Une section transversale est nécessaire pour décrire les propriétés d'une barre : les caractéristiques de la section transversale et les propriétés associées du matériau influencent la rigidité de la barre.
Toute section définie n'a pas obligatoirement besoin d'être utilisée dans le modèle. Vous pouvez ainsi modéliser rapidement des variantes sans supprimer de sections. Toutefois, les sections ne peuvent pas être renumérotées.
Nom
Vous pouvez définir n'importe quel nom pour la section et indiquer les valeurs caractéristiques de la section. Si la désignation correspond à une entrée de la bibliothèque, RSTAB lira les caractéristiques enregistrées. Pour sélectionner la section dans la bibliothèque, cliquez sur le bouton
à la fin de la ligne d'entrée. L'importation de sections est décrite dans le chapitre Querschnittsbibliothek.
Pour les sections provenant de la bibliothèque, les caractéristiques de section sont définies et non modifiables. Une exception est faite pour les surfaces de cisaillement et les dimensions pour les charges de température non uniformes.
Avec un nom de section personnalisé, toutes les valeurs caractéristiques de la section doivent être définies manuellement. Vous pouvez alors utiliser la section pour la détermination des efforts internes. Cependant, le dimensionnement de cette section n'est pas possible, puisque les points de contrainte ne peuvent pas être définis.
Base
L'onglet Base gère les paramètres fondamentaux de la section transversale.
Matériau
Chaque section doit se voir attribuer un matériau. Vous pouvez le sélectionner dans la liste des matériaux déjà définis. Les boutons à côté du champ d'entrée offrent la possibilité de choisir un matériau dans la bibliothèque ou de le définir de nouveau (voir chapitre Materialien).
Catégories
Type de section
Pour les sections de la bibliothèque, le 'Type de section' est prédéfini selon les classifications habituelles (voir chapitre Querschnittsbibliothek). Les sections personnalisées sont attribuées au type 'Base'.
Méthode de fabrication
Pour les sections de bibliothèque, la méthode de fabrication du profil est affichée. Elle contrôle certaines directives de dimensionnement, par exemple les lignes d'encastrement des profils creux formés à froid.
Options
Désactiver la résistance au cisaillement
La prise en compte de la résistance au cisaillement entraîne une augmentation de la déformation en raison des forces de cisaillement. La déformation par cisaillement joue un rôle secondaire pour les profilés laminés et soudés. Cependant, pour les sections massives et les profilés en bois, il est recommandé de prendre en compte les rigidités au cisaillement pour le calcul de la déformation.
Désactiver la rigidité au gauchissement
La case de contrôle pour la prise en compte de la rigidité au gauchissement est accessible lorsque l'add-on d'analyse Torsion de gauchissement est activé dans les paramètres de base. Dans ce cas, vous pouvez contrôler si la rigidité au gauchissement de la section est appliquée dans le calcul avec sept degrés de liberté.
Rotation de la section
La rotation de la section décrit l'angle de rotation de la section. Vous pouvez définir l'angle de rotation α' dans l'onglet Rotation de la section.
Pour les sections non symétriques, cet onglet propose également des moyens de 'Miroir' le profil. Cela vous permet, par exemple, de placer une section en L dans la position correcte.
Si vous importez une section depuis la bibliothèque ou RSECTION, vous n'avez pas à vous préoccuper de l'angle de rotation de la section α'. RSTAB intègre automatiquement l'angle. Cependant, pour les profils définis par l'utilisateur, vous devez déterminer vous-même l'angle principal et ajuster ensuite la position via la rotation de la section.
Hybride
L'option 'Hybride' est accessible pour les sections de type 'Paramétrique - Épais II' ainsi que pour les profils RSECTION composés de plusieurs matériaux. Dans l'onglet Hybride, vous pouvez alors, par exemple, attribuer les propriétés des matériaux aux composants des sections en bois composées.
Modèle mince
Avec la case de contrôle 'Modèle mince', vous pouvez contrôler, pour les sections de type 'Normé - Acier' et 'Paramétrique - Mince', selon quelle théorie les valeurs de section sont déterminées. Par exemple, pour une section épaisse, les surfaces de cisaillement et le moment d'inertie en torsion sont déterminés par une méthode différente, car la solution analytique ne s'applique qu'aux sections minces.
Notation US pour les valeurs de section
Les symboles des valeurs de section varient selon les conventions européennes et américaines. Avec la case de contrôle, vous pouvez réguler si, par exemple, les moments statiques sont désignés par S ou Q.
Estimation des coûts
L'estimation des coûts est généralement effectuée avec les coûts du matériau attribué aux barres d'une section (voir chapitre Materialien). Si des paramètres spécifiques doivent s'appliquer à une section, vous pouvez définir séparément les coûts unitaires et les unités dans l'onglet Estimation des coûts.
Estimation des émissions de CO2
L'estimation des émissions de CO2 est également généralement basée sur le matériau de la section. Cependant, vous pouvez spécifier les émissions unitaires et les unités dans l'onglet Estimation des émissions de CO2 pour chaque section.
Lissage des contraintes pour éviter les singularités
Le lissage des contraintes est principalement destiné aux sections en bois composées pour éviter les singularités dans les zones de connexion. Les contraintes de cisaillement y provoquent souvent des pics de contraintes qui nuisent au dimensionnement. Cette fonction permet une meilleure répartition des contraintes.
Valeurs de section
Cette section indique les valeurs caractéristiques principales de la section. D'autres valeurs caractéristiques se trouvent dans l'onglet Valeurs de section.
Surfaces de section
Les surfaces de section sont subdivisées en surface totale 'Axial A' et en surfaces pour 'Cisaillement Ay' et 'Cisaillement Az'. La surface de cisaillement Ay est en relation avec le moment d'inertie Iz, la surface de cisaillement Az correspond à Iy.
Vous trouverez des informations sur la détermination des surfaces de cisaillement dans l'article spécialisé suivant :
Les surfaces de cisaillement influencent la déformation par cisaillement, qui devrait être prise en compte pour les barres courtes et massives. Si vous modifiez les surfaces de cisaillement, évitez des valeurs extrêmement petites : les surfaces de cisaillement sont dans le dénominateur d'équations, ce qui peut entraîner des problèmes numériques.
Moments d'inertie
Les moments d'inertie définissent la rigidité de la section face à la sollicitation par moments : Le moment d'inertie en torsion IT décrit la rigidité contre la torsion autour de l'axe longitudinal, les moments de surface du 2e ordre Iy et Iz décrivent les rigidités contre la flexion autour des axes locaux y et z. L'axe y est considéré comme l'axe "fort". Le moment de surface du 2e ordre pour le gauchissement Iω décrit la résistance à la déformation.
Pour les sections asymétriques, les moments d'inertie sont indiqués par rapport aux axes principaux u et v de la section. Les axes locaux de la section sont représentés dans le graphique de la section.
Vous pouvez ajuster les surfaces de section et les moments d'inertie par des facteurs que vous définissez comme 'Modification structurelle' spécifique à la section (voir chapitre Strukturmodifikationen).
Inclinaison des axes principaux
L'inclinaison des axes principaux décrit la position des axes principaux par rapport au système d'axes principaux standard des sections symétriques. Pour les profils asymétriques, il s'agit de l'angle α entre l'axe y et l'axe u (positif dans le sens horaire). Les axes principaux sont désignés par y et z pour les profils symétriques, par u et v pour les profils asymétriques (voir image Valeurs de section et axes).
L'inclinaison des axes principaux est déterminée selon l'équation suivante :
|
α |
Angle d’axe principal |
|
Iyz |
Moment d’inertie de surface bi-axial |
|
Iz |
Moment d’inertie autour de l’axe z |
|
Iy |
Moment d’inertie autour de l’axe y |
L'inclinaison des axes principaux des profils de bibliothèque n'est pas modifiable. Vous pouvez cependant faire pivoter la section selon un angle défini par l'utilisateur : Pour cela, activez dans la section 'Options' la case de contrôle 'Rotation de section' (voir section Rotation de section).
Dimensions (pour charges de température non uniformes)
Les dimensions en termes de largeur b et de hauteur h de la section sont nécessaires pour le calcul des charges de température.
RSECTION
Si une section a été créée avec RSECTION, vous pouvez ouvrir le programme de section et modifier la section avec le bouton .
Valeurs de section
L'onglet Valeurs de section répertorie en détail les valeurs caractéristiques de la section.
Les valeurs de section des profils paramétriques sont déterminées avec RSECTION.
Statistique
L'onglet Statistique donne un aperçu des barres dans le modèle qui utilisent la section. Le 'Poids total' peut être utilisé, par exemple, pour une liste d'acier ou une estimation des coûts.
Points
La géométrie de la section est définie par des points. Ils constituent également la base pour Lignes.
Les coordonnées des points de définition sont listées dans un tableau. Lorsque vous sélectionnez une ligne, ce point est affiché en rouge dans le graphique de la section. Pour les sections minces, les points de définition sont marqués par un symbole + sur les cloisons médianes. Les points de contrôle générés pour les arcs sont identifiés par un symbole de verrouillage avec +. Les points aux bords de la section résultent des épaisseurs des éléments.
Pour les arcs, dans la section 'Paramètres', vous pouvez lire les paramètres des arcs en plus des coordonnées des points.
Lignes
Les Points de la section sont connectés par des lignes, définissant ainsi la géométrie de la section par son contour. Les lignes constituent également la base pour Pièces.
Les points de définition des lignes ainsi que les types et longueurs de lignes sont listés dans un tableau. Lorsque vous sélectionnez une ligne, elle est mise en rouge dans le graphique de la section.
Pièces
À partir des lignes de contour de la section, une ou plusieurs pièces sont générées.
Pour chaque pièce de section, les lignes de définition, le matériau, la surface de section et la masse par longueur sont indiquées.
Points de contrainte
L'onglet Points de contrainte comprend jusqu'à quatre sous-onglets. Là, vous pouvez lire les coordonnées des points de contrainte, les moments statiques et les coordonnées de gauchissement avec les épaisseurs associées (pour les sections minces), ainsi que les contraintes unitaires calculées avec la théorie des couches minces TWA (pour les sections minces) et avec la méthode des éléments finis FEM.
Vous pouvez vérifier les distributions de section et de contrainte dans le graphique de la section : Cliquez dans la colonne de la valeur ou sélectionnez le type dans la liste sous le graphique.
Maillage EF
Le dernier onglet gère les paramètres pour le maillage EF, sur la base duquel les valeurs de section et les contraintes unitaires sont déterminées.
Les deux champs d'entrée offrent la possibilité d'influencer la discrétisation. Avec un facteur inférieur à 1, un maillage plus fin est généré ; avec un facteur supérieur à 1, un maillage plus grossier est obtenu. En général, aucun ajustement n'est nécessaire ici.
Estimation des coûts
L'onglet Estimation des coûts s'affiche si vous avez coché l'option Estimation des coûts dans l'onglet de base.
Si des paramètres ont déjà été définis pour une estimation des coûts pour le matériau d'une section, la case 'Adopter à partir du matériau' est activée par défaut. Cela permet d'appliquer les définitions des coûts unitaires par barre et évite les doubles entrées. Si vous souhaitez spécifier les coûts unitaires et unités pour certaines caractéristiques des barres séparément, désactivez la case à cocher.
Cochez les grandeurs caractéristiques de la section pertinentes pour l'estimation des coûts : poids, volume, surface ou longueur. Entrez dans la colonne 'Coût unitaire' la valeur qu'une unité de paramètre coûte. Dans la liste de la colonne 'Unité', diverses options de coûts unitaires sont disponibles.
Les valeurs pour le poids, le volume, la surface et la longueur indiquées dans la colonne 'Quantité' résultent des propriétés des barres auxquelles la section est attribuée.
Les 'Coûts' affichent le prix pour toutes les barres utilisées de la section. Ils représentent également le 'Coût total'. Si plusieurs sections sont activées pour l'estimation des coûts, vous pouvez également lire la part de la section en [%] des coûts totaux dans le coût total.
Estimation des émissions de CO2
L'onglet Estimation des émissions de CO2 s'affiche si vous avez coché l'option Estimation des émissions de CO2 dans l'onglet de base.
Si des paramètres pour une estimation des émissions de CO2 ont déjà été définis pour le matériau d'une section, la case 'Adopter à partir du matériau' est activée par défaut. Cela permet d'appliquer les définitions d'émission par barre et évite les doublons. Si vous souhaitez spécifier les émissions unitaires et unités pour certaines caractéristiques des barres séparément, désactivez la case à cocher.
Cochez les grandeurs caractéristiques de la section pertinentes pour l'estimation des émissions de CO2 : poids, volume, surface ou longueur. Entrez dans la colonne 'Émission unitaire' la valeur qu'une unité de la section produit en CO2. Dans la liste de la colonne 'Unité', divers types d'unités d'émission pour les équivalents CO2 sont disponibles.
Les valeurs pour le poids, le volume, la surface et la longueur indiquées dans la colonne 'Quantité' sont déterminées par les propriétés des barres auxquelles la section est attachée. L'Emissività est calculée à partir de ces valeurs et de l'émission unitaire.
L'Emissivité totale indique l'équivalent CO2 produit par toutes les barres de la section. De plus, le pourcentage d'émissions que cette section représente des émissions totales est affiché en [%]. L'Emission totale est calculée à partir de l'addition des émissions totales de chaque section.