Les matériaux sont nécessaires pour la définition des sections. Les propriétés des matériaux entrent dans 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 caractéristiques du matériau stockées. Pour sélectionner le matériau dans la bibliothèque, cliquez sur le bouton
à la fin de la ligne de saisie. L'importation des matériaux est décrite au chapitre Bibliothèque de matériaux.
Pour les matériaux de la bibliothèque, les 'Caractéristiques de base' sont prédéfinies et non modifiables. Si vous souhaitez utiliser des caractéristiques définies par l'utilisateur, cochez la case Matériau personnalisé dans la section 'Options' (voir la section Matériau personnalisé).
Base
L'onglet Base gère les paramètres de base du matériau. Il offre également des options de contrôle pour des caractéristiques spéciales 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 détermine quels paramètres et coefficients sont pertinents pour le dimensionnement. Cette classification définit également les coefficients de sécurité partielle du matériau, pris en compte selon la norme lors du dimensionnement.
Pour un matériau de la bibliothèque, l'un des types de matériau suivants est prédéfini.
Modèle de matériau
La liste propose les modèles de matériaux 'Isotrope | Linéaire élastique' et 'Isotrope | Bois | Linéaire élastique (barres)' (pour les matériaux en bois).
Isotrope | Linéaire élastique
Les caractéristiques de rigidité linéaire-élastiques 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
Isotrope | Bois | Linéaire élastique (barres)
Ce modèle de matériau est disponible pour les matériaux de type 'Bois'. Il vous permet, par exemple, de modéliser les propriétés d'une plaque OSB dans un modèle de barre qui prend en compte les rigidités différentes selon la position d'installation. Vous pouvez définir l'orientation de la plaque dans l'onglet 'Isotrope | Bois | Linéaire élastique (barres)' à l'aide des deux listes.
Caractéristiques de base
Dans cette section de l'onglet 'Base', les principales caractéristiques du matériau sont indiquées.
Module d'élasticité
Le module E décrit le rapport entre la contrainte normale et la déformation.
Module de cisaillement
Le module de cisaillement G, également appelé module de glissement, est la deuxième grandeur caractéristique pour décrire le comportement élastique d'un matériau linéaire, isotrope et homogène. La déformation résulte alors d'une contrainte de cisaillement.
Coefficient de Poisson
Le coefficient de Poisson ν, également appelé coefficient de contraction transversale, 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, pour le caoutchouc), il est donc supposé 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 par l'équation Coefficient de Poisson.
Si vous saisissez un Matériau personnalisé avec ses propriétés isotropes, RSTAB détermine le coefficient de Poisson à partir des valeurs du module E et du module G. Vous pouvez modifier ce réglage par défaut si nécessaire dans la liste 'Type de définition'.
Type de définition
| E | G | (ν) | Le coefficient de Poisson est déterminé à partir du module E et du module G |
| E | (G) | ν | Le module G 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 |
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" : la charge propre automatique du modèle est déterminée à partir du poids spécifique et des sections transversales des barres utilisées.
La densité ρ décrit la masse du matériau par unité de volume. Cette indication est nécessaire pour les études dynamiques.
Coefficient de dilatation thermique
Le coefficient de dilatation thermique α décrit la relation linéaire entre les variations de température et les variations de longueur (allongement du matériau lors du réchauffement, contraction lors du refroidissement).
Le coefficient de dilatation thermique est pertinent pour les types de charge 'Température' et 'Variation de température'.
Dans l'onglet Valeurs du matériau ou via le bouton
, vous pouvez vérifier d'autres valeurs caractéristiques.
Options
Les cases à cocher dans cette section de l'onglet 'Base' vous permettent d'influencer les propriétés du matériau. Une fois une option activée, de nouveaux onglets sont ajoutés.
Matériau personnalisé
Pour les matériaux de la bibliothèque, les propriétés du matériau sont prédéfinies et ne peuvent être modifiées directement dans les champs de saisie. Pour ajuster les propriétés d'un matériau, activez la case 'Matériau personnalisé'. Les champs de saisie des caractéristiques de base du matériau dans l'onglet 'Base' deviennent ainsi accessibles. Vous pouvez également modifier les valeurs caractéristiques spécifiques au dimensionnement dans l'onglet 'Valeurs du matériau' (voir l'image Adapter les propriétés du matériau). Dans l'onglet 'Modification de la rigidité', il est possible de modifier globalement le module E et G avec un facteur (voir l'image Adapter la rigidité du matériau).
Dépendance à la température
Pour définir un matériau linéaire élastique avec des propriétés contrainte-déformation dépendantes de la température, activez les cases 'Personnalisé' et 'Dépendance à la température'. Vous pouvez ensuite définir les valeurs des propriétés du matériau en fonction de la température dans l'onglet Dépendance à la température.
Estimation des coûts
Les matériaux affectés aux différents objets sont utilisés pour déterminer les coûts. 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 est également basée sur les matériaux affectés aux différents objets. Vous pouvez définir les coûts unitaires et les unités dans l'onglet Estimation des émissions de CO2.
Texture personnalisée
Avec une texture personnalisée, vous pouvez attribuer une structure de surface au matériau. Les objets seront alors représentés de manière très réaliste dans le rendu. Sélectionnez une entrée existante dans l'onglet 'Texture personnalisée' ou définissez une nouvelle texture avec le bouton
(voir le chapitre Textures).
Valeurs du matériau
L'onglet Valeurs du matériau indique toutes les caractéristiques du matériau importantes pour l'analyse statique et le dimensionnement dans les add-ons.
Modification de la rigidité
L'onglet Modification de la rigidité est affiché lorsque vous avez coché l'option Matériau personnalisé dans l'onglet 'Base'. Vous pouvez ici adapter globalement la rigidité du matériau, par exemple pour prendre en compte des facteurs de sécurité ou des propriétés de matériau réduites.
La liste de la section 'Type de modification' propose deux options :
- Facteur de division pour les modules E et G
- Facteur de multiplication pour les modules E et G
Indiquez dans la section 'Paramètres' le facteur avec lequel la rigidité du matériau doit être ajustée.
Dépendance à la température
L'onglet Dépendance à la température est affiché lorsque vous avez coché les options Matériau personnalisé et Dépendance à la température dans l'onglet 'Base'. Vous pouvez ici décrire les valeurs des propriétés du matériau en fonction de la température. Les propriétés du matériau dépendantes de la température sont prises en compte pour les objets soumis à des charges thermiques dues à la température ou à des variations de température. Dans le calcul des charges thermiques, la température finale de chaque étape est utilisée.
Sélectionnez dans la liste 'Propriété dépendante de la température' une caractéristique du matériau, par exemple le module E. Créez ensuite avec le bouton
les lignes de table requises pour pouvoir saisir les températures avec les valeurs associées ligne par ligne. Avec le bouton
, les données peuvent également être importées depuis un tableau Excel.
La 'Température de référence' définit les rigidités pour les objets ne présentant pas de charges thermiques. Avec une valeur de référence de 300 °C par exemple, le module E réduit de ce point de la courbe de température est utilisé pour toutes les barres.
Bibliothèque de matériaux personnalisée
Vous pouvez enregistrer un matériau personnalisé dans une bibliothèque en tant que modèle. Ainsi, vous n'avez pas besoin de redéfinir les propriétés du matériau dans d'autres projets.
Enregistrer un matériau
Pour enregistrer le matériau actuel en tant que matériau personnalisé, cliquez après avoir défini les caractéristiques du matériau sur le bouton
sous le sous-section 'Caractéristiques de base'.
La boîte de dialogue 'Nouveau matériau personnalisé' apparaît.
Saisissez la désignation du matériau dans le champ 'Nom'. Le cas échéant, vous pouvez ajuster les caractéristiques du matériau. En cliquant sur OK, vous enregistrez le matériau personnalisé dans la bibliothèque.
Charger un matériau
Pour charger un matériau personnalisé depuis la bibliothèque, cliquez sur le bouton
sous la section 'Caractéristiques de base'.
La boîte de dialogue 'Éditer un matériau personnalisé' apparaît. Dans cette bibliothèque avec vos matériaux enregistrés (voir l'image Boîte de dialogue 'Nouveau matériau personnalisé'), vous pouvez sélectionner l'entrée appropriée, puis validerez avec OK.
Si vous avez chargé un matériau personnalisé et souhaitez changer ses propriétés de façon générale, vous pouvez ajuster les caractéristiques du matériau via le bouton
(dans la section 'Caractéristiques de base') de la bibliothèque.
Estimation des coûts
L'onglet Estimation des coûts est affiché lorsque vous avez coché l'option Estimation des coûts dans l'onglet 'Base'.
Cochez pour les objets structuraux 'Barres' quelle grandeur caractéristique du matériau est pertinente pour l'estimation des coûts : Poids, Volume ou Surface.
Entrez dans la colonne 'Coût unitaire' la valeur qu'une unité de matériau coûte. Dans la liste de la colonne 'Unité', plusieurs options pour les coûts unitaires sont disponibles.
À partir des coûts unitaires et des propriétés des barres assignées au matériau, le programme détermine directement les coûts proportionnels.
Le 'Poids total' à la fin du tableau montre la masse résultant de l'addition de tous les sous-poids activés pour le matériau. De plus, la proportion du poids total que constitue ce matériau dans la masse de tous les matériaux activés pour l'estimation des coûts est indiquée.
Le 'Coût total' indique le prix résultant de l'addition de tous les sous-coûts activés pour le matériau. De plus, la proportion du coût total que représente ce matériau dans le prix global de tous les matériaux activés pour l'estimation des coûts est indiquée.
Les 'Coûts globaux' sont le résultat 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 l'option Estimation des émissions de CO2 dans l'onglet 'Base'.
Cochez pour les objets structuraux 'Barres' quelle grandeur caractéristique du matériau est pertinente pour l'estimation des émissions de CO2 : Poids, Volume ou Surface, etc.
Indiquez dans la colonne 'Émission unitaire' la valeur de CO2 générée par une unité de matériau. Dans la liste de la colonne 'Unité', plusieurs unités d'émission pour l'équivalent CO2 sont disponibles.
À partir des émissions unitaires et des propriétés des objets assignés au matériau, le programme calcule directement les émissions proportionnelles de CO2. Le calcul est donc effectué directement et non via une fonction séparée comme pour d'autres add-on.
LÉmission totale' affiche les équivalents CO2 résultant de l'addition de toutes les sous-émissions activées pour le matériau. En outre, la proportion d'émissions représentée par ce matériau par rapport aux émissions totales de tous les matériaux activés pour l'estimation est indiquée.
LÉmission globale' résulte de l'addition des émissions totales de tous les matériaux activés pour l'estimation des émissions de CO2.