaux affectés aux différents objets sont utilisés. Vous pouvez définir les coûts unitaires et les unités des objets dans l'onglet Estimation des coûts.
Estimation des émissions de CO2
L'estimation des émissions de CO2 repose également sur les matériaux affectés aux différents objets. Vous pouvez définir les émissions unitaires et les unités dans l'onglet Estimation des émissions de CO2.
Texture définie par l'utilisateur
Avec une texture définie par l'utilisateur, vous pouvez attribuer une structure de surface au matériau. Les objets sont alors représentés de manière très réaliste dans le rendu. Sélectionnez une entrée existante dans l'onglet « Texture définie par l'utilisateur » ou définissez une nouvelle texture avec le bouton
(voir le chapitre Textures).
Propriétés de matériau
Dans l'onglet Propriétés de matériau, toutes les propriétés de matériau qui jouent un rôle pour l'analyse statique et la vérification dans les modules additionnels sont indiquées.
Modification de rigidité
L'onglet Modification de rigidité est affiché lorsque vous avez coché dans l'onglet « Base » l'option Matériau défini par l'utilisateur. Vous pouvez ici adapter globalement la rigidité du matériau, par exemple pour tenir compte des facteurs de sécurité ou des propriétés de matériau réduites.
Dans la liste de la section « Type de modification », deux possibilités sont disponibles :
- Facteur de division pour les modules E et G
- Facteur de multiplication pour les modules E et G
Indiquez dans la section « Paramètre » le facteur avec lequel la rigidité du matériau doit être adaptée.
Dépendant de la température
L'onglet Dépendant de la température est affiché lorsque vous avez coché dans l'onglet « Base » les options Matériau défini par l'utilisateur et Dépendant de la température. Vous pouvez ici décrire les propriétés du matériau dépendantes de la température. Les propriétés de matériau dépendantes de la température sont prises en compte pour les objets soumis à une sollicitation thermique par température ou par variation de température. Lors du calcul des charges de température, la température finale de chaque pas est utilisée.
Sélectionnez dans la liste « Propriété dépendante de la température » une propriété de matériau, par exemple le module E. Créez ensuite avec le bouton
les lignes de tableau nécessaires afin de pouvoir saisir ligne par ligne les températures avec les valeurs associées. Avec le bouton
, les données peuvent également être importées depuis un tableau Excel.
La « Température de référence » définit les rigidités pour les objets qui ne présentent pas de charges de température. Pour une valeur de référence de 300 °C par exemple, le module E réduit de ce point de la courbe de température est appliqué à toutes les barres.
Bibliothèque de matériaux définis par l'utilisateur
Vous pouvez enregistrer un matériau défini par l'utilisateur dans une bibliothèque comme modèle. Ainsi, vous n'avez pas besoin de redéfinir les propriétés du matériau dans d'autres projets.
Enregistrer le matériau
Pour enregistrer le matériau actuel comme matériau défini par l'utilisateur, cliquez après la définition des propriétés de matériau en bas dans la section « Propriétés de matériau de base » sur le bouton
.
La boîte de dialogue « Nouveau matériau défini par l'utilisateur » apparaît.
Saisissez dans le champ « Nom » la désignation du matériau. Le cas échéant, vous pouvez encore adapter les propriétés de matériau. Avec OK, vous enregistrez ensuite le matériau défini par l'utilisateur dans la bibliothèque.
Lire le matériau
Pour lire un matériau défini par l'utilisateur depuis la bibliothèque, cliquez dans la section « Propriétés de matériau de base » sur le bouton
.
La boîte de dialogue « Modifier le matériau défini par l'utilisateur » apparaît. Dans cette bibliothèque avec vos matériaux enregistrés (voir l'image Boîte de dialogue « Nouveau matériau défini par l'utilisateur »), vous pouvez sélectionner l'entrée appropriée puis la reprendre avec OK.
Si vous avez lu un matériau défini par l'utilisateur et souhaitez modifier les propriétés de manière générale, vous pouvez adapter les propriétés de matériau via le bouton
(dans la section « Propriétés de matériau de base ») dans la bibliothèque.
Estimation des coûts
L'onglet Estimation des coûts est affiché lorsque vous avez coché dans l'onglet « Base » l'option Estimation des coûts.
Cochez pour les objets structuraux « Barres » la propriété du matériau qui est pertinente pour l'estimation des coûts : poids, volume ou aire.
Saisissez dans la colonne « Coûts unitaires » la valeur que coûte une unité du matériau. Dans la liste de la colonne « Unité », différentes possibilités pour les coûts unitaires sont disponibles.
À partir des coûts unitaires et des propriétés des barres affectées au matériau, le programme détermine directement les coûts proportionnels.
Le « Poids total » à la fin du tableau indique la masse résultant de la somme de tous les poids partiels activés du matériau. De plus, la part du poids total que ce matériau représente par rapport à la masse de tous les matériaux activés pour l'estimation des coûts est indiquée.
Les « Coûts totaux » indiquent le prix résultant de la somme de tous les coûts partiels activés du matériau. De plus, la part des coûts que ce matériau représente par rapport au prix total de tous les matériaux activés pour l'estimation des coûts est indiquée.
Les « Coûts globaux » résultent de l'addition des coûts totaux de tous les matériaux activés pour l'estimation des coûts.
Estimation des émissions de CO2
L'onglet Estimation des émissions de CO2 est affiché lorsque vous avez coché dans l'onglet « Base » l'option Estimation des émissions de CO2.
Cochez pour les objets structuraux « Barres » la propriété du matériau qui est pertinente pour l'estimation des émissions de CO2 : poids, volume ou aire, etc.
Saisissez dans la colonne « Émission unitaire » la valeur qu'une unité du matériau génère en CO2. Dans la liste de la colonne « Unité », différentes unités d'émission pour les équivalents CO2 sont disponibles.
À partir des émissions unitaires et des propriétés des objets structuraux affectés au matériau, le programme détermine les émissions de CO2 proportionnelles. Le calcul s'effectue donc directement et non via une fonction séparée comme dans d'autres modules additionnels.
L'« Émission totale » indique les équivalents CO2 résultant de la somme de toutes les émissions partielles activées du matériau. De plus, la part des émissions que ce matériau représente par rapport aux émissions totales de tous les matériaux activés pour l'estimation est indiquée.
L'« Émission globale » résulte de l'addition des émissions totales de tous les matériaux activés pour l'estimation des émissions de CO2.