Assemblage acier en 3D avec des éléments solides de RFEM, Pays-Bas

Projet Client

Client ADS-Ertner BV, Capelle aan den IJssel, Pays-Bas
Analyse de l'assemblage dans RFEM MSc Engineering bv, Doorwerth, Pays-Bas
Fabricant Severfield Europe B.V., Zevenbergen, Pays-Bas

La société ADS-Ertner a utilisé le logiciel IDEA StatiCa Connection pour un projet à Rotterdam afin d'analyser un assemblage acier. Le programme calcule les assemblages acier à l'aide de la méthode CBFEM, selon laquelle chaque section à parois minces est modélisée par une surface 2D avec des propriétés de matériau non-linéaires, des vis non-linéaires et des soudures non-linéaires. La société ADS-Ertner a dû utiliser de grands blocs dans le modèle d'assemblage pour transférer les charges. Ces blocs ne peuvent pas être modélisés correctement dans le logiciel IDEA StatiCa Connection si des plaques à parois minces sont utilisées.

Modélisation et analyse des contraintes dans RFEM

La société MSc Engineering a créé pour ADS-Ertner un modèle de calcul 3D avec des éléments solides finis pour vérifier l'assemblage acier dans RFEM. Cet assemblage spécial est un nœud avec six barres de connexion. Le poteau supérieur et les diagonales inférieures subissent des efforts normaux extrêmement importants qui proviennent de la structure préfabriquée en béton du bâtiment et provoquent une force de traction élevée dans la poutre horizontale latérale. Le modèle de calcul 3D dans RFEM a dû être généré afin de calculer les contraintes résiduelles dans le bloc en acier à parois épaisses d'une profondeur maximale de 450 mm. Dans le modèle de calcul, tous les éléments (poutres/blocs) ont été modélisés sous forme d'éléments solides. Les charges nodales ont été appliquées aux solides à l'aide de surfaces limites rigides placées à leur extrémité. Ces charges ont ainsi été réparties uniformément sur ces solides. Certaines poutres sont supportées par des surfaces limites semi-rigides inclinées.

Dans le modèle, le bloc agit comme un moyen de transfert des efforts normaux importants. Un bloc en acier à parois épaisses constitue une solution économique plus avantageuse qu'une série de plaques de renfort, qui doivent être soudées. Les résultats de l'analyse des contraintes dans RFEM ont été testés pour une contrainte d'acier de référence maximale admissible de 315 N/mm², ce qui correspond à une nuance d'acier S355 avec une épaisseur de plaque maximale de 100 mm. Les contraintes dans le bloc étaient considérablement plus faibles que les contraintes admissibles. 

La poutre latérale horizontale et l'appui étaient reliés par des platines d'about et des boulons. Ces platines d'about ont été modélisées avec des solides, tandis que des solides de contact ont servi à combler l'espace entre les platines d'about ou entre une platine d'about et un bloc. Les orifices des vis ont été modélisés sous forme d'ouvertures. Les vis sont des éléments rigides qui transmettent les efforts de traction et tranchants.

Le programme RFEM a été sélectionné pour effectuer la vérification car les solides peuvent y être calculés. L'équipe du professeur Wald, de l'Université de Prague, a utilisé RFEM pour vérifier le comportement des tôles fines dans le logiciel IDEA StatiCa Connection.


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RFEM Logiciel principal
RFEM 5.xx

Programme de base

Logiciel de calcul de structures aux éléments finis (MEF) pour les structures 2D et 3D composées de plaques, voiles, coques, barres (poutres), solides et éléments d'assemblage

Prix de la première licence
3 540,00 USD