Les matériaux sont nécessaires pour la définition des sections. Les propriétés des matériaux influent sur la rigidité 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 matériales enregistrées. Pour sélectionner le matériau dans la bibliothèque, cliquez sur le bouton
à la fin de la ligne de saisie. L'intégration des matériaux est décrite dans le chapitre Bibliothèque de matériaux.
Pour les matériaux issus de la bibliothèque, les 'valeurs de base des matériaux' sont fixées et ne peuvent pas être modifiées. Si vous souhaitez utiliser des valeurs personnalisées pour le matériau, cochez la case 'Matériau personnalisé' dans la section 'Options' (voir section Matériau personnalisé).
Base
L'onglet Base gère les paramètres de base du matériau. Il offre également des possibilités de contrôle pour les propriétés spéciales que vous pouvez définir dans des onglets supplémentaires.
Catégories
Dans cette section, vous définissez le type et le modèle du matériau.
Type de matériau
Le type de matériau détermine quels paramètres et coefficients sont pertinents lors du dimensionnement. Cette classification spécifie également les coefficients de sécurité partiels du matériau, qui sont pris en compte selon la norme lors du dimensionnement.
Pour un matériau de la bibliothèque, l'un des types de matériaux suivants est prédéfini.
Modèle de matériau
La liste propose les modèles de matériaux 'Isotrope | Élastique linéaire' et 'Isotrope | Bois | Élastique Linéaire (Barres)' (pour les matériaux en bois).
Isotrope | Élastique linéaire
Les propriétés de rigidité élastiques-linéaires 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 | Élastique linéaire (Barres)
Ce modèle de matériau est disponible pour les matériaux de type 'Bois'. Il vous permet notamment de modéliser les propriétés d'une plaque OSB dans un modèle de barre, en tenant compte des différentes rigidités en fonction de l'orientation d'installation. L'orientation de la plaque peut être définie dans l'onglet 'Isotrope | Bois | Élastique linéaire (Barres)' via les deux listes.
Valeurs de base des matériaux
Cette section de l'onglet 'Base' indique les principales valeurs caractéristiques du matériau.
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 caractéristique pour 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, également appelé nombre de Poisson, est nécessaire pour le calcul de la contraction latérale. Pour les matériaux isotropes, le coefficient de Poisson se situe généralement entre 0,0 et 0,5. Dès qu'il atteint 0,5 (par exemple pour le caoutchouc), il convient de supposer qu'aucun matériau isotrope n'est présent.
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 entrez un Matériau personnalisé avec ses propriétés isotropes, RSTAB détermine le coefficient de Poisson à partir des valeurs des modules E et G. Vous pouvez modifier ce réglage par défaut dans la liste 'Type de définition' si nécessaire.
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 des modules E et ν |
| E | G | ν | Les modules E, 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" : la charge propre automatique du modèle est calculée à partir du poids spécifique et des sections des barres utilisées.
La densité ρ décrit la masse du matériau par unité de volume. Cette information 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 en cas de chauffage, contraction en cas de refroidissement).
Le coefficient de dilatation thermique est pertinent pour les types de charges 'Température' et 'Variation de température'.
Dans l'onglet Valeurs des matériaux 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 de modifier les propriétés des matériaux. Après avoir activé une option, de nouveaux onglets sont ajoutés.
Matériau personnalisé
Pour les matériaux issus de la bibliothèque, les valeurs caractéristiques des matériaux 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 personnalisé'. Cela rend les champs de saisie des valeurs de base des matériaux accessibles dans l'onglet 'Base'. Vous pouvez également modifier dans l'onglet 'Valeurs des matériaux' les valeurs caractéristiques spécifiques au dimensionnement (voir image Adapter les valeurs des matériaux). Dans l'onglet 'Modification de la rigidité', il est possible de mettre à l'échelle globalement le module E et le module G avec un facteur (voir image Ajuster la rigidité du matériau).
Dépendant de la température
Pour définir un matériau élastique linéaire avec des propriétés de contrainte-déformation dépendant de la température, activez les cases 'Personnalisé' et 'Dépendant de la température'. Vous pouvez alors définir les valeurs caractéristiques du matériau dépendant de la température dans l'onglet Dépendant de la température.
Estimation des coûts
Pour l'évaluation des coûts, les matériaux assignés aux différents objets sont utilisés. Vous pouvez définir les prix 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 assignés aux différents objets. Vous pouvez définir les émissions unitaires et les unités dans l'onglet Estimation des émissions de CO2.
Texture personnalisée
Avec une texture personnalisée, vous pouvez attribuer une texture de surface au matériau. Les objets seront alors représentés de manière très réaliste dans le rendu. Dans l'onglet 'Texture personnalisée', choisissez une entrée existante ou définissez une nouvelle texture avec le bouton
(voir chapitre Textures).
Valeurs des matériaux
L'onglet Valeurs des matériaux répertorie toutes les valeurs caractéristiques du matériau qui jouent un rôle dans l'analyse statique et le dimensionnement dans les modules complémentaires.
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 ajuster globalement la rigidité du matériau, par exemple pour prendre en compte des facteurs de sécurité ou des propriétés matériales réduites.
Dans la liste de la section 'Type de modification', deux options sont disponibles :
- 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.
Dépendant de la température
L'onglet Dépendant de la température est affiché lorsque vous avez coché les options Matériau personnalisé et Dépendant de la température dans l'onglet 'Base'. Vous pouvez ici décrire les valeurs caractéristiques du matériau dépendant de la température. Les propriétés matériales dépendant de la température sont prises en compte pour les objets soumis à des charges thermiques ou des variations de température. Dans le calcul des charges thermiques, la température finale de chaque étape est utilisée.
Dans la liste 'Valeur caractéristique dépendant de la température', choisissez une valeur caractéristique du matériau, par exemple le module E. Créez ensuite avec le bouton
les lignes de tableau nécessaires pour entrer les températures avec les valeurs correspondantes ligne par ligne. Avec le bouton
, les données peuvent également être importées d'un tableau Excel.
La 'température de référence' définit les rigidités pour les objets non soumis à des charges thermiques. Pour une valeur de référence de par exemple 300 °C, on utilisera pour toutes les barres le module E réduit de ce point de la courbe de température.
Bibliothèque de matériaux personnalisés
Vous pouvez enregistrer un matériau personnalisé comme modèle dans une bibliothèque. Cela vous évite de devoir redéfinir les propriétés du matériau dans d'autres projets.
Enregistrer le matériau
Pour enregistrer le matériau actuel en tant que matériau personnalisé, cliquez, après avoir défini les valeurs caractéristiques du matériau, sur le bouton
en bas de la section 'Valeurs de base des matériaux'.
Le dialogue 'Nouveau matériau personnalisé' s'affiche.
Entrez dans le champ 'Nom' la désignation du matériau. Vous pouvez, si nécessaire, ajuster les valeurs caractéristiques du matériau. Avec OK, vous enregistrez ensuite le matériau personnalisé dans la bibliothèque.
Lire le matériau
Pour lire un matériau personnalisé depuis la bibliothèque, cliquez sur le bouton
dans la section 'Valeurs de base des matériaux'.
Le dialogue 'Modifier le matériau personnalisé' s'affiche. Dans cette bibliothèque contenant vos matériaux enregistrés (voir image Dialogue 'Nouveau matériau personnalisé'), vous pouvez sélectionner l'entrée appropriée et ensuite la valider avec OK.
Si vous avez lu un matériau personnalisé et souhaitez modifier les propriétés en général, vous pouvez ajuster les valeurs caractéristiques du matériau via le bouton
(dans la section 'Valeurs de base des matériaux') dans 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 de structure 'Barres' quelle caractéristique du matériau est pertinente pour l'estimation des coûts : Poids, Volume ou Surface.
Entrez dans la colonne 'Prix unitaire' la valeur que coûte une unité du matériau. Dans la liste de la colonne 'Unité', plusieurs options pour les coûts unitaires sont proposées.
À partir des prix unitaires et des caractéristiques des barres assignées au matériau, le programme calcule directement les coûts partiels.
Le 'Poids total' à la fin du tableau montre la masse résultant de l'addition de tous les poids partiels activés du matériau. Il indique également la part que ce matériau représente dans la masse totale de tous les matériaux activés pour l'estimation des coûts.
Les 'Coûts totaux' productifs affichent le prix résultant de l'addition de tous les coûts partiels du matériau. Ils indiquent également la part des coûts que ce matériau représente dans le prix total de tous les matériaux activés pour l'estimation des coûts.
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 l'option Estimation des émissions de CO2 dans l'onglet 'Base'.
Cochez pour les objets de structure 'Barres' quelle caractéristique du matériau est pertinente pour l'estimation des émissions de CO2 : Poids, Volume ou Surface, etc.
Entrez dans la colonne 'Émission unitaire' la valeur de CO2 qu'une unité du matériau génère. Dans la liste de la colonne 'Unité', plusieurs unités d'émissions de CO2-équivalents sont proposées.
À partir des émissions unitaires et des caractéristiques des objets de structure assignés au matériau, le programme calcule directement les émissions de CO2 partielles. Le calcul est donc effectué directement et non comme dans d'autres modules complémentaires via une fonction distincte.
L' 'Émission totale' montre les équivalents de CO2 résultant de l'addition de toutes les parties d'émission activées du matériau. Il indique également la part que ce matériau représente dans les émissions totales de tous les matériaux activés pour l'estimation.
L' 'Émission globale' résulte de l'addition des émissions totales de tous les matériaux activés pour l'estimation des émissions de CO2.