Autodesk ROBOT STRUCTURAL ANALYSIS 2011 Manuel du propriétaire

Guide d’utilisation
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Mars 2010
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Autodesk Robot Structural Analysis 2011 - Guide d’Utilisation
Table des matières
TABLE DES MATIERES
1.
INFORMATIONS SUR LE PROGRAMME AUTODESK ROBOT STRUCTURAL ANALYSIS ........... 1
1.1.
1.2.
2.
CONFIGURATION MINIMALE REQUISE ................................................................................................... 1
LICENCES DU PROGRAMME AUTODESK ROBOT STRUCTURAL ANALYSIS ............................................... 3
INTRODUCTION .................................................................................................................................... 5
2.1. DESCRIPTION GENERALE DU LOGICIEL ................................................................................................ 5
2.2. TRAVAIL AVEC LE LOGICIEL ROBOT – PRINCIPES GENERAUX............................................................... 14
2.2.1. Système de bureaux .............................................................................................................. 14
2.2.2. Gestionnaire d’objets ............................................................................................................. 17
2.2.3. Menus déroulants, menu contextuel, barres d’outils ............................................................. 20
2.2.4. Préférences et Préférences de l’affaire ................................................................................. 23
2.2.5. Sélection et filtres .................................................................................................................. 26
2.2.6. Affichage des attributs et légende de la structure ................................................................. 29
2.2.7. Listes utilisées dans le logiciel ............................................................................................... 33
2.2.8. Caractéristiques communes des boîtes de dialogue (pointeur de la souris, calculatrices) ... 34
2.2.9. Conventions des signes......................................................................................................... 36
2.2.10.
Conventions des signes - barres ....................................................................................... 36
2.2.11.
Conventions des signes – éléments finis surfaciques ....................................................... 37
2.2.12.
Conventions des signes – éléments finis volumiques ....................................................... 39
2.2.13.
Liste de raccourcis clavier .................................................................................................. 40
2.3. MODE D’ACCROCHAGE DU POINTEUR ................................................................................................ 41
3.
PRINCIPES GENERAUX DE DEFINITION DU MODÈLE DE LA STRUCTURE ............................... 44
3.1. TYPES DE STRUCTURES ................................................................................................................... 44
3.2. DEFINITION DES LIGNES DE CONSTRUCTION ...................................................................................... 45
3.3. MODELE DE LA STRUCTURE - ELEMENTS DE TYPE BARRE ................................................................... 48
3.3.1. Noeuds, barres ...................................................................................................................... 48
3.3.2. Sections de barres et matériaux ............................................................................................ 53
3.3.3. Matériaux ............................................................................................................................... 65
3.3.4. Définition du profilé de la barre à plusieurs membrures - exemple ....................................... 67
3.3.5. Relâchements ........................................................................................................................ 68
3.3.6. Excentrements ....................................................................................................................... 71
3.3.7. Liaisons rigides ...................................................................................................................... 74
3.3.8. Nœuds compatibles ............................................................................................................... 76
3.3.9. Câbles .................................................................................................................................... 77
3.3.10.
Autres attributs des éIéments de type barre ...................................................................... 82
3.4. DEFINITION DU MODELE DE LA STRUCTURE - ELEMENTS FINIS SURFACIQUES 2D .................................. 85
3.4.1. Panneaux ............................................................................................................................... 85
3.4.2. Types d’éléments finis surfaciques ........................................................................................ 88
3.4.3. Emetteurs, raffinement et consolidation du maillage par éléments finis ............................... 95
3.4.4. Epaisseurs des panneaux ..................................................................................................... 99
3.5. DEFINITION DU MODELE DE LA STRUCTURE - ELEMENTS FINIS VOLUMIQUES 3D ................................. 102
3.5.1. Solides (structures volumiques)........................................................................................... 102
3.5.2. Description des éléments finis volumiques.......................................................................... 105
3.6. OPERATIONS SUR LES OBJETS 2D ET 3D ........................................................................................ 108
3.7. APPUIS ......................................................................................................................................... 115
3.7.1. Définition de l’appui inversé d’un angle ............................................................................... 118
3.7.2. Définition des appuis élastiques (sols stratifiés) .................................................................. 119
3.8. CHARGEMENTS ............................................................................................................................. 121
3.8.1. Combinaisons de charges ................................................................................................... 132
3.8.2. Pondérations ........................................................................................................................ 133
3.8.3. Charges roulantes ............................................................................................................... 139
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Autodesk Robot Structural Analysis 2011 - Guide d’Utilisation
3.9. CHARGES DE NEIGE ET VENT .......................................................................................................... 148
3.9.1. Charges de neige et vent 3D ............................................................................................... 151
3.9.2. Charges de vent sur les pylônes ......................................................................................... 152
3.9.3. Charges de neige et vent 3D ............................................................................................... 155
3.9.4. Vent sur construction à base polygonale (prisme) .............................................................. 157
3.9.5. Calcul de charges (charges prises à partir de la base de données) ................................... 159
3.9.6. Définition automatique des charges dues à la poussée du sol ........................................... 162
3.10.
NUMEROTATION (NŒUDS, BARRES, OBJETS)................................................................................ 166
3.11.
OPERATIONS D’EDITION .............................................................................................................. 167
3.12.
STRUCTURES TYPES .................................................................................................................. 168
3.13.
STRUCTURES PAR PHASES ......................................................................................................... 172
3.14.
BIBLIOGRAPHIE .......................................................................................................................... 173
4.
ANALYSE DE LA STRUCTURE ....................................................................................................... 177
4.1. LANCEMENT DES CALCULS DE LA STRUCTURE ................................................................................. 177
4.2. LES DIFFERENTS TYPES D’ANALYSE DISPONIBLES ............................................................................ 178
4.2.1. Tableau des résultats de l’analyse dynamique.................................................................... 194
4.3. DEFINITION D’UN NOUVEAU CAS OU MODIFICATION DU TYPE D’ANALYSE ............................................ 194
4.3.1. Exemple de la définition d’un cas d’analyse modale de la structure .................................. 203
4.3.2. Exemple de la définition d’un cas d’analyse sismique et spectrale ..................................... 203
4.4. REDEMARRER LES CALCULS ........................................................................................................... 205
4.5. VISUALISATIONS DU PROCESSUS DE CALCUL ................................................................................... 207
4.6. BIBLIOGRAPHIE ............................................................................................................................. 208
5.
EXPLOITATION DES RESULTATS.................................................................................................. 210
5.1.
5.2.
5.3.
5.4.
5.5.
5.6.
5.7.
5.8.
5.9.
5.10.
5.11.
5.12.
5.13.
5.14.
6.
ANALYSE GRAPHIQUE DES RESULTATS ............................................................................................ 211
TABLEAUX ..................................................................................................................................... 217
CARTOGRAPHIES POUR LES BARRES .............................................................................................. 221
CARTOGRAPHIES (PANNEAUX)........................................................................................................ 224
COUPES SUR PANNEAUX ................................................................................................................ 228
CARTOGRAPHIES POUR LES SOLIDES .............................................................................................. 233
COUPES SUR SOLIDES ................................................................................................................... 237
ANALYSE GRAPHIQUE DES CONTRAINTES ........................................................................................ 241
ANALYSE DES CONTRAINTES DANS LA STRUCTURE .......................................................................... 245
ANALYSE GLOBALE..................................................................................................................... 247
ANALYSE DETAILLEE .................................................................................................................. 250
LIGNES DE L’INFLUENCE ............................................................................................................. 256
RESULTATS REDUITS POUR LES PANNEAUX ................................................................................. 259
DIAGRAMMES ET TABLEAUX DE L’ANALYSE TEMPORELLE / ANALYSES AVANCEES ............................ 263
DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES...................................................................................... 269
6.1. DIMENSIONNEMENT ACIER / ALUMINIUM........................................................................................... 269
6.1.1. Analyse détaillée (norme Eurocode 3) ................................................................................ 282
6.1.2. Analyse détaillée (norme française CM66) .......................................................................... 286
6.1.3. Vérification des barres à plusieurs membrures (Eurocode 3 ou norme acier polonaise).... 289
6.1.4. Vérification des barres à plusieurs membrures (norme acier française CM66) .................. 293
6.1.5. Bibliographie (Dimensionnement des structures acier) ....................................................... 295
6.2. DIMENSIONNEMENT BETON ARME ................................................................................................... 296
6.2.1. Dimensionnement des poutres BA ...................................................................................... 302
6.2.2. Définition des poutres BA – mode interactif ........................................................................ 309
6.2.3. Dimensionnement des poteaux BA ..................................................................................... 312
6.2.4. Exemple de la génération des armatures du poteaux et des plans d’armatures ................ 316
6.2.5. Dimensionnement des semelles BA .................................................................................... 318
6.2.6. Dimensionnement des poutres/sol élastique BA ................................................................. 335
6.2.7. Dimensionnement des poutres-voiles BA............................................................................ 336
6.2.8. Plans d’exécution ................................................................................................................. 339
6.2.9. Dimensionnement barres BA ............................................................................................... 344
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Autodesk Robot Structural Analysis 2011 - Guide d’Utilisation
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6.2.10.
Bibliographie (Dimensionnement des structures BA) ...................................................... 355
6.3. VERIFICATION DES ASSEMBLAGES CHARPENTE METALLIQUE ............................................................ 356
6.4. CHARPENTE BOIS .......................................................................................................................... 366
6.4.1. Bibliographie (Dimensionnement des structures bois) ........................................................ 368
6.5. FERRAILLAGE DES PLAQUES ET COQUES ......................................................................................... 369
6.5.1. Méthode « analytique » ....................................................................................................... 385
6.5.2. Méthode de Wood et Armer................................................................................................. 386
6.5.3. Méthode NEN ...................................................................................................................... 388
6.5.4. Etat de contraintes complexe .............................................................................................. 389
6.5.5. Comparaison des méthodes ................................................................................................ 389
7.
CATALOGUES DE PROFILES POUR LES BARRES ..................................................................... 391
8.
MODULE SECTIONS ........................................................................................................................ 394
9.
IMPRESSIONS .................................................................................................................................. 400
9.1. NOTES DE CALCUL ......................................................................................................................... 400
9.2. COMPOSITION DE L’IMPRESSION ..................................................................................................... 400
9.2.1. Standard .............................................................................................................................. 404
9.2.2. Captures d’écran ................................................................................................................. 406
9.2.3. Modèles ............................................................................................................................... 407
9.2.4. Edition simplifiée .................................................................................................................. 408
9.3. MISE EN PAGE ............................................................................................................................... 410
10.
EXEMPLES .................................................................................................................................... 413
10.1.
STRUCTURE A BARRES - EXEMPLE AVEC L’UTILISATION DU SYSTEME DE BUREAUX DE ROBOT ......... 413
10.1.1.
Définition du modèle de la structure ................................................................................ 414
10.1.2.
Analyse de la structure..................................................................................................... 419
10.1.3.
Analyse des résultats ....................................................................................................... 419
10.1.4.
Dimensionnement acier ................................................................................................... 420
10.1.5.
Vérification assemblages acier ........................................................................................ 422
10.1.6.
Analyse des contraintes ................................................................................................... 423
10.2.
STRUCTURE A BARRES - EXEMPLE SANS L’UTILISATION DU SYSTEME DE BUREAUX DE ROBOT ......... 425
10.2.1.
Définition du modèle de la structure ................................................................................ 426
10.2.2.
Analyse de la structure..................................................................................................... 434
10.2.3.
Analyse des résultats ....................................................................................................... 435
10.2.4.
Dimensionnement béton armé avec la prise en compte de la torsion ............................. 436
10.2.5.
Dimensionnement poteaux BA ........................................................................................ 438
10.2.6.
Dimensionnement des barres BA .................................................................................... 440
10.3.
PLAQUE EN BETON ARME ............................................................................................................ 442
10.3.1.
Définition du modèle de la structure ................................................................................ 442
10.3.2.
Analyse de la structure et affichage des résultats de calculs .......................................... 451
10.3.3.
Calcul du ferraillage théorique ......................................................................................... 453
10.3.4.
Calcul du ferraillage réel .................................................................................................. 455
10.4.
EXEMPLES DE DEFINITION DE LA STRUCTURE A L’AIDE DES OPTIONS EXTRUSION ET REVOLUTION ... 462
10.4.1.
Silo ................................................................................................................................... 462
10.4.2.
Tour de refroidissement ................................................................................................... 469
10.4.3.
Pipeline............................................................................................................................. 472
10.4.4.
Antenne ............................................................................................................................ 475
10.4.5.
Structure axisymétrique ................................................................................................... 477
10.5.
EXEMPLE DE L’ETUDE D’UN PORTIQUE PLAN ................................................................................ 480
10.5.1.
Définition du modèle de la structure ................................................................................ 481
10.5.2.
Définition des cas de charge et des charges ................................................................... 482
10.5.3.
Définition des charges de neige et vent ........................................................................... 484
10.5.4.
Analyse de la structure..................................................................................................... 485
10.5.5.
Analyse détaillée .............................................................................................................. 485
10.5.6.
Dimensionnement de la structure .................................................................................... 487
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10.5.7.
Analyse globale ................................................................................................................ 491
10.5.8.
Dimensionnement des assemblages acier ...................................................................... 493
10.5.9.
Composition de l’impression ............................................................................................ 494
10.6.
EXEMPLE DE DEFINITION DES CHARGES ROULANTES POUR UNE STRUCTURE PLANE ...................... 496
10.6.1.
Définition du modèle de la structure ................................................................................ 497
10.6.2.
Analyse de la structure..................................................................................................... 506
10.6.3.
Présentation du convoi et du cas de charge roulante ...................................................... 506
10.6.4.
Analyse des résultats ....................................................................................................... 507
10.6.5.
Lignes de l’influence......................................................................................................... 508
10.7.
HALLE INDUSTRIELLE (PONT ROULANT – CHARGE ROULANTE) ....................................................... 511
10.7.1.
Définition du modèle de la structure ................................................................................ 512
10.7.2.
Analyse de la structure..................................................................................................... 527
10.7.3.
Dimensionnement de la structure .................................................................................... 530
10.7.4.
Ligne d’influence .............................................................................................................. 534
10.8.
PONT (CHARGE ROULANTE ET ANALYSE TEMPORELLE) ................................................................. 537
10.8.1.
Définition du modèle de la structure ................................................................................ 540
10.8.2.
Analyse de la structure..................................................................................................... 556
10.8.3.
Exploitation des résultats ................................................................................................. 556
10.8.4.
Dimensionnement des barres de la structure .................................................................. 558
10.8.5.
Analyse temporelle de la structure ................................................................................... 566
10.9.
MASSIF ENCASTRE ..................................................................................................................... 571
10.9.1.
Définition du modèle de la structure ................................................................................ 572
10.9.2.
Base inférieure du massif encastré .................................................................................. 574
10.9.3.
Poteaux ............................................................................................................................ 576
10.9.4.
Base supérieure du massif encastré ................................................................................ 577
10.9.5.
Définition des appuis ........................................................................................................ 579
10.9.6.
Génération du maillage .................................................................................................... 581
10.9.7.
Définition des charges...................................................................................................... 585
10.9.8.
Analyse de la structure..................................................................................................... 588
10.9.9.
Présentation des résultats en forme des cartographies .................................................. 588
10.10. EXEMPLE DE DEFINITION DE LA STRUCTURE A BARRES SUIVANT LA NORME EUROCODE 3 ............... 590
10.10.1. Définition du modèle de la structure ................................................................................ 591
10.10.2. Analyse élasto- plastique ................................................................................................. 601
10.11. EXEMPLE DE MODELISATION DE LA STRUCTURE A BARRES AVEC LES MASSES AJOUTEES ................ 604
10.11.1. Définition du modèle de la structure ................................................................................ 605
10.11.2. Calculs et analyse des résultats....................................................................................... 614
11.
ANNEXES ...................................................................................................................................... 618
11.1.
ELEMENTS DE TYPE BARRE DANS L'ANALYSE NON-LINEAIRE DISPONIBLE DANS LE LOGICIEL ROBOT 618
11.2.
CONVERSION DES CHARGES EN MASSES ..................................................................................... 627
11.3.
TYPES D’INSTABILITE DANS ROBOT ............................................................................................. 632
11.4.
EXEMPLES DE GENERATION DU MAILLAGE PAR ELEMENTS FINIS SURFACIQUES .............................. 633
11.4.1.
Méthode de Coons ........................................................................................................... 633
11.4.2.
Méthode de Delaunay et de Kang ................................................................................... 640
11.4.3.
Exemples de l’utilisation de la consolidation et du raffinement du maillage .................... 649
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1. INFORMATIONS SUR LE PROGRAMME
ROBOT STRUCTURAL ANALYSIS
AUTODESK
1.1. Configuration minimale requise
Pour pouvoir travailler avec le logiciel Autodesk Robot Structural Analysis 2011 (Robot), la
configuration requise est la suivante :
Systèmes 32-bits :
MATERIELLE / LOGICIELLE
CONFIGURATION REQUISE
REMARQUES
système d’exploitation
Microsoft® Windows Vista® 32bits ou 64-bits
Windows XP Pro (+SP 2) est
recommandé
Microsoft® Windows® XP SP2
Pro
Microsoft® Windows 7
Processeur
Intel Pentium IV (ou supérieur) 3 Intel® Core2 Duo 3 GHz ou
GHz;
les
systèmes supérieur est recommandé
multiprocesseurs
et
les
processeurs à deux noyaux sont
gérés
Mémoire vive
3 Go de mémoire vive
Disque dur
environ 5 Go d’espace libre sur pour les utilisateurs avancés, 10
le disque après l’installation
Go d’espace libre sur le disque
après
l’installation
est
recommandé
Affichage - résolution
1280x1024 True Color
3 Go de mémoire vive
recommandée : 1600x1200 ou
supérieur et la carte graphique
avec OpenGL 1.4 ou supérieur
et DirectX 9 ou supérieur
Internet
nécessaire pour l’enregistrement
de la licence
DVD-ROM
nécessaire seulement pendant
l’installation du logiciel.
Systèmes 64-bits :
MATERIELLE / LOGICIELLE
CONFIGURATION REQUISE
REMARQUES
système d’exploitation
Microsoft® Windows Vista® 64- Microsoft® Windows® XP x64
bits
Pro recommandé
Microsoft® Windows® XP x64
Pro
Microsoft® Windows 7 64-bits
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Processeur
Intel Pentium IV (ou supérieur) 2 Intel® Core 2 Duo 2.4 GHz
GHz ; les systèmes multithreads recommandé
et les processeurs à double
noyaux
Mémoire vive
4 Go de mémoire vive
Disque dur
environ 500 Go d’espace libre pour les utilisateurs avancés, 10
sur le disque dur après Go d’espace libre sur le disque
l’installation
dur après l’installation
Affichage - résolution
1280x1024 True Color
8 Go de
recommandé
mémoire
vive
recommandée : 1600x1200 ou
supérieure et la carte graphique
avec Open GL 1.4 ou supérieur
et DirectX 9 ou supérieur
Internet
nécessaire
pour
l’enregistrement de la licence
DVD
nécessaire uniquement pendant
l’installation du logiciel.
Pour que les notes de calcul soient correctement imprimées à partir de Robot, un éditeur permettant
de lire les fichiers au format *.rft (Rich Text Format) doit être installé sur votre disque dur. L’un de ces
éditeurs est par exemple MS Word version 6.0 (ou supérieure) et WordPad qui est installé par défaut
avec le système Windows.
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1.2. Licences du programme Autodesk Robot Structural
Analysis
Le programme Autodesk Robot Structural Analysis peut être lancé avec les licences suivantes :
- standard
- professionnelle.
La licence professionnelle contient toutes les options disponibles dans le logiciel Autodesk Robot
Structural Analysis.
En version standard (en comparaison à la version professionnelle), les limitations suivantes ont été
adoptées :
•
le nombre de nœuds/d’éléments = 7000
•
le nombre d’éléments de type barre = 3000
•
le nombre de panneaux = 7000
•
le nombre d’éléments finis (surfaciques / volumiques) = 7000
•
le type de structure inaccessible - Structures volumiques
•
les types d’analyse de la structure inaccessibles :
−
−
−
−
−
−
•
l’analyse harmonique
l’analyse temporelle (linéaire et non-linéaire)
l’analyse Push-over
l’analyse élasto-plastique des barres
l’analyse Footfall
l’analyse Frequency Response Functions
les types d’éléments de la structure inaccessibles :
− les éléments de type câble
− les diagrammes avancés.
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2. INTRODUCTION
2.1. Description générale du logiciel
Le logiciel Robot est un progiciel CAO/DAO destiné à modéliser, analyser et dimensionner les
différents types de structures. Robot permet de modéliser les structures, les calculer, vérifier les
résultats obtenus, dimensionner les éléments spécifiques de la structure ; la dernière étape gérée par
Robot est la création de la documentation pour la structure calculée et dimensionnée.
Les caractéristiques principales du progiciel Robot sont les suivantes :
•
la définition de la structure réalisée en mode entièrement graphique dans l’éditeur conçu à cet
effet (vous pouvez aussi ouvrir un fichier, p. ex. au format DXF et importer la géométrie d’une
structure définie dans un autre logiciel CAO/DAO),
•
la possibilité de présentation graphique de la structure étudiée et de représentation à l’écran des
différents types de résultats de calcul (efforts internes, déplacements, travail simultané en
plusieurs fenêtres ouvertes etc.),
•
la possibilité de calculer (dimensionner) une structure et d’en étudier simultanément une autre
(architecture multithread),
•
la possibilité d’effectuer l’analyse statique et dynamique de la structure,
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•
la possibilité d’affecter le type de barres lors de la définition du modèle de la structure et non pas
seulement dans les modules métier (très utile pour accélérer le dimensionnement),
•
la possibilité de composer librement les impressions (notes de calcul, captures d’écran,
composition de l’impression, copie des objets vers d’autres logiciels).
Le logiciel Robot regroupe plusieurs modules spécialisés dans chacune des étapes de l’étude de la
structure (création du modèle de structure, calcul de la structure, dimensionnement). Les modules
fonctionnent dans le même environnement.
Après le lancement du logiciel Robot (pour ce faire, cliquez sur l’icône appropriée affichée sur le
bureau ou sélectionnez la commande appropriée dans la barre des tâches), il s'affiche la fenêtre dans
laquelle vous pouvez :
1. choisir le projet existant de la structure (option Projets) :
- il est possible de sélectionner l'une des affaires précédemment éditées
- vous pouvez choisir une affaire enregistrée sur le disque dur (option Ouvrir affaire)
2. commencer le travail avec une nouvelle affaire (option Nouvelle affaire)
- il est possible de sélectionner l'un des types des structures par défaut (conception d'un
bâtiment, d'une plaque, coque ou portique 3D) utilisés pour les dernières affaires
- vous pouvez choisir un nouveau type de projet (option Avancé…) :
Après la sélection de l'option Avancé…, la fenêtre représentée ci-dessous est affichée. Dans cette
fenêtre, vous pouvez définir le type de la structure à étudier, ouvrir une structure existante ou charger
le module permettant d’effectuer le dimensionnement de la structure.
ATTENTION : Lors du premier lancement de Robot, le rapport d’installation est généré. Le rapport
contient les informations sur le logiciel Robot. La génération du rapport d’installation
peut demander un certain temps. Une fois la génération terminée, le logiciel affichera le
traitement de texte dans lequel le rapport généré sera présenté.
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La signification des icônes (pour lesquels une info-bulle est affichée si vous positionnez le pointeur sur
l’icône) affichés dans la fenêtre représentée ci-dessus est la suivante :
•
les douze premières icônes servent à sélectionner le type de structure :
Etude d’un Portique Plan
Etude d’une Coque
Etude d’un Treillis Plan
Etude en Contraintes Planes
Etude d’un Grillage
Etude en Déformations Planes
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Etude d’un Treillis Spatial
Etude d’une Structure Axisym.
Etude d’un Portique Spatial
Modélisation en Volumiques
Etude d’une Plaque
Conception d’un bâtiment
Le bâtiment n’est un type de la structure, mais uniquement un modèle permettant une définition plus
facile de ce type de structure. Les coordonnées et les degrés de liberté nodaux disponibles pour le
bâtiment sont identiques comme pour les plaques planes et courbes.
NOTE :
Dans le type de structure axisymétrique, le solide de révolution est modélisé à l'aide
de la coupe verticale plane par le solide (voir la figure ci-dessous). On admet que l'axe
global Z est un axe vertical du solide. L'utilisateur définit la moitié de la coupe du coté
positif de l'axe X. Pour indiquer la position de l'axe vertical de la coupe dans la
structure axisymétrique, la vue de la structure contient les lignes de construction
auxiliaires aux coordonnées X=0.
NOTE :
Il est impossible d’associer les modèles des structures par barres spatiaux (de type
portique 3D) avec les types des structures suivants : plaque, déformation et contrainte
planes.
NOTE :
Pour deux types de structures (déformation plane et structure axisymétrique), la
dimension transversale est toujours prise comme 1 m, indépendamment de l’unité de
longueur définie dans la boîte de dialogue Préférences de l’affaire. Cela veut dire
qu’un fragment de la structure d’une épaisseur de 1 mètre est modélisé. Cela
influence l’interprétation des charges et des réactions.
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•
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les icônes suivantes servent à :
dimensionnement des éléments des structures BA
dimensionnement assemblages acier
étude des profilés des barres (pleins ou à parois minces)
création d'une structure type simple.
Après la sélection de l’une de ces options, les paramètres du logiciel Robot sont adaptés aux
fonctions du module réglementaire sélectionné ou au type de structure sélectionné. En fonction de
l’objectif et du mode de fonctionnement du module, le logiciel affiche soit la fenêtre de l’éditeur
graphique dans laquelle vous pouvez effectuer la saisie, soit le bureau spécifique adapté aux fonctions
du module (cela concerne les modules métier).
Les éléments principaux de l’écran sont représentés sur la figure ci-dessous, ils sont identiques pour
la plupart des bureaux (celui-ci est le bureau de démarrage standard) :
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Le bureau Démarrage se divise en plusieurs parties :
•
la barre de titre sur laquelle les informations de base concernant l’affaire actuelle sont affichées
(nom du projet, informations sur l’état des calculs de la structure : résultats actuels, non actuels,
calculs en cours,
•
les menus déroulants, les barres d’outils (y compris la barre d’outils affichée à droite de l’écran,
qui regroupe les icônes le plus souvent utilisés) et la liste de sélection des bureaux prédéfinis du
logiciel Robot,
•
la liste de sélection de nœuds, barres, cas de charges et modes propres,
•
la boîte de dialogue Gestionnaire d’objets disponible à gauche de l’écran (cette boîte de
dialogue peut être fermée pour augmenter la zone graphique du logiciel servant à définir la
structure) - NOTE : pour une meilleure lisibilité de la capture d’écran présentée ci-dessous, la
boîte de dialogue Gestionnaire d’objets n’est pas affichée
•
la zone graphique (fenêtre de l’éditeur graphique) qui sert à modéliser et visualiser la structure,
•
la barre d’outils disponible au-dessous de la zone graphique ; elle contient les icônes permettant
d’afficher sur l’écran : les numéros de nœuds/barres, les symboles des appuis, les croquis des
profilés, les symboles et les valeurs des charges et des déformations de la structure pour le cas
de charge donné
•
la zone d’état se trouvant dans la partie inférieure de la fenêtre du logiciel Robot affiche les
informations suivantes : noms des fenêtres d’édition ouvertes (ou les visionneuses), coordonnées
de la position du pointeur, unités utilisées et un groupe d’icônes sur lequel vous pouvez cliquer
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pour ouvrir les boîtes de dialogue de gestion les plus importantes ou consulter les informations à
propos des ressources disponibles (Affichage des attributs, Mode d’accrochage, cf. fonctions
expliquées ci-dessous).
Les fonctions des icônes affichées dans la partie gauche en bas de l’écran sont les suivantes :
sélection du Mode d’accrochage du pointeur (cf. paragraphe 2.5.),
ouverture de la boîte de dialogue Affichage des attributs (cf. paragraphe 2.2.5.),
rétablissement des attributs à afficher par défaut.
Dans le cas où vous définiriez la structure volumique, le logiciel affiche trois icônes supplémentaires
dans la partie inférieure de l’écran :
rien
ombrage
ombrage rapide
La partie supérieure de l’écran affiche l’outil de navigation ViewCube permettant de faire pivoter et
d’orienter le modèle de la structure. La sélection d’une face, d’une arête ou d’un angle du ViewCube
permet de faire pivoter rapidement le modèle selon l’orientation voulue. De plus, en cliquant sur le
ViewCube et en maintenant le bouton de la souris enfoncé, vous pouvez faire pivoter le modèle dans
la direction de votre choix.
L’option ViewCube est disponible à partit du menu Affichage / ViewCube - propriétés.
Le ViewCube fournit 26 zones définies sur lesquelles vous pouvez cliquer pour changer la vue
courante d'un modèle. Ces zones sont réparties en trois catégories : coin, arête et face. Sur ces 26
zones définies, 6 d'entre elles représentent les vues orthogonales standard d'un modèle : haut, bas,
avant, arrière, gauche et droite. Ces vues sont définies en cliquant sur l'une des faces du ViewCube.
Les 20 zones restantes (8 coins, 12 arêtes) servent à accéder à des vues inclinées d'un modèle.
Sur les zones du cube ViewCube, vous pouvez faire un simple ou un double clic (la division en zones :
A et B) :
• un simple clic sur la zone B : la projection profonde d’un plan/d’une vue 2D/3D
• un double clic sur la zone B : la projection d’un plan
• un simple clic sur la zone A : la vue 3D.
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Pour réorienter la vue d'un modèle, vous pouvez non seulement cliquer sur une zone définie du
ViewCube, mais également cliquer et faire glisser le ViewCube. Vous pouvez ainsi réorienter la vue du
modèle et la définir à un point de vue personnalisé autre que l'un des 26 points de vue prédéfinis
disponibles.
Lorsque vous visualisez un modèle à partir de l'une des vues de face, deux icônes supplémentaires
s'affichent près du ViewCube :
•
- flèches de rotation permettent la rotation de la vue courante de 90 degrés dans la
direction positive ou négative autour du centre de la vue
•
- les triangles situés par un de chaque côté du ViewCube permettent la rotation de la vue
courante pour afficher la vue d’une des surfaces adjacentes
•
l’icône permettant de revenir à la vue de début du modèle.
Le ViewCube utilise aussi la boussole pour indiquer la direction définie pour le modèle. Pour modifier
le point de vue du modèle, il faut cliquer sur la direction disponible sur la boussole (N, E, S, O).
Dans le coin inférieur droit, les options servant à configurer la visibilité de la structure sont disponibles.
Elles permettent de sélectionner un fragment de la structure à afficher à l’écran. Il est également
possible d’ajuster le degré de visibilité des autres fragments de celle-ci.
Pour développer l’option Vue, il faut placer le curseur sur celle-ci ; quatre glissières sont affichées (cf.
la figure ci-dessous).
Les trois premières sont ce qu’on appelle Plans coupants dont les couleurs signifient respectivement
les directions du système de coordonnées :
• bleu - axe X
• vert - axe Y
• rouge - axe Z.
Chaque glissière est munie de deux boutons (à gauche et à droite) qui permettent de déplacer les
plans de délimitation parallèles aux plans globaux du repère.
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L‘option sert à sélectionner le plan dans lequel la vue de la structure étudiée doit être présentée.
L’option est disponible après un clic sur l’icône située dans l’angle inférieur gauche de l’écran,
).
représentant le plan de travail (par l’exemple
Après la sélection de cette option, le logiciel affiche la boîte de dialogue représentée sur la figure cidessous :
Vous pouvez sélectionner le travail :
•
dans la vue 2D (bouton 2D)
•
dans la vue 2D spatiale (bouton 2D/3D)
•
dans l’espace tridimensionnel (bouton 3D).
Si vous cliquez sur les boutons 2D ou 2D/3D, la liste de sélection située sous ces boutons devient
disponible, de même, sont disponibles deux boutons Δ et ∇ (les mêmes boutons sont également
disponibles sur l’icône affichée dans le coin inférieur gauche de la fenêtre principale de ROBOT). Un
clic sur les boutons Δ (∇) entraîne la sélection d’un niveau précédent ou suivant des lignes de
construction définies (le ”niveau” désigne les lignes de construction définies pour l’axe Z, Y ou Z).
Dans la liste de sélection, vous pouvez sélectionner un niveau existant quelconque de lignes de
construction (l’identification est également possible suivant le nom de ligne de construction).
Après la sélection de l’option 2D/3D, les boutons XY, XZ et YZ deviennent disponibles, ces boutons
permettent de sélectionner le plan de travail. La liste de sélection, située au dessous de ces boutons,
contient toutes les vues de la structure disponibles (vue de dessus, de dessous etc..; les vues SW,
SE, NW, NE sont des vues isométriques, pour lesquelles le point de l’observation est situé,
respectivement au sud-ouest, sud-est, nord-ouest et nord-est.
ATTENTION : Les informations données dans le champ affiché en bas de l’écran dépendent du
module dans lequel l’utilisateur travaille (des informations légèrement différentes seront
données dans les modules de dimensionnement des structures en béton armé, par
exemple).
Si, dans la fenêtre de l’assistant, vous sélectionnez un des icônes relatives aux modules métier
(dimensionnement BA, dimensionnement acier, dimensionnement des assemblages acier), le logiciel
ouvre le jeu de fenêtres et de tableaux prédéfini adapté aux fonctionnalités du module. (Pour obtenir
plus d’informations relatives au système de bureaux prédéfinis disponible dans Robot, veuillez-vous
référer au chapitre 2.2.1.)
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2.2. Travail avec le logiciel Robot – principes généraux
Nous vous conseillons vivement de prendre connaissance des règles de base régissant le
fonctionnement du logiciel Robot :
•
Les nouveaux nœuds sont créés de façon automatique lors de la définition des barres. Si vous
créez une barre basée sur des nœuds existants, les nouveaux nœuds ne seront pas créés.
•
La suppression d’un élément ne supprime pas les nœuds relatifs.
•
Lors de l’affectation d’un attribut (appui, section, charge, épaisseur du panneau etc.), vous pouvez
définir ses propriétés et ensuite sélectionner les barres/nœuds/panneaux/solides successifs
auxquels vous voulez l’affecter. Parfois, il est commode de changer cet ordre d’opérations et
effectuer la sélection avant de définir l’attribut (c’est ce qu’on appelle «effectuer une sélection
préalable»). Si vous procédez de cette manière, l’attribut défini sera affecté aux
barres/nœuds/panneaux/solides sélectionnés précédemment.
•
Le type de barre utilisé lors du dimensionnement des éléments de la structure et contenant les
paramètres réglementaires peut être affecté dès l’étape de définition de la structure (poteau,
poutre, etc.).
•
Certaines opérations d’édition ne peuvent pas être annulées.
2.2.1.
Système de bureaux
Le logiciel Robot dispose d’un mécanisme de bureaux prédéfinis qui facilite l’étude des structures.
Les bureaux de Robot sont des jeux de boîtes de dialogue, champs d’édition et de tableaux dont la
disposition est prédéfinie et dont la fonction est d’optimiser la réalisation d’un type d’opération
spécifique. Les bureaux disponibles dans le logiciel Robot ont été créés pour vous faciliter l’exécution
des opérations dont la fonction est de définir, calculer et dimensionner la structure. Afin d’assurer la
stabilité des bureaux prédéfinis, les boîtes de dialogue et les tableaux ouverts de façon automatique
lors de l’ouverture du bureau ne peuvent pas être fermés. La disposition des fenêtres et des boîtes de
dialogue appartenant au bureau est enregistrée quand vous fermez le bureau, c’est à dire quand vous
passez au bureau suivant. Lorsque vous appellerez à nouveau le bureau, la disposition que vous
aviez définie sera restaurée.
Les bureaux prédéfinis dans Robot sont disponibles dans la zone de liste affichée dans la partie
supérieure de la fenêtre du logiciel (cf. la figure ci-dessous).
Après un clic sur le champ de sélection des bureaux, la liste des bureaux est affichée. Si vous avez
sélectionné un des modules standard du logiciel Robot (par exemple Poutres BA), la liste ne contient
pas les bureaux prédéfinis qui ne concernent pas l’étude d’exécution des poutres BA.
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Remarque : Les bureaux prédéfinis sont rassemblés dans des groupes de bureaux (Modélisation,
Résultats, etc.).
Dans le logiciel Robot, le mécanisme de bureaux prédéfinis a été créé afin de rendre la définition de
la structure plus facile et plus intuitive. Evidemment, vous n’êtes pas obligé d’utiliser le mécanisme. En
effet toutes les opérations effectuées dans le logiciel Robot peuvent être réalisées sans recourir aux
bureaux définis.
Le système de bureaux permet de passer aux étapes successives de la création du modèle de la
structure :
• Modèle de la structure - la définition des nœuds, barres, panneaux, appuis, charges composant le
modèle de la structure
• Résultats - la consultation des résultats obtenus pendant l'analyse de la structure (diagrammes
sur barres, cartographies sur dalles, analyse détaillée, etc.)
• Modules destinés à dimensionner les éléments de la structure :
- Dimensionnement Acier (la vérification réglementaire des éléments des structures acier)
- Dimensionnement Bois (la vérification réglementaire des éléments des structures bois)
- Dimensionnement Béton Armé : les calculs du ferraillage théorique (requis) et la génération du
ferraillage réel
• Modules additionnels (Définition des Profilés, Plans d'exécution).
La figure ci-dessous présente l'aspect de l'écran du logiciel après la sélection du bureau BARRES :
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1. la zone de l’éditeur graphique dans laquelle vous pouvez définir la structure,
2. la boîte de dialogue Barres dans laquelle vous pouvez définir les barres successives formant la
structure (évidemment, pour les autres bureaux vous aurez des boîtes de dialogue différentes),
3. le tableau (feuille de calcul) dans lequel le logiciel affiche toutes les informations sur les barres
définies (dans les autres bureaux, vous aurez les informations sur les autres objets tels que
nœuds, charges, appuis etc.). Ce tableau vous permet de modifier les données saisies, vous
pouvez aussi copier le contenu du tableau vers un tableur (par exemple MS Excel).
En sélectionnant les bureaux successifs proposés par le logiciel Robot, vous pouvez, de façon simple,
définir, calculer et dimensionner une structure. Après le dimensionnement de la structure, la
modification de certaines barres peut s’avérer nécessaire (par exemple par la modification de la
section) ; ceci nécessitera le recalcul de la structure entière. Le système de bureaux prédéfinis facilite
considérablement et accélère l’accomplissement des étapes successives de l’étude de la structure :
analyse, dimensionnement et modification de la structure dimensionnée.
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2.2.2.
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Gestionnaire d’objets
Le Gestionnaire est un outil permettant de gérer les éléments (objets) définis dans un projet crée à
l’aide du logiciel Robot. Par défaut, la boîte de dialogue du Gestionnaire se trouve à gauche de la
fenêtre principale du logiciel, à côté de la zone de définition graphique du modèle.
Le Gestionnaire peut être affiché sur l’écran (et fermé) :
- après la sélection de l’option du menu Fenêtre / Gestionnaire
un clic sur l’icône
Le Gestionnaire permet :
•
la présentation du contenu de l’affaire dans l’ordre logique
•
la sélection des éléments auxquels vous voulez affecter une commande spécifique
•
la présentation et la modification des propriétés des éléments de l’affaire (éléments simples ou
objets complets)
•
filtrage des éléments (objets) du modèle
•
la création et la gestion de la documentation de l’affaire.
La largeur de la boîte de dialogue Gestionnaire d’objets est ajustée de façon à laisser assez de
place pour la zone de définition graphique du modèle.
La boîte de dialogue se compose de quelques éléments liés par sujet embrassant la totalité des
questions relatives à la conception de la structure :
-
Gestionnaire d’objets (onglet Géométrie)
-
Dimensionnement des assemblages acier
-
Gestionnaire de composants BA
-
Gestionnaire - traitement des résultats.
Pour basculer entre les onglets, il faut cliquer sur l’icône appropriée disponible dans la partie inférieure
de la boîte de dialogue.
Onglet Gestionnaire d’objets
L’onglet Modèle sert à effectuer les opérations globales sur les objets sélectionnés de la structure. Il
permet de définir les objets et de les regrouper hiérarchiquement suivant le sujet. Il se compose de
deux onglets : Géométrie et Groupes.
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Onglet Géométrie
L’onglet se compose des parties suivantes :
•
la partie supérieure de la boîte de dialogue contient les champs permettant de visualiser et de
sélectionner les objets ainsi que de les filtrer par types
•
la partie inférieure présente les propriétés des objets sélectionnés plus haut.
Affichage / sélection
La partie supérieure de l’onglet Modèle du Gestionnaire, servant à visualiser et à sélectionner les
objets, comprend l’onglet Géométrie.
L’onglet Géométrie permet la consultation de tous les objets de la structure regroupés par types
(nœuds, barres, panneaux, solides, etc.) et la sélection des objets sont les propriétés voulues peuvent
être affichées et modifiées.
Les objets appartenant aux étages se trouvent au-dessous des étages définis. Le Gestionnaire permet
donc aussi une navigation plus facile sur les étages (la configuration de l’étage actif - la limitation du
travail à un étage voulu), une édition des paramètres des étages (le nom, le niveau, la hauteur, la
couleur et la liste des objets appartenant à un étage).
Le Gestionnaire offre quelques opérations sur les étages facilitant le travail avec le modèle de la
structure (Définition de l’étage actif, Filtrage des étages de la structure, Ajout des étages, Copie des
étages, Copie du contenu de l’étage, suppression de l’étage).
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Un clic sur l’icône
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permet de filtrer la liste des objets affichés dans la boîte de dialogue
permet de filtrer la liste des
Gestionnaire (étages, nœuds, barres, panneaux). Un clic sur l’icône
objets à partir de la sélection des objets effectuée.
Les options permettant d’ajouter / supprimer un dossier sont aussi disponibles dans le menu
contextuel qui s’affiche après un clic sur le bouton droit de la souris. De plus, il continent les options
permettant de trier, de filtrer, de rechercher, de sélectionner et de régénérer les éléments qui se
trouvent sur l’onglet Géométrie.
Propriétés – la partie inférieure du Gestionnaire
Le bloc Propriétés s’affiche sur plusieurs onglets du Gestionnaire et sur chacun d’eux, il peut
fonctionner indépendamment et afficher les données d’une façon différente.
Les options disponibles dans cette partie de la boîte de dialogue servent à consulter et à éditer les
attributs des objets sélectionnés dans la partie supérieure du Gestionnaire. Le bloc Propriétés offre la
possibilité de regrouper les attributs par catégorie et, en résultat, de les cacher dans les sousarborescences.
Onglet Groupes
L’onglet Groupes permet de regrouper d’une façon arbitraire les objets de la structure (nœuds, barres,
panneaux ou objets auxiliaires). Dans le cadre d’un groupe, vous pouvez créer une hiérarchie
arbitraire qui facilitera le travail avec le modèle de la structure, et ensuite utiliser les groupes pour une
sélection rapide ou un aperçu facile des groupes sélectionnés.
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Vous pouvez soumettre les groupes à des opérations booléennes de base ; de plus, dans une
sélection, une sélection quelconque effectuée au préalable peut être prise en compte. Les opérations
booléennes disponibles sont :
= union - la sélection embrasse les éléments de tous les groupes ; si vous choisissez l’option Unir
avec la sélection existante, les objets choisis seront ajoutés à la liste de sélection
= intersection - la liste des sélections embrasse la partie commune de groupes choisis ; si vous
avez coché l’option Intersection des groupes et de la sélection courante, la sélection englobe les
éléments présents dans les groupes et les objets choisis
= différence - fonctionne sur le principe d’inversion : la sélection comprend les objets hors les
groupes choisis (si l’option Soustraire de tous les éléments) ou ceux appartenant à une sélection
précédente et pas présents dans les groupes choisis (l’option Soustraire de la sélection actuelle)
L’onglet Assemblages acier du Gestionnaire a été présenté dans le chapitre 6.4 Dimensionnement
des Assemblages acier, par contre, l’onglet Composants BA dans le chapitre 6.2 Dimensionnement
des éléments BA.
Onglet Traitement des résultats du Gestionnaire
L’onglet Traitement des résultats sert à gérer le traitement des résultats pour les structures de type
plaque et coque et les structures volumiques.
Il se compose de deux onglets : Modèle et Courants.
Onglet Modèle
L’onglet se compose des parties suivantes :
• la partie supérieure de la boîte de dialogue contient un tableau avec les informations sur les
résultats traités ; la barre d’outils comprend les options permettant de lancer / arrêter le traitement
des résultats et d’activer l’aperçu des résultats calculés ; le tableau affiche les résultats choisis
dans le modèle avec l’état de calcul (prêts, en cours de calculs ou non calculés)
• la partie inférieure présente les propriétés pour la position sélectionnée dans le tableau ; cette
partie affiche les informations concernant la durée de calculs, les paramètres et le type de
résultats.
2.2.3.
Menus déroulants, menu contextuel, barres d’outils
Dans le logiciel Robot, le menu principal comprend deux parties : les menus déroulants et les barres
d’outils (encore appelées «palettes d’icônes ») contenant les icônes appropriées. Vous pouvez utiliser
l’un ou l’autre en fonction de vos habitudes et de vos préférences.
Les deux types de menus sont affichés à l’écran sous forme de bandes horizontales dans la partie
supérieure de la fenêtre du logiciel (de plus, dans la plupart des bureaux du logiciel Robot, une barre
d’outils verticale est affichée à droite de l’écran). Les menus déroulants et les barres d’outils donnent
l’accès aux fonctions principales accessibles dans le module actif. Bien que la liste des menus
déroulants et la forme de la barre d’outils dépendent du module actif, les options de base sont
accessibles dans chaque module.
Les deux types de menu sont représentés sur les figures ci-dessous, (à titre d’exemple, c’est le menu
principal du bureau DEMARRAGE qui a été pris).
Menus Déroulants
Un clic gauche de la souris sur un des menus déroulants ouvre un sous-menu supplémentaire dans
lequel les commandes spécifiques sont disponibles. Vous devez sélectionner le nom de la commande.
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La liste des menus déroulants est organisée de façon hiérarchique. La sélection d’une option
s’effectue par un clic du bouton gauche de la souris sur la commande sélectionnée. (Si la commande
sélectionnée est mise en surbrillance, vous pouvez appuyer sur la touche <Entrée> pour l’exécuter.
De même, vous pouvez activer une option en appuyant sur la lettre soulignée dans le nom de la
commande voulue. Afin de naviguer dans le menu, vous pouvez utiliser les flèches disponibles au
clavier. Après la sélection de certaines commandes affichées dans la liste des menus déroulants, le
logiciel affiche un sous-menu contenant des options groupées par thème ; parfois une commande
affichée dans le sous-menu affiche un sous-menu imbriqué.
Barre d’outils
La barre d’outils est un type de menu dans lequel toutes les options sont représentées de façon
symbolique par des icônes. Le menu principal affiche seulement les icônes de base.
Les barres d’outils sont organisées de façon analogue à l’organisation des menus déroulants. Un clic
du bouton gauche de la souris sur certains icônes de la barre d’icônes principale provoque l’exécution
d’une opération (enregistrement, impression, aperçu de l’impression, copie, retour à la vue initiale etc.)
ou ouvre une boîte de dialogue (type d’analyse) ou encore appelle une barre d’outils auxiliaire
(définition de la structure, opérations d’édition graphique de la structure, outils).
Exemple : afin d’ouvrir la boîte de dialogue Lignes de construction dans laquelle vous pouvez définir
les lignes de construction, il faut :
•
dans le menu déroulant Structure, sélectionner la commande Lignes de construction,
•
affichée dans la barre d’outils verticale à droite de la fenêtre du logiciel
ou cliquer sur l’icône
(du bureau DEMARRAGE).
L’exécution des deux actions appelle la même boîte de dialogue.
ATTENTION : Dans le logiciel Robot, la forme de la liste des menus déroulants varie en fonction des
besoins des modules spécifiques (définition de la structure, consultation des résultats,
dimensionnement). Le menu affiché à l’écran est le menu relatif à la vue active (tableau,
éditeur graphique, vue de la structure etc.). Afin de modifier l’aspect du menu, il faut
activer une autre vue de la structure, tableau, etc.
Les menus, menus contextuels, touches de raccourci clavier et les barres d’outils définis dans le
logiciel Robot peuvent être personnalisés. Vous pouvez le faire après avoir sélectionné une des
commandes du menu déroulant Outils/Personnaliser. Le logiciel ouvre alors une boîte de dialogue
permettant de personnaliser les menus, les menus contextuels, les touches de raccourci clavier et les
barres d’outils selon vos habitudes et vos besoins.
Lors du travail dans l’éditeur graphique ou dans un tableau, un clic sur le bouton droit de la souris
ouvre un menu contextuel supplémentaire qui affiche les commandes les plus souvent utilisées. Par
exemple, la figure ci-dessous représente le menu contextuel qui s’ouvre après un clic droit sur la zone
graphique du bureau DEMARRAGE (ce menu est affiché pour les structures de type portique plan).
NOTE :
Le menu contextuel ci-dessous s’affiche, si aucun objet n’a été mis en surbrillance
dans le champ graphique.
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Si un objet quelconque a été mis en surbrillance (mais pas sélectionné) sur la vue de la structure, le
menu contextuel comprend plus d'options par rapport au contenu standard du menu contextuel. Pour
les objets à sélectionner, vous pouvez effectuer les opérations standard (copier, couper, coller). Le
menu contextuel contient aussi les options permettant de mettre en surbrillance (sélectionner) les
objets par critère choisi (par type de barre, par matériau, par profilé de la barre, etc.).
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2.2.4.
Préférences et Préférences de l’affaire
Afin de définir les paramètres de travail du logiciel Robot, vous pouvez utiliser deux options :
Préférences et Préférences de l’affaire.
Dans la boîte de dialogue Préférences, représentée sur la figure ci-dessous, vous pouvez définir les
paramètres de base du logiciel. Afin d’ouvrir la boîte de dialogue Préférences, vous pouvez procéder
de deux manières, à savoir :
•
dans le menu déroulant Outils, sélectionner la commande Préférences,
•
ou, sur la barre d’outils principale, cliquer sur l’icône Préférences
.
La boîte de dialogue représentée ci-dessus se divise en plusieurs parties, notamment :
•
la partie supérieure de la boîte de dialogue regroupe quatre icônes et le champ de sélection de
fichiers de préférences, (par défaut le nom des préférences actuelles est affiché). Dans ce champ,
vous pouvez sélectionner un fichier de préférences existant, pour cela, cliquez sur la flèche à
droite de ce champ et sélectionnez les préférences appropriées à vos besoins dans la liste qui se
déroule,
•
la partie gauche de la boîte de dialogue Préférences contient une arborescence qui affiche la liste
des options que vous pouvez personnaliser, pour cela, cliquez avec le bouton gauche de la souris
sur l’option que vous voulez modifier :
− Langues : sélection des paramètres régionaux (pays dont les normes, matériaux et
règlements seront utilisés lors de la définition, des calculs et du dimensionnement de la
structure), sélection de la langue de travail et de la langue des impressions,
− Paramètres généraux
− Paramètres de la vue
− paramètres de l’Affichage : sélection des couleurs et des types de polices pour chaque
élément de l’écran,
− barres d’outils et menus : sélection des types de menu et du type de barres d’outils,
− paramètres de l’impression (Documents (sortie)) : sélection des couleurs et des polices à
utiliser dans la documentation imprimée, échelle, épaisseur des traits,
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− Personnalisation : permet d’apposer votre nom ;
− Avancé : options permettant de traiter les résultats dans la mémoire vive et de purger le
dossier TEMP de l’ordinateur.
•
la partie droite de la boîte de dialogue Préférences contient la zone dans laquelle vous pouvez
définir les paramètres spécifiques du logiciel, l’aspect de cette zone varie en fonction de la
sélection effectuée dans l’arborescence de gauche.
Dans la boîte de dialogue Préférences de l’affaire représentée sur la figure ci-dessous, vous pouvez
définir les paramètres de base utilisés par le logiciel dans l’affaire actuelle. Afin d’ouvrir la boîte de
dialogue Préférences de l’affaire, vous pouvez procéder de deux manières, à savoir :
•
dans le menu déroulant Outils, sélectionner la commande Préférences de l’affaire,
•
cliquer sur l’icône Préférences de l’affaire
disponible sur la barre d’outils Outils.
L’aspect et le fonctionnement de cette boîte de dialogue sont analogiques à ceux de la boîte de
dialogue Préférences. La partie supérieure de la fenêtre contient quelques icônes et le champ avec le
nom des préférences de l’affaire actuelles) ;
ouvre une fenêtre dans laquelle vous pouvez sélectionner un fichier de préférences de
l‘affaire
ouvre une fenêtre permettent d’enregistrer les préférences de l’affaire dans un fichier
supprime les préférences de l’affaire actuelle
rétablit les paramètres par défaut pour toutes les options pour les préférences de
l’affaire actuelles
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page : 25
Dans cette boîte de dialogue, Préférences de l’affaire, vous pouvez définir les options suivantes :
•
Unités et formats des nombres : dimensions, forces, édition des unités,
•
Matériaux : sélection des jeux de matériaux selon la liste de pays, possibilité de définir des
matériaux utilisateur,
•
Catalogues de profilés : sélection des catalogues de profilés à utiliser,
•
Catalogues de convois : sélection des catalogues de convois à utiliser,
•
Catalogues de charges : sélection des catalogues de charges utilisés dans l’option Descente de
charges (charges sur structures),
•
Catalogues de sols : sélection des catalogues contenant la liste de sols,
•
Catalogues de boulons ou de boulons d’ancrage : sélection des catalogues contenant la liste
de boulons,
Catalogues de barres et de treillis soudés
•
•
Normes : sélection des normes utilisées lors de la définition et du dimensionnement de la
structure (charges climatiques, dimensionnement acier, dimensionnement béton armé,
dimensionnement des assemblages) ; dans le cas de la sélection des pondérations, il est possible
de lancer l’éditeur des pondérations – cette opération est possible après un clic sur le bouton (…)
disponible à droite de la liste de sélection des pondérations,
•
paramètres de l’Analyse de la structure : options de définition du mode de calcul en statique,
définition des paramètres de base des calculs en dynamique ou non-linéaires, possibilité
d’enregistrer les résultats de l’analyse sismique – combinaisons des cas sismiques),
•
Maillage EF : paramètres de la génération du maillage par éléments finis pour les structures
surfaciques / volumiques.
La partie inférieure de la boîte de dialogue contient deux boutons :
- ouvre les options des préférences de l’affaire
définies par l’utilisateur comme valeurs par défaut
- enregistre les paramètres actuels des
préférences de l’affaire comme paramètres par défaut ; ces paramètres seront utilisés pour chaque
nouvelle affaire.
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page : 26
2.2.5.
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Sélection et filtres
Lors du travail avec les différents modules de logiciel, vous utiliserez assez souvent les options de
sélection. Leur fonction est de définir la liste de nœuds, barres, panneaux, cas de charges, sur
laquelle vous effectuerez plus tard des opérations d’édition. Le procédé de sélection est de créer un
ensemble d’éléments qui restera actif jusqu’au moment où vous aurez effectué une sélection suivante.
La sélection peut être effectuée de plusieurs façons :
•
en mode graphique :
− soit dans le menu déroulant Edition/Sélection spéciale puis cliquer sur le mode de sélection,
− soit dans le menu contextuel (clic sur le bouton droit dans la fenêtre de la vue) puis cliquer sur
Sélectionner,
Les captures par fenêtres, de la droite vers la gauche, sélectionnent tous les éléments pris (même
en partie) dans le cadre, alors que les captures de la gauche vers la droite ne sélectionnent que
les éléments compris entièrement dans le cadre,
•
dans la boîte de dialogue Sélection (cette boîte de dialogue peut être appelée dans le menu
déroulant Edition/Sélectionner),
•
dans les zones de liste déroulante de sélection de nœuds, barres, objets et cas de charge affichés
dans la barre d’outils : dans ces champs vous pouvez saisir les barres/nœuds à sélectionner,
sélectionner ou desélectionner tous les nœuds/barres/objets/cas de charge,
•
dans les différents tableaux : mise en surbrillance des lignes appropriées avec la touche Ctrl ou en
faisant glisser la souris.
La sélection est identique dans tous les bureaux, les tableaux et dans toutes les fenêtres de l’éditeur
graphique. Après la sélection de l’élément de la structure effectuée dans l’éditeur graphique, la
sélection sera mise en surbrillance dans le tableau approprié (p.ex. nœuds/barres), ; de même, une
sélection de nœuds et/ou barres effectuée dans un tableau sera visualisée dans les fenêtres de
l’éditeur graphique.
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page : 27
Dans cette boîte de dialogue vous pouvez définir la sélection de nœuds, barres, panneaux ou cas de
charge. Pour ce faire, vous pouvez utiliser les boutons affichés dans la partie supérieure de la fenêtre
(Tout, Rien, Inverser, Précédente) ou les options affichées dans l’onglet Attributs. Les éléments du
modèle de la structure sélectionnés seront inscrits dans la partie supérieure de la boîte de dialogue
Sélection. Dans des situations spécifiques, cette boîte de dialogue peut être ouverte dans un mode
spécial, par exemple celui de sélection de barres uniquement.
L’aspect de la partie inférieure de la boîte de dialogue Sélection varie en fonction de l’objet
sélectionné.
Afin d’effectuer la sélection, vous devez effectuer les actions suivantes :
•
désignez l’objet à sélectionner (nœud, barre, panneau, cas de charge, mode propre),
•
dans le champ spécifique saisissez les numéros des objets à sélectionner ou utilisez à cet effet les
options affichées dans la partie inférieure de la boîte de dialogue Sélection.
A droite du champ dans lequel la liste des nœuds sélectionnés est affichée, une case à cocher vous
permet de choisir le mode de définition de la sélection. La case peut être cochée ou vide. Si la case
n’est pas cochée, le champ de sélection de nœuds dans lequel l’appui quelconque est défini sera
rempli par les numéros des nœuds dans lesquels un appui quelconque donné a été défini (cf. la figure
ci-dessous).
Si la case est cochée, le champ de sélection des nœuds dans lequel un appui quelconque a été défini
affichera le texte Appui=Quelconque (conf. la figure ci-dessous).
NOTE :
Pour les barres, objets et panneaux, il est possible d’effectuer la sélection par nom de
l’objet.
La différence dans le fonctionnement des trois boutons affichés dans la boîte de dialogue est que :
•
un clic sur l’icône
•
un clic sur l’icône
supprime les objets sélectionnés de la sélection actuelle,
•
un clic sur l’icône
remplace la sélection actuelle par les numéros des objets sélectionnés.
•
un clic sur l’icône
permet de retrouver une partie commune de la sélection existante et de
l’attribut choisi de la structure (p.ex. vous pouvez retrouver dans la sélection actuelle les barres
auxquelles le profilé IPE 100 est affecté).
ajoute les objets sélectionnés à la sélection actuelle,
Dans la boîte de dialogue Sélection, vous pouvez définir les groupes de nœuds, barres, objets ou cas
de charge. Pour cela, après avoir effectué la sélection d’une de façons décrites ci-dessus,
sélectionnez l’onglet Groupe, la partie inférieure de la boîte de dialogue Sélection prend alors la
forme représentée sur la figure ci-dessous.
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ouvre une petite boîte de dialogue dans
Une fois la sélection effectuée, un clic sur le bouton
laquelle vous devez saisir le nom du groupe et sélectionner la couleur. Après un clic sur le bouton
Appliquer, le groupe sera ajouté dans le champ affiché dans l’onglet groupe.
Dans la boîte de dialogue Sélection vous pouvez définir la sélection de certains objets au moyen du
réseau défini de lignes de construction. Dans la boîte de dialogue Sélection, l’onglet supplémentaire
Géométrie représenté sur la figure ci-dessous est disponible.
Dans cette boîte de dialogue vous pouvez sélectionner les objets situés sur les lignes de construction
sélectionnées ; vous pouvez spécifier la position de la ligne de construction initiale et finale entre
lesquelles les objets à sélectionner sont situés (pour toutes les directions du système de
coordonnées).
Dans le logiciel, il faut distinguer la sélection des objets et les filtres qui définissent quels objets
(nœuds, barres, cas de charge et modes propres) doivent être affichés. Le filtre est différent pour
chaque fenêtre de l’éditeur graphique ou pour chaque tableau. L’application du filtre peut être
effectuée dans les tableaux après l’ouverture de la boîte de dialogue Filtres (commande Filtres
disponible dans le menu Affichage). Dans les fenêtres de l’éditeur graphique, les filtres peuvent être
appliqués seulement aux cas de charges et aux modes propres.
Afin d’appliquer les filtres dans les champs d’édition, il faut :
•
ouvrir la boîte de dialogue Sélection et sélectionner les cas de charge ou les modes propres,
•
sélectionner le cas de charge ou le mode propre voulu dans la liste de cas de charge et de modes
propres affichés dans la barre d’outils.
Dans le logiciel, vous disposez également de l’option (Résultats-filtres), qui sert à la sélection globale
des résultats obtenus pour les nœuds, barres, etc., définis dans la structure. La description de cette
option est présentée dans le chapitre 4.3.
La description de l’utilisation des filtres dans les tableaux est donnée dans le chapitre 5.2.
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page : 29
L’utilisateur peut sélectionner les éléments de la structure à créer qui seront soumis à la sélection
graphique sur l’écran graphique du logiciel. Cela est possible grâce à l’option Filtre de la sélection
graphique. La boîte de dialogue s’ouvre après la sélection de la commande à partir du menu
contextuel : Edition/Sélection spéciale/Filtre de la sélection graphique. Après la sélection de cette
option, la boîte de dialogue présentée ci-dessous s’affiche.
Dans la boîte de dialogue ci-dessus, les options qui permettent de sélectionner les éléments de la
structure qui pourront être sélectionnés sur l’écran graphique, sont disponibles. Si une option (i.e.
nœuds) n’est pas cochée dans la boîte de dialogue, les nœuds de la structure ne seront pas
sélectionnés sur l’écran graphique. Si l’option est cochée (elle est alors accompagnée d’un symbole√),
lors de la sélection graphique, les nœuds de la structure sont sélectionnés.
2.2.6.
Affichage des attributs et légende de la structure
La boîte de dialogue Affichage des attributs sert à sélectionner les attributs de la structure qui seront
affichés à l’écran.
La commande est accessible par :
•
le menu déroulant Affichage, commande Attributs...,
•
l’icône
se trouvant en bas, à gauche de l’écran.
Il apparaît alors la boîte de dialogue représentée ci-dessous :
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Autodesk Robot Structural Analysis 2011 - Guide d’utilisation
Dans la partie supérieure de la boîte de dialogue, la liste de sélection avec les modèles d’affichage est
disponible. Le choix du modèle dans la liste entraîne la présentation automatique du modèle dans la
boîte de dialogue.
La partie supérieure de la boîte de dialogue contient aussi les icônes suivantes :
- charge le modèle avec ses paramètres
- ouvre la boîte de dialogue de gestion des modèles d’affichage
- enregistre les paramètres dans le modèle choisi
- supprime le modèle choisi de la liste
- ouvre la boîte de dialogue contenant les options qui permettent de :
- charger les paramètres par défaut
- restaurer les paramètres originels fournis avec le programme
- enregistrer les paramètres actuels comme paramètres par défaut.
La partie centrale de la boîte de dialogue est divisée en deux panneaux :
- la partie gauche contient la liste de groupes principaux (catégories)
- la partie droite contient la liste de groupes et sous-groupes.
Les lignes marquées en bleu signifient les positions à afficher ; les lignes en blanc sont affectées
strictement aux lignes en bleu et ne peuvent pas être déplacées vers d’autres groupes (elles peuvent
être déplacées dans le cadre d’un groupe donné).
Catégories (marquées en bleu) :
1. activation / désactivation
désactivation - désactive la catégorie et tous les groupes marqués en bleu appartenant à cette
catégorie
activation - active la catégorie et tous les groupes marqués en blanc appartenant directement à
la catégorie sélectionnée
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page : 31
2. tri
Un clic sur une colonne permet de trier par le contenu de la colonne :
- alphabétiquement (colonne Nom)
- d’après les options sélectionnées (colonne Afficher).
Le tri suivant les options sélectionnées est une opération non permanente ; cela veut dire
qu’après l’activation / désactivation de l’option, il faut trier de nouveau par un clic sur l’en-tête de
la colonne.
La partie inférieure de la boîte de dialogue contient les options additionnelles :
• Taille des symboles - l’option permet de choisir la taille des attributs de la structure à présenter
sur l’écran (échelle : 1-10) : par défaut, l’échelle est égale à 3
• Afficher les attributs uniquement pour les objets - si cette option est activée, la sélection ne
concernera que les objets choisis
• sélection des éléments à présenter :
- sélectionner tous dans toutes les catégories
- activer les éléments sélectionnés tous dans toutes les catégories
- sélectionner tous dans la catégorie sélectionnée
- activer les éléments sélectionnés dans la catégorie sélectionnée
L’option Paramètres de la légende disponible dans le logiciel sert à afficher sur l’écran la légende pour
la structure définie. La légende contient des descriptions supplémentaires affichées sur l’écran ; en
fonction des options activées, la légende peut être composée, par exemple, de la liste des sections,
des groupes ou des noms des cas. La boîte de dialogue Légende s’affiche après la sélection de la
commande Affichage / Paramètres de la légende.
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page : 32
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La partie supérieure de la boîte de dialogue affiche les options qui peuvent être présentées dans la
légende de la structure définie. Vous pouvez choisir les options suivantes :
•
couleurs des sections, des matériaux, des étages, des groupes, des types de barres, des
panneaux - si ces options sont sélectionnées, le logiciel affiche la liste des couleurs affectées aux
éléments affichés, comme profilés, matériaux, étages, barres, panneaux (ATTENTION : la liste
des couleurs est présentée dans la légende, si vous avez activé l’option appropriée dans la boîte
de dialogue de l’affichage des attributs)
•
cas - si cette option est cochée, le logiciel affiche la liste ou le nom du cas à condition que
l’affichage des résultats sous forme des diagrammes ou cartographies soit activé
•
symboles des charges - si cette option est cochée, le logiciel affiche le type et les unités des
charges (ATTENTION : les symboles des charges sont présentés dans la légende si vous avez
activé l’option appropriée dans la boîte de dialogue de l’affichage des attributs)
•
croix du ferraillage - si cette option est cochée, le logiciel affiche la description de l’échelle à
condition que l’affichage des croix du ferraillage soit activé
•
forces - si cette option est cochée, le logiciel affiche la description de l’échelle et les unités des
diagrammes des efforts internes
•
valeurs maximales et minimales - si ces options sont cochées, le logiciel affiche la description des
valeurs extrêmes pour les diagrammes activés.
•
descriptions des diagrammes sur coupes par panneaux - si cette option est cochée, le logiciel
affiche la description du diagramme défini sur la coupe par panneau (nom de la coupe, grandeur
présentée sur le diagramme, valeur de l’intégrale pour la composante sélectionnée suivant la
longueur de la ligne de coupe)
efforts réduits - si cette option est cochée, le logiciel affiche les valeurs des efforts et moments
équivalents dans le repère global réduits au centre de gravité des coupes par panneau ; ces
valeurs sont présentées pour un cas simple ou une combinaison, et pas pour l’enveloppe des cas
échelle simplifiée pour les cartographies – si cette option est sélectionnée, l’échelle des couleurs
avec la description des valeurs est présentée directement sur la vue (NOTE : le nombre de
couleurs est limité à 15 couleurs) ; l’option concerne uniquement la présentation des cartographies
sur les panneaux, ne concerne pas les cartographies sur les barres.
•
•
Au-dessous, vous pouvez choisir l’emplacement de la légende sur l’écran ; les positions suivantes
sont disponibles :
•
coin supérieur gauche de l’écran
•
coin supérieur droit de l’écran
•
coin inférieur droit de l’écran.
Remarques :
La taille des symboles peut également être modifiée par la suite à l’aide des touches «page
supérieure» et «page inférieure».
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2.2.7.
page : 33
Listes utilisées dans le logiciel
Lors du travail avec Robot, dans certains cas (définition des appuis, affectation des sections aux
barres, définition des charges etc.) il est commode d’utiliser les listes de certaines grandeurs.
Pour faciliter la définition des listes de nœuds, barres, panneaux, objets, cas de charge, modes
propres etc., vous pouvez utiliser les descriptions des listes ci-dessous.
Les listes des grandeurs peuvent être définies de plusieurs façons :
•
vous pouvez spécifier tous les numéros appartenant à la liste :
2 3 6 7 12 14
•
vous pouvez utiliser les définitions abrégées (commandes A et PAS):
6A10
6A10PAS2
•
vous pouvez utiliser les expressions contenant des répétitions et le pas de la répétition
(commande R) :
4R3
4R3PAS2
•
désigne la chaîne de numéros : 6 7 8 9 10
désigne la chaîne de numéros : 6 8 10
désigne la chaîne de numéros : 4 5 6 7 (par défaut, le pas est égal à 1),
désigne la chaîne de numéros : 4 6 8 10 (ici, la valeur du pas est égale à 2).
vous pouvez exclure une partie de la liste - opération EXC :
1A58 EXC 44 49 52
désigne la liste des éléments suivants : 1A43 45A48 50 51 53A58
Dans la définition de la liste, la commande EXC peut être utilisée seulement
une fois.
Dans le cas de la définition d’une liste des composants de l’objet générés à l’aide des options
Extrusion, Révolution, Extrusion suivant polyligne la syntaxe suivante doit être respectée :
numobjet_partobjet(liste_de_parties_de_lobjet)
où :
numobjet - numéro de l’objet soumis aux opérations d’extrusion ou de révolution
partobjet - dans la présente version du logiciel, trois possibilités sont disponibles : coté (COTE), bord
(BORD) et l’image de l’objet après la modification (REF)
liste_de_parties_de_lobjet - liste de composants de l’objet (les listes respectent les règles données cidessus).
A titre d’exemple, la syntaxe des opérations sur les listes est donnée ci-dessous :
2_REF(1,2,5)
1_COTE (3A7)
4_BORD(5A8,11).
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2.2.8. Caractéristiques communes des boîtes de dialogue
(pointeur de la souris, calculatrices)
Dans le logiciel Robot, de nombreuses fonctionnalités ont été implémentées afin de faciliter votre
travail lors de la définition de la structure. Le pointeur de la souris peut prendre des formes différentes
en fonction de l’opération en cours d’exécution :
•
lors de l’opération de sélection, le pointeur prend une forme spécifique ;
•
lors de la définition des barres et des nœuds, le pointeur se transforme en une croix (mire) ;
•
lors de l’affectation des attributs (appuis, section, relâchements etc.), le pointeur est accompagné
du symbole de l’attribut à affecter.
De plus, lors de la définition des barres/nœuds, les champs appropriés des boîtes de dialogue Nœuds
ou Barres affichent les coordonnées actuelles de la position du pointeur dans la fenêtre de l’éditeur
graphique.
Le mode de gestion du pointeur de la vue à l’aide du troisième bouton (ou de la molette) de la souris
est identique à celui d’AutoCAD ® ; les modes suivants sont disponibles :
•
un tour de la molette – zoom avant/arrière
•
un tour de la molette + touche Ctrl – déplacement horizontal
•
un tour de la molette + touche Shift – déplacement vertical
•
un clic sur le troisième bouton - déplacement
•
un double-clic sur le troisième bouton – vue initiale.
Après l’activation de l’option du menu Affichage /Vue dynamique /Vue dynamique, l’option vue 3D peut
travailler dans un des cinq modes :
•
quatre modes simples : rotation, rotation 2D, zoom avant et déplacement
•
un mode multifonctions.
Pour changer le mode de travail, il faut sélectionner une option appropriée dans le menu Affichage /
Vue dynamique et dans la barre d’outils Affichage. Après la sélection du mode de travail, le
mouvement de la souris (dans le cas où son bouton gauche est appuyé) entraîne les changements de
la vue 3D:
•
Rotation – permet la rotation de la structure dans tous les plans
•
Rotation 2D – permet la rotation de la structure dans le plan parallèle au plan de l’écran
•
Zoom – le mouvement « en profondeur » de l’écran – approche / éloigne la structure du plan de
l’écran
•
Déplacement – le mouvement dans le plan de la vue (déplacement de la structure par rapport au
centre de l’écran).
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Mode multifonctions (Rotation / Zoom / Déplacement) permet de travailler simultanément avec tous les
modes. L’écran de la vue 3D est divisé en quarts. A chacun de ces quarts un mode de travail est
affecté :
•
supérieur gauche : rotation
•
supérieur droit : déplacement
•
inférieur gauche : zoom
•
inférieur droit : rotation 2D.
Si vous déplacez le pointeur de la souris vers un quart de l’écran approprié, il change d’aspect (cf. les
icônes ci-dessus).
Dans les boîtes de dialogue, le champ actif est mis en surbrillance. Les champs qui n’affichent qu’une
valeur numérique peuvent être mis en surbrillance en couleurs différentes : vert, jaune ou rouge.
•
Si le fond du champ actif est vert, la valeur saisie est correcte ;
•
Si le fond est jaune ou rouge, la valeur est incorrecte. Le jaune signifie que la valeur affichée dans
le champ actif n’appartient pas au domaine conseillé mais elle reste acceptable ; le rouge signale
que la valeur est inadmissible dans le logiciel.
Tous les champs d’édition affichés dans les boîtes de dialogue acceptent les formats des nombres
définis dans la boîte de dialogue Préférences de l’affaire (unités, formats des nombres). Dans le cas
où le champ d’édition accepterait seulement une valeur, vous pouvez saisir cette valeur accompagnée
d’une unité quelconque qui, après que vous aurez appuyé sur la touche "=", sera convertie de façon
automatique à l’unité par défaut définie dans le logiciel Robot.
Exemple : 120mm = se transforme en 0,12 si l’unité courante est le mètre.
Dans le logiciel Robot, une calculatrice intégrée est accessible. Vous pouvez la lancer soit après la
sélection de la commande Calculatrice accessible dans le menu Outils soit par un double clic sur-lechamp d’édition affiché dans la boîte de dialogue (l’activation du lancement de la calculette dans les
champs d’édition des boîtes de dialogue est possible dans l’onglet Avancées dans la boîte de dialogue
Préférences). Dans les champs d’édition, vous pouvez utiliser la calculatrice des expressions
arithmétiques intégrée dans le logiciel. Après avoir saisi l’expression dans le champ d’édition et après
avoir appuyé sur la touche "=", la valeur de cette expression sera calculée.
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2.2.9.
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Conventions des signes
L’orientation des vecteurs et des déplacements positifs est conforme au sens des axes. L’orientation
positive des angles, rotations et moments dans le repère local ou global sont définie d’après la règle
du boulon fileté à droite. Cette convention définit les signes des efforts externes, forces nodales,
déplacements et rotations. Toutes ses grandeurs sont utilisées lors de la définition de la structure, lors
des calculs et pendant la présentation des résultats.
Pour définir les signes des efforts internes agissant dans les éléments spécifiques, vous pouvez
adopter une convention de signes différente. Les conventions de signes utilisées dans le logiciel pour
les efforts internes dans les éléments de type barre et pour les éléments finis surfaciques.
2.2.10. Conventions des signes - barres
Dans le logiciel, la convention de signes pour les éléments barres est basée sur la convention des
forces sectorielles. Suivant cette règle, le signe des efforts sectoriels est le même que celui des forces
nodales positives appliquées à l’extrémité de l’élément produisant les mêmes effets (il s’agit des
efforts dont l’orientation est conforme à l’orientation des axes du système local). Par conséquent, les
efforts de compression sont positifs et les efforts de traction sont négatifs. Les moments fléchissants
positifs MY provoquent la traction des fibres de la poutre se trouvant du côté négatif de l’axe local z.
Les moments fléchissants positifs MZ provoquent la traction des fibres de la poutre se trouvant du
côté positif de l’axe local «y ».
Pour la convention de signes décrite, les sens positifs des efforts sont représentés de façon
schématique sur la figure ci-dessous.
NOTE :
Pour les portiques plans (barres 2D), la convention de signes pour les efforts internes est déterminée
par rapport au repère local par défaut de la barre. La convention de signes NE CHANGE PAS lors de
la rotation du repère d’un angle GAMMA.
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2.2.11. Conventions des signes – éléments finis surfaciques
Vous n’êtes pas obligé de connaître le repère local de l’élément, car chaque nœud de l’élément de ce
type possède son propre repère local. Pourtant il est important de connaître la direction du vecteur
normal à la surface de l’élément fini (la même direction pour tous les éléments, si possible) car dans le
cas contraire, la définition de la charge appliquée à l’élément peut être incorrecte (par exemple la
pression perpendiculaire à la surface de l’élément de type coque).
L’orientation du vecteur normal (perpendiculaire à la surface de l’élément fini) est définie
conformément à la règle du boulon fileté à droite (à partir du premier vers le dernier nœud de
l’élément). Les repères locaux et l’orientation du vecteur perpendiculaire à l’élément sont représentés
sur la figure ci-dessous ; les éléments finis à 6 et à 8-nœuds ont été pris à titre d’exemple.
y
z
y
z
3
z
e
2
z
5
e
2
x
3
n
y
x
y
e1
1
e
1
1
7
8
n
6
y
z
4
x
x
x
y
z
5
y
z
6
4
2
2
x
x
Pour les éléments finis, vous pouvez obtenir les contraintes et les efforts dans l’élément. Les
grandeurs en question sont définies seulement par rapport à la direction locale normale et tangente à
la section transversale. Si l’on prend les désignations suivantes : n - vecteur normal à la surface de la
section de l’élément, s - vecteur tangent à la surface de la section et z - ligne normale à la surface de
l’élément, les trois vecteurs définis (n, s, z) forment un repère cartésien selon la règle du boulon à filet
droit. Les sens positifs des efforts, moments et contraintes agissant dans la section transversale
donnée est définie conformément à l’orientation des vecteurs n, s, z.
La convention décrite ci-dessus est représentée de façon schématique sur la figure suivante. Les
efforts, moments et contraintes représentés sur le dessin ont le signe positif.
Fz
(τ)
Ms
Mn
z
s
Fs
(σ s)
n
Mns
Fn
(σn)
Les résultats obtenus pour les éléments finis surfaciques sont présentés dans les systèmes locaux
pouvant être définis et modifiés par l’utilisateur dans chaque moment de la présentation des résultats.
Par exemple, l’orientation positive des efforts et des contraintes dans le nœud est représentée sur la
figure ci-dessous pour l’axe X pris comme direction de référence.
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Z
σyy
σxx
σyy
σ xx
Nxy
Nxx
Nyx
Y
Myy
Nyy
Mxx
X
Dans la syntaxe du fichier texte, les éléments finis surfaciques à 6 et à 8 nœuds sont définis de la
façon suivante : tout d’abord les nœuds aux sommets et, ensuite les nœuds au milieu des bords
spécifiques des éléments finis surfaciques (conf. la figure ci-dessous).
Lors de la présentation des résultats pour les éléments finis surfaciques à 6 et à 8 nœuds, un autre
principe est adopté : les nœuds formant l’élément sont numérotés l’un après l’autre : nœud sommet,
nœud au centre du bord, nœud sommet etc. (conf. la figure ci-dessous).
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2.2.12. Conventions des signes – éléments finis volumiques
Les structures volumiques dans le logiciel ROBOT sont modélisés à l'aide des éléments finis
volumiques isoparamétriques avec une approximation du champ des déplacements par les fonctions
de forme du premier rang. La convention des signes est présentée de façon schématique sur la figure
ci-dessous. La convention est présentée pour les contraintes ; les contraintes représentées sur le
dessin ont le signe positif.
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2.2.13. Liste de raccourcis clavier
Action
Sélectionner tout
copier du texte ou une image
ouvrir un nouveau projet
ouvrir un projet existant
lancer l’impression
enregistrer le projet
couper du texte ou une image
répéter l’opération
coller du texte ou une image
annuler l’opération
afficher la vue axonométrique de la structure (3D XYZ)
projeter la structure sur le plan XZ
projeter la structure sur le plan XY
projeter la structure sur le plan YZ
faire un zoom avant sur la structure affichée à l’écran
revenir à la vue initiale (l’échelle et les angles initiaux sont
utilisés)
activer/désactiver l’éclatement de la structure
faire un zoom défini par fenêtre
activer/désactiver la présentation des croquis des profilés sur
la vue de la structure
Capturer l’écran
faire un zoom arrière sur la structure affichée à l’écran
activer/désactiver la présentation des symboles des profilés
sur la vue de la structure
Effectuer une rotation continue de la structure autour de l’axe
X
effectuer une rotation continue de la structure autour de l’axe
Y
effectuer une rotation continue de la structure autour de l’axe
Z
Supprimer du texte ou une image
obtenir de l’aide à propos de l’option activée dans la boîte de
dialogue
appeler le traitement de texte
réduire la taille des attributs de la structure affichés à l’écran
(appuis, numéros de nœuds, barres, charges)
agrandir la taille des attributs de la structure affichés à l’écran
(appuis, numéros de nœuds, barres, charges)
Raccourci clavier
Ctrl + A
Ctrl + C
Ctrl + N
Ctrl + O
Ctrl + P
Ctrl + S
Ctrl + X
Ctrl + Y
Ctrl + V
Ctrl + Z
Ctrl + Alt + 0
Ctrl + Alt + 1
Ctrl + Alt + 2
Ctrl + Alt + 3
Ctrl + Alt + A
Ctrl + Alt + D
Ctrl + Alt + E
Ctrl + Alt + L
Ctrl + Alt + P
Ctrl + Alt + Q
Ctrl + Alt + R
Ctrl + Alt + S
Ctrl + Alt + X
Ctrl + Alt + Y
Ctrl + Alt + Z
Suppr
F1
F9
PgSuiv
PgPréc
NOTE : Sur la vue graphique servant à la définition de la structure, il est possible d’effectuer, à l’aide
de la souris, les opérations d’édition suivantes:
zoom avant / arrière
molette de la souris
déplacement (vers le haut / vers
Maj + molette de la souris
le bas)
déplacement (vers la droite / vers
Ctrl + molette de la souris
la gauche)
déplacement
bouton milieu de la souris
rotation 3d
Maj + bouton droit de la souris
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2.3. Mode d’accrochage du pointeur
Le mouvement du pointeur de la souris à l’écran graphique dépend du mode de pointeur sélectionné.
Les paramètres du mouvement du pointeur à l’écran graphique peuvent être définis dans la boîte de
dialogue Mode d’accrochage.
La boîte de dialogue est accessible :
•
après la sélection de la commande Mode d’accrochage du pointeur disponible dans le menu Outils
•
après un clic sur l’icône Mode d’accrochage du pointeur
bas de l’écran.
affichée dans le coin gauche en
Après la sélection d’une de ces options, le logiciel affiche la boîte de dialogue représentée ci-dessous.
La partie supérieure de la boîte de dialogue regroupe les trois modes de base de mouvement du
pointeur :
•
Nœuds - permet d’accrocher le pointeur de la souris seulement aux nœuds définis dans la
structure. L’attention est attirée sur le fait qu’en ce mode, le pointeur n’est pas accroché aux objets
de type polylignes, contours etc. Pour obtenir cet effet, sélectionnez l’option Objets.
•
Lignes de construction - permet d’accrocher le pointeur de la souris seulement dans les points
d’intersection des lignes de construction définies par l’utilisateur (ATTENTION : les lignes de
construction doivent être affichées à l’écran).
•
Grille - permet d’accrocher le pointeur de la souris seulement dans les points de la grille affichée à
l’écran (ATTENTION : la grille doit être affichée à l’écran). Le pas de la grille affichée à l’écran
peuvent être modifié dans la boîte de dialogue Espacement de la grille.
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La partie centrale de la boîte de dialogue regroupe les options de définition des paramètres du
pointeur pour les objets (activation de l’accrochage aux barres, lignes, polylignes).
Deux modes de pointeur sont disponibles :
•
Extrémités - le pointeur est positionné aux extrémités des barres et des segments des objets. Si
vous décochez la case Extrémités, l’option Centre ne sera pas disponible (elle ne peut pas être
utilisée de façon indépendante).
•
Centre – le pointeur est positionné dans les centres des barres et des segments des objets.
La zone située ci-dessous regroupe les options avancées de l’accrochage du pointeur.
Les options en question permettent d’accrocher le pointeur dans les points d’intersection des barres et
des normales. Une option utile est la possibilité de définir les lignes horizontales et verticales et de
rechercher leurs intersections avec les barres ou lignes de construction.
Les modes suivants sont accessibles :
•
Intersections avec la normale – pour déterminer les points d’accrochage du pointeur, le logiciel
déterminera la ligne sortant du point sélectionné et normal aux barres et aux segments d’objets
voisins.
•
Parallèle – pour déterminer la ligne parallèle sortant du point origine de la barre et des segments
des objets.
•
Intersections – intersections des barres, segments des objets et extrémités des jarrets
•
Intersections avec la grille, - intersections avec la grille affichée à l’écran (ATTENTION : la grille
doit être visible !)
•
Intersections avec les lignes de construction - Intersections avec les lignes de construction
affichées à l’écran (ATTENTION : les lignes de construction doivent être visibles !)
La partie inférieure de la boîte de dialogue regroupe trois boutons :
•
Par défaut - après un clic sur ce bouton, les options de base seront sélectionnées pour
l’accrochage du pointeur, à savoir : Nœuds, Lignes de construction, Grille, Objets - Extrémité,
Options avancées - Intersections des barres.
•
Tout - après un clic sur ce bouton, toutes les options seront sélectionnées dans la boîte de
dialogue Mode d’accrochage.
•
Aucun - après un clic sur ce bouton, aucune option ne sera sélectionnée dans la boîte de
dialogue Mode d’accrochage.
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3. PRINCIPES GENERAUX DE DEFINITION DU MODÈLE DE
LA STRUCTURE
3.1. Types de structures
Dans le logiciel Robot, vous pouvez utiliser les éléments barres à deux nœuds, les éléments finis
surfaciques utilisés pour la génération du maillage par éléments finis effectué pour les structures de type
plaque et coque et les éléments volumiques utilisés pour la génération des structures volumiques. Vous
pouvez définir les structures mixtes, les types d’éléments utilisés dépendent du type de la structure
étudiée.
Actuellement, dans le logiciel Robot, les types de structure accessibles sont les suivants :
•
portique plan (éléments finis de type barre à 2 nœuds)
•
treillis plan (éléments finis de type barre à 2 nœuds)
•
portique spatial (éléments finis de type barre à 2 nœuds)
•
treillis spatial (éléments finis de type barre à 2 nœuds)
•
grillage (éléments finis de type barre à 2 nœuds)
•
plaque (éléments finis surfaciques 2D)
•
coque (éléments finis surfaciques 2D)
•
contrainte plane (éléments finis surfaciques 2D)
•
déformation plane (éléments finis surfaciques 2D)
•
structure axisymétrique (éléments finis surfaciques 2D)
•
structure volumique (solide) - éléments finis volumiques 3D
De plus, le logiciel vous propose une importante bibliothèque de structures-types (structures à barres et
structures de type plaque et coque), il suffit de saisir quelques paramètres caractéristiques (chapitre 3.14).
REMARQUE : Après l’import d’un fichier quelconque de type SSDNF, DXF, IGS, etc., il faut définir
manuellement le type de structure. Le logiciel modifie automatiquement le type de structure
(le type COQUE est défini).
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3.2. Définition des lignes de construction
Les lignes de construction sont un autre élément dont la fonction est de faciliter la création des structures,
vous pouvez définir les lignes de construction :
•
après la sélection la commande Lignes de construction disponible dans le menu Structure ;
•
après un clic sur l’icône
affichée dans la barre d’outils OUTILS dans le bureau Démarrage.
Le logiciel affiche alors la boîte de dialogue représentée ci-dessous :
Les lignes de construction forment une grille auxiliaire qui facilite la définition des différents éléments de la
structure et permet de se référer aux composants de cette structure (c’est-à-dire de les sélectionner). La
grille formée par les lignes de construction crée des points sur lesquels vous pouvez positionner le
pointeur lors de la définition graphique de la structure.
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Les lignes de construction sont d’une grande importance lors de la navigation dans le modèle de la
structure. A l’aide des lignes de construction, vous pouvez afficher rapidement le plan de travail
sélectionné (boîte de dialogue Vue) ou sélectionner les éléments situés sur les lignes de construction.
La sélection des lignes de construction peut être effectuée au moyen des descriptions situées à deux
extrémités des lignes de construction. Un clic sur la description de la ligne sélectionnée entraîne la
sélection de tous les nœuds de la structure situés sur cette ligne et ouvre la boîte de dialogue de
modification des lignes de construction.
La grille des lignes de construction peut être définie comme :
•
une grille rectangulaire dans le logiciel cartésien (dans le plan ZX pour les structures planes, dans le
plan XY pour les structures spatiales dont la hauteur est définie dans la direction Z). Si vous
définissez les niveaux, pour chaque niveau est créée une grille identique avec celle définie dans le
plan XY
•
une grille cylindrique ou polaire.
•
lignes arbitraires (droites, demi-droites et segments)
Deux possibilités de définition des coordonnées sont disponibles (après un clic sur le bouton
Paramètres avancés, la boîte de dialogue affiche les options supplémentaires) :
•
relatif - (la case Position relative par rapport au point est cochée)
si cette option est activé, dans la boîte de dialogue, le champ Point d’insertion devient disponible ; la
position des lignes de construction créées sera définie par rapport aux coordonnées du point
d’insertion
•
absolu - (la case Position relative par rapport au point n’est pas cochée)
si cette option est activé, les lignes de construction seront créées à partir des valeurs réelles des
coordonnées des lignes de construction appropriées (dans le repère global).
Pour la grille créée dans le logiciel cylindrique ou polaire, seulement la définition en mode relatif est
disponible, c’est-à-dire, par rapport au point d’insertion (l’option est disponible après un clic sur le bouton
Paramètres avancés).
Les lignes de construction dans le repère cartésien peuvent être soumises à l’opération de rotation. Pour
cela, il faut cocher la case Axe/ligne de rotation, sélectionner l’axe de rotation et définir l’angle de rotation.
Les lignes définies de façon relative seront soumises à la rotation autour du point d’insertion.
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Les options disponibles dans cette boîte de dialogue permettent de gérer les jeux de lignes de
construction. La partie supérieure de la boîte de dialogue contient les grilles de lignes de construction
définies qui sont identifiées par un nom saisi lors de la création des lignes de construction.
Après l’activation d’un jeu de lignes de construction (il est accompagné de symbole √) et un clic sur le
bouton OK, les lignes de construction de ce jeu apparaissent sur l’écran. Si vous désactivez le jeu (le
symbole √ disparaît) et cliquez sur le bouton OK, les lignes de construction de ce jeu ne sont pas visibles
sur l’écran.
La partie inférieure de la boîte de dialogue contient deux boutons :
•
Supprimer - un clic sur ce bouton supprime le jeu de lignes de construction sélectionné
•
Supprimer tout - un clic sur ce bouton supprime tous les jeux de lignes de construction disponibles
dans la boîte de dialogue.
Nous nous limitons à la grille orthogonale (dans le plan ZX pour les structures planes, dans le plan XY
pour les structures spatiales dont la hauteur est définie dans la direction Z). Si vous définissez les
niveaux, pour chaque niveau est créée la même grille que celle définie dans le plan XY.
La boîte de dialogue Lignes de construction contient 3 onglets définissant respectivement :
• Onglet X : les lignes verticales (dans le plan YZ sont sélectionnées les coordonnées X)
• Onglet Y : les niveaux (dans le plan XY sont sélectionnées les coordonnées Y)
• Onglet Z : les lignes horizontales (dans le plan XZ sont sélectionnées les coordonnées Z)
Pour les structures planes, seulement deux onglets (X et Z) sont actifs. Pour les plaques et les grillages X
et Y sont actifs. Dans le cas où vous sélectionneriez l’option Cylindrique, dans la partie supérieure de la
boîte de dialogue les onglets suivants sont disponibles : Radial, Angulaire et Z (le dernier onglet n’est
disponible que pour les structures 3D).
Tous les onglets ont exactement le même aspect.
Le mode de définition des niveaux, des lignes horizontales et des lignes verticales est le même. Vous
remplissez les champs d’édition Position, Répétition et Espacement. Afin de générer les lignes/niveaux
ainsi définis il faut cliquer sur le bouton Insérer.
Les lignes/niveaux créés seront ajoutés à la liste ; dans les colonnes successives de la liste seront
inscrits : le nom de la ligne/niveau et la position dans le repère global.
En cas de définition des lignes de construction au moyen de l’option Lignes arbitraires, il faut sélectionner
le type de ligne : segment, demi-droite ou droite. Ensuite, il faut définir deux points définissant la ligne. Si
les points sont définis en mode graphique, à l’aide de la souris, la ligne est ajoutée automatiquement à la
liste des lignes de construction créées. Si l’utilisateur saisit les coordonnées des points dans la boîte de
dialogue, pour ajouter la ligne à la liste, il faut cliquer sur le bouton Insérer.
Si l’option Lignes arbitraires est sélectionnée, la partie supérieure de la boîte de dialogue affiche le bouton
supplémentaire Créer à partir des barres/lignes. Un clic sur ce bouton crée les lignes de construction à
la base des barres et lignes (arêtes des objets 2D ou3D) sélectionnées dans le modèle de la structure.
Vous pouvez sélectionner le nom de la ligne dans le champ Numérotation ; par défaut les lignes verticales
sont nommées « A,B,C... », les niveaux/lignes horizontales prennent les numéros 1,2,3.
Vous pouvez aussi définir une nomenclature personnalisée pour les niveaux/lignes. Pour cela, vous devez
effectuer les opérations suivantes :
•
définir la position du niveau/ligne
•
dans la liste déroulante Libellé sélectionnez l’option Définir
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•
saisissez la description de la ligne/niveau défini dans le champ affiché dans la partie inférieure de la
boîte de dialogue (le champ n’est accessible que si l’option Définir est sélectionnée) . par exemple,
après la saisie du nom Niveau, les noms Niveau 1, Niveau 2 etc. seront générés
•
cliquez sur le bouton Insérer.
De plus, vous pouvez affecter des noms aux lignes de construction (en particulier, les noms des axes
dans la direction de l’axe Z – étage de la structure) correspondant aux positions des lignes de
construction, p. ex. 4.0, 6.5, etc. . Pour cela, dans la liste Libellé, sélectionnez l’option Valeur. La variable
%v qui sert à générer le nom de la ligne en fonction de sa position peut être aussi utilisée dans la
définition des noms des étages.
Afin de supprimer une ligne ou un niveau quelconque il faut placer en surbrillance la ligne (ou le niveau)
se trouvant dans la liste et cliquer sur le bouton Supprimer. Si vous voulez supprimer tous les niveaux,
vous devez cliquer sur le bouton Supprimer tout.
Pour mettre en évidence une ligne/niveau quelconque à l’écran graphique, il faut mettre en surbrillance la
ligne/niveau approprié dans la liste de lignes et cliquer sur le bouton Gras. La troisième colonne affiche
alors le symbole X à côté de la ligne en question pour signaler la mise en évidence de cette ligne.
Les lignes se trouvant sur la liste sont toujours affichées alphabétiquement suivant l’ordre ascendant des
coordonnées définissant ces lignes.
La position des lignes de construction cartésiennes peut être modifiée avec tous les objets qui sont situés
sur cette ligne. Pour commencer la modification de la ligne de construction, il faut cliquer sur le repère de
la ligne de construction sélectionnée (celui-ci est mis en surbrillance), et, ensuite, sélectionner l’option
Propriété de l’objet dans le menu contextuel.
Dans le logiciel, vous pouvez aussi sélectionner les éléments de la structure à l’aide de la grille des lignes
de construction définie. L’option qui permet d’effectuer cette opération est disponible dans le menu
Edition, sous-menu Sélection spéciale, commande Par lignes de construction.
Vous pouvez aussi modifier la position des lignes de construction existantes. Pour cela, il faut cliquer sur
le repère de la ligne de construction sélectionnée, le logiciel affichera alors une boîte de dialogue
permettant de définir le déplacement de la ligne de construction sélectionnée.
3.3. Modèle de la structure - éléments de type barre
3.3.1.
Noeuds, barres
La définition de la géométrie de la structure à barre commence par la définition des positions des nœuds
et des barres et des caractéristiques des barres. Il n’est pas nécessaire de définir séparément les nœuds
car la définition d’une barre provoque la création simultanée des nœuds à l’origine et à l’extrémité de la
barre, par conséquent seule la définition des barres sera décrite.
Afin de créer les barres vous pouvez :
•
sélectionner la commande Structures/Barres dans le menu déroulant,
•
cliquer sur l’icône
affichée dans barre d’outils Définition de la structure,
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•
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activer le bureau BARRES (si vous sélectionnez les bureaux NOEUDS ou BARRES, la fenêtre du
logiciel sera divisée en trois parties : la fenêtre de l’éditeur graphique dans laquelle vous pouvez
définir la structure, la boîte de dialogue Nœuds ou Barres et le tableau dans lequel les barres et / ou
nœuds définis sont affichés).
Il apparaît alors la boîte de dialogue Barres représentée ci-après :
Le mode de définition des barres dépend du mode d’accrochage du pointeur.
Pour sélectionner le mode d’accrochage, placez le pointeur sur la fenêtre graphique et cliquez bouton
droit, sélectionnez « mode d’accrochage » dans le menu contextuel.
Les modes d’accrochage accessibles sont :
•
Accrochage aux nœuds de la grille - les coordonnées des nœuds de la grille sont définies
(comportement analogique avec le mode Aucun accrochage) ;
•
Accrochage aux nœuds existants de la structure - les numéros des nœuds de la structure sont
définis ;
•
Accrochage aux lignes de construction - les numéros de lignes sont définis
•
Accrochage automatique – les nœuds peuvent être créés dans un lieu quelconque (Robot dispose
d’un logiciel élaboré de modes d’accrochage, par exemple normale à la barre et autres)
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Hormis les informations sur le numéro de la barre et sur la position des nœuds à ses extrémités, dans la
boîte de dialogue Barres, vous pouvez saisir des informations supplémentaires concernant les
caractéristiques de la barre, à savoir :
•
Type de barre
•
Section transversale de la barre (profilé)
•
Matériau par défaut (ce champ n’est pas accessible pour l’édition, il affiche le matériau défini pour la
section de barre sélectionnée).
De plus, la partie supérieure de la boîte de dialogue contient le champ Nom inaccessible contenant
l’aperçu du nom créé conformément à la syntaxe définie dans la boîte de dialogue Nom des
barres/objets. Par défaut, la syntaxe du nom de la barre est déterminée à l’aide des variables : %t_%n
et %t_%s, où :
%t – nom du type de barre
%n - numéro de l’objet
%s - nom du profilé pour la barre ou l’épaisseur pour le panneau
De plus, les variables suivantes peuvent être utilisées :
%i - numéro du nœud d’origine de la barre
%i - numéro du nœud d’extrémité de la barre
%m - nom du matériau pour la barre ou le panneau.
Un clic sur le bouton (...) disponible à droite du champ Nom ouvre la boîte de dialogue Nom des
barres/objets dans laquelle vous pouvez définir une nouvelle syntaxe des noms pour les barres.
ATTENTION : Dans la partie supérieure de la boîte de dialogue, deux boutons (…) sont affichés (à droite
des champs Type de barre et Section. Un clic sur un de ces boutons ouvre respectivement
la boîte de dialogue Type de barre ou Nouvelle section. Dans ces boîtes de dialogue
vous pouvez définir un nouveau type de barre ou une nouvelle section. Les sections et les
types de barres définis sont ajoutés à la liste des sections et types de barre actifs.
Dans la partie inférieure de la boîte de dialogue, la zone position de l’axe est disponible. La liste de
sélection Excentrement permet de choisir le type d’excentrement, c’est-à-dire le type de décalage du
centre de la section du profilé par rapport à l’axe de la barre. Il faut ajouter que si un excentrement est
affecté à la barre, celui-ci ne change pas après le changement du profilé de la barre. Par défaut, les
types d’excentrements suivants sont disponibles : aile supérieure et aile inférieure. Ils sont définis dans
le repère local par rapport à la dimension de la section ; cela signifie que si vous sélectionnez, par
exemple l’excentrement aile supérieure, l’axe de la barre sera décalé vers le bord supérieur du profilé,
indépendamment de la section transversale de la barre. Un clic sur le bouton (…) ouvre la boîte de
dialogue Nouvel excentrement dans laquelle vous pouvez définir un nouveau type d’excentrement. Le
type d’excentrement défini est ajouté à la liste des types d’excentrements actifs.
Il existe plusieurs façons de définir un élément barre :
•
dans la boîte de dialogue, vous pouvez saisir le numéro de la barre et les coordonnées du début et de
la fin de la barre, puis appuyer sur le bouton Appliquer ;
•
vous pouvez cliquer sur le champ Origine, passer à l’écran graphique et cliquer avec le bouton
gauche de la souris sur le point définissant l’origine et sur le point définissant l’extrémité de l’élément
barre.
Vous pouvez combiner les deux méthodes lors de la définition des éléments barres.
Dans le logiciel, deux options : Info-nœud et Info-barre sont disponibles.
L'option sert à présenter les données de base et les résultats de calculs pour un nœud spécifique de la
structure. Dans la boîte de dialogue Propriétés du nœud, la modification des paramètres du nœud est
impossible.
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ATTENTION : La présentation des paramètres ne peut être effectuée que pour un seul nœud. Si vous
avez sélectionné plusieurs nœuds, les informations présentées dans la boîte de dialogue
Propriétés du nœud concerneront le nœud dont le numéro est le plus petit.
L'option est accessible après la mise en surbrillance (sélection) d'un nœud de la structure :
•
à partir du menu Résultats sous-menu Info, option Info-noeud
•
à partir du menu contextuel, commande Propriétés de l'objet (le menu contextuel s’ouvre dans la
fenêtre graphique après un clic sur le bouton droit de la souris)
Sur la barre de titre de la boîte de dialogue, à côté de son nom (Propriétés du nœud), les informations
suivantes sont affichées :
•
numéro du nœud sélectionné
•
numéro et nom du cas de charge sélectionné.
La boîte de dialogue Propriétés du nœud se compose de trois onglets : Géométrie, Déplacements et
Réactions.
Le champ d'édition Nœud n° permet de sélectionner un nœud :
•
en mode graphique, par un clic sur un nœud de la structure
•
en mode texte, par la saisie du numéro de nœud dans le champ d'édition.
ATTENTION : Dans cette boîte de dialogue, l'édition du numéro de la barre n'est pas possible.
Dans la partie inférieure de la boîte de dialogue, à part les boutons standard (Fermer, Aide), le bouton
Imprimer est disponible. Un clic sur ce bouton permet de générer une note de calcul contenant les
informations sur le nœud sélectionné de la structure.
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Sur l'onglet Géométrie présenté sur la figure ci-dessus, vous trouverez les informations de base sur le
nœud sélectionné. Les autres onglets, à part le numéro du nœud, présentent les valeurs des
déplacements ou des réactions calculées pour le nœud et le cas de charge sélectionné. Les
déplacements sont présentés en forme de tableau. Si la sélection active contient plus d’un cas, le tableau
affiche les valeurs extrêmes des déplacements.
ATTENTION : Le nombre de colonnes dans le tableau de déplacements et de réactions dépend du
nombre de degrés de liberté dans le nœud pour le type de structure sélectionné.
L'option Info-barre sert à présenter les données de base et les résultats de calculs pour une barre
spécifique de la structure. Dans la boîte de dialogue contenant les propriétés de la barre, il est possible de
modifier certaines caractéristiques de la barre (type, section, matériau).
ATTENTION : La présentation des paramètres ne peut être effectuée que pour une seule barre.
Dans la partie inférieure de la boîte de dialogue, à part les boutons standard (Fermer, Aide), le bouton
Imprimer est disponible. Un clic sur ce bouton permet de générer une note de calcul contenant les
informations sur le nœud sélectionné de la structure.
L'option est accessible après la mise en surbrillance (sélection) d'une barre de la structure :
•
à partir du menu Résultats sous-menu Info, option Info-barre
ou
•
à partir du menu contextuel, commande Propriétés de l'objet (le menu contextuel s’ouvre après un clic
sur le bouton droit de la souris dans la fenêtre graphique).
Après la sélection de cette option, la boîte de dialogue contenant 5 onglets s’affiche sur l’écran :
Géométrie, Caractéristiques, NTM, Déplacements et Vérification. Les deux premiers onglets présentent
les informations générales sur la géométrie de la barre et sur les caractéristiques de la section
transversale de la barre.
La partie supérieure des onglets NTM et Déplacements contient le diagramme de la valeur sélectionnée
dans le champ Diagramme. Le diagramme ne peut présenter qu’une seule grandeur. Les diagrammes
des grandeurs suivantes sont disponibles : forces FX, FY et FZ, moments MX, MY, MZ, contraintes Smax
et Smin et déplacements. Les diagrammes sont redessinés si le cas de charge de la structure est changé.
ATTENTION : Le nombre de grandeurs accessibles dépend du type de structure.
Les options disponibles sur l'onglet Vérification dans la boîte de dialogue Propriétés de la barre servent
à la vérification rapide de la résistance du profilé de la barre.
ATTENTION : Si les calculs de la structure n'ont pas été effectués (la barre de titre affiche l'information :
Résultats MEF: non actuels), l'onglet n'est pas disponible.
Le contenu de l'onglet dépend du type de barre sélectionné : barre acier, aluminium ou bois barre BA
(ferraillage théorique de la barre).
Le tableau peut afficher les valeurs de la grandeur sélectionnée ou bien les valeurs extrêmes. Si vous
sélectionnez l'option Valeur, le logiciel affichera les valeurs de la grandeur sélectionnée dans le point aux
coordonnées indiquées. Si le pointeur de la souris est mis dans le tableau sur-le-champ dans le point et,
ensuite, déplacé vers le diagramme de la grandeur sélectionnée se trouvant dans la partie supérieure de
la boîte de dialogue, le logiciel affiche une ligne verticale permettant de définir les valeurs des
coordonnées pour lesquelles les valeurs seront présentées.
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Si le pointeur de la souris est situé dans le tableau sur-le-champ pour la barre et, ensuite, déplacé vers la
vue de la structure, la sélection d'une autre barre à l’aide de la souris entraîne la mise à jour du contenu
de la boîte de dialogue Propriétés de la barre.
Remarques :
Il ne faut pas définir les barres superposées, y compris les barres superposées partiellement. Les parties
superposées sont supprimées dans la procédure de génération du modèle de calcul de la structure. Cette
modification n’est pas représentée sur les vues de la structure. Pour détecter les barres en question avant
de calculer la structure, utilisez la commande Vérifier structure disponible dans le menu déroulant
Analyse.
3.3.2.
Sections de barres et matériaux
Après avoir défini la géométrie de la structure, vous devez affecter des sections aux barres (si elles n’ont
pas été affectées lors de la définition des barres).
Vous pouvez le faire de manières suivantes :
•
sélectionnez le type de profilé dans la boîte de dialogue Barres dans le champ Section
•
sélectionnez la commande Structure/Caractéristiques/Profilés de barres dans le menu,
•
cliquez sur l’icône
•
sélectionnez le bureau SECTION / MATERIAUX.
,
Il apparaît alors la boîte de dialogue représentée ci-dessous :
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La boîte de dialogue se compose de trois parties :
•
les icônes de gestion
•
le champ de liste active
•
le champ de sélection actuelle (Lignes/barres) et les boutons standard (Appliquer, Fermer, Aide).
La partie supérieure de la boîte de dialogue contient les icônes représentées ci-dessous :
=
- sert à définir un nouveau type de section
=
- permet de sélectionner le profilé dans la base de profilés
=
- sert à supprimer le profilé sélectionné dans la liste active
=
=
=
=
,
,
et
- affichent la liste des sections actives en utilisant de grandes icônes, de petites
icônes, une liste ou une liste détaillée.
- supprime de la liste active les profilés non utilisés dans l’affaire.
- enregistre dans le catalogue de profilés le profilé mis en surbrillance dans la liste active.
Le logiciel affiche alors la boîte de dialogue Enregistrer dans le catalogue dans laquelle vous
pouvez sélectionner la base de données dans laquelle le profilé sera enregistré.
- ouvre la boîte de dialogue Gestionnaire de labels
A l’occasion de la présentation de l’affectation des profilés aux barres, nous allons expliquer la méthode
générale d’affectation des attributs dans la structure (appuis, excentrements, type de barre, etc.).
Le procédé d’affectation des profils aux barres de la structure est divisé en deux étapes :
♦ Définition du type de profilé
Si la liste de profilés active ne contient pas de type de profilé défini ou bien si vous voulez ajouter un
profilé à la liste existante, il faut cliquer sur l’icône Nouvelle section :
Deux situations sont alors possibles :
•
Si aucun type de section n’est mis en surbrillance, un clic sur l’icône Nouvelle section ouvre la boîte
de dialogue de définition des nouveaux types de profilés. Les champs du premier onglet proposent
soit les paramètres du dernier profilé saisi (sauf le champ Nom) soit les paramètres par défaut ;
•
Si un profilé est mis en surbrillance, un clic sur l’icône Nouvelle section ouvre la boîte de dialogue de
définition des nouveaux types de profilés. L’onglet relatif au type de section mis en surbrillance sera
activé. Tous les champs de l’onglet (à l’exception du champ Nom) proposent les paramètres d’après
le type de profilé mis en surbrillance.
♦ Affectation de la section aux barres faisant partie de la structure
L’affectation d’une section aux barres de la structure peut être effectuée de plusieurs manières (en
supposant que la liste de sections actives contienne au moins un type de barre) :
• Si avant l’ouverture de la boîte de dialogue Section aucune sélection n’a été effectuée, afin
d’affecter une section il faut mettre en surbrillance le type de section voulu se trouvant dans la
liste active, et ensuite déplacer le pointeur de la souris vers l’écran graphique et indiquer la barre
(par un clic sur le bouton gauche de la souris) à laquelle vous voulez affecter la section. Après
cela, la section est affectée ; le type de section affecté est mis en évidence sur la liste active (une
flèche apparaît à gauche du symbole de la section) ; quand le pointeur est situé hors de la boîte
de dialogue (c’est-à-dire sur l’écran graphique) il prend la forme de l’icône de la section à affecter.
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Après le passage de la boîte de dialogue à l’écran, la barre la plus proche de la position du
pointeur sera mise en surbrillance (le logiciel réagit ainsi lors de l’affectation aux objets d’un
attribut quelconque) ;
• Si avant l’ouverture de la boîte de dialogue Section une sélection a été effectuée, lors de
l’ouverture de la boîte de dialogue en question la liste des objets sélectionnés est affichée dans le
champ du groupe Sélection actuelle ; afin d’affecter un type de section aux barres listées dans ce
champ, vous devez mettre en surbrillance le type de section voulu se trouvant dans la liste active
et ensuite appuyer sur la touche Entrée ou le bouton Appliquer. Une fois cette opération
effectuée, la section sera affectée.
ATTENTION : La liste des barres sélectionnées disparaît du champ d’édition Sélection actuelle.
Après l’exécution de la commande, si vous voulez supprimer un profilé affecté à une barre de la structure,
vous devez utiliser le profilé zéro (icône Supprimer) toujours présent dans la liste active. Le profilé zéro
ne peut pas être modifié ; vous pouvez l’affecter à une barre de la même façon que pour un profilé réel.
3.3.2.1. Nouvelle section
La boîte de dialogue Nouvelle section est ouverte sur l’onglet correspondant au type de profilé sur lequel
vous avez cliqué sera activé, le logiciel proposera les paramètres correspondants dans les champs
d’édition. Après avoir effectué les modifications des paramètres du profilé, vous ajoutez ce profilé à la liste
active (ou bien vous le mettez à jour) par un clic sur le bouton Ajouter ou en appuyant sur le touche
<Entrée>.
Si le nom n’est pas modifié, le logiciel affichera un message d’avertissement. Cette option accessible
dans la boîte de dialogue permet une modification facile des paramètres de la section. Les onglets de
cette boîte de dialogue sont : Standard, Reconstituée, Variable, Composée, Spéciale et Ax, Wx, Ix, Vy.
L’onglet Standard sert à définir/sélectionner un profilé dans la base de données (catalogues de profilés
standards). L’onglet Reconstituée sert à définir/sélectionner les profilés créés par l’utilisateur. L’onglet
Variable sert à définir/sélectionner les profilés créés par l’utilisateur (ces profilés sont les profilés à inertie
variable).
L’onglet Composés sert à définir/sélectionner les profilés composés (profilés à plusieurs membrures). Les
sections composées sont constituées de deux ou plusieurs membrures unies par des fourrures ou par des
diagonales. Ces sections sont utilisées comme des profilés de fût de poteaux (profilés en U, profilés en I,
cornières) ou comme des profilés de barres de diagonales (le plus souvent, des logiciels de cornières). La
vérification réglementaire de la résistance des sections composées est effectuée de façon analogique
avec celle des profilés à parois pleines avec la prise en compte de la rigidité équivalente dans la direction
avec fourrures. La rigidité équivalente prend en compte l’influence des fourrures et l’élancement des
membrures spécifiques. Lors de la vérification, la résistance des fourrures et des diagonales mêmes doit
être vérifiée.
L’onglet sert à définir les sections spéciales (profilés à âme ondulée, profilés ajourés). Les profilés à âme
ondulée sont les profilés minces en I dont les âmes sont ondulées :
- de la famille de profilés SIN
- aux dimensions définies par l’utilisateur.
Les profilés ajourés sont obtenus à partir des profilés laminés à chaud (profilés en I laminés à chaud
disponibles dans la base de profilés) par découpage de l’âme suivant une ligne polygonale ou circulaire.
Deux types de profilés sont disponibles :
- avec évidements hexagonaux
- avec évidements circulaires.
Il faut ajouter que pas toutes les barres à profilés spéciaux sont dimensionnées dans les modules de
dimensionnement acier/aluminium. Les barres à âme ondulée ne sont dimensionnées que d’après la
norme polonaise, par contre les barres ajourées ne sont pas pour l’instant dimensionnées dans les
modules du logiciel Robot.
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L’onglet Ax, Iy, Iz sert à définir les profilés par la saisie des valeurs des grandeurs caractéristiques de la
section (aire de la section transversale, moments d’inertie, indicateurs de résistance, etc.).
NOTE :
Pour les boîtes de dialogue qui se composent de plusieurs onglets, la gestion des onglets
au moyen de la liste disponible à côté de la boîte de dialogue, a été ajoutée (cf. la capture
d’écran ci-dessous).
L’orientation par défaut des profilés standard dans le logiciel est présentée sur la figure ci-dessous.
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Les caractéristiques de base des sections
- aire de la section transversale
AX
- coefficient de rigidité en cisaillement - aire réduite avec la prise en compte de l’effort transversal
AY
Qy
- coefficient de rigidité en cisaillement - aire réduite avec la prise en compte de l’effort transversal
AZ
Qz
- moment d’inertie en torsion
IX
- moment d’inertie en flexion par rapport à l’axe Y
IY
- moment d’inertie en flexion par rapport à l’axe Z
IZ
- distance des fibres extrêmes du côté positif de l’axe Y
VY
- distance des fibres extrêmes du côté négatif de l’axe Y
VPY
- distance des fibres extrêmes du côté positif de l’axe Z
VZ
- distance des fibres extrêmes du côté négatif de l’axe Z
VPZ
- module de résistance à la torsion
WX
- module de résistance au cisaillement
WY
- module de résistance au cisaillement.
WZ
D’autres caractéristiques peuvent être définies en fonction des exigences de la structure étudiée. Par
exemple, si l’utilisateur veut obtenir les contraintes, il doit saisir les paramètres VY, VPY, VZ et VPZ. La
figure ci-dessous présente graphiquement la définition de ces paramètres.
ATTENTION : La description présentée ci-dessous ainsi que les descriptions de tous les onglets
concernent les profilés en acier (pour les profilés bois ou aluminium les onglets sont
similaires). Si vous sélectionnez dans la boîte de dialogue Profilés un type de section BA
(p. ex. poteau ou poutre BA), la boîte de dialogue Nouvelle section aura un aspect
différent (cf. la description disponible après la description des profilés acier).
Les types suivants de sections transversales sont disponibles :
Poteaux BA (type de profilé – poteau BA) : rectangulaire, section en T, section en L, section
en Z, section polygonale régulière, rond, demi-cercle, quart de cercle.
Poutres BA / poutres sur sol élastique (type de profilé – poutre BA) : rectangulaires, section
en T, section en I.
PROFILE ACIER
L’onglet Standard sert à définir/sélectionner les profilés des bases de données (catalogues de profilés
standard), par exemple, de la base Catpro - catalogue de produits sidérurgiques français.
L’onglet Reconstituée sert à définir/sélectionner les profilés créés par l’utilisateur.
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Les types de profilés suivants (y compris les dimensions à définir) sont disponibles :
rectangulaire
tube
circulaire
,
en caisson (2 types)
profilé en I à deux axes de symétrie
profilé en I à un axe de symétrie
profilé en T
profilé en U
section en croix
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à forme d’un polygone régulier ; il faut entrer le nombre de côtés du polygone et la
valeur du diamètre inscrit ou circonscrit sur le contour extérieur du polygone ; la dépendance entre les
diamètres des cercles mentionnés peut être définie à l’aide de la formule suivante (cf. la figure cidessous) : d = D * cos (p / n), où l’angle a = p / n, R = D / 2 (le rayon du cercle circonscrit sur le contour
extérieur du polygone - diamètre extérieur), r = d / 2 (le rayon du cercle inscrit dans le contour extérieur du
polygone - diamètre intérieur).
NOTE :
Si vous voulez créer une section pleine circulaire ou rectangulaire, il faut prendre
l’épaisseur de la paroi T = 0.
L’onglet Variable sert à définir/sélectionner les profilés créés par l’utilisateur (ces profilés sont les profilés
à inertie variable).
Les mêmes types de profilés que ceux sur l’onglet Reconstituée, excepté le profilé circulaire et en croix,
sont disponibles. Les dimensions de la section sont définies pour le point d’origine et d’extrémité du
profilé.
L’onglet Composée sert à définir/sélectionner les profilés composés (à plusieurs membrures). Les
sections composées sont constituées de deux ou plusieurs membrures unies par des fourrures ou par des
logiciels de diagonales.
Les types de profilés suivants (y compris les dimensions à définir) sont disponibles :
NOTE :
Les profilés peuvent être assemblés : par fourrures ou par soudures.
Deux profilés en U accolés :
Assemblés par fourrures
Assemblés par soudures
aile à aile :
dos à dos :
Deux profilés en I :
Assemblés par fourrures
Assemblés par soudures
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Profilé en U et en I accolés :
Assemblés par fourrures
aile à aile :
Assemblés par soudures
dos à dos :
Profilé en I et deux cornières :
Assemblés par fourrures
Assemblés par soudures
Quatre cornières :
Assemblés par fourrures
Assemblés par soudures
Deux cornières :
Assemblés par fourrures
Assemblés par soudures
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L’onglet sert à définir les sections spéciales (profilés à âme ondulée, profilés ajourés : SFB, IFBA et
IFBB).
Les profilés à âme ondulée sont les profilés minces en I dont les âmes sont ondulées :
- de la famille de profilés SIN
- aux dimensions définies par l’utilisateur.
Pour le profilé à âme ondulée, vous pouvez définir :
- de la base :
profilés standard, membrures identiques (b1=b2, tf1= tf2), avec les symboles définissant l’épaisseur de
l’âme suivants :
A - 2 mm (nom standard du profilé : WTA ...)
B - 2,5mm (nom standard du profilé : WTB ...)
C -3 mm (nom standard du profilé : WTC ...)
Toutes les dimensions appartiennent à la famille des profilés SIN, c’est pourquoi les champs d’édition ne
sont pas disponibles.
- aux valeurs définies par l’utilisateur.
S (nom standard du profilé : WTS ...)
tw - épaisseur de l’âme
h - hauteur de l’âme
b1 - largeur de la membrure supérieure tf1 - épaisseur de l’aile supérieure
b2 - largeur de l’aile supérieure
tf2 - épaisseur de l’aile inférieure
de plus, pendant les calculs des caractéristiques du profilé, les variables suivantes sont utilisées :
f - amplitude de l’onde
m - longueur de la projection de l’onde
s - longueur de l’onde développée
Les profilés ajourés sont obtenus à partir des profilés laminés à chaud (profilés en I laminés à chaud
disponibles dans la base de profilés) par découpage de l’âme suivant une ligne polygonale ou circulaire.
Deux types de profilés sont disponibles :
- avec évidements hexagonaux
- avec évidements circulaires.
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Les types de portiques suivants sont disponibles :
évidements hexagonaux :
c - avec plaquette intercalaire
w - distance entre les évidements
a - espacement des évidements
évidements hexagonaux avec plaquette intercalaire supplémentaire :
c - avec plaquette intercalaire
w - distance entre les évidements
hs - hauteur de la plaquette supplémentaire
a - espacement des évidements
évidements circulaires :
d - diamètre des évidements
w - distance entre les évidements
H - hauteur de la section.
se composent d’un profilé en I sélectionné dans la base de profilé et d’une tôle
Les profilés SFB
aux dimensions suivantes :
- largeur de la tôle b
- épaisseur de la tôle t.
se composent d’une partie du profilé en I sélectionné dans la base de profilé
Les profilés IFBA
constituant l’aile inférieure du profilé aux dimensions suivantes :
- largeur de la tôle bp
- épaisseur de la tôle tp.
Les profilés IFBB
se composent d’une partie du profilé en I sélectionné dans la base de profilé
constituant l’aile supérieure du profilé aux dimensions suivantes :
- largeur de la tôle bp
- épaisseur de la tôle tp.
Les barres SFB, IFBA et IFBB ne sont pas pour l’instant dimensionnées dans les modules du logiciel
Robot.
L’onglet Ax, Iy, Iz sert à définir les profilés par la saisie des valeurs des grandeurs caractéristiques de la
section (aire de la section transversale, moments d’inertie, indicateurs de résistance, etc.).
PROFILE BETON
Par exemple, pour une poutre BA, la boîte de dialogue Nouvelle section prend l’aspect comme sur la
figure ci-dessous :
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Dans la boîte de dialogue ci-dessus, vous pouvez :
1. sélectionner le type de section de la poutre (rectangulaire, en T, en I, en T asymétrique) et définir les
dimensions de la section
2. saisir le nom de la section ; par défaut, le logiciel saisit le nom de la section composé de lettres
définissant le type de la section et les dimensions de la section transversale
3. sélectionner la couleur de la section.
L’utilisateur peut sélectionner un des quatre types de section de la poutre/poutre sur sol élastique :
rectangulaire, en T, en I et en T asymétrique. En fonction de la section choisie, la boîte de dialogue affiche
les paramètres définissant le type de section voulue. La boîte de dialogue ci-dessus présente les
paramètres pour la section rectangulaire. Les mêmes options sont disponibles pour la section en T. Après
la sélection de la section en T asymétrique, la boîte de dialogue contient deux onglets supplémentaires :
Planchers et Feuillures.
Si vous activez l’option Appliquer la section variable, il devient possible d’affecter la section transversale
linéairement variable à la poutre, grâce au champ h2 – cette valeur correspond à la hauteur de l’extrémité
droite du segment sélectionné.
L’option Réduction du moment d’inertie permet de définir les coefficients de réduction des moments
d’inertie de la section Iy ou Iz dans la définition de la section (poutre ou poteau BA). La réduction est liée à
la caractéristique d’une section donnée, et elle ne constitue pas de paramètre global de l’analyse. Les
moments réduits sont visibles (dans les tableaux ou dans les boîte de dialogues) comme caractéristiques
actuelles des sections. Les caractéristiques réduites sont pries en compte lors des calculs statiques elles
ont transmises aux modules dimensionnants.
La réduction des moments d’inertie pour les sections BA est utilisée dans les calculs statiques pour
prendre en compte l’influence de la fissuration des sections. Cette méthode est admise par les normes
USA (UBC 1997 point 1910.11.1 ou ACI 318-95 p.10.11.1).
OPTIONS ADDITIONNELLES DISPONIBLES POUR LES PROFILES ACIER
Dans la boîte de dialogue Nouvelle section, le bouton Analyse élasto-plastique est disponible (le
bouton est disponible sur les onglets Standard et Reconstitués). Après un clic sur ce bouton, le logiciel
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ouvre la boîte de dialogue permettant de définir les paramètres de l’analyse élasto-plastique de la barre à
profilé sélectionné.
Pour le type de profilé sélectionné (p. ex. profilé en I), vous pouvez définir la division de la section. La
division dépend du type de profilé ; d’habitude, elle est définie à l’aide du nombre de division sur la
longueur de l’âme et de l’aile. On admet que pour les profilés standard, la division suivant l’épaisseur des
parois n’est pas effectuée.La partie droite de la boîte de dialogue, le champ affiche le matériau de base
affecté au profilé sélectionné.
Dans la présente version du logiciel, seulement les types de matériau suivants sont disponibles : élastoplastique parfait et élasto-plastique par écrouissage. La caractéristique contrainte - déformation pour les
types de matériau ci-dessus est présentée sur les figures ci-dessous. La valeur de la contrainte limite est
prise à partir de la résistance de calcul Re du matériau donné, définie dans la base de matériaux.
Modèle du matériau :
élasto-plastique idéal
élasto-plastique par écrouissage
Si vous avez sélectionné le modèle élasto-plastique avec écrouissage, le champ d’édition E/E1 devient
disponible ; dans ce champ, vous pouvez définir la valeur du paramètre de l’écrouissage plastique défini à
l’aide du produit de la rigidité du matériau (module d’Young E) dans le domaine élastique et la rigidité
dans le domaine plastique (pour cela, on prend le modèle linéaire du matériau).
La partie inférieure de la boîte de dialogue contient le champ de sélection dans lequel vous pouvez
sélectionner le Mode de déchargement :
•
élastique
•
plastique
•
endommagement
•
mixte ; après la sélection de ce type de déchargement, le champ de définition du paramètre a devient
disponible ; α; 0 < α < 1.
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3.3.3.
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Matériaux
Dans le bureau SECTIONS ET MATERIAUX, la boîte de dialogue supplémentaire MATERIAUX est
affichée (veuillez vous référer à la figure ci-dessous). Cette boîte de dialogue est également disponible
. La
après la sélection de l’option à partir du menu (Géométrie/Matériaux) ou après un clic sur l’icône
partie supérieure de la boîte de dialogue Matériaux affiche la liste des matériaux disponibles dans le
logiciel Robot. Au-dessous de cette liste, le logiciel affiche la liste des sections contenant deux colonnes :
la première colonne affiche les noms des sections définies, la deuxième colonne présente les matériaux
par défaut qui leur ont été affectés. La liste affichée dans la boîte de dialogue Matériaux est la même que
la liste des profilés actifs affichée dans la boîte de dialogue Sections.
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La partie supérieure de la boîte de dialogue Matériau contient aussi les icônes suivantes :
- permet d'ouvrir la boîte de dialogue Enregistrer dans la base dans laquelle vous pouvez
enregistrer vos matériaux dans la base de matériaux courante ; la partie centrale de la boîte de
dialogue Enregistrer dans la base comprend la liste des matériaux définis dans le logiciel ; après
l’ouverture de la boîte de dialogue, les matériaux qui ne sont pas enregistrés dans la base sont mis
en surbrillance.
- permet de supprimer tous les matériaux et attributs (profilés, épaisseurs) contenant les matériaux
non utilisés dans la structure étudiée.
NOTE :
Si vous avez défini le matériau portant le nom existant dans la base de données et que le
matériau a été enregistré dans le fichier *.RTD, après l'ouverture d'un tel fichier dans Robot,
les paramètres seront pris à partir du fichier *.RTD, et pas à partir de la base de matériaux
(les paramètres auront les valeurs définies par l'utilisateur).
Afin d’affecter un matériau par défaut au profilé donné, vous devez :
•
mettre en surbrillance le profilé donné (cliquez deux fois sur le profilé voulu)
•
sélectionner le matériau voulu dans la liste des matériaux disponibles
•
cliquer sur le bouton Appliquer.
Lors de l’affectation des profilés aux barres de la structure, vous leur affectez simultanément le matériau
défini pour les profilés donnés.
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3.3.4. Définition du profilé de la barre à plusieurs membrures exemple
Dans le programme, il est possible de définir le profilé de la barre à plusieurs membrures. Nous
présentons la définition du profilé du poteau à membrures multiples. Pour commencer la définition du
profilé à plusieurs membrures, il faut :
•
ouvrir la boîte de dialogue Profilés (commande Structure / Caractéristiques / Profilés de barre ou
cliquer sur l’icône
)
•
dans la boîte de dialogue Profilés cliquer sur l’icône Nouveau
•
dans la boîte de dialogue Nouvelle section passer à l’onglet Composée
•
définir les paramètres suivants du profilé du poteau composé :
Nom : Poteau 2 C 100
Couelur : Auto
Section : C 100
Distance d: 12 cm
Deux profilés en U
Angle Gamma = 0
Type de profilé : Acier
•
dans la boîte de dialogue Nouvelle section cliquer sur les boutons Ajouter et Fermer
•
dans la boîte de dialogue Sections cliquer sur le bouton Fermer.
Après la définition de la barre composée, il faut aussi définir les paramètres réglementaires du poteau
composé. Pour cela, il faut :
•
ouvrir la boîte de dialogue Type de barre (commande Structure / Paramètres réglementaires / Type
de barre acier\aluminium ou cliquer sur l’icône
)
•
dans la boîte de dialogue Type de barre cliquer sur l’icône Nouveau
•
dans la boîte de dialogue Définition des pièces - paramètres cliquer sur le bouton Treillis
composés
•
dans la boîte de dialogue Section complexe activer l’option Face treillis et définir les paramètres des
contreventements
•
cliquer sur le bouton OK dans la boîte de dialogue Section complexe
•
dans la boîte de dialogue Définition des pièces - paramètres entrer le nom du type de barre (champ
d’édition Type de barre) : p. ex. Poteau à plusieurs membrures
•
cliquer sur les boutons Enregistrer et Fermer dans la boîte de dialogue Définition des pièces paramètres
Le type de paramètres réglementaires du poteau est ajouté à la liste des types disponibles ; il peut être
utilisé lors de la définition des barres de la structure.
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3.3.5.
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Relâchements
On suppose que les barres sont attachées de façon rigide aux nœuds c’est-à-dire que la compatibilité des
déplacements et des rotations est assurée pour toutes les barres aboutissant au nœud donné. Les seules
exceptions sont les barres de structures de type treillis et les éléments de type câble dans les portiques
dans lesquels les rotules sont utilisées (elles assurent l’identité des déplacements mais permettent les
rotations libres des extrémités des éléments). Si besoin est, les liaisons rigides barres peuvent être
relâchées.
La commande Relâchements est accessible :
•
par le menu déroulant Structure, commande Relâchements...
•
par la barre d’outils Définition de la structure, icône
.
Le logiciel a été muni d'un nouveau algorithme permettant les calculs de la structure avec les
relâchements définis (l'option Algorithme DSC qui se trouve dans la boîte de dialogue Préférences de
l'affaire/Analyse de la structure).
Pour une barre quelconque pour laquelle vous avez défini un type d'analyse avec les relâchements
suivants :
A. standards (la sélection des degrés de liberté relâchés à l’origine et à l’extrémité d’un élément de type
barre)
•
unilatéraux (la sélection des degrés de liberté relâchés à l’origine et à l’extrémité d’un élément de type
barre)
•
élastiques (la sélection des degrés de liberté relâchés à l’origine et à l’extrémité d’un élément de type
barre et la définition des valeurs des coefficients d’élasticité)
•
avec amortissement (la sélection des degrés de liberté relâchés à l’origine et à l’extrémité d’un
élément de type barre et la définition des valeurs des coefficients d’amortissement) ; les relâchements
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avec amortissement peuvent être utilisés dans le programme Robot lors de l’analyse temporelle (les
valeurs des coefficients CX, CY, CZ, CRX, CRY, CRZ sont pris en compte) ou l’analyse modale de la
structure, si l’option Prendre en compte l’amortissement (d’après PS92) est cochée dans la boîte de
dialogue Paramètres de l’analyse modale
•
élastiques et unilatéraux
•
relâchements avec jeux définis
•
non-linéaires (la possibilité de déterminer une courbe définissant le caractère non-linéaire du
relâchement)
Les opérations suivantes sont effectuées :
•
un nouveau nœud est généré dans la structure (lors de la préparation de la structure)
•
l'élément de base avec le relâchements est modifié de la façon à ce que le nouveau nœud remplace
l'ancien dans cet élément (l'ancien nœud reste dans les autres éléments de la structure)
•
entre le nouveau et l'ancien nœud, un élément nommé DSC (Discontinuity) est créé - voir la figure cidessous.
L'élément DSC est un élément à deux nœuds, dans lequel les forces nodales sont générées selon la
formule suivante :
f1 = − Tk T TT ( u 2 − u1 )
f2 = Tk T TT ( u 2 − u1 )
k = [ki ]; i = 1, Ndl étant le vecteur des rigidités affectées aux degrés de liberté respectifs.
La matrice de rigidité a la structure suivante :
⎡ Tdiag( k )TT
K=⎢
T
⎣ − Tdiag( k )T
− Tdiag( k )TT ⎤
⎥
Tdiag( k )TT ⎦
T étant la matrice de transformation de la base locale vers la base globale, héritée de la barre, et diag(k)
étant la matrice diagonale générée à partir du vecteur k.
La saisie de l'élément DSC permet de définir les relâchements élastiques dans la barre, ce qui n'était pas
possible dans l'approche actuelle.
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Relâchement unilatéral - directions des relâchements pour l’origine et l’extrémité
Les figures ci-dessous présentent les les directions des relâchements pour l’origine et l’extrémité de la
barre :
déplacements :
(Ux, Uy ou Uz) “+” ou “-“ - si vous sélectionnez cette option, dans le nœud origine ou extrémité de
l’élément barre sélectionné, le déplacement Ux, Uy ou Uz sera relâché dans le direction conforme (“+”) ou
inverse (“-”) au sens des axes du repère local de la barre ; la figure ci-dessous présente les directions
possibles des relâchements
rotations :
(Rx, Ry ou Rz) "+" ou "-" - si vous sélectionnez cette option, dans le nœud origine ou extrémité de
l’élément barre sélectionné, la rotation Rx, Ry ou Rz sera relâchée dans le direction conforme ("+") ou
inverse ("-") au sens des axes du repère local de la barre (le principe du boulon à filet droit est pris) ; la
figure ci-dessous présente les relâchements des rotations possibles.
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3.3.6.
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Excentrements
Certains éléments de la structure peuvent demander la modélisation d’excentrements c’est-à-dire la
définition de l’assemblage avec excentrement des éléments de la structure. A cet effet, vous pouvez
utiliser la commande Excentrements accessible dans le menu Structure/Autres attributs. Il est possible de
définir l’excentrement automatique des barres de la structure. Dans ce cas, l'excentrement est défini par
le désaxage de la barre jusqu'aux dimensions maximales de la section (uniquement). La sélection de la
position de l'axe se fait par un clic sur la case d'option voulue disponible sur le schéma du profilé : u
dessous du schéma du profilé, le logiciel affiche la description de la position du profilé de la barre, c'est-àdire Position et la caractéristique de la position du profilé qui est la valeur du désaxage dans le repère
local, p.ex. -Vpy, Vz (désaxage : coin supérieur gauche).
Les informations de base concernant la définition des excentrements dans la structure :
•
les excentrements peuvent être définis UNIQUEMENT pour les éléments de type barre en flexion
•
ils permettent de définir les barres par rapport aux nœuds existant, SANS avoir à définir des nœuds
supplémentaires (NOTE : l’excentrement défini pour une barre n’est visible qu’après la sélection de
l’option appropriée dans la boîte de dialogue Affichage des attributs)
•
les excentrements peuvent être définis à l’aide des valeurs relatives, c’est-à-dire ils gardent leurs
propriétés après les modifications de la géométrie (changement des profilés)
•
le fonctionnement des excentrements est IDENTIQUE au fonctionnement d’une liaison rigide
‘complète’
•
les excentrements ne peuvent être utilisés que dans les structures avec les degrés de liberté en
rotation.
NOTE :
Les barres dans lesquels les excentrements sont définis, sont liées aux autres éléments de
la structure ou au sol (appuis) dans les nœuds définissant ces barres, et pas dans les
nœuds déplacés d’une valeur de l’excentrement ; pour les poteaux excentrés
horizontalement par rapports aux appuis ou pour les barres excentrées par rapport aux
poteaux, les forces présentes dans les nœuds (p.ex. appuis) agissent avec excentricité sur
les barres dans lesquelles l’excentrement a été défini.
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3.3.6.1 Nouveau type d’excentrement
La boîte de dialogue Nouvel excentrement se compose de deux onglets :
- Absolu
- Relatif
Sur l’onglet Absolu, la valeur de l’excentrement est définie par la détermination du désaxage dans la
direction des axes sélectionnés. La valeur de l’excentrement définie de la sorte ne change pas
indépendamment des opérations effectuées sur les éléments auxquels cet excentrement a été affecté.
Sur l’onglet Relatif, la valeur de l’excentrement est définie par rapport aux autres objets existants ; le trait
principal de ce type d’excentrement est l’ajustage automatique de l’objet aux objets existants (l’ajustage
de la longueur de l’objet aux autres objets définis, c’est-à-dire le raccourcissement ou le prolongement et
le changement de la position d’un objet par rapport au deuxième).
NOTE :
Pendant une opération quelconque effectuée sur les éléments auxquels l’excentrement
relatif concerne (p.ex. la modification d’une dimension du poteau auquel aboutisse la poutre
avec l’excentrement relatif), la valeur de l’excentrement changera de façon à ce que ces
éléments soient ajustés l’un à l’autre.
Excentrement absolu
Pour définir un nouveau type d’excentrement absolu, il faut :
- saisir le nom du type d’excentrement
- sélectionner le type de repère dans lequel l’excentrement sera défini (cf. la figure ci-dessous)
- entrer les valeurs de l’excentrement pour le nœud d’origine / d’extrémité de la barre.
La partie inférieure de la boîte de dialogue affiche l’information concernant les valeurs des excentrements
relatifs (les excentrements définis sur l’onglet Absolu).
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page : 73
Excentrement relatif
Pour définir un nouveau type d’excentrement relatif, il faut :
- saisir le nom du type d’excentrement
- définir la position du profilé ou le désaxage :
Position du profilé
C’est la possibilité de définir l'excentrement automatique pour les barres de la structure. L'excentrement
est défini par le désaxage de la barre jusqu'aux dimensions maximales de la section (uniquement). La
définition de ce type de l’excentrement est effectuée dans la boîte de dialogue Position de l’axe par
rapport au profilé qui est ouverte après un clic sur le bouton Position de l’axe.
Au-dessous de ce bouton, le logiciel affiche les informations sur le désaxage du profilé (vz,vpz,vy,vpy,0).
Désaxage
Cette option permet de définir automatiquement un excentrement pour les barres de la structure ;
l’excentrement peut être défini par l’indication de l’objet concerné par cet excentrement ; comme objet,
on peut sélectionner autant une barre qu’un panneau défini dans la structure. La définition de ce type de
l’excentrement est effectuée dans la boîte de dialogue Position de l’axe par rapport au profilé qui est
ouverte après un clic sur le bouton Position de l’axe.
Pour ce type d’excentrement, il faut saisir le numéro de l’objet de référence ; le numéro de l’objet (de la
barre ou du panneau) peut être saisi dans le champ d’édition ou vous pouvez le sélectionner
graphiquement.
Au-dessous de ce bouton, le logiciel affiche les informations sur l’objet de référence (profilé) et la valeur
du désaxage : vy, vpy, vz, vpz, 0.
- saisir les informations concernant la longueur de la barre (le raccourcissement/prolongement de l’origine
ou de l’extrémité de la barre).
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page : 74
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3.3.7.
Liaisons rigides
La liaison rigide est utilisée pour modéliser les parties parfaitement rigides des structures élastiques
(définition du corps rigide dans la structure). Les rotations et les déplacements définis pour la liaison rigide
peuvent être limités à certains degrés de liberté. Par exemple, les déplacements linéaires peuvent être
bloqués mais les rotations peuvent être libres. Le premier nœud est nommé le nœud maître (MASTER) et
les autres sont les nœuds esclaves (SLAVE). L’option est disponible dans le menu Structure / Autres
attributs / Liaisons rigides.
Les informations de base concernant la définition des liaisons rigides dans la structure :
•
elles nécessitent la définition des nœuds SUPPLEMENTAIRES (grâce à cela, la position réelle des
éléments est toujours visible, sans égard aux options sélectionnées dans la boîte de dialogue
Affichage des attributs)
•
elles fonctionnement entre les nœuds et, de cela, elles sont capables de lier différents types
d’éléments finis (éléments de type barre, de type coque)
•
les liaisons rigides NE peuvent être utilisées QUE dans les structures avec les degrés de liberté en
rotation.
La définition d’une liaison rigide entre les nœuds équivaut à l’application des conditions de compatibilité
rigide sur tous les déplacements dans ces nœuds. Tous les nœuds associés à un nœud maître
constituent un groupe de nœuds comparable à un corps rigide (non déformable).
NOTE :
Il faut tenir compte du fait que le choix des degrés de liberté ne concerne que les nœuds
esclaves de la liaison rigide (l’association du nœud maître au ‘corps rigide’ utilise tous les
degrés de liberté).
La commande Liaisons rigides est accessible par :
- le menu déroulant Structures, sous menu Autres attributs, commande Liaisons rigides...
- la barre d’outils Définition de la structure, icône
.
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page : 75
Pour définir une liaison rigide dans la structure, il faut :
Mode de définition manuel
•
sélectionner le type de liaison rigide dans liste des types disponibles
•
définir le nœud principal (MAITRE) – il est possible d’indiquer le nœud graphiquement ou saisir le
numéro du nœud dans le champ Nœud maître
•
définir le nœud (nœuds) esclave - il est possible d’indiquer les nœuds graphiquement ou saisir les
numéros des nœud dans le champ Sélection des nœuds esclaves.
Mode de définition suivant la liste
•
sélectionner le type de liaison rigide dans liste des types disponibles
•
définir le nœud principal (MAITRE) – il est possible d’indiquer le nœud (nœuds) graphiquement ou
saisir les numéros des nœuds dans le champ Sélection des nœuds maîtres
•
définir les paramètres pour les nœuds esclaves : le vecteur de connexion (définissant la direction, le
sens et la longueur) et la portée (le rayon de la sphère R) – cf. la figure ci-dessous ; tous les nœuds
situés dans le rayon de portée défini seront les nœuds esclaves de la liaison rigide
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page : 76
3.3.8.
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Nœuds compatibles
Pour les structures à barres dans lesquelles l’intersection des barres se produit, l’utilisateur peut obtenir
les mêmes valeurs des déplacements pour les barres dans le point de leur intersection. Pour cela, l’option
Nœuds compatibles est utilisée. Vous devez définir le nombre de nœuds correspondant au nombre de
barres relatives. Chaque nœud appartient à une autre barre. L’option est disponible après la sélection de
la commande Nœuds compatibles accessible dans le menu Structure/Autres attributs ou dans la barre
. Dans le logiciel, il est possible de définir les types de nœuds compatibles suivants :
d’outils, icône
rigides, élastiques, avec amortissement, et non-linéaires.
Les nœuds compatibles peuvent être définis de plusieurs manières :
Mode d’affectation – manuel :
•
dans le champ contenant la liste des types de compatibilité actifs, sélectionnez (mettez en
surbrillance) le type de compatibilité voulu et, ensuite passez à l’écran graphique et sélectionnez le
nœud voulu. La compatibilité a été définie dans ce nœud, le champ Nœud compatible n° affiche le
premier numéro de nœud non utilisé dans la structure. Le champ accessible dans la partie droite de la
boîte de dialogue affiche les barres aboutissant au nœud sélectionné ; sélectionnez la barre dont
l’extrémité sera située dans le nœud compatible créé
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•
page : 77
dans le champ contenant la liste active de types de compatibilité, sélectionnez (mettez en
surbrillance) le type de compatibilité voulu et, ensuite, dans le champ Nœud n° saisissez le numéro
du nœud défini dans la structure (vous pouvez le faire également en mode graphique ; placez le
curseur dans ce champ et ensuite pointez le nœud sélectionné à l’écran graphique). Le champ
disponible dans la partie droite de la boîte de dialogue affiche alors les barres aboutissant à ce nœud,
le champ Nœud compatible n° affiche le premier numéro de nœud non utilisé dans la structure.
Sélectionnez la barre dont l’extrémité sera située dans le nœud compatible créé
Mode d’affectation – automatique :
•
si avant l’ouverture de la boîte de dialogue Nœuds compatibles, une sélection a été effectuée, lors
de l’ouverture de cette boîte de dialogue la liste des nœuds sélectionnés est affichée dans le champ
Sélection actuelle. Afin d’affecter un type de compatibilité aux nœuds listés dans ce champ, vous
devez mettre en surbrillance le type de compatibilité voulu se trouvant dans la liste active et ensuite
appuyer sur la touche <ENTREE> ou le bouton Appliquer). Une fois cette opération effectuée, le
nouveau nœud compatible sera généré (le numéro du nœud compatible est le premier numéro de
nœud non utilisé dans la structure)
•
Si avant l’ouverture de la boîte de dialogue Nœuds compatibles aucune sélection n’a été effectuée
et qu’il est nécessaire de l’effectuer avec la boîte de dialogue en question ouverte, vous devez activer
le champ d’édition Sélection active. ). Par conséquent, si vous déplacez le pointeur en dehors de la
boîte de dialogue (c’est-à-dire vers l’écran graphique), le mode de sélection sera activé. Vous pourrez
alors sélectionner des objets quelconques de la structure, leurs numéros seront affichés dans le
champ d’édition Sélection actuelle. Afin d’affecter un type de compatibilité aux nœuds listés dans ce
champ, vous devez mettre en surbrillance le type de compatibilité voulu se trouvant dans la liste
active et ensuite appuyer sur la touche <ENTREE> ou le bouton Appliquer). Une fois cette opération
effectuée, le nouveau nœud compatible sera généré (le numéro du nœud compatible est le premier
numéro de nœud non utilisé dans la structure).
3.3.9.
Câbles
Dans le logiciel Robot, il est possible de définir les structures à tirants c’est-à-dire les structures dans
lesquelles les tirants sont des éléments porteurs principaux). Le câble est un élément dont une des
dimensions principales est beaucoup plus grande que les autres dimensions et la rigidité transversale au
fléchissement et à la torsion est peu importante par rapport à la rigidité longitudinale à la traction.
La conséquence simple de la définition donnée est qu’un câble transfère seulement les efforts de traction,
parfois il peut transférer aussi des moments fléchissants ou de torsion peu importants et des efforts
transversaux. La commande est accessible par :
•
le menu Structure, commande Caractéristiques / Câbles
•
la barre d’outils Définition de la structure, icône
.
De même que pour la définition des autres attributs de la structure (appuis, sections etc.), le procédé de
définition d’un câble se divise en deux étapes : Pour les éléments de câble, les paramètres suivants
peuvent être définis : nom, couleur, section (aire de la section transversale), matériau et les paramètres
de montage du câble :
•
Précontrainte - contrainte normale (calculée par rapport à la corde du câble) qui doit être atteinte pour
les charges du cas de montage
•
Tension - effort de tension (calculée par rapport à la corde du câble) qui doit être atteinte pour les
charges du cas de montage
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•
Longueur - longueur du câble dans l’état non chargé
•
Dilatation -différence entre la longueur du câble non chargé et la distance entre les nœuds sur
lesquels le câble est ancré (si la valeur est positive, la longueur du câble est supérieure à la distance
entre les nœuds, si la valeur est négative, la longueur du câble est inférieure à la distance entre les
nœuds)
La dilatation peut être absolue ou relative (dans ce cas, il faut sélectionner l’option Relative).
NOTE :
Les options précontraintes, tension, longueur et dilatation s’excluent mutuellement et ne
sont pas obligatoires (si l’utilisateur ne donne aucun de ces paramètres, la longueur du
câble non chargé est égale à la distance entre les nœuds).
Dans la théorie des structures de câble on adopte les principes de base suivants :
•
les charges et les autres sollicitations extérieures ont un caractère quasi-statique et ne varient pas en
fonction du temps,
•
pour les câbles extensibles il n’y a pas de moments fléchissants et d’efforts transversaux,
•
les éléments câbles travaillent dans le domaine élastique (module d’Young E = const),
•
les câbles peuvent subir des charges quelconques à l’exception des charges par moments,
•
sont admissibles les grands déplacements, mais les petits gradients
•
l’aire de la section du câble F est invariable (F=const),
•
longueur du câble non chargé = l.
du
,
dx
Equations régissant le problème
Prenons en considération un câble extensible à flèche peu importante (c’est-à-dire un câble pour lequel
l’angle entre la tangente à un point quelconque du câble et la droite reliant ses deux extrémités est petit),
au câble en question a été appliqué une charge quelconque dans son plan. Dans le câble on distingue un
élément infiniment petit qui, dans l’état initial (première étape, celle de montage) est caractérisé par le
chargement q0, température T0 et tension H0; la longueur de cet élément est égale à ds0 (fig.1a). Après
l’application de la charge (deuxième, finale étape du câble) pour le chargement q, température T et
tension H, la longueur du segment élémentaire du câble est égale à ds (fig.1b). Les deux étapes avec les
chargements dans deux plans (xy et xz) ont été représentées aussi sur la figure 2.
Figure 1a
Figure 1b
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Etant donné le principe selon lequel la flèche du câble est peu importante et ayant pris en compte le fait
que l’effort total dans le câble doit être dirigé le long de la tangente au câble, on peut déterminer
l’allongement élémentaire correspondant du segment du câble en fonction des valeurs statiques
seulement. Après l’intégration de cette valeur le long du câble entier nous obtiendrons la forme connue de
l’équation du câble extensible à une flèche peu importante (1) définissant la valeur de l’allongement de la
corde du câble Δ.
Fig. 2
Dans l’équation ci-dessus les symboles ont la signification suivante :
A, B
nœuds origine et extrémité du câble,
EA
rigidité à la traction du câble (E correspond au module d’Young, F est l’aire de la section
transversale du câble),
α
coefficient de dilatation thermique,
l
longueur initiale du câble (pour le câble non chargé),
Δ
changement de la distance entre les appuis,
δ
raccourcissement/allongement interne initial du câble (réglage),
ΔT
changement de la température,
Q(x)
fonction du changement de l’effort transversal comme pour une poutre appuyée librement
(en fonction des indices respectivement dans la direction de l’axe y et z et pour l’étape
initiale ou finale) - le schéma ci-dessous (fig. 3a)
Figure 3a
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N(x)
fonction du changement de l’effort axial provoqué par une charge tangente pour une
poutre encastrée des deux côtés (pour l’étape initiale et finale) - le schéma ci-dessous (fig. 3b).
Fig. 3b
A la fin des discussions théoriques on peut encore remarquer que, dans l’équation du câble (1), à la
différence des solutions classiques utilisées lors du calcul des câbles on a pris en compte la variation de
la force longitudinale le long du câble (dans les dénominateurs des deux fonctions à intégrer présentes
dans l’équation (1) apparaissent les fonctions composantes : [H+N(x)]2 et [H0+N0(x)]2). Grâce à cela, les
résultats obtenus sont plus exacts.
Câbles dans le logiciel
La théorie de l’élément câble utilisée dans le logiciel Robot est basée sur la théorie générale du câble
extensible à une flèche peu importante. Conformément à la théorie la rigidité du câble est une fonction
implicite des paramètres suivants : rigidité à la traction (E*F), tension du câble, déplacement de ses
appuis, charge transversale dans les deux directions (py, pz).
Il faut attirer l’attention sur le fait que la définition des éléments câbles dans une structure, à cause du
caractère non linéaire de leur travail exige l’utilisation des méthodes itératives de l’analyse des structures.
Possibilités d’utilisation des câbles dans le logiciel Robot :
•
Les éléments en question peuvent être utilisés avec les éléments des structures de type: PORTIQUE
PLAN, PORTIQUE SPATIAL, COQUE.
•
Tous les types standards de l’analyse des structures sont admissibles: linéaire (en fait c’est une
analyse non-linéaire mais les effets non-linéaires ne seront pas pris en compte mis à part la non
linéarité des éléments câbles mêmes), non linéaire (prise en compte de l’effet stress-stiffening), PDelta, incrémentale, de flambement, dynamique, harmonique, sismique; il faut pourtant attirer
l’attention sur le fait que les problèmes dynamiques seront formulés comme des problèmes linéaires
avec la prise en compte de la rigidité actuelle,
•
Les excentrements sont admissibles
•
Le matériau est défini comme pour une barre (il faut donner seulement le module d’Young E; dans le
cas de définition du chargement par le poids propre du câble il faut définir en plus le poids volumique
RO, dans le cas où l’on définit les charges thermiques - le coefficient de dilatation thermique LX),
•
Les angles GAMMA sont définis comme pour les barres (cela est important seulement lors de la
description de la charge).
Limitations :
•
Pour les éléments câbles la définition des relâchements est impossible parce qu’ils n’ont ni de rigidité
à la flexion ni de rigidité à la torsion.
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Chargements sur les câbles
Aux éléments câbles, il peut être appliquer les charges suivantes :
•
charges nodales
•
charges par poids propre
•
charges linéaires (uniformes ou variables d’une façon linéaire)
•
raccourcissement/allongement initial (charge supplémentaire mis à part les charges définies lors de la
phase de montage)
•
charges par température
•
charges par forces concentrées sur la longueur des éléments.
L’application des charges sur les éléments câbles n’est pas permise dans les cas suivants :
•
charge par moment concentré
•
charge par moment reparti.
Chargement du câble - Cas de montage
Dans le logiciel Robot, on distingue le cas de montage de la structure (le logiciel le propose toujours
comme le premier cas de charge). Ce cas de montage peut être visualisé et/ou modifié en cliquant sur
l'icône "Type d'analyse" et l'onglet "Modèle de structure".
pour ce cas de charge :
•
dans les barres indiquées agissent les forces de tension initiale dont la valeur est définie par
l’utilisateur à la suite de la définition du câble,
•
les charges appliquées sont toutes les charges définies par l’utilisateur (p. ex. poids propre, masses
ajoutées),
•
on peut définir la température TX pour les câbles dans la phase de montage,
•
les déplacements définis pour ce cas de charge définissent la géométrie initiale pour les autres cas de
l’analyse de la structure.
Lors de l’analyse des cas suivants, les charges sur la structure dans les conditions d’équilibre sont prises
en compte les charges appliquées dans le cas de montage. Les déplacements définis pour ce cas sont
considérés comme initiaux. Les efforts de tension qui ont été prédéfinis changent (cela signifie que les
câbles ont été ancrés après le montage).
Cas de charge du câble après le montage
Après l’achèvement des calculs de la structure les résultats obtenus pour les éléments câbles
ressemblent aux résultats pour les éléments barres; il existe pourtant des différences entre ces deux
types de résultats. Les différences sont décrites ci-dessous:
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•
pour les éléments câbles, il n’est pas possible d’obtenir des diagrammes des moments et des efforts
transversaux,
•
pour les éléments câbles, on obtient une déformée simplifiée définie comme pour une barre d’un
treillis ou une déformation exacte définie d’après l’équation d’intégration de la courbe de la flèche,
•
pour les éléments câbles apparaissent des résultats supplémentaires relatifs au cas de montage:
⇒ dans les câbles où la tension exigée est nécessaire (dans la syntaxe du logiciel Robot :
PREContrainte ou TENSion), est déterminée la valeur de la régulation [m] indispensable pour
l’obtention de la tension exigée,
⇒ dans les autres types de câbles est défini l’effort indispensable pour la réalisation du montage,
Les résultats en question sont très utiles lors de l’étude de l’étape de montage.
•
la force axiale (de traction) est définie d’après l’équation:
N=
FX 2 + FY 2 + FZ 2
où :
N
FX, FY, FZ
- effort agissant le long de la tangente au câble,
- efforts composants de l’effort N projetés sur les directions des axes spécifiques
du repère local du câble.
3.3.10. Autres attributs des éIéments de type barre
Le logiciel vous permet de définir le sol élastique pour les barres de la structure. A cet effet, vous avez à
disposition la fonction Structure/Autres attributs/Sol élastique pour les barres. Les calculs pour les barres
avec le type de sol élastique défini sont effectués selon l'algorithme classique de sol élastique de Winkler
(le soulèvement unilatéral est admissible).
ATTENTION: Le sol élastique ne peut être défini que pour certains types de structure. Le tableau cidessous présente les directions accessibles pour le sol élastique en fonction du type de
structure sélectionné (degrés de liberté admissibles pour le type de structure sélectionné) :
PORTIQUE PLAN
PORTIQUE SPATIAL
GRILLAGE
PLAQUE
COQUE
TREILLIS PLAN
TREILLIS SPATIAL
KZ
KY, KZ, HX
KZ, HX
KZ, HX
KY, KZ, HX
définition impossible
définition impossible
Dans le cas des structures de type plaque et coque, vous pouvez également définir le coefficient
d’élasticité du sol, mais la valeur d’un tel coefficient est défini dans la boîte de dialogue de définition de
l’épaisseur de la plaque ou coque (voir le chapitre 3.4.4).
Dans certaines structures de barre, la définition des jarrets peut s’avérer nécessaire.
L’option est disponible dans le menu après la sélection de la commande Structure/Autres Attributs/Jarrets.
Les jarrets sont utilisés dans la structure pour améliorer les caractéristiques sectionnelles des barres dans
les zones voisines aux nœuds. Ils permettent de transférer des forces transversales et des moments plus
importants en utilisant des profilés plus légers sur la longueur entière de la barre. Les jarrets peuvent être
affectés aux profilés en I. Les jarrets pour d'autres types de profilés (p. ex. les profilés tube, en U, etc.) ne
peuvent pas être définis. Deux types de jarrets sont disponibles :
•
PRS à dimensions données
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•
page : 83
élément découpé dans le profilé correspondant au profilé de la barre.
Pour définir le jarret, vous devez spécifier le type de jarret et ses dimensions absolues ou relatives, de
même, vous devez spécifier la position du jarret (en haut, en bas, en haut et en bas). Le jarret défini de
cette façon est enregistré sous le nom donné par l’utilisateur, par conséquent il peut être utilisé plusieurs
fois dans la structure. Pour la barre donnée, les jarrets sont définis séparément pour chaque extrémité de
la barre.
Pendant les étapes successives des calculs, les jarrets sont pris en compte de la façon suivante :
•
lors des calculs statiques - pour la partie de la barre avec le jarret, on prend une section à inertie
variable dont les dimensions dépendent de la définition du jarret.
•
lors du dimensionnement des assemblages - lors de la définition de l’assemblage acier
correspondant, les dimensions du jarret sont transférées de façon automatique au module
assemblages. Leur modification entraîne la nécessité d’actualiser les dimensions du jarret défini ou de
définir un nouveau jarret.
•
lors des calculs réglementaires - lors de la vérification des barres suivant la norme donnée, on adopte
certains principes relatifs aux paramètres fictifs pris pour la barre entière. Le moment d’inertie de la
barre fictive est calculé d’après la longueur et l’inertie des éléments spécifiques de la barre (segments
avec et sans jarrets). Les caractéristiques fictives sont utilisées pour les calculs de la stabilité
générale de la barre. Les contraintes sont vérifiées dans les points spécifiques de la barre avec la
prise en compte des caractéristiques sectionnelles réelles.
Le dimensionnement, c’est-à-dire la recherche des sections optimales, est effectué avec la prise en
compte des jarrets.
L’option Imperfections géométriques (disponible dans le menu Structure / Autres attributs / Imperfections
géométriques) permet de définir les imperfections géométriques initiales. Les imperfections géométriques
peuvent être affectées à une barre simple ou à un groupe des barres colinéaires (superbarres). Les
imperfections géométriques ne produisent pas de forces initiales ou de contraintes dans la structure - la
prise en compte des imperfections provoque uniquement la modification de la géométrie de la structure.
Lors de la création de l’option, les principes suivants ont été adoptés :
•
imperfections sont affectées uniquement aux éléments de type barre
•
imperfections sont affectées à la demi-longueur de la barre simple ou du groupe de barres colinéaires
•
imperfections provoquent les modifications de la géométrie de la barre ou d’un groupe de barres ; par
contre, le changement de la géométrie se fait par la création des éléments de calcul qui expriment la
déformation
•
tous les résultats de calcul de la structure sont affichés sur la structure déformée (elle prend en
compte les imperfections géométriques) ; les déplacements des nœuds sont donnés par rapport à la
géométrie initiale définie par l’utilisateur.
Dans le logiciel, il est possible de définir les rotules non-linéaires qui peuvent être utilisées dans l'analyse
de dommage (Pushover analysis) pour chaque type de structure disponible dans le logiciel. L'analyse de
dommage de la structure est une analyse statique non-linéaire dans laquelle la valeur du chargement de
la structure est augmentée de façon incrémentale suivant le modèle de la charge adopté. La majoration
de la valeur de la charge permet de retrouver les parties faibles de la structure et les modes de dommage
de la structure. L'analyse de dommage permet d'évaluer la résistance réelle de la structure. L’option est
accessible par le menu déroulant Structure, sous-menu Autres, commande Rotules non-linéaires. La boîte
de dialogue Définition du modèle de rotule contient les options permettant de définir la courbe de
l’analyse de dommage (PushOver) et ses paramètres. Dans cette boîte de dialogue, trois types de rotules
non-linéaires sont disponibles : type force-déplacement, type moment-rotation et type contraintedéformation.
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Dans le logiciel Robot, vous pouvez définir les barres travaillant seulement en traction/compression,
barres de treillis (l’option sert à définir les barres de treillis dans les structures de type portique ; cette
définition n'entraîne pas l'affectation des relâchements dans un élément portique, mais elle change le type
d'élément fini de type barre en élément de type treillis) et les barres pour lesquelles l’influence du
cisaillement sur les déformations de la structure sera prise en compte.
L’option est disponible après la sélection de la commande Caractéristiques avancées disponible dans le
menu Structure/Autres attributs.
Dans la boîte de dialogue Caractéristiques avancées, vous pouvez définir les barres en
traction/compression seules, barres de treillis, soit dans le champ d’édition approprié (utilisez le clavier
pour saisir les numéros des barres) soit en mode graphique.
Dans la même boîte de dialogue vous pouvez définir les barres pour lesquelles l’influence du
cisaillement sur les déformations de la structure sera prise en compte.
Le type de barre acier/bois est affecté lors de la définition des barres formant la structure.
La définition du type de barre n’est pas nécessaire lors de l’analyse de la structure, cet attribut est utilisé
lors du dimensionnement des éléments spécifiques de la structure acier/bois (poutres, poteaux etc.).
Le type de barre comprend la définition de tous les paramètres nécessaires pour dimensionner la
structure acier c’est-à-dire les longueurs de flambement, types de déversement, etc.
Le mode de définition des attributs mentionnés est analogue au mode d’affectation des sections aux
barres de la structure.
Lors du travail dans le logiciel Robot, vous pouvez définir plusieurs caractéristiques décrivant les
paramètres des barres, panneaux ou solides. Ce sont de différents jeux de paramètres qui servent à
définir les propriétés physiques, mécaniques ou à dimensionner les éléments de la structure, par
exemple : profilés des barres, épaisseurs des panneaux, définition de l’appui, de la rotule, jeux de
paramètres pour le dimensionnement des structures acier ou pour les calculs du ferraillage dans les
structures BA, etc.
L’option Gestionnaire de labels permet d’effectuer les opérations suivantes :
•
enregistrement des caractéristiques de l’affaire courante dans la base
•
chargement des caractéristiques à partir de la base dans l’affaire courante
•
consultation du contenu des définitions des caractéristiques
•
transfert des caractéristiques définies entre les installations ou postes successifs du logiciel.
N’oubliez pas que les caractéristiques réglementaires des barres (à savoir : type de barre
acier/aluminium, type de barre bois ou type de barre BA) sont converties à la norme actuelle de
dimensionnement des structures acier/aluminium, bois ou BA (ferraillage théorique). C’est pourquoi, les
types de barre définis pour une norme donnée ne doivent pas être utilisés pour les autres normes car cela
peut provoquer une perte des paramètres spécifiques. Le dimensionnement de toutes les barres dans une
affaire donnée est effectué suivant la norme actuelle.
Par contre, les caractéristiques du ferraillage des plaques et coques sont enregistrées pour une norme de
dimensionnement de structures BA (ferraillage théorique). Les caractéristiques du type de ferraillage des
panneaux peuvent donc être utilisées indépendamment de la norme de dimensionnement sélectionnée
par défaut.
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3.4. Définition du modèle de la structure - éléments finis
surfaciques 2D
3.4.1.
Panneaux
Pour les structures de type plaque et coque, le maillage par éléments finis est défini en deux étapes.
Lors de la première étape, vous devez définir les contours pour lesquels le maillage par éléments finis
sera généré. Pour définir les contours, vous devez définir leurs bords (définition des contours, pour cela
l’option Polyligne - contour est utilisé). Dans les contours sélectionnés sont définis les panneaux
modélisant les planchers et les parois de la structure. Lors de la définition du panneau, certaines
caractéristiques lui sont affectées (épaisseur, type de ferraillage).
Lors de la deuxième étape (après la définition du panneau et après le lancement des calculs de la
structure), le maillage par éléments finis surfaciques est généré suivant les paramètres définis dans la
boîte de dialogue Préférences de l’affaire (option Maillage EF). Pour définir les contours des panneaux
pour les structures de type plaque et coque, vous pouvez utiliser l’option Polyligne/Contour. L’option est
disponible pour trois types de structures (plaque, coque et solide).
La boîte de dialogue Polyligne/Contour est accessible par :
•
le menu déroulant Structures/Objet, commande Polyligne - Contour
•
la barre d’outils Définition de la structure, icône
.
La partie Méthode de définition de la boîte de dialogue Polyligne - contour regroupe les options
permettant de définir la méthode de définition de la ligne, ces options dépendent de la méthode
sélectionnée. Les figures représentant les méthodes de définition des lignes de construction sont
représentées ci-dessous :
Si vous sélectionnez cette option, la ligne sera définie par
deux points (début et fin de la ligne).
Si vous sélectionnez cette option, une polyligne sera
définie par les points successifs donnés.
Si vous sélectionnez cette option, un contour sera défini
par les points successifs donnés.
Les caractéristiques des arcs peuvent être modifiées à l’aide de l’onglet Paramètre.
Après la définition des contours, il faut définir les panneaux dans la structure :
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Pour cela, vous devez utiliser l’option Panneaux. La boîte de dialogue Panneaux est accessible :
•
par le menu déroulant Structures, commande Panneaux...
•
par la barre d’outils, icône
.
Pour définir le panneau, vous devez définir les paramètres suivants :
•
numéro du panneau
•
bords (contour) du panneau, les bords (contours) des trous et les bord des cotés (faces) dans le
panneau.
Pour cela, vous pouvez procéder de trois manières :
⇒ définissez le point interne du panneau/trou
⇒ saisissez le numéro de l’objet
⇒ saisissez la liste d’éléments finis surfaciques
•
type de ferraillage du panneau
•
matériau par défaut défini pour le type d’épaisseur du panneau sélectionné (l’information affichée
dans ce champ ne peut pas être modifiée)
•
épaisseur du panneau
•
modèle de calcul du panneau ; il définit comment on obtiendra la solution pour les déplacements et
les efforts internes du panneau et des objets qui le supportent.
Si vous sélectionnez l'option Face dans la zone Type de contour, toutes les caractéristiques dans la zone
Caractéristiques disponible dans la partie inférieure de la boîte de dialogue deviennent inaccessibles.
L'activation de cette option permet de définir l'objet en tant que face (sans attribuer les propriétés comme
type de ferraillage et épaisseur) ; vous pouvez utiliser cet objet pour la création d'une structure volumique
(solides) - il peut être la face d'un objet volumique.
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page : 87
ATTENTION : Dans la partie inférieure de la boîte de dialogue, deux boutons (…) sont affichés (à droite
des champs Ferraillage, Epaisseur et Modèle). Un clic sur un de ces boutons ouvre
respectivement la boîte de dialogue Nouveaux paramètres de ferraillage, Nouvelle
épaisseur ou Modèle de calcul du panneau ; dans ces boîtes de dialogue vous pouvez
définir un nouveau type de ferraillage de plaques et coques /une nouvelle épaisseur / des
modèles de calcul du panneau. Les types d’épaisseur / les types de ferraillage / les
modèles définis sont ajoutés à la liste des épaisseurs / des types de ferraillage de plaque et
coque / modèles actifs.
Après la définition des panneaux et le lancement des calculs de la structure, le maillage par éléments finis
est généré suivant les paramètres définis dans la boîte de dialogue Préférences de l’affaire (Option
Maillage EF).
Le maillage par éléments finis est affiché si l’option Maillage EF est activée dans la boîte de dialogue
Affichage des attributs.
La procédure de génération du maillage EF pour le contour donné peut être répétée plusieurs fois,
néanmoins il faut être conscient du fait que le nouveau maillage supprime l’ancien.
Dans le logiciel, deux types d’éléments finis surfaciques sont disponibles :
•
éléments triangulaires à 3 ou à 6 nœuds,
•
éléments quadrangulaires à 4 ou à 8 nœuds.
Dans le logiciel Robot, il est recommandé d'utiliser les éléments surfaciques à 3 ou 4 nœuds. Dans le cas
où vous utilisez les éléments surfaciques à 6 ou 8 nœuds pour la génération du maillage, les options
suivantes peuvent fonctionner de façon incorrecte :
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relâchements linéaires
opérations booléennes (coupure)
ajustement du maillage entre les panneaux et entre les panneaux et les barres.
Les fonctions utilisées lors de la génération du maillage par éléments finis créent les nœuds à l’intérieur
du contour sélectionné et, ensuite, affectent les nœuds créés aux éléments finis surfaciques
correspondants. Les nœuds à l’intérieur du contour sont créés suivant l’algorithme de triangulation de
Delaunay ou la méthode de Coons.
ATTENTION : Les exemples de la génération du maillage par éléments finis pour la structure de type
plaque / coque sont présentés dans les annexes du présent manuel d’utilisation.
3.4.2.
Types d’éléments finis surfaciques
Méthode de triangulation de Delaunay
La méthode de triangulation de Delaunay peut être utilisée pour générer un maillage par éléments finis
sur une surface plane quelconque. Si la surface contient des trous, vous devez les définir en tant que
bords du contour, les trous ne seront pas alors pris en compte lors de la génération du maillage par
éléments finis.
Un maillage par éléments finis généré suivant la méthode de Delaunay est représenté sur la figure cidessous.
Pour la méthode de Delaunay, vous pouvez définir les paramètres suivants :
= méthode de génération des nœuds supplémentaires (méthode de Kang - émetteurs).
Les émetteurs sont des nœuds définis par l’utilisateur, dans la proximité de ces nœuds le maillage
sera raffiné. Les paramètres de raffinement et les paramètres de Kang sont définis.
= paramètre H0 définissant la longueur de la première onde
= paramètres de Kang (Hmax, Q et k)
Les paramètres spécifiques de la méthode de Kang signifient :
4. Hmax - longueur de la pénultième onde avant la limite de l’action de l’émetteur ;
5. Q - coefficient d’amplification d’onde (rapport entre la longueur de l’onde suivante et l’onde
précédente) ;
6. k - actuellement, ce paramètre n’est pas utilisé.
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Méthode de Coons
Les surfaces de Coons sont des surfaces 3D dont la base est constituée par des contours triangulaires ou
quadrangulaires dont les côtés opposés se divisent en un nombre égale de segments. La forme des
éléments créés correspond à la forme du contour pour lequel le maillage est généré. Le principe général
de cette méthode consiste à relier par des lignes droites tous les points créés sur un côté du contour avec
les points correspondants situés sur le côté opposé du contour. Les lignes « verticales » et
« horizontales » créent deux ensembles de points. Le point de l’intersection de chaque paire des lignes
« horizontales » et « verticales » définit la position finale du nœud à l’intérieur du contour (conf. la figure
ci-dessous).
Après la définition du contour, vous devez définir les paramètres de la méthode de Coons, à savoir la
forme du maillage par éléments finis (triangles seuls, quadrangles seuls, triangles et quadrangles) et les
paramètres de la division : division 1 et division 2.
Les paramètres de la division déterminent le nombre d’ éléments qui seront créés sur le premier côté
(entre le premier et le deuxième sommet du contour) et sur le deuxième côté du contour (entre le
deuxième et troisième sommet).
Les côtés opposés du contour seront divisés automatiquement de sorte que la division corresponde à la
division effectuée pour le premier et pour le deuxième bord du contour.
Pour les contours triangulaires, le nombre de divisions du côté situé entre le troisième et le premier
sommet du contour est le même que celui entre le deuxième et le troisième sommet.
Pour les contours quadrangulaires, le nombre de divisions du côté situé entre le troisième et le quatrième
sommet du contour est le même que celui entre le premier et le deuxième sommet, le nombre de divisions
du côté situé entre le quatrième et le premier sommet du contour est le même que celui entre le deuxième
et le troisième sommet.
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Si, par exemple, le nombre de divisions entre le troisième et le quatrième sommet du contour est
supérieur à celui entre le premier et le deuxième sommet, le nombre de divisions provisoire que vous
avez imposé sera agrandi de façon automatique.
La méthode de Coons peut être utilisée pour générer les maillages par éléments finis sur les surfaces 2D
(les contours appartiennent à un plan donné, conf. la figure ci-dessus) de même que sur les surfaces 3D
(les contours sont définis en 3D, conf. la figure ci-dessous).
Pour le maillage de Coons vous pouvez définir les paramètres suivants :
= type de maillage par éléments finis (topologie de Coons)
= paramètres de génération du maillage (division 1 et division 2) décrits ci-dessus.
Dans le logiciel, l’option Points principaux du maillage est disponible. Cette option sert à définir les points
du panneau étant la base pour la génération du maillage par EF à l'aide de la méthode de Coons. La
commande est accessible par :
•
le menu déroulant Analyse, sous-menu Modèle de calcul, commande Points principaux du maillage
•
la barre d'outils, icône
.
Paramètres de la génération du maillage par éléments finis
Après un clic sur l’option Maillage EF se trouvant dans l’arborescence dans la partie gauche de la boîte de
dialogue Préférences de l’affaire (conf. le chapitre du présent manuel), ou après la sélection de la
commande Analyse/Modèle de calcul/Options de maillage, la boîte de dialogue représentée ci-dessous
est affichée à l’écran.
Remarque :
La commande Analyse/Modèle de calcul/Options de maillage est disponible dans le menu
pour les types de structures suivantes : plaque, coque et structure volumique.
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Dans la partie supérieure de la boîte de dialogue dans la zone Méthodes de maillage admissibles vous
pouvez sélectionner la méthode de génération du maillage EF :
•
Maillage simple (méthode de Coons)
•
Maillage complexe (méthode de Delaunay)
•
Sélection automatique de la méthode de maillage (par défaut).
Dans la zone Génération du maillage vous pouvez sélectionner le mode de maillage. Trois options sont
disponibles :
•
Automatique
•
Utilisateur – pour la méthode de Coons, vous pouvez définir deux paramètres : Division1 et Division2
•
Taille de l’élément – si vous sélectionnez cette option, la boîte de dialogue affiche le champ d’édition
dans lequel vous pouvez définir la taille caractéristique de l’élément du maillage EF qui sera obtenu
après la génération du maillage. Si vous saisissez la taille de l’élément égale, p. ex. 0.5 m, cela
signifie que :
− pour le maillage des EF surfaciques (quadrangles), le logiciel générera le maillage dont éléments
seront les carrés de côté 0.5 m
− pour le maillage des EF surfaciques (triangles), le logiciel générera le maillage dont éléments
seront les triangles équilatéraux de côté 0.5 m
− pour le maillage des EF volumiques, le logiciel générera le maillage dont éléments seront les
hexagones de côté 0.5 m
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De plus, cette zone contient l'option qui permet de définir la densité du maillage des éléments finis
volumiques : le bouton curseur permet la sélection entre le maillage fin et gros.
Au-dessous, l'option Maillage supplémentaire de la surface du solide est disponible. Si vous cochez
cette option, un maillage supplémentaire sur la surface (contour) du solide sera effectué. Ce maillage
influence le maillage des éléments volumiques à l'intérieur du solide (maillage fin ou gros). Vous devez
vous rendre compte du fait qu'après l'activation de cette option, la densité du maillage par éléments
volumiques augmente.
ATTENTION : L'option Maillage supplémentaire de la surface du solide ne doit pas être utilisée pour la
surface étant la surface de contact entre les bords de deux solides.
Dans la partie inférieure de l’onglet Méthodes de maillage, le bouton Options avancées est disponible ;
un clic sur ce bouton ouvre la boîte de dialogue Options de maillage avancées.
Après la sélection dans la partie supérieure de l’onglet Méthodes de maillage de l’option Coons ou
Delaunay, la boîte de dialogue affiche le deuxième onglet Paramètres de la méthode sur lequel vous
pouvez définir les paramètres de la méthode de maillage choisie. Ces paramètres sont disponibles dans
la boîte de dialogue Options de maillage avancées présentée ci-dessous :
Dans cette boîte de dialogue vous pouvez définir les paramètres du maillage EF à générer.
Dans la zone Méthodes de maillage admissibles vous pouvez sélectionner une des trois méthodes de
génération du maillage :
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•
méthode de Coons
•
méthode de Delaunay
•
méthode isoparamétrique.
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De plus, pour chacune des méthodes, vous pouvez définir la fréquence de l’utilisation de la méthode lors
de la génération du maillage : fréquente, rare ou jamais. Dans cette zone, vous pouvez définir le degré de
l’obligation de l’utilisation de la méthode de génération du maillage par éléments finis. Si, par exemple, la
méthode de Coons a été sélectionnée et son utilisation a été déclarée comme fréquente et imposée,
l’algorithme de génération du maillage imposera la génération du maillage de Coons pour le contour
sélectionné.
Dans la zone Eléments finis, vous pouvez sélectionner le type d’éléments surfaciques utilisés lors de la
génération du maillage par éléments finis : triangles à 3 nœuds, triangles à 6 nœuds, quadrangles à 4
nœuds et quadrangles à 8 nœuds (voir le dessin ci-dessous).
Triangles à 3 et 6 nœuds
Quadrangle à 4 et 8 nœuds
Dans le logiciel Robot, il est recommandé d'utiliser les éléments surfaciques à 3 ou 4 nœuds. Dans le cas
où vous utilisez les éléments surfaciques à 6 ou 8 nœuds pour la génération du maillage, les options
suivantes peuvent fonctionner de façon incorrecte :
relâchements linéaires
opérations booléennes (coupure)
ajustement du maillage entre les panneaux et entre les panneaux et les barres.
De plus, dans cette zone vous pouvez sélectionner la nécessité de l‘utilisation du type d’éléments
surfaciques sélectionné. Si, par exemple, vous sélectionnez les triangles à 3 nœuds et l’utilisation libre,
l’algorithme de génération du maillage utilisera un type d’éléments surfaciques quelconque.
Dans la zone Génération du maillage vous pouvez sélectionner le mode de maillage : automatique ou
défini par l’utilisateur. De plus, pour la méthode de Coons et pour la méthode isoparamétrique, vous
pouvez définir deux paramètres : Division 1 et Division 2.
Il est également possible de saisir la valeur de la taille des éléments finis créés lors de la génération du
maillage. Cela est possible grâce à l'option Taille de l'élément.
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Dans la zone Paramètres de la méthode de Coons, vous pouvez sélectionner un des types de division
suivants :
•
triangles (contour triangulaire)
•
triangles et carrés (contour triangulaire)
•
triangles et losanges (contour triangulaire)
•
carrés (contour rectangulaire)
•
triangles (contour triangulaire).
De plus, dans cette zone, vous pouvez définir l’obligation de l’utilisation du type de division sélectionné
pour la génération du maillage par éléments finis selon la méthode de Coons.
Dans la zone Paramètres de la méthode de Delaunay, vous pouvez sélectionner la méthode de
génération du maillage :
•
Delaunay - si vous sélectionnez cette méthode, le maillage sera généré suivant la méthode de
Delaunay seule.
•
Kang - si vous sélectionnez cette méthode, le maillage par éléments finis sera généré selon la
méthode de Kang autour des émetteurs sélectionnés conformément aux paramètres de la méthode
de Kang adoptés (H0, Hmax et Q)
•
Delaunay + Kang - si vous sélectionnez cette méthode, le maillage par éléments finis sera généré
selon la méthode de Kang dans les zones proches des émetteurs ; en dehors de ces zones, la
méthode de Delaunay sera utilisée.
Les émetteurs sont des nœuds autours desquels la maillage par éléments finis sera raffiné. Deux types
d’émetteurs sont disponibles :
•
Automatiques - créés automatiquement par le programme dans les points caractéristiques des
panneaux : angles des panneaux, angles des ouvertures et nœuds d’appui – ces options sont
configurées dans la boîte de dialogue Options de maillage avancées
•
Utilisateur - indiqués par l’utilisateur, définis dans la boîte de dialogue Emetteurs disponible après la
sélection de l’option du menu Analyse / Modèle de calcul / Emetteurs.
), l’algorithme de lissage
Si vous sélectionnez l’option lissage (elle est alors accompagnée du symbole
du maillage EF généré sera utilisé lors de la génération du maillage par éléments finis.
Options de génération et de modification du maillage par EF
qui se
Les options sont accessibles après un clic sur l’icône Option de génération du maillage EF
trouve sur la barre d’outils standard. Un clic sur cette icône ouvre la barre d‘outils auxiliaire présentée sur
la figure ci-dessous
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page : 95
dont les icônes permettent de :
- générer le modèle de calcul, c’est-à-dire de créer le maillage pour les éléments finis
- définir les points caractéristiques du maillage EF utilisés lors de la génération du maillage
suivant la méthode de Coons
- ouvrir la boîte de dialogue Options de maillage pour le panneau sélectionné
- figer le maillage pour un panneau donné – la sélection de cette option signifie que, lors de la
génération du modèle de calcul, le maillage sur un tel panneau ne sera pas modifié
- libérer le maillage sur le panneau – la sélection de cette option signifie que le panneau sera
pris en compte lors de la génération du maillage EF
- générer le maillage local – le maillage ne sera généré que pour les panneaux sélectionnés
(Attention : si vous utilisez cette option, le maillage est figé)
- supprimer le maillage sur les panneaux sélectionnés
- définir les émetteurs utilisateur
- consolidation du maillage – cette option permet de convertir les éléments triangulaires en
éléments quadrangulaires pour les éléments finis sélectionnés.
- raffiner le maillage - cette option permet de convertir les éléments triangulaires en éléments
triangulaires ou quadrangulaires pour les éléments finis sélectionnés.
- vérifier la qualité du maillage - cette boîte de dialogue permet d’effectuer l’estimation qualitative
des éléments finis pour les panneaux sélectionnés.
ATTENTION : Les exemples de la génération du maillage EF pour les structures de type plaque/coque
sont présentés dans les annexes du présent manuel d’utilisation.
3.4.3. Emetteurs, raffinement et consolidation du maillage par
éléments finis
Les émetteurs sont des nœuds définis par l’utilisateur autour desquels le maillage est raffiné. C’est une
option très importante lors des calculs des plaques/coques ou des structures volumique si l’utilisateur veut
obtenir les résultats les plus exacts possibles dans les points caractéristiques de la structure (appuis,
point de l’application des forces etc.).
L’option est disponible :
•
par le menu principal, après la sélection de la commande Analyse/Modèle de calcul/Emetteurs.
•
après un clic sur l’icône
affichée dans la barre d’outils.
Il existe deux méthodes de définition d'un émetteur qui dépendent de l'incrément de la densité du maillage
des éléments finis :
incrément constant - cette méthode est utilisée dans les cas des structures de type plaque et coque
incrément variable - cette méthode est utilisée pour les structures volumiques.
Le logiciel affiche alors la boîte de dialogue représentée ci-dessous (l’aspect de la boîte de dialogue dans
le cas où vous sélectionnez l’option Incrément variable) :
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Dans cette boîte de dialogue, vous pouvez sélectionner une de trois options :
•
insérer nœud avec émetteur - vous pouvez définir le nœud dans lequel sera placé l’émetteur à
coordonnées données
•
affecter émetteur(s) au(x) nœud(s) donné (s) - détermination d’un ou de plusieurs numéros de nœuds
dans lesquels les émetteurs seront placés
•
suppression de l’émetteur - définition d’un ou de plusieurs numéros de nœuds dans lesquelles sont
positionnés les émetteurs à supprimer.
Les paramètres des options listées ci-dessus sont les suivants :
•
insertion du nœud avec émetteur :
H0
•
longueur d’onde initiale (les autres paramètres de la génération du maillage autour de l’émetteur
peuvent être définis dans la boîte de dialogue Options de maillage)
coordonnées - coordonnées de la position du nœud avec l’émetteur à paramètre H0 défini
affectation de l’émetteur dans un ou plusieurs nœuds existants :
H0 - longueur d’onde initiale du maillage (les autres paramètres de la génération du maillage
autour de l’émetteur peuvent être définis dans la boîte de dialogue Options de maillage)
liste de nœuds - liste des numéros des nœuds dans lesquels l’émetteur à paramètre H0 donné
sera placé
•
suppression de l’émetteur :
liste de nœuds - liste des numéros de nœuds pour lesquels les émetteurs seront supprimés.
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page : 97
Après la sélection de l’option variable, vous avez accès à toutes les options concernant le maillage à
incrément de densité constant. De plus, les champs d'édition suivants sont disponibles :
r1 - rayon de la sphère dans laquelle le maillage se caractérisera par la longueur initiale de l'onde H0
r2 - rayon de la sphère dans laquelle la densité du maillage sera réduite (c'est-à-dire, la réduction de la
densité du maillage s'effectuera dans la zone entre les rayons r1 et r2)
nombre estimatif d'éléments dans la sphère r1 - ce champ est inaccessible ; le logiciel définit le nombre
d'éléments après l'indication des coordonnées de l'émetteur et des valeurs H0, r1 i r2.
De même, lors de la génération du maillage par éléments finis surfaciques, les options Consolidation et
Raffinement du maillage peuvent être utilisées (menu principal : Analyse/Modèle de calcul).
L’option Consolidation entraîne la conversion des éléments triangulaires sélectionnés en éléments
quadrangulaires (le nombre d’éléments est réduit). Il est conseillé d’utiliser l’option Consolidation après la
génération du maillage EF suivant la méthode de triangulation de Delaunay. Par conséquent, les
éléments triangulaires sont convertis en quadrangles pour lesquels les résultats des calculs sont
ordinairement plus exacts. Avant de lancer l’exécution de l’option Consolidation l’utilisateur doit définir les
donnés suivantes :
•
paramètre (coefficient) pour la conversion prenant les valeurs inclues dans le domaine [−1, +1]
•
liste des éléments pour lesquels la consolidation sera effectuée.
Si la valeur du coefficient pour la conversion est égale à +1, les quadrangles créés seront créés à base
des éléments triangulaires dans toutes les parties possibles de la zone sélectionnée (pourtant, cela peut
provoquer la génération de quadrangles à formes incorrectes et, par conséquent au mauvais
conditionnement du logiciel d’équations). Si la valeur -1 est prise pour le paramètre de pondération, dans
le maillage par éléments finis triangulaires, la conversion des triangles en quadrangles sera effectuée
seulement pour les triangles qui peuvent créer des éléments carrés.
L’application de l’option Raffinement du maillage entraîne l’augmentation de la densité du maillage par
éléments finis dans la zone sélectionnée par l’utilisateur. En fonction des paramètres adoptés, le maillage
par éléments finis quadrangulaires est divisé en éléments plus petits, triangulaires ou quadrangulaires.
Pour raffiner le maillage par éléments, vous devez effectuer les opérations suivantes :
•
sélectionner le type de raffinement
•
définir la liste des éléments pour lesquels l’opération de raffinement sera effectuée.
Dans le logiciel, trois types de raffinement sont disponibles :
Simple - les bords des éléments finis ne seront
pas divisés
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Autodesk Robot Structural Analysis 2011 - Guide d’utilisation
Double - chacun des bords de l’élément fini
sera divisé en deux parties
Triple - chacun des bords de l’élément fini sera
divisé en trois parties.
Le type de raffinement par défaut est le raffinement double.
Dans les deux boîtes de dialogue, l’option Figer maillage EF pour les panneaux modifiés est disponible.
Si cette option est active, le maillage sera figé c’est-à-dire que le maillage ne sera pas modifié lors de la
génération du modèle de calcul.
Si cette option est inactive, le maillage pourra être modifié lors de la génération du modèle de calcul car le
logiciel prendra les paramètres définis dans la boîte de dialogue Options de maillage.
Un clic sur l’icône Vérifier la qualité du maillage dans la barre ouverte par l’icône Options de génération du
maillage EF
permet d’évaluer la qualité du maillage par EF pour les panneaux sélectionnés.
Chaque élément possède un coefficient de proportion qui définit la qualité de son maillage, c’est-à-dire si
l’élément est bien paramétré ou non. Le coefficient est compris dans l’intervalle (0,1), où 1 décrit l’élément
de type carré ou triangle équilatéral. Les valeurs plus basses sont prises par les éléments paramétrés
d’une façon moins bonne, c’est-à-dire ceux dont la géométrie diffère du carré ou du triangle équilatéral.
Pour les panneaux sélectionnés, deux coefficients sont vérifiés d’une façon globale :
•
Q1 – coefficient pondéré qui prend en considération l’importance de l’élément liée à son aire de
surface (plus l’aire de surface de l’élément est grande, plus le poids de sa qualité est grand dans le
coefficient global Q1)
•
Q2 – on prend en compte le nombre de triangles « bons » et « mauvais » sans accorder de
l’importance à leur poids.
Les valeurs de deux éléments sont comprises dans l’intervalle (0,1). Si le coefficient va vers la valeur 1,
cela signifie que la qualité du maillage est bonne ; s’il va vers 0, le maillage n’est pas satisfaisant. Le
coefficient Q1 bas signifie que le maillage contient de grands éléments surfaciques mal paramétrés. Par
contre, le coefficient Q2 bas vous indique que les éléments mal paramétrés sont nombreux par rapport au
nombre total d’éléments. En même temps, vous pouvez trouver des éléments dont le coefficient de
proportion est plus bas qu’une certaine valeur (champ Précision dans la boîte de dialogue Qualité du
maillage).
ATTENTION : Les exemples de la génération du maillage par EF pour les structures de type plaque et
coque avec la prise en considération de la consolidation et du raffinement du maillage sont
présentés dans les annexes du présent manuel d’utilisation.
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3.4.4.
page : 99
Epaisseurs des panneaux
Afin d’affecter l’épaisseur aux panneaux définis, vous devez :
•
sélectionner le type d’épaisseur dans la boîte de dialogue Panneaux dans le champ Epaisseur
•
sélectionnez la commande Structure/ Caractéristiques/ Epaisseurs EF dans le menu,
•
cliquez sur l’icône
•
passez au bureau CARACTERISTIQUES si la structure étudiée est de type plaque ou coque.
La boîte de dialogue Nouvelle épaisseur se compose de deux onglets : Uniforme et Orthotrope. Sur
l’onglet Uniforme, vous pouvez définir les paramètres suivants :
•
épaisseurs :
− constante à valeur dans le champ Ep
− variable ; le changement de l’épaisseur se fait le long de la ligne définie (paramètres définis dans
les champs d’édition relatifs aux points P1 et P2)
− variable ; le changement de l’épaisseur se fait le long du plan défini (paramètres définis dans les
champs d’édition relatifs aux points P1, P2 et P3)
•
paramètres de l’élasticité du sol (coefficient de sol élastique KZ) ; un clic sur le bouton Paramètres de
l’élasticité du sol ouvre la boîte de dialogue Définition - sol élastique (cf. la capture d’écran cidessous)
•
matériau.
La partie inférieure de la boîte de dialogue contient l’option Réduction du moment d’inertie ; l’activation de
cette option permet de réduire les éléments de la matrice de rigidité en flexion. NOTE : La réduction n’a
aucune influence sur la rigidité de membrane (compression, traction) et sur les efforts tranchants. Les
éléments de la matrice de flexion pour les éléments finis sont multipliés par la valeur donnée du coefficient
de réduction.
La réduction des moments d’inertie pour les sections BA est utilisée dans les calculs statiques pour
prendre en compte l’influence de la fissuration des sections. Cette méthode est admise, entre autres, par
les normes américaines (UBC 1997 point 1910.11.1 ou ACI 318-95 p.10.11.1). Les exemples des valeurs
de la réduction de rigidité suivant ACI :
- voiles sans fissures 0,70* Ig
- voiles avec fissures 0,35* Ig
- dalles planes 0,25* Ig
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page : 100
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Dans cette boîte de dialogue, vous pouvez définir la valeur du coefficient KZ (coefficient de sol élastique) ;
vous pouvez le faire de deux manières :
•
en saisissant la valeur du coefficient dans le champ d’édition Kz
•
par un clic sur le bouton Coefficient d’élasticité du sol ; il s’ouvre alors la boîte de dialogue Sols
constructibles - calculs du coefficient K servant de calculette pour la définition du coefficient
d’élasticité du sol K pour un sol stratifié.
De plus, pour chaque direction, vous pouvez définir le soulèvement de la plaque/coque du sol. Cette
option n'est accessible que si vous avez défini le coefficient d'élasticité du sol. Il existe trois possibilités :
•
Aucun - aucun soulèvement n'aura lieu
•
“+” - le soulèvement sera effectué dans la direction conforme au sens de l'axe (p. ex. UX+)
•
“-“ - le soulèvement sera effectué dans la direction inverse par rapport au sens de l'axe (p. ex. UZ-).
La partie supérieure de la boîte de dialogue contient la zone Elasticité transversale ; les options
disponibles dans ce champ permettent de donner les valeurs des coefficients d’élasticité transversale Kx
et Ky définis par rapport au repère global admis de l’orthotropie.
Les options qui sont disponibles sur l’onglet Orthotrope servent à prendre en considération l'orthotropie
structurelle des plaques et des coques. L'orthotropie structurelle signifie l’hétérogénéité de la rigidité des
plaques dans différentes directions causée par exemple, par les raidisseurs de la plaque. L'orthotropie
prend en considération les différences de rigidité dans des directions perpendiculaires, mais elle ne prend
pas en compte l’hétérogénéité du matériau. Toute hétérogénéité géométrique est prise en compte par les
matrices de rigidité des éléments. La plaque dont l'épaisseur a été définie de la sorte est considérée
comme une structure à épaisseur équivalente qui possède des rigidités différentes dans les directions
perpendiculaires.
ATTENTION : Le changement local de rigidité des raidisseurs n'est pas pris en compte, la géométrie
précise n'est pas affichée et elle n'est pas prise en considération lors du calcul du
ferraillage.
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page : 101
Dans la boîte de dialogue ci-dessus, vous trouverez les options suivantes :
•
le bouton Direction X - un clic sur ce bouton ouvre la boîte de dialogue Direction de l’orthotropie,
dans laquelle vous pouvez définir la direction principale de l'orthotropie
•
la liste déroulante contenant les types de géométries prédéfinies d'une plaque (raidisseurs, planchers
à caissons, grillages, tôle trapézoïdale) ; l'utilisateur peut aussi définir la matrice d'orthotropie; après la
sélection du type de géométrie de la plaque, les champs d'édition respectifs s'ouvrent et vous pouvez
y définir les dimensions de la plaque
•
le bouton Afficher ou Définir - un clic sur ce bouton ouvre la boîte de dialogue Matrices de rigidité
orthotrope
•
l’option Epaisseur - si vous l'activez, les champs Ep, Ep1, Ep2 permettant de définir l'épaisseur
deviennent actifs. L'épaisseur équivalente Ep sert à calculer le poids propre de la plaque. Les
épaisseurs Ep1 et Ep2 servent à définir les épaisseurs équivalantes utilisées lors du calcul des
charges thermiques. Ces épaisseurs sont calculées automatiquement à la base des paramètres
géométriques de la plaque
•
les paramètres de l’élasticité du sol (coefficient de sol élastique KZ) ; un clic sur le bouton
Paramètres de l’élasticité du sol ouvre la boîte de dialogue Définition - sol élastique (cf. la capture
d’écran ci-dessous)
•
le matériau.
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ATTENTION : Le calcul du ferraillage pour ce type de plaques ne donnera pas de résultats corrects. Pour
cela, il faudrait introduire un algorithme du ferraillage des plaques qui prend en
considération la section en T ou en I. A cause de cela, le calcul du ferraillage pour ce type
de plaques sera effectué comme pour la plaque uniforme à section constante.
Un clic sur le bouton Elasticité du sol ouvre la boîte de dialogue Sols constructibles – calculs du
coefficient K. Cette boîte de dialogue sert de calculette pour définir la valeur du coefficient d’élasticité K
pour le sol stratifié.
De même que dans la boîte de dialogue de définition des barres, appuis etc., le procédé de définition
d’une épaisseur se divise en deux étapes :
•
définition du type d’épaisseur de l’élément fini surfacique (panneau)
•
affectation de l’épaisseur au panneau.
Afin de supprimer un type d’épaisseur affecté à un panneau faisant partie de la structure, vous devez
utiliser l’épaisseur zéro (icône Supprimer) toujours présente dans la liste active. L’épaisseur zéro ne peut
pas être modifiée ; vous pouvez l’affecter d’une façon semblable au mode d’affectation des épaisseurs
réelles.
Après l’affectation d’une épaisseur, son symbole est affiché à l’écran graphique.
3.5. Définition du modèle de la structure - éléments finis
volumiques 3D
3.5.1.
Solides (structures volumiques)
L'option sert à créer les éléments volumiques (solides). L'option est accessible par :
•
le menu Structure, commande Solides
•
la barre d'outils Définition de la structure, icône
.
Après la sélection de cette option, la boîte de dialogue ci-dessous s'affiche.
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page : 103
Afin de définir un solide, vous devez saisir les informations suivantes :
•
numéro du solide
•
bords (contour) du solide. Vous pouvez l'effectuer de trois manières :
⇒ par l'indication des objets volumiques définissant le contour du solide
⇒ par l'indication de la liste d'éléments finis volumiques
⇒ par l'indication de la liste d'éléments surfaciques (p. ex. après l'ouverture d'un fichier DXF
contenant la géométrie de la structure) définissant le contour du solide. Si l'option Supprimer
éléments surfaciques est activée, le logiciel supprimera de la structure les éléments surfaciques
définissant le contour du solide
•
caractéristiques du solides.
ATTENTION : Dans la partie inférieure de la boîte de dialogue, le bouton (à droite du champ
Caractéristiques) est disponible. Un clic sur ce bouton ouvre la boîte de dialogue Définition
des caractéristiques des solides. Dans cette boîte de dialogue, vous pouvez définir les
caractéristiques physiques des solides. Les types de caractéristiques des solides définis
sont ajoutés à la liste des caractéristiques actives.
Le volume des solides est crée par l'indication de leurs faces et bords (définition des contours du volume).
Vous pouvez définir les solides de deux façons :
•
saisir la liste des objets surfaciques définissant la surface extérieure du solide
•
saisir les numéros des éléments finis volumiques générés. Cette option ne peut être utilisée qu'après
la création du maillage par éléments finis.
ATTENTION : Si vous créez l'objet de type solide à l'aide de l'option liste d'éléments volumiques, le
maillage par éléments finis ne peut pas contenir des inclusions (c'est-à-dire, les trous dans
les solides sont interdits). La solution consiste à créer deux solides qui ne contiennent pas
d’inclusions.
ATTENTION : Si la structure contient une barre dont le nœud aboutit au nœud d'un élément volumique, la
barre travaille comme si le nœud commun de la barre et de l'élément volumique était une
rotule.
L'option Caractéristiques des solides sert à affecter les caractéristiques aux éléments volumiques de la
structure (solides). L'option est accessible par :
•
le menu Structure, sous-menu Caractéristiques, commande Caractéristiques des solides
•
la barre d'outils Définition de la structure, icône
•
la sélection du bureau CARACTERISTIQUES - le bureau est accessible pour le type de structure :
solide.
Après la sélection de cette option, la boîte de dialogue présentée sur la figure ci-dessous s'affiche.
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Après un clic sur l'icône Définir une nouvelle caractéristique dans la boîte de dialogue ci-dessus, la
boîte de dialogue présentée sur la figure ci-dessous s'affiche.
Afin de définir un nouveau type de caractéristiques des solides, il faut :
•
saisir le nom du type de caractéristiques à définir
•
sélectionner la couleur pour le type de caractéristiques définies
•
saisir le modèle de matériau (dans la présente version, c'est le matériel élastique)
•
définir les paramètres caractérisant le modèle de matériau.
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page : 105
Un clic sur le bouton Importer à partir de la base ouvre la boîte de dialogue auxiliaire dans laquelle vous
pouvez sélectionner le matériau disponible dans les bases de données. Après la sélection du matériau,
les paramètres sont saisis dans les champs correspondants de la boîte de dialogue Définition des
caractéristiques des solides.
Après la définition des paramètres et un clic sur le bouton Ajouter, le type de caractéristiques définies
sera ajouté à la liste des types de caractéristiques actifs.
3.5.2.
Description des éléments finis volumiques
Pour modéliser les structures volumiques, Robot utilise les éléments finis volumiques isoparamétriques
avec une approximation du champ de déplacement par les fonctions de forme du premier ordre.
Les types d'éléments suivants sont disponibles : parallélépipède B8, prisme W6 et tétraèdre T4.
Les fonctions de forme avec la numérotation des nœuds définie sur les éléments 3D modèles sont
données dans le tableau ci-dessous.
Elément modèle
Fonctions de forme
N i = N i ( ξ, η, ζ) for 3D elements
i = 1, Nen
Nen = 8
1
N i = (1 + ξi ξ)(1 + ηι η)(1 + ζ i ζ )
8
Nen = 6
1
N i = (1 + ζ ι ζ ) ⋅ N kT(6i ) ( ξ, η)
2
where k (i ) = ((i − 1)( mod 3)) + 1
N 1T 6 = 1 − ξ − η
N 2T 6 = ξ
N 3T 6 = η
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Nen = 4
N1 = 1 − ξ − η − ζ
N2 = ξ
N3 = η
N4 = ζ
La description de la géométrie de l'élément, la définition des déformations, contraintes, matrices de rigidité
et masses ainsi que du vecteur des forces dans l'élément pour tous les types d'éléments sont effectuées
de la façon suivante :
•
Géométrie de l'élément
La géométrie de l'élément est définie par la projection isoparamétrique de l'élément modèle sur un
élément quelconque.
x(ξ ) =
∑x
a =1, Nen
•
a
N a (ξ )
Champ de déplacement à l'intérieur de l'élément
u = [u, v, w]T
u( ξ ) = ∑ u a N a ( ξ )
a =1, Nen
•
Définition des déformations
ε = [ε xx , ε yy , ε zz , γ xy , γ xz , γ yz ]T
ε ( ξ ) = B( ξ ) u =
∑B
a =1, Nen
a
(ξ ) u a ,
où les matrices B sont calculées en tant que :
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⎡ ∂N a
⎢ ∂x
⎢
⎢ 0
⎢
⎢
⎢ 0
B = [B a ], B a = ⎢
∂N
⎢ a
⎢ ∂y
⎢ ∂N a
⎢ ∂z
⎢
⎢ 0
⎣
0
∂N a
∂y
0
∂N a
∂x
0
∂N a
∂z
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⎤
0 ⎥
⎥
0 ⎥
⎥
∂N a ⎥
∂z ⎥ , a = 1, Nen
⎥
0 ⎥
⎥
∂N a ⎥
∂x ⎥
∂N a ⎥
⎥
∂x ⎦
Les fonctions de forme dérivées dans les éléments de la matrice B sont calculées en tant que :
⎡ ∂x
⎢ ∂ξ
⎢
∂y
J=⎢
⎢ ∂ξ
⎢ ∂z
⎢
⎣ ∂ξ
∂N a
∂N a
,
= ( J −1 ) T
∂x
∂ξ
•
∂x
∂η
∂y
∂η
∂z
∂η
∂x ⎤
∂ζ ⎥
⎥
∂y ⎥
∂ζ ⎥
∂z ⎥
⎥
∂ζ ⎦
Contraintes (élasticité linéaire)
σ = [σ xx , σ yy , σ zz , σ xy , σ xz , σ yz ]T ,
σ = D(Bu − ε o ) ,
où ε représente les déformations imposées (influences thermiques, de contraction), et D est une matrice
constitutive; la matrice constitutive D (matériau linéairement élastique, isotrope) est présentée ci-dessous
:
o
v
v
⎡
1
⎢ 1− v 1− v
⎢
v
1
⎢
1− v
⎢
1
⎢
E (1 − ν) ⎢
D=
(1 + ν)(1 − 2ν) ⎢
⎢
⎢
sym.
⎢
⎢
⎢
⎣
0
0
0
0
0
1 − 2ν
2(1 − ν)
0
0
1 − 2ν
2(1 − ν)
⎤
⎥
⎥
0 ⎥
⎥
0 ⎥
⎥
0 ⎥
⎥
0 ⎥
⎥
1 − 2ν ⎥
⎥
2(1 − ν) ⎦
0
Convention des signes
Les structures volumiques dans le logiciel Robot sont modélisés à l'aide des éléments finis volumiques
isoparamétriques avec une approximation du champ des déplacements par les fonctions de forme du
premier rang. La convention des signes est présentée de façon schématique sur la figure ci-dessous. La
convention est présentée pour les contraintes ; les contraintes représentées sur le dessin ont le signe
positif.
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3.6. Opérations sur les objets 2D (extrusion, révolution,
union) et 3D (congé 3D et chanfrein)
Le logiciel Robot dispose des options permettant de créer des éléments 3D simples à la suite de
l’extrusion ou de la révolution des objets 2D créés préalablement.
L’option Extrusion est disponible :
•
après la sélection de la commande Extrusion accessible dans le menu Structure/Objets.
•
à partir de la barre d’outils, icône Extrusion
•
après un clic sur le bouton Extrusion disponible dans la boîte de dialogue Objets - opérations et
modifications (avant d’effectuer cette opération, un objet doit être sélectionné).
ATTENTION : L’option est disponible pour les structures de type plaque, coque et structure volumique.
Il existe deux méthodes de définition de l’extrusion de l’objet 2D ou 3D (solide) :
•
La première méthode consiste à définir les trois coordonnées du vecteur définissant la direction de
l’extrusion et la longueur de l’extrusion.
•
La deuxième méthode de définition de l’opération d’extrusion consiste à sélectionner l’axe du repère
global qui définira la direction de l’extrusion, de même vous devez spécifier la longueur de l’extrusion
de l’objet.
Pour effectuer l’opération d’extrusion suivant la méthode de définition du vecteur :
1. définissez un objet 2D, par exemple un rectangle (conf. la figure ci-dessous)
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2. sélectionnez cet objet
3. ouvrez la boîte de dialogue Extrusion
4. définissez les paramètres de l’opération d’extrusion ; pour le rectangle défini, prenez les paramètres
suivants : Extrusion suivant le vecteur donné à coordonnées (0,10,0), nombre des divisions égal à 10,
options Base inférieure et Base supérieure désactivées, facteur d’échelle égal à 0.5, option Nouvel
objet désactivé.
5. cliquez sur le bouton Appliquer pour effectuer l’opération d’extrusion pour le rectangle défini.
A la suite de cette opération, l’objet représenté sur la figure ci-dessous sera généré.
L’option Révolution sert à créer des éléments volumiques simples en utilisant la révolution des objets 2D
ou 3D autour de l’axe sélectionné.
L’option est disponible :
•
après la sélection de la commande Révolution accessible dans le menu Structure/Objets.
•
à partir de la barre d’outils, icône Révolution
•
après un clic sur le bouton Révolution disponible dans la boîte de dialogue Objets - opérations et
modifications (avant d’effectuer cette opération, un objet doit être sélectionné).
Pour effectuer l’opération de révolution (rotation) de l’objet 2D donné, vous devez définir les paramètres
suivants : axe de rotation (début de l’axe et fin de l’axe), la valeur de l’angle de rotation, nombre de
divisions, base supérieure, base inférieure, échelle et nouvel objet.
A titre d’exemple, une description de l’opération de révolution d’un carré est donnée ci-dessous.
Pour effectuer l’opération de révolution du carré :
1. définissez l’objet 2D (carré) à sommets aux coordonnées suivantes :
(0,0,-6), (0,0,0), (6,0,0), (6,0,-6), conf. la figure ci-dessous.
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2. sélectionnez cet objet
3. ouvrez la boîte de dialogue Révolution
4. définissez les paramètres de l’opération de révolution ; pour le carré défini on prendra les paramètres
suivants : début de l’axe (12,0,0), fin de l’axe (12,0,-6), angle égal à -90°, nombre de divisions égal à
10, options Base inférieure et Base supérieure désactivées, échelle égale à 1.2, option nouvel objet
désactivée
5. cliquez sur le bouton Appliquer pour effectuer l’opération de révolution pour le carré défini.
A la suite de cette opération, l’objet représenté sur la figure ci-dessous sera généré.
Lors de la génération des objets à l’aide des options décrites, les éléments formant l’objet sont créés ;
(bord, base, côté), ils sont signalés de façon appropriée. La syntaxe des listes pour les éléments
composant l’objet a été présentée dans le chapitre 2.2.6.
Pour éditer et modifier les objets définis à l’aide des opérations d’extrusion ou de révolution, vous pouvez
utiliser l’option Objets – opérations et modifications.
L’option est disponible après la sélection de la commande Modifier objets accessible dans le menu
Edition/Modifier sous-structure.
La boîte de dialogue se divise en quatre parties :
•
champ Objet présentant le numéro ou l’identificateur de l’objet créé/sélectionné
•
zone Géométrie et sous-objets
•
zone Paramètres de la modification de l’objet
•
zone Opérations sur la modification de l’objet.
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page : 111
Un clic sur le bouton Géométrie et sous-objets ouvre la boîte de dialogue Polyligne - contour.
Dans cette boîte de dialogue vous pouvez définir l’objet qui sera soumis aux modifications et/ou
opérations sur les modifications données.
La partie de la boîte de dialogue Paramètres de la modification de l’objet regroupe les options permettant
de sélectionner la modification de l’objet ou de définir les paramètres de la modification.
Dans le logiciel, trois types de modification de l’objet sont disponibles : Extrusion, Révolution et Extrusion
suivant polyligne. Après un clic sur un des boutons disponibles dans la boîte de dialogue Ajouter la
modification de l’objet, la modification sélectionnée vient s’ajouter à la liste définissant les étapes
successives de la modification de l’objet 2D défini.
Les opérations de modification effectuées sur l’objet défini peuvent être supprimées.
-
Après la sélection de la modification de l’objet
Après la modification de l’objet dans la liste et après un clic sur le bouton Supprimer disponible à
côté de la Liste de modifications de l’objet, la modification sélectionnée est supprimée de la liste.
Après la sélection de la modification de l’objet et un clic sur le bouton Paramètres de la modification
de l’objet, la boîte de dialogue Objets - opérations et modification est agrandie et les paramètres
de la modification sélectionnée sont affichés (Extrusion, Révolution ou Extrusion suivant polyligne).
Les paramètres des modifications mentionnées ont été décrits à l’occasion des opérations spécifiques, à
savoir extrusion, révolution et extrusion suivant polyligne.
Après la définition de la modification de l’objet, un clic sur le bouton Appliquer entraîne la réalisation de la
modification de l’objet conformément aux paramètres des modifications définies.
La zone Opérations sur les modifications de l’objet regroupe les options permettant de sélectionner les
opérations effectuées sur les modifications de l’objet définies dans la partie supérieure de la boîte de
dialogue.
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Ces options permettent aussi de définir les paramètres des opérations sur la modification.
Dans le logiciel, quatre types de modification de l’objet sont accessibles : Translation, Rotation,
Homothétie et Déformation.
Après un clic sur un des boutons disponibles dans la zone Ajouter opération, l’opération sur la
modification sélectionnée dans la partie supérieure de la boîte de dialogue sera ajoutée à la liste
définissant les opérations successives sur la modification de l’objet 2D défini.
Les opérations sur la modification de l’objet peuvent être supprimées.
Après la sélection de la modification de l’objet, un clic sur le bouton Supprimer disponible à côté de la
Liste de modifications de l’objet, la modification sélectionnée est supprimée de la liste.
Après la sélection de la modification de l’objet et un clic sur le bouton Paramètres de l’opération, la boîte
de dialogue Objets - opérations et modification est agrandie et les paramètres de l’opération sur la
modification sélectionnée sont affichés (Translation, Rotation, Homothétie et Déformation).
Les paramètres de la translation et de la rotation sont les mêmes que ceux de l’extrusion et de la
révolution. L’opération d’homothétie permet de définir le(s) coefficient(s) de mise à l’échelle de l’objet pour
les axes spécifiques du logiciel de coordonnées. Si la valeur de l’échelle est supérieure à 1.0, l’objet sera
agrandi dans la direction donnée, si la valeur de l’échelle est inférieure à 1.0, l’objet sera réduit dans la
direction donnée.
L’opération de déformation permet d’effectuer la translation des points caractéristiques de l’objet lors de
sa modification (par exemple, pour un objet rectangulaire, ses sommets peuvent être déplacés).
Autrement dit, si l’objet sur lequel l’extrusion est effectuée est un carré, après une définition convenable
des paramètres de la déformation, il peut devenir un trapèze après l’extrusion.
Après la définition de la modification de l’objet et de l’opération sur la modification de l’objet, un clic sur le
bouton Appliquer entraîne la réalisation des opérations définies et la modification de l’objet
conformément aux paramètres adoptés.
L’option Union des objets sert à créer des objets complexes à base des objets 2D définis préalablement.
L’option est disponible dans le menu, après la sélection de la commande : Structure/Objets/Union des
. dans la barre ouverte par l’icône.
objets ou par un clic sur l’icône
L’option est disponible seulement pour deux types de structure plaque/coque et structure volumique.
Après la sélection de cette option, la boîte de dialogue ci-dessous s’affiche à l’écran.
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page : 113
Les options disponibles dans cette boîte de dialogue permettent d’effectuer l’union des objets 2D et 3D
définis (tubes, parallélépipèdes, arcs etc.) en objets complexes. Pour les objets 2D, les opérations seront
effectuées pour les surfaces et non pas pour les objets volumiques (3D).
Dans le logiciel, les opérations suivantes sur les objets définis préalablement sont disponibles :
•
opérations booléennes à deux arguments – intersection, disjonction (séparément pour les structures
surfaciques et volumiques), réunion, soustraction
•
opérations booléennes à un argument - réunion, disjonction, intersection
•
coupure.
Les opérations énumérées ci-dessus sont effectuées au moyen des mécanismes internes du logiciel
Robot.
ATTENTION : Dans le cas où vous effectuez l'union des objets surfaciques (de type plaque ou coque), il
ne faut pas utiliser le maillage par la méthode de Coons ; pour ce type d'objets, vous devez
utiliser la méthode de Delaunay.
Afin d’effectuer les opérations booléennes (à un ou deux arguments), il faut :
•
définir le numéro de l’objet complexe qui sera crée à la base des objets sélectionnés
•
sélectionner une opération à un ou à deux arguments
•
sélectionner le type de l’opération booléenne (intersection, disjonction, réunion, soustraction) – voir
les figures ci-dessous
•
définir la liste des objets qui seront pris en compte lors de la création de l’objet complexe
•
cliquer sur le bouton Appliquer.
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L’opération coupure permet de définir les parties des surfaces des objets sélectionnés qui se trouveront
d’un des côtés du plan défini. Le résultat de cette opération est un objet « découpé » dans les objets
sélectionnés par le plan défini ; la définition de la direction permet de déterminer quelle partie des objets
sélectionnées sera « découpée ».
L’exemple de cette opération est présenté sur la figure ci-dessous. Deux objets A et B seront soumis à
l’opération de la coupure. La ligne (plan) de coupure et la direction (un point quelconque sur un des côtés
de la ligne ont été définies. Le résultat de cette opération est l’objet présenté en gris comme sur la figure
ci-dessous.
PS : Prendre plutôt l’exemple de l’intersection de deux cylindres et de la coupure d’un cylindre par un plan
(ce sera plus parlant).
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page : 115
3.7. Appuis
Afin d’affecter les appuis aux nœuds d’appui de la structure, vous pouvez :
•
sélectionner la commande Structure/Appuis
•
cliquer sur l’icône
•
sélectionner le bureau APPUIS.
Il apparaît alors la boîte de dialogue représentée ci-dessous :
La boîte de dialogue Appuis se compose de trois onglets qui permettent d’affecter le type d'appui
sélectionné aux objets suivants :
•
l’onglet Nodaux : nœuds (points)
•
l’onglet Linéaires : lignes (bords des contours) - concerne les structures de type plaque et coque et
les structures volumiques (ATTENTION : à l’aide de cette option, il est impossible d’affecter un appui
sur l’élément de type barre)
•
l’onglet Surfaciques : surfaces - concerne les structures de type plaque et coque et les structures
volumiques.
L’appui surfacique peut être défini dans le repère global ou local (conforme au repère du panneau ; dans
le repère local, la définition sera prise en compte seulement pour les surfaces (p.ex. les faces de la
structure volumique). La définition des appuis dans le repère local n’est pas applicable pour les appuis
affectés aux nœuds ou bords.
NOTE :
Si dans un nœud de la structure vous avez défini autant un appui linéaire que surfacique,
pour ce nœud appartenant à plusieurs bords ou surfaces appuyés, le logiciel crée de
nouveaux appuis dont la caractéristique se compose de la somme des degrés de liberté
appuyés (y compris l’addition des valeurs des coefficients d’élasticité des appuis). Cette
même situation a aussi lieu quand vous définissez deux appuis identiques (à partir de la
même étiquette) dans les repères locaux de lignes ou de surfaces.
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Si dans un nœud, vous avez défini un appui linéaire et surfacique, les paramètres de
l’appui linéaire remplacent les paramètres de l’appui surfacique ; si dans un nœud, vous
avez défini un appui nodal et linéaire, les paramètres de l’appui nodal remplacent les
paramètres de l’appui linéaire.
L’algorithme de sommation des paramètres des appuis est décrit dans l’aide du logiciel
Robot.
De même que dans la boîte de dialogue de définition des autres attributs de la structure, le procédé de
définition d’un appui se divise en deux étapes :
Définition du type d’appui
Si la liste active d’appuis ne contient pas d’appui défini ou bien si vous voulez ajouter un appui type à la
liste existante, il faut cliquer sur l’icône Définir un nouveau type d’appui. Deux situations sont alors
possibles :
Si aucun type d’appui n’est mis en surbrillance, un clic sur l’icône Nouvel appui ouvre la boîte de
dialogue de définition des nouveaux types d’appuis; la boîte de dialogue de définition d’appuis s’ouvre
alors ; ses champs proposent soit les paramètres du dernier appui saisi (sauf le champ Nom) soit
prennent les paramètres par défaut ;
Les types d’appui suivants sont disponibles :
•
Appui rigide (avec la possibilité de modéliser le soulèvement de l’appui)
•
Appui élastique
•
Appui avec frottement
•
Appui avec amortissement.
•
Appui non-linéaire
La définition d’un nouveau type d’appui comprend la sélection des degrés de liberté bloqués dans le
nœud (UZ, RX, RY, RZ) et éventuellement, la définition, par exemple, du coefficient de sol Winkler KZ
pour cet appui, de la valeur des coefficients d’élasticité du sol dans une direction appropriée (dans le cas
de l’appui élastique), de la valeur du coefficient de frottement et de cohésion (dans le cas d’un appui avce
frottement), ainsi que des coefficients d’amortissement (dans le cas de l’appui avec amortissement) ou les
appuis avec le modèle de non-linéarité défini. Les appuis peuvent être définis dans le repère global ou
local. A droite, en bas de la boîte de dialogue, le dessin schématique de l’appui défini est présenté. Audessous du dessin, le bouton Direction est disponible ; un clic sur ce bouton ouvre la boîte de dialogue
Direction de l’appui dans laquelle vous pouvez définir la direction de l’axe local x de l’appui (il peut être
orienté vers le nœud ou point ou bien inversé par rapport à un axe quelconque du repère global)
L’appui avec amortissement peut être utilisé dans le logiciel Robot pendant l’analyse temporelle (les
valeurs des coefficients CX, CY, CZ, CRX, CRY, CRZ sont pris en compte) ou l’analyse modale de la
structure, si l’option Calcul de l’amortissement (d’après PS92) dans la boîte de dialogue Paramètres de
l’analyse modale est cochée. Les coefficients d’amortissement définis sont utilisés dans la formule
donnée par la norme sismique PS92. Conformément au point 5 de l’article 6.2.3.4 de la norme sismique
PS 92 (NF P 06-013), il faut prendre en compte les interactions de la structure avec le sol, et de cela, son
influence sur la valeur de l’amortissement structurel de la construction.
L'option permet de définir le comportement non-linéaire des appuis, relâchements et nœuds compatibles.
Elle peut être utilisée dans tous les types de structure. L'option est lancée à partir de l'onglet Non-linéaire
dans les boîtes de dialogue de définition des appuis, relâchements et nœuds compatibles.
Il est possible de définir la dépendance non-linéaire entre la force (moment) et le déplacement (rotation)
pour les directions sélectionnées (degrés de liberté). Ces dépendances sont définies séparément pour
chaque direction (pas d'interaction). Dans la présente version du logiciel, les types de non-linéarités
suivants sont disponibles : linéaire, bilinéaire, parabolique, parabolique suivant EC2, plasticité idéale,
plasticité par écrouissage, écart/crochet et fonctionnel.
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De plus, pour chaque direction, vous pouvez définir le soulèvement de l’appui. Trois possibilités sont
disponibles : Aucun - le soulèvement ne se produira pas, “+” - le soulèvement se produira dans la
direction conforme à l’orientation de l’axe (par exemple UX+), le soulèvement se produira dans la direction
inverse à l’orientation de l’axe (par exemple UZ-). Si le soulèvement a été défini pour l’appui (par exemple,
le soulèvement dans le sens de l’axe Z c’est-à-dire UZ+), il est également possible de définir, par
exemple, le coefficient de sol Winkler KZ pour cet appui, pourtant, il ne faut pas oublier que le coefficient
de l’élasticité du sol sera alors défini seulement pour le sens inverse au sens du soulèvement (c’est-à-dire
pour UZ-) - voir les dessins ci-dessous :
Dans la partie inférieure de la boîte de dialogue le bouton Avancé est disponible (accessible pour les
appuis nodaux et linéaires, inaccessible pour les appuis surfaciques). Après un clic sur ce bouton, le
logiciel affiche la boîte de dialogue supplémentaire Définition de l’appui - avancé, dans laquelle
vous trouverez les options qui servent à :
− modéliser les appuis dans les endroits auxquels aboutit à l’objet un poteau ou un voile (les
paramètres définis dans cette boîte de dialogue sont utilisés pendant la détermination des
sections d’acier théoriques des éléments BA)
− définir l’élasticité équivalente de l’appui.
Il existe trois types d’appuis disponibles :
•
appui défini dans le nœud (type d’appui par défaut)
•
appui défini par les dimensions du poteau, deux cas sont possibles ;
−
poteau rectangulaire - la saisie de la largeur et de la hauteur de la section transversale du
poteau est exigée (dimensions b et h) – pour les appuis nodaux
poteau circulaire - il faut saisir le diamètre de la section transversale du poteau (dimension d) pour les appuis nodaux
−
•
appui défini par les dimensions du voile, la saisie de la largeur du voile est exigée. De plus, la
liste déroulante, vous donne accès aux deux types de voiles (en béton, en maçonnerie). La liste
n'est accessible que si vous avez activé l'option Voile. Le type de voile défini est pris en compte
uniquement lors du dimensionnement des plaques et coques à l'aide des barres ou grillages et
n'a aucune influence sur les paramètres de calcul du modèle – pour les appuis linéaires.
La partie supérieure de la boîte de dialogue contient la zone Elasticité équivalente de l’appui ; si
cette option est activée, il est possible de calculer l’élasticité équivalente des appuis à partir des
caractéristiques et de la géométrie des poteaux (en cas des appuis nodaux) ou des voiles (en cas
des appuis linéaires). L’onglet Elastique contient le bouton Coefficient d’élasticité ; un clic sur ce
bouton ouvre la boîte de dialogue Sols constructibles – calculs du coefficient K. Cette boîte de
dialogue sert de calculette pour définir la valeur du coefficient d’élasticité K pour le sol stratifié.
• Si un type d’appui est mis en surbrillance, un clic sur l’icône Nouvel appui ouvre la boîte de
dialogue de définition des nouveaux types d’appuis, les champs de la boîte de dialogue en
question prennent les paramètres de l’appui mis en surbrillance (sauf le champ Nom).
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Vous pouvez également ouvrir la boîte de dialogue de définition des nouveaux appuis en faisant un
double clic sur un élément se trouvant dans la liste des appuis actifs. Par conséquent la boîte de
dialogue Définition d’appuis s’ouvre ; tous ses champs prennent les valeurs du type d’appui sur
lequel vous avez cliqué. Après avoir effectué des modifications des paramètres de l’appui, vous
l’ajoutez à la liste active (ou bien vous le mettez à jour) par un clic sur le bouton Ajouter ou en
appuyant sur le bouton <Entrée>. Si le nom n’est pas modifié, le logiciel affichera un message
d’avertissement
Vous pouvez également ouvrir la boîte de dialogue de définition d’appuis en faisant un double clic sur
un élément se trouvant dans la liste des appuis actifs.
♦ Affectation de l’appui aux nœuds de la structure - opération similaire à l’affectation des
profilés aux barres.
Afin de supprimer un appui affecté à un nœud de la structure, vous devez utiliser l’appui zéro (icône
Supprimer) toujours présent dans la liste active. L’appui zéro ne peut pas être modifié : vous pouvez
l’affecter d’une façon semblable au mode d’affectation des autres attributs de la structure.
Après l’affectation de l’appui, son symbole est dessiné à l’écran graphique.
3.7.1.
Définition de l’appui inversé d’un angle
Dans le logiciel, il est possible de définir différents types d’appuis. Nous présentons l’exemple de la
définition de l’appui encastré tourné d’un angle donné. Pour commencer la définition du type d’appui, il
faut :
-
ouvrir la boîte de dialogue Appuis (commande Structure / Appuis ou icône
dans la boîte de dialogue Appuis sélectionner l’onglet Nodaux
)
-
dans la boîte de dialogue Appuis, cliquer sur l’icône Nouveau
dans la boîte de dialogue Définition de l’appui, onglet Rigide, saisir les paramètres du type d’appui :
Nom : p.ex. Encastrement_rotat_angle_45
Repère : global
Bloquer toutes les directions (UX, UY, UZ, RX, RY, RZ)
Cliquer sur le bouton Direction
Dans la boîte de dialogue Direction de l’appui définir Angle bêta (rotation autour de l’axe Y) = 45
Cliquer sur le bouton OK dans la boîte de dialogue Direction de l’appui
- cliquer sur les boutons Ajouter et Fermer dans la boîte de dialogue Définition de l’appui.
Le type d’appui défini peut être affecté au nœud quelconque de la structure (par exemple, l’appui gauche
sur la figure ci-dessous).
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3.7.2.
page : 119
Définition des appuis élastiques (sols stratifiés)
Dans le logiciel Robot, il est possible de définir les valeurs équivalentes du coefficient d’élasticité du sol
stratifié. Lors de l’installation du logiciel Robot, l’assistant d’installation installe également la calculette des
sols permettant de calculer le coefficient équivalent pour le sol stratifié.
Le coefficient d’élasticité peut être utilisé dans la définition :
•
de l’appui élastique
•
du sol élastique pour les barres
•
du sol élastique pour les panneaux.
La calculette permet de calculer le coefficient d’élasticité directement à partir du profil géotechnique du sol
stratifié défini.
La calculette permet de :
•
définir le profilé du sol à partir de la base du sol disponible contenant les caractéristiques des sols
•
enregistrer et ouvrir le profil géotechnique défini par l’utilisateur
•
calculer le coefficient d’élasticité pour le profil défini
•
transférer la valeur calculée vers les boîtes de dialogue de définition de l’appui ou du sol.
Cette option fonctionne comme un outils indépendant qui permet de calculer le coefficient de poussée du
sol pour la fondation défini et pour le sol. Le profil enregistré peut être utilisé dans les calculettes BA et
dans la calculette de poutres sur sol élastique.
La calculette est disponible par :
•
le menu Outils / Sols constructibles
•
un clic sur l’icône
•
un clic sur l’icône de la calculette disponible sur le bureau de votre ordinateur
•
la sélection de l’option Sols constructibles - calculs du coefficient K disponible dans le groupe de
programme créé lors de l’installation de Robot
•
après un clic sur le bouton Coefficient d’élasticité disponible dans quelques boîtes de dialogue du
logiciel Robot (la boîte de dialogue Nouvel appui, Nouveau type de sol élastique, Nouvelle
épaisseur).
Sols constructibles disponible dans la barre d’outils Outils
Après le lancement de la calculette, la boîte de dialogue présentée sur la figure ci-dessous s’affiche. Cette
boîte de dialogue (module) sert à calculer le coefficient équivalent.
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Dans la calculette, le coefficient K est calculé à partir des valeurs moyennes des contraintes sous la
fondation pour la surface unitaire. La calculette détermine également le coefficient KZ équivalent pour la
fondation aux dimensions données.
Afin de définir le coefficient équivalent K pour le sol stratifié, il faut :
•
dans le tableau disponible dans la partie supérieure de la boîte de dialogue, définir les paramètres
des couches successives du sol (vous disposez des sols définis dans la base de sols sélectionnée
dans la boîte de dialogue Préférences de l’affaire du logiciel Robot) - les couches successives
seront présentées de façon schématique dans la partie inférieure gauche de la boîte de dialogue.
Après avoir sélectionné le type de sol dans la liste déroulante disponible dans la colonne Nom, vous
devez définir le niveau de la couche du sol donnée ; cela est défini par deux paramètres : Niveau ou
Epaisseur; les autres paramètres sont pris à partir de la base de sols
•
sélectionner le type de fondation :
semelle isolée aux dimensions A et B ; l’unité du coefficient KZ est (force/longueur) ; la
valeur calculée KZ = K * A * B peut être utilisée lors de la définition du coefficient d’élasticité dans la
boîte de dialogue de définition des appuis
semelle filante aux dimensions A (longueur de la semelle) et B (largeur de la semelle) ;
l’unité du coefficient KZ est (force/longueur^2) ; la valeur calculée KZ = K * B peut être utilisée lors de
la définition du coefficient d’élasticité dans la boîte de dialogue de définition du type de sol élastique
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radier de fondation aux dimensions A x B ; l’unité du coefficient K est (force/longueur^3) ; la
valeur calculée KZ = K peut être utilisée lors de la définition du coefficient d’élasticité dans la boîte de
dialogue de définition du type d’épaisseur du panneau
•
type de la fondation : rigide ou souple
cela permet de prendre la contrainte moyenne au-dessous de la fondation à partir de la résolution du
problème de la fondation rigide ou du demi-espace rigide sollicité de façon uniforme dans la zone
définie par le contour de la fondation (le cas de la fondation souple, c’est-à-dire la charge appliquée
en réalité directement au sol) ; les différences des valeurs des contraintes influencent les valeurs des
tassements élastiques, ce qui influence la valeur numérique de la rigidité du sol ; la répartition des
contraintes sous les structures réelles s’approche plutôt au cas de la fondation rigide que souple
•
définir le chargement estimé de la fondation – cette valeur ne sert qu’à limiter l’étendue des calculs
des contraintes dans le sol
•
définir les dimensions du type de fondation sélectionné
•
après la définition des dimensions, appuyer la touche Tab ou OK - dans le champ K = la calculette
donne la valeur du coefficient équivalent pour le sol stratifié.
Un clic sur le bouton OK permet de transmettre la valeur calculée du coefficient K vers le champ d’édition
disponible dans la boîte de dialogue Nouvel appui, Nouveau type de sol élastique ou Nouvelle
épaisseur (à moins que la boîte de dialogue soit ouverte et le champ d’édition de définition du coefficient
d’élasticité soit disponible).
ATTENTION : Le transfert des valeurs du coefficient K se fait uniquement vers les champs d’édition KY,
KZ dans les boîte de dialogue ci-dessus. Les valeurs du coefficient d’élasticité doivent être
transférées vers la boîte de dialogue appropriée, conformément au type de fondation
sélectionné.
Le profil géotechnique défini peut être enregistré sur votre disque dur ; un clic sur le bouton Enregistrer
sous permet d’enregistrer le profil dans le fichier *.mdb (base de données). Le champ Nom présente le
nom du profil géotechnique courant avec le chemin d’accès complet. Un clic sur le bouton Ouvrir permet
d’ouvrir le fichier avec les paramètres du profil géotechnique définis.
3.8. Chargements
Afin de définir des charges appliquées à la structure, la solution la plus facile est de sélectionner le bureau
prédéfini CHARGEMENTS. L’écran sera divisé en trois parties : l’éditeur graphique permettant la
définition de la structure, la boîte de dialogue Cas de charge représentée ci-dessous et le tableau de
définition des charges pour les cas de charge créés.
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Dans la boîte de dialogue représentée sur la figure ci-dessus, vous devez définir les cas de charge pour la
structure étudiée. Pour chaque cas de charge, il faut donner la nature, le numéro et le nom (le logiciel
propose le nom par défaut de cas de charge). De plus, il est possible de définir le nom du cas ; les cas
dans le nom d’une combinaison peuvent être présentés non seulement au moyen de leurs numéros, mais
aussi par le noms abrégé du cas (étiquette) ; par défaut, le programme saisit dans le champ Nom le nom
abrégé du cas de charge Après un clic sur le bouton Nouveau, le cas de charge sera défini et ajouté à la
liste de cas définis affichée dans la partie inférieure de la boîte de dialogue Cas de charge.
Les paramètres du cas de charge défini pour la structure peuvent être modifiés. Pour cela, vous pouvez
utiliser le bouton Modifier. Pour modifier les paramètres du cas de charge défini pour la structure :
•
dans la liste des cas de charge définis, sélectionnez le cas de charge dont vous voulez modifier les
paramètres
•
changez le numéro, le nom ou la nature du cas de charge
•
cliquez sur le bouton Modifier.
Pour les cas de charges définis dans le logiciel Robot, vous pouvez définir les natures suivantes, par
exemple : poids propre, permanentes, exploitation, vent, neige, thermiques, accidentelles et sismiques.
Après avoir défini les cas de charges, vous devez passer au tableau affiché dans la partie inférieure du
bureau CHARGEMENTS, dans ce tableau vous pouvez définir les charges appliquées à la structure pour
chaque cas de charge défini.
Vous pouvez le faire de deux façons :
1. Passez au tableau affiché dans la partie inférieure du bureau CHARGEMENTS dans lequel vous
pouvez choisir les charges agissant dans les cas de charge définis.
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Afin de définir les charges sollicitant la structure pour un cas de charge spécifique, il faut effectuer les
actions suivantes :
•
Cliquez le bouton gauche de la souris sur le champ Cas de charge et sélectionnez dans la liste
affichée le cas de charge voulu défini dans la boîte de dialogue Cas de charge.
•
Pour le cas de charge sélectionné, définissez le type de la charge sollicitant la structure. Après un clic
sur la colonne Type de charge, la liste des types de charge disponibles dans le logiciel Robot est
affichée, à savoir pour les :
♦
Portiques ou treillis plans ou spatiaux des forces appliquées :
aux nœuds : nodales, déplacements imposés et masse ajoutée,
sur les barres : uniforme, trapézoïdale, concentrée, couple, dilatation, charge thermique,
charge surfacique et masse ajoutée,
le poids propre de la structure
♦
Pour les structures type plaques et coques des forces appliquées :
aux nœuds : nodales, déplacements imposés et masse ajoutée,
sur une surface uniforme, surfacique, linéaire, surfacique thermique, pression
le poids propre sur la structure entière ou sur des éléments sélectionnés
•
Afin de sélectionner les barres/nœuds auxquels la charge sera appliquée, il faut cliquer sur-le-champ
approprié de la colonne Liste et, ensuite, sélectionner les barres/nœuds voulus (dans la zone de
travail de l’éditeur graphique ou à l’aide de la commande Sélectionner disponible dans le menu
contextuel de l’éditeur graphique).
Après la sélection du type pour la charge appliquée, la ligne correspondante du tableau de charges sera
adaptée au type de charge sélectionné, c’est-à-dire que seules les colonnes nécessaires à la définition du
type de charge sélectionné seront affichées ; par exemple, pour une charge uniforme appliquée à un
portique plan, le logiciel affichera les colonnes de définition de charges en directions x et z
(respectivement, les valeurs px et pz) et les colonnes dans lesquelles vous pouvez définir si la charge doit
être appliquée dans le repère local ou le repère global et si la charge doit être projetée ou non projetée.
2. Pour obtenir le même effet, vous pouvez ouvrir la boîte de dialogue Charge servant à définir les
charges pour les cas de charge créés.
La boîte de dialogue Charge est accessible après la sélection de la commande Définir charges affichée
dans le menu Chargements ou par l’icône
Charge dans le bureau prédéfini CHARGEMENTS.
ATTENTION : La commande Définir charges est inactive si aucun cas de charge n’a été sélectionné.
Il apparaît alors la boîte de dialogue représentée sur la figure ci-dessous.
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La partie supérieure de la boîte de dialogue affiche deux informations :
•
le cas de charge sélectionné (nom et numéro) pour lequel la charge sera définie
•
le type de charge appliqué aux barres/nœuds de la structure.
La boîte de dialogue comprend quatre onglets : Nœuds, Barres, Surface et Poids et masse.
Après la sélection de l’onglet Nœuds, le logiciel affiche les icônes ci-dessous :
ouvre la boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez définir les valeurs des forces nodales
ouvre la boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez définir les valeurs des déplacements
imposés des nœuds d’appui ; en cas d’analyse temporelle, cette charge peut être considérée
comme : déplacement, vitesse ou accélération
ouvre la boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez définir les valeurs des forces dans le
point appliquées à la structure (l’option est disponible pour les structures de type plaque et
coque).
supprime le type de charge nodale sélectionné. Afin de supprimer une charge appliquée à la
structure, vous devez sélectionner le type de charge à supprimer et sélectionner les nœuds
pour lesquelles vous voulez supprimer les charges.
ATTENTION : L’icône Masse Ajoutée devient disponible après la définition d’un cas dynamique et après
la sélection de ce cas.
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Après la sélection de l’onglet Barres, le logiciel affiche les icônes ci-dessous :
ouvre la boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez définir les valeurs de la charge uniforme
(définie par deux, trois ou quatre points)
ouvre la boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez définir les valeurs de la charge
trapézoïdale
ouvre la boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez définir les valeurs du moment réparti sur
la longueur de la barre
ouvre la boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez définir les valeurs des forces
concentrées appliquées en un point quelconque
ouvre la boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez définir les valeurs de la dilatation
ouvre la boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez définir les valeurs de la charge
thermique
ouvre la boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez définir les valeurs des charges
surfaciques transmises sur les barres de la structure
supprime le type de charge sur barres sélectionné. Afin de supprimer une charge appliquée à
la structure, vous devez sélectionner le type de charge à supprimer et sélectionner les barres
pour lesquelles vous voulez supprimer les charges.
Dans le logiciel, vous pouvez prendre en considération les charges qui ne sont pas appliquées sur l’axe
de la barre (charges excentrées). Si de tels excentrements géométriques sont présents sur l’axe de la
barre, le point d’application de la force est défini par rapport au repère local de l’élément. Cette fonction
permet de définir les forces appliquées à la barre avec un certain désaxage par rapport à l’axe longitudinal
de la barre. La position (distance de la force par rapport de l’axe longitudinal de la barre) est définie dans
le repère local de la barre.
Les charges excentrées peuvent être définies pour les types de charge suivants : force (concentrée) et
moment appliqués à un point sur la barre (charge sur barre), charge uniforme sur barre. L’option est
accessible par un clic sur le bouton Charges excentrées dans les boîtes de dialogue des types de
charges ci-dessus mentionnées.
Les charges excentrées définies sont réduites à l’axe de la barre (voir la figure ci-dessous définissant la
charge par la force concentrée) : La force concentrée doit être répartie en forces composantes, dans la
direction du repère local des axes de l’élément Fx, Fy, Fz. Ensuite, vous pouvez calculer les moments
supplémentaires en repère local : Mx = Fz*y – Fy*z, My = Fx*z i Mz = Fx*y.
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Après la sélection de l’onglet Surface, le logiciel affiche les icônes ci-dessous :
ouvre la boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez définir les valeurs de la charge uniforme
appliquée à la surface totale du panneau
ouvre la boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez définir les valeurs de la charge linéaire
appliquée le long de la ligne définie
ouvre la boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez définir les valeurs de la charge
surfacique variable définie par 3 points, appliquée à la surface totale du panneau
ouvre la boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez définir les valeurs de la pression
hydrostatique appliquée aux éléments finis surfaciques
ouvre la boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez définir les valeurs de la charge uniforme
appliquée au contour défini (sur le fragment du panneau sélectionné)
ouvre la boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez définir les valeurs de la charge
surfacique variable définie par 3 points appliquée au contour défini
ouvre la boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez définir les valeurs de la charge
thermique appliquée aux éléments finis surfaciques
ouvre la boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez définir les valeurs de la charge linéaire
appliquée aux bords définis
supprime le type de charge surfacique sélectionné.
Afin de supprimer une charge appliquée à la structure, vous devez sélectionner le type de
charge à supprimer et sélectionner les éléments pour lesquels vous voulez supprimer les
charges.
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ATTENTION : Dans le cas des structures volumiques (solides), la boîte de dialogue contient l'option
Charges sur les solides. Si vous cochez cette option, les charges définies seront
appliquées aux structures volumiques.
Le logiciel vous offre la possibilité de définir les parties des panneaux auxquelles le type de charge sur EF
sélectionné sera appliqué. A cet effet, vous disposez de l’option Limitations géométriques. L’option est
disponible après un clic sur le bouton Limitations géométriques affiché dans les boîtes de dialogue de
définition des charges surfaciques uniformes, charges surfaciques définies par trois points, charges par
pression uniforme et hydrostatiques et charges thermiques sur EF. L'option est également accessible
dans le tableau de chargements (après un clic sur le bouton Limitations), si vous avez choisi un des
types de charge énumérés ci-dessus.
La charge sera appliquée à la partie sélectionnée du panneau (objet) ; cette partie est déterminée par la
direction définie par le plan (le point définit la couche dans laquelle agissent les charges définies).
La figure ci-dessous présente une telle couche d’épaisseur qui sera sollicitée par une charge.
Après la sélection de l’onglet Poids et masse, le logiciel affiche les icônes ci-dessous :
un clic sur cette icône applique automatiquement la charge par poids propre à tous les
éléments de la structure. La charge par poids propre agit dans la direction de l’axe Z du repère
global, son sens est contraire au sens de cet axe.
un clic sur cette icône ouvre la boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez définir la direction
de l’action du poids propre.
- ouvre la boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez définir les forces d’inertie
- ouvre la boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez définir les forces centrifuges et
accélération angulaire
- ouvre la boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez définir les valeurs des masses ajoutées
– nœuds
- ouvre la boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez définir les valeurs des masses ajoutées
– barres
supprime la charge par poids propre.
Afin de supprimer une charge par poids propre appliquée à la structure, vous devez
sélectionner les éléments pour lesquels vous voulez supprimer les charges en question.
ATTENTION : Dans le cas des structures volumiques (solides), la boîte de dialogue contient l'option
Charges sur les solides. Si vous cochez cette option, les charges définies seront
appliquées aux structures volumiques.
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Les nouveaux types de charges permettant la définition des forces d’inertie et des forces centrifuges avec
accélération angulaire permettent d’analyser et de dimensionner les structures marines de type off-shore.
Ces charges génèrent les forces dues à l’inertie de la structure provoquée par la vitesse ou l’accélération
imposées. Les charges de ce type sont utilisées pour les structures marines dans lesquelles les charges
de transport sont assez importantes (par exemple, la structure est soulevée par une grue ou posée sur un
bateau).Ces charges ne résolvent pas complètement des problèmes de modélisation des structures
marines, mais elles les facilitent.
La charge par forces d’inertie est une charge statique permettant de prendre en compte les masses
ajoutées. Cette charge génère les forces d’inertie dues aux masses des éléments et les masses ajoutées
dans les nœuds ou éléments pour une accélération donnée à valeur a. La valeur de la force générée est
égale F = m*a. L’accélération angulaire forces est une charge statique permettant de prendre en compte
les masses ajoutées. Cette charge génère les forces centrifuges dues aux masses des éléments et les
masses ajoutées dans les nœuds ou éléments pour une accélération angulaire ; les forces suivantes sont
générées :
•
force centrifuge pour une vitesse angulaire donnée V : Fr = m * v^2 * r
•
force tangente à la direction du mouvement dans le point de l’accélération angulaire donnée a : Ft =
m * a * r, où r est la distance du nœud de masse donné de l’axe du repère situé dans le point central
de la rotation (cf. la figure ci-dessous).
Dans le logiciel Robot, vous disposez de la définition des masses ajoutées (poids) pour les nœuds et
barres et la conversion des charges en masses. Les masses ajoutées sont, avant tout, prises en compte
dans les analyses dynamiques (dynamique, harmonique, spectrale, sismique et temporelle), mais elles
doivent être prises en compte dans les calculs statiques dans le poids propre. De cela, dans la présente
version du logiciel :
•
le tableau des masses ajoutées est disponible, si vous avez défini un cas de charge quelconque
•
les options des masses ajoutées (nodales et sur barres) sont toujours disponibles dans la boîte de
dialogue
•
dans le tableau des masses et dans la boîte de dialogue Options de calcul, onglet Conversion des
charges, la liste complète des cas de charge est disponible.
L’influence de la masse ajoutée dans un cas de charge donné a lieu quand vous avez défini une des
charges définies ci-dessous, qui génèrent les forces dues aux masses ajoutées :
•
poids propre
•
forces d’inertie
•
forces centrifuges et accélération angulaire.
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Il arrive souvent que le poids propre soit affecté aux barres/panneaux de la structure avant que vous
définissiez toutes les barres/panneaux de la structure étudiée. En conséquence, le poids propre n'est pas
affecté aux barres/panneaux qui ont été définis après l'affectation du poids propre. En effet, la structure
sollicitée en partie par le poids propre sera prise en compte dans le calcul. De même, si vous effectuez
l'opération d'édition (translation, rotation, etc.) à l'aide de l'option Extrusion active : les barres créées à la
suite de cette opération ne sont pas non plus sollicitées par le poids propre.
Afin de faciliter la prise en compte du poids propre pour la structure entière, les attributs : Structure entière
et Partie de la structure ont été ajoutés à la ligne du tableau de chargement définissant la charge par le
poids propre. Si dans le tableau, l'option Structure entière est active, lors de la génération des données de
calcul pour toutes les barres/panneaux de la structure, le poids propre est ajouté automatiquement.
L'attribut Structure entière peut être défini de deux manières :
•
dans la boîte de dialogue Poids propre : si l'utilisateur clique sur l'icône servant à l'affectation du
poids propre à la structure entière (toutes les barres/panneaux), cela signifie que le poids propre sera
automatiquement affecté à la structure entière
•
dans le tableau de chargements : en sélectionnant l'option Structure entière dans la ligne qui définit le
cas de charge par le poids propre (c'est la valeur par défaut de l'attribut).
Dans le logiciel Robot, il est possible de générer les charges dues à la précontrainte dans les
éléments BA (béton précontraint). Les calculs des pertes dans les éléments précontraints peuvent être
effectués d'après les normes suivantes :
- norme polonaise PN-B-03264:1999
- norme EuroCode 2 (ENV 1992-1 : 1999)
- norme américaine ACI 318-99
- norme française BAEL 91.
Après la sélection d’une des normes ci-dessus (options Préférences de l’affaire / Normes), sélection de
l’élément de la structure BA et sélection de l’option Analyse / Analyse des éléments précontraints dans
le menu, Robot appelle la feuille de calcul du programme Spreadsheet Calculator permettant le
calcul et la génération des charges dues à la précontrainte. Les données relatives à l’élément
sélectionné dans la structure (longueur de l’élément et dimensions de la section) sont transférées dans
la feuille de calcul ; après les calculs effectués dans la feuille de calcul Spreadsheet Calculator, la
structure est modifiée (des cas de charge sont ajoutés).
ATTENTION: Pour que la liaison entre les programmes Robot et Spreadsheet Calculator soit
opérationnelle, il faut que les deux logiciels soient installés sur le disque dur. Si le
programme Spreadsheet Calculator n’est pas disponible lors de la sélection de la
commande Analyse / Analyse des éléments précontraints, le logiciel affiche un message
stipulant que l’installation du logiciel Spreadsheet Calculator est nécessaire.
Actuellement, trois feuilles de calcul sont disponibles pour les structures précontraintes (béton à cordes
d’acier). Les feuilles de calcul en question assurent le calcul et la génération des charges dues à la
précontrainte avec la prise en compte des pertes immédiates, à savoir:
•
pertes dues au frottement du câble contre les parois du chemin
•
pertes dues au glissement du câble dans l'ancrage
•
pertes dues à la déformation élastique du béton
Les informations détaillées sur le mode de fonctionnement des feuilles de calcul en question sont
disponibles dans les descriptions de celles-ci dans le programme Spreadsheet Calculator (aide en
ligne).
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Après la définition du type de charge, vous pouvez affecter des charges aux barres/nœuds de la structure
de trois façons :
•
saisissez les numéros des barres/nœuds/panneaux dans le champ Appliquer à et cliquez sur le
bouton Appliquer
•
affectez la charge définie aux barres/nœuds/panneaux spécifiques de la structure (le pointeur prend
alors la forme du symbole de la charge)
•
effectuez la sélection graphique des barres/nœuds/panneaux de la structure et cliquez sur le bouton
Appliquer.
Si les charges sont définies sur le bureau Chargements du logiciel Robot, dans le coin bas droit de
l'écran graphique, la légende des types de charges définis jusqu'alors est affichée.
La légende contient (la taille de la description des symboles dépend de la taille de la police choisie) : le
symbole de la charge et les unités utilisées lors de la définition de la charge.
Dans le tableau ci-dessous, nous présentons les symboles utilisés pour les types de charges
correspondants :
SYMBOLE
TYPE DE CHARGE
poids propre (dans ce cas, c'est le poids dans la direction de l'axe Z - sens inverse
par rapport au sens de l'axe).
charge uniforme
force concentrée
moment
déplacement imposé, dilatation
charge thermique
charge surfacique
charge roulante
masses (poids)
ATTENTION: Les symboles des types de charges définis peuvent être aussi présentés sur l'écran
graphique (sur le bureau quelconque de Robot), si vous avez activé l'option Symboles
disponible dans l'onglet Charges de la boîte de dialogue Affichage des attributs.
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Dans le logiciel Robot, la définition de la position du centre de gravité et du centre géométrique de la
structure se fait comme suit :
Centre géométrique
i = x,y,z
Centre de gravité
Pour la structure 3D :
charge permanente agit dans la direction Z
Xc[0] = Sum(My(0,0,0))/Sum(Pz)
charge permanente agit dans la direction Z
Xc[1] = -Sum(Mx(0,0,0))/Sum(Pz)
charge permanente agit dans la direction X
Xc[2] = -Sum(My(0,0,0))/Sum(Px)
Pour les plaques et grillages :
charge permanente agit dans la direction Z
Xc[0] = Sum(My(0,0,0))/Sum(Pz)
charge permanente agit dans la direction Z
Xc[1] = - Sum(Mx(0,0,0))/Sum(Pz)
Xc[2] = 0
Pour les portiques et treillis 2D
Pour les structures en contrainte/déformation plane
charge permanente agit dans la direction Z
Xc[0] = Sum(My(0,0,0))/Sum(Pz)
Xc[1] = 0
charge permanente agit dans la direction X
Xc[2] = -Sum(My(0,0,0))/Sum(Px)
Pour les structures axisymétriques
charge permanente agit dans la direction Y
Xc[0] = 0
Xc[1] = 0
charge permanente agit dans la direction X
Xc[2] = -Sum(My(0,0,0))/Sum(Px)
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A la fin de chaque enregistrement de charge, le champ Memo est disponible. Ce champ permet d’ajouter
une description à chaque charge (l’utilisateur peut saisir une description supplémentaire de la charge
active p. ex. les charges sont transmises sur la barre de la structure de type toiture
Dans le tableau de chargement, un champ Memo vous permet de saisir un texte de description des
charges que vous définissez de façon à mieux contrôler les valeurs numériques entrées.
3.8.1.
Combinaisons de charges
Le logiciel Robot permet aussi de définir une combinaison de cas de charge créés. Deux possibilités de
définir les combinaisons de charges se présentent :
•
manuelle – il faut déterminer la liste de cas de charge faisant partie de la combinaison (y compris les
coefficients appropriés dépendant de la nature du cas de charge)
•
automatique – après la sélection de l’option Combinaisons automatiques ; pour le règlement de
pondération choisi, le logiciel crée la liste de toutes les combinaisons de cas de charge possibles.
Au-dessous, nous présentons la définition manuelle, et dans le chapitre suivant – les pondérations.
Pour ce faire, il faut sélectionner la commande Combinaisons manuelles disponible dans le menu
dans le menu Chargements. Après la sélection
Chargements ou par l’icône Combinaisons manuelles
du type de combinaison (ELU, ELS, ACC) et de la nature de combinaison , il faut donner le nom de la
combinaison et définir les cas de charge agissant dans la combinaison et leurs coefficients respectifs.
Après la sélection du type général de combinaison, le logiciel affiche la boîte de dialogue Combinaison
affichée sur la figure ci-dessous.
Le champ situé à gauche de la boîte de dialogue affiche tous les cas de charge définis. Afin de créer une
combinaison de cas de charge, vous devez mettre en surbrillance les cas de charge voulus et, ensuite,
cliquer sur le bouton
.
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Les cas de charge sélectionnés et les coefficients correspondants définis pour la nature de charge (vous
pouvez aussi définir le coefficient de façon manuelle dans le champ Coefficient) seront transférés dans le
champ à droite de la boîte de dialogue ; par conséquent, la combinaison sera définie.
La création d’une nouvelle combinaison de cas de charges s’effectue après un clic sur le bouton
Nouvelle.
Vous pouvez aussi modifier une combinaison existante ; pour ce faire, cliquez sur le bouton Modifier.
La modification de la combinaison est effectuée de la même façon que la définition de la combinaison.
Le statut « auto » du champ coefficient permet l'attribution automatique de pondérations par rapport aux
natures utilisées.
Vous pouvez visualiser et/ou modifier ces coefficients « automatiques » en cliquant sur le bouton définir
coefficient.
Dans la présente version du logiciel, il est possible de créer les combinaisons contenant les cas de
charges roulantes. Néanmoins, cette option a des limitations suivantes :
•
après la création de la combinaison linéaire contenant les cas de charges roulantes, le logiciel définit
les trois cas auxiliaires (comme pour les pondérations) ; ces cas sont disponibles dans la liste des cas
de charge ; la combinaison créée par l’utilisateur n’est disponible que dans la boîte de dialogue et
dans le tableau des combinaisons ; il n’est pas possible d’afficher les résultats pour cette combinaison
parce que les résultats sont obtenus pour toutes les composantes (la combinaison avec les cas de
charges roulantes contient les cas composants, de même que la pondération)
•
les combinaisons quadratiques (COMB QUA) ne peuvent pas comporter ni de cas de charges
roulantes ni de combinaisons contenant de telles charges ; pour les combinaisons quadratiques
contenant les cas de charges roulantes, les résultats ne sont pas disponibles
•
les combinaisons linéaires peuvent contenir de cas de charges roulantes (les cas de charges
roulantes peuvent être imbriqués) ; il est possible d’utiliser les combinaisons quadratiques dans les
combinaisons linéaires qui contiennent les cas de charges roulantes.
3.8.2.
Pondérations
Dans le logiciel Robot, l’option Pondérations sert à créer les combinaisons des cas de charges définies
pour la norme sélectionnée (pour sélectionner la norme, utilisez la commande Préférences de l’affaire,
Pondérations).
option Pondérations ou cliquez sur l’icône
L’option est disponible après la sélection de l’option Comninaisons automatiques accessible dans le
menu Chargements.
Après la sélection de cette option, la boîte de dialogue ci-dessous est affichée.
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Les options disponibles dans la boîte de dialogue ci-dessus servent à faciliter le processus de définition
des combinaisons manuelles.
• la liste de sélection Pondération d’après la norme
c’est la même liste de sélection qui est disponible dans la boîte de dialogue Préférences de
l’affaire ; si dans la boîte de dialogue ci-dessus vous changez de norme de génération des
pondérations (ce changement doit être confirmé par un clic sur le bouton OK), le règlement actuel
dans la boîte de dialogue Préférences de l’affaire sera aussi changé.
Un clic sur le bouton (…) disponible à droite de la liste de sélection du règlement de pondérations
lance l’éditeur de règlement de pondération Pondedit. Cet éditeur présente un jeu de coefficients et
le règlement de génération des combinaisons pour la norme sélectionnée
• l’option Combinaisons automatiques complètes
si vous choisissez cette option et cliquez sur le bouton OK, les pondérations complètes, après les
calculs statiques de la structure, sont générées.
L’utilisateur ne doit pas déterminer les paramètres de la génération des combinaisons ; pourtant,
s’il est nécessaire de modifier les paramètres de la génération des combinaisons (p. ex. les
définitions des groupes, des relations, etc.), il faut cliquer sur le bouton Avancé ; il s’ouvre alors la
boîte de dialogue Pondérations avec l’option Pondérations complètes active
• l’option Combinaisons automatiques simplifiées
si vous choisissez cette option et cliquez sur le bouton OK, les pondérations simplifiées, après les
calculs statiques de la structure, sont générées.
L’utilisateur ne doit pas déterminer les paramètres de la génération des combinaisons ; pourtant,
s’il est nécessaire de modifier les paramètres de la génération des combinaisons (p. ex. les
définitions des groupes, des relations, etc.), il faut cliquer sur le bouton Avancé ; il s’ouvre alors la
boîte de dialogue Pondérations avec l’option Combinaisons automatiques simplifiées active
• l’option Génération des combinaisons manuelles
si vous sélectionnez cette option, la génération des combinaisons manuelles est lancée ; pour
continuer, il faut cliquer sur le bouton Avancé (le bouton OK n’est pas disponible) ; le programme
ouvre la boîte de dialogue Pondérations
Dans le programme Robot, le but des pondérations automatiques est de vous faciliter la définition et le
calcul des combinaisons sélectionnées. La boîte de dialogue comprend six onglets : Cas, Combinaisons,
Groupes, Relations, Pondérations simplifiées et Sélection. Après la définition des paramètres de création
des combinaisons réglementaires (cas de charge, modèles de combinaisons, relations supplémentaires
éventuelles etc.), cliquez sur le bouton Calculer. Les calculs actuels des pondérations consistent à définir
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toutes les combinaisons possibles (théoriquement admissibles) des cas de charge. En vue d’une analyse
plus détaillée des combinaisons réglementaires, les cas ELS (ELU, accidentels) sont créés, ils permettent
d’exploiter les résultats séparément pour chaque combinaison créée de même que pour les combinaisons
composantes mêmes. Les cas en question sont aussi utilisés dans les calculs réglementaires. Pour la
présentation des maxima et des minima dans les tableaux, les cas désignés comme ELS+, ELS- (ELU+,
ELU-, ACC+, ACC-) sont créés, ce qui permet d’afficher les valeurs extrêmes correspondantes. Le fait
d’avoir sélectionné le cas ELS, ELS+, ELS- n’a aucune importance pour la présentation graphique
(diagrammes).
L’onglet Cas représenté sur la figure ci-dessus sert à sélectionner les cas de charge définis pour la
structure, les cas de charge sélectionnés seront pris en compte lors de la création des pondérations. Le
champ Sélection des cas de charge actifs affiche la liste des cas de charge définis et leurs natures. Pour
chaque cas de charge défini par la nature sélectionnée, les coefficients spécifiques sont définis, ces
coefficients sont utilisés lors de la création de la combinaison.
Par défaut, tous les cas de charge affichés dans le champ Sélection des cas de charge actifs sont
). Si vous voulez
sélectionnés (le nom et le numéro de chaque cas sont accompagnés du symbole
qu’un cas de charge ne soit pas pris en compte lors de la définition des pondérations, il suffit de cliquer du
bouton gauche de la souris sur le nom du cas en question.
L’onglet Combinaisons sert à définir les types des pondérations à créer.
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Les procédures numériques permettent de calculer plus d’une dizaine de types de combinaisons
(modèles) décrits dans les fichiers de règlements. En fonction du règlement de la combinaison
sélectionné et du nombre de coefficients etc., les règlements en question sont regroupés dans les
modèles et utilisés dans les différentes normes suivant le principe : le règlement pour les combinaisons
des charges permanentes, variables, accidentelles et sismiques. Le fichier de règlement définit quels sont
les règlements à utiliser par le logiciel.
ATTENTION : la présente version du logiciel Robot contient une application supplémentaire PondEdit
(dans le répertoire SYSTEM / EXE du logiciel Robot) permettant d'éditer ou de créer les
fichiers de règlement.
De même que pour la définition du nombre de cas actifs, avant de calculer les pondérations, vous pouvez
décider quels modèles seront exclus. Si vous gardez tous les cas actifs, la liste complète des
combinaisons sera créée selon chacun des modèles sélectionnés.
L’onglet Groupes sert à définir et à visualiser les groupes des cas de charge liés par des relations
logiques.
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Dans la présente version du logiciel, toutes les charges permanentes forment un groupe de charges
« conjointes » (agissant simultanément). Les charges de neige et vent forment des groupes de cas
« disjoints » pour lesquels la présence d’un des cas exclut la présence d’un autre. Toutes les autres
charges variables sont des charges pour lesquelles les relations entre les charges spécifiques n’existent
pas.
Le logiciel crée les relations et les groupes mentionnés de façon automatique. Cette approche résout de
façon automatique le problème de combinaisons obligatoires. Pour les combinaisons plus avancées, vous
pouvez utiliser les options disponibles dans l’onglet Relations. Les options en question permettent de
créer des relations logiques entre les groupes de cas de la même nature.
Les opérateurs logiques utilisés sont ET, OU et OU excl (conjonction ou disjonction). Lors de la création
des relations, vous pouvez utiliser les parenthèses pour inclure ou exclure des groupes de cas
sélectionnés.
Pour expliquer le fonctionnement des opérateurs spécifiques, l’exemple bref est présenté ci-dessous.
Supposons que trois groupes de cas de charge soient définis pour la structure (G1, G2 et G3). Le
fonctionnement des opérateurs logiques est le suivant :
•
ET - si vous sélectionnez cet opérateur, l’action de toutes les charges sera simultanée (la structure
sera chargée simultanément par les cas de charge appartenant aux groupes G1, G2 et G3) ;
De façon symbolique, on peut le représenter comme :
G1 G2 G3
•
OU - si vous sélectionnez cet opérateur, l’action des charges appartenant aux groupes spécifiques
s’exclura mutuellement (la structure sera chargée soit par les cas de charge du groupe G1 soit par
ceux du groupe G2 soit par ceux du groupe G3) ;
De façon symbolique, on peut le représenter comme :
G1
G2
G3
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•
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OU excl - si vous sélectionnez cet opérateur, toutes les combinaisons de groupes de cas de charge
seront admissibles ;
De façon symbolique, on peut le représenter comme :
G1
G2
G3
G1 G2
G1 G3
G2 G3
G1 G2 G3.
Pour les affaires plus complexes (plus de 10 cas de charge pour lesquels les pondérations sont créées),
la génération des pondérations peut durer longtemps, par conséquent le mécanisme de génération des
pondérations simplifiées a été créé. Ce mécanisme permet de générer les combinaisons extrêmes en
fonction d’une grandeur voulue ou d’une combinaison de grandeurs. A cet effet, vous pouvez utiliser les
options accessibles dans l’onglet Pondérations simplifiées.
Dans une telle situation, vous devez définir le nombre de points et la grandeur (effort, moment, contrainte)
décisive. Le logiciel déterminera quelles sont les combinaisons fournissant de telles valeurs, seules les
combinaisons trouvées seront enregistrées comme pondérations pour la barre sélectionnée. Pour
l’interaction de deux valeurs sélectionnées, le logiciel essaiera de définir l’enveloppe de ces variables.
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Pour les problèmes plus complexes, la génération des pondérations simplifiées peut être effectuée pour
les barres/nœuds sélectionnés dans la structure. A cet effet, vous pouvez utiliser les options disponibles
dans l’onglet Sélection :
•
toutes les barres (les grandeurs sélectionnées dans l’onglet Pondérations simplifiées seront vérifiées
pour toutes les barres de la structure) ou les barres listées (les grandeurs sélectionnées dans l’onglet
Pondérations simplifiées seront vérifiées pour les barres saisies dans le champ approprié)
•
tous les nœuds (les grandeurs sélectionnées dans l’onglet Pondérations simplifiées seront vérifiées
pour tous les nœuds de la structure) ou les nœuds listés (les grandeurs sélectionnées dans l’onglet
Pondérations simplifiées seront vérifiées pour les nœuds saisis dans le champ approprié).
3.8.3.
Charges roulantes
Le logiciel Robot permet de définir des charges roulantes, c’est à dire : la charge d’un convoi modélisé
par une combinaison de forces quelconque (forces concentrées, charges linéaires et charges
surfaciques).
L’option est disponible :
•
après la sélection de la commande Roulantes disponibles dans le menu Chargements/Autres charges
•
après un clic sur l’icône Charges roulantes
affichée dans la barre d’outils.
Le logiciel affiche alors la boîte de dialogue représentée sur la figure ci-dessous.
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Les charges roulantes sont définies par :
− les caractéristiques du convoi
− sa route sur la structure.
Le convoi est un ensemble de forces de directions, valeurs et positions données. Pour chaque pas, le
convoi est déplacé d’une position vers la suivante. Le cas de charge roulante est ainsi considéré comme
un ensemble de plusieurs cas de charge statiques (un cas de charge pour chaque position du convoi).
La partie supérieure de la boîte de dialogue regroupe les icônes suivantes :
=
- sert à définir un nouveau type de convoi
=
- sert à supprimer le type de convoi sélectionné de la liste active
,
,
et
- affiche la liste de convois actifs en utilisant de grandes icônes, de petites
=
icônes, une liste ou une liste détaillée.
- supprime de la liste de convois actifs tous les types d’appuis non utilisés dans la structure
=
étudiée.
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page : 141
La procédure à suivre pour définir un cas de charge roulante pour la structure étudiée est :
•
Définition et sélection du convoi qui sollicitera la structure ; Pour sélectionner le convoi, mettez-le en
surbrillance sur la liste de types de convois actifs
•
définition du cas de charge roulante
•
Pour définir un cas de charge roulante, saisissez son numéro et son nom ; un clic sur le bouton
Nouveau entraîne la création du nouveau cas de charge roulante
•
définition de la route du convoi
Pour définir la route du convoi, cliquez sur le bouton Définir, le logiciel afficher alors la boîte de
dialogue Polyligne - contour. Un clic sur le bouton Paramètres ouvre une boîte de dialogue
supplémentaire dans laquelle vous pourrez définir les paramètres de la route (coefficients
multiplicateurs pour le cas de charge roulante).
Deux autres paramètres définissent la charge roulante :
•
pas - dans ce champ vous pouvez définir la valeur du pas pris entre les différentes positions
successives du convoi.
•
direction de la charge - dans ce champ, vous pouvez spécifier la direction des efforts définissant le
convoi.
La partie inférieure de la boite de dialogue concerne le plan de l’application de la charge :
Automatique - les efforts sont distribués de façon automatique sur les éléments les plus proches pris
entre tous les éléments de la structure
Sélection
les efforts seront appliqués seulement aux éléments les plus proches (ou aux nœuds
appartenant à ces éléments) sélectionnés dans la liste active à droite ; si l’option Prendre
en compte les dimensions du convoi est active, le logiciel définit la sélection des barres
sur lesquelles il générera la charge due au convoi ; la sélection est déterminée par les
dimensions du contour du convoi : b - largeur, d1 et d2 - distance entre la charge et le
contour du convoi (mesurée à partir de l’avant ou de l’arrière du convoi) – les paramètres
du contour du convoi sont définis pour chaque convoi avec la définition du jeu de charges
dans la boîte de dialogue de la définition du convoi).
la partie inférieure de la boîte de dialogue contient l’option Prendre en compte le contour
de la dalle ; elle permet de prendre en compte la répartition des forces définie par
l’utilisateur due au convoi dans l’analyse des charges roulantes agissant sur les barres
pour certains types de structures (cela concerne les charges dues à la partie du convoi
dépassant le contour qui transfère la charge) – l’exemple type est une charge du grillage
de la dalle de pont (cf. la figure ci-dessous)
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Si l’option Prendre en compte le contour de la dalle est désactivée, le jeu de forces dû au convoi sera
appliqué aux barres à partir de la première position du convoi ; si l’option Prendre en compte le contour de
la dalle est cochée, il est possible de définir les limitations géométriques déterminant quelles
composantes des forces du convoi doivent être appliquées aux barres – cette limitation peut être définie à
l’aide d’un objet – un ‘côté’ du panneau sans épaisseur. La génération des charges sur barres prend en
compte la position de chaque composante des forces ; si une force est située hors le contour de la dalle,
elle n’est pas appliquée aux barres.
Le champ d’édition sert à définir le numéro de l’objet décrivant le contour de la dalle ; un clic sur le bouton
Définir ouvre la boîte de dialogue servant à définir une polyligne-contour avec l’option Face sélectionnée.
Lors de la génération des charges sur barres dues au convoi, le logiciel prend en compte toutes les barres
ou la sélection définie dans la liste Plan de l’application - sélectionner. Ces barres sont projetées sur le
plan défini par le segment de la polyligne de la voie et du vecteur normal à celui défini par l’utilisateur en
tant que Direction de la charge. Si vous activez l’option Prendre en compte les dimensions du convoi, le
contour du convoi est défini sur le plan de projection et la sélection sur la projection des barres est réduite
à ces barres qui sont contenues ou traversées par le contour du convoi. Une telle limitation de la sélection
des barres sur lesquelles on génère les charges dues au convoi peut être utile dans les cas où la
recherche automatique des barres pourrait poser des problèmes.
Un clic sur le bouton Appliquer crée le nouveau cas de charge.
Les caractéristiques du convoi peuvent être affichées après les calculs de la structure (menu Affichage
/Attributs, onglet Charges).
REMARQUES RELATIVES A L’UTILISATION DES CHARGES ROULANTES POUR LES DIFFERENTS
TYPES DE STRUCTURES
Structures à barres
Pour les structures à barres (PORTIQUE, TREILLIS, GRILLAGE), il est possible d’appliquer les charges
dues aux convois définis en utilisant les charges ponctuelles et linéaires. Les forces ponctuelles sont
appliquées comme des charges concentrées sur les barres. Dans le cas où la force ne serait pas
appliquée directement à la barre, le logiciel utilise un algorithme de répartition de la charge sur les barres
les plus proches. La force linéaire résultante est remplacée par 10 forces ponctuelles sur la longueur de la
charge linéaire.
ATTENTION : Pour les structures à barres, il est impossible d’utiliser les convois modélisés par des
surfaciques.
Structures de type plaque et coque
Pour les structures de type surfacique (PLAQUE et COQUE), il est possible d’utiliser tous les types de
convois (charges ponctuelles, linéaires et surfaciques) :
− La force concentrée est appliquée en tant qu’une charge ponctuelle géométrique sur les éléments
surfaciques et répartie sur les éléments de type barre.
− La force surfacique est appliquée sur les éléments surfaciques en tant qu’une charge
géométrique par contour.
ATTENTION : En utilisant le type de charge surfacique, l’application de la charge par contour est générée
sur chaque panneau inclus dans la projection du contour. Pour appliquer ce type de charge
seulement aux panneaux sélectionnés, il faut utiliser l’option Sélection dans la définition du
cas de charge roulante.
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page : 143
Pour les structures mixtes (barres-coques), les charges linéaires et surfaciques sont appliquées aux
éléments surfaciques. Pour appliquer la charge due au convoi directement sur les barres, il faut utiliser les
forces ponctuelles dans la définition du convoi.
Définition d’un nouveau convoi
Le convoi est un jeu de forces constituant la charge dans le cas roulant. Le convoi est déplacé le long de
la voie définie de distance donnée en tant que pas de voie du cas de charge roulante. Chaque position
spécifique du convoi est enregistrée comme composante successive du cas.
Un clic sur le bouton Nouveau convoi dans la boîte de dialogue Charges roulantes ouvre la boîte de
dialogue représentée sur la figure ci-dessous.
La définition du convoi peut être composée de forces concentrées, linéaires ou surfaciques au contour
rectangulaire.
Dans cette boîte de dialogue vous pouvez sélectionner le convoi qui sera ajouté à la liste active des
convois affichée dans la boîte de dialogue Charges roulantes. La boîte de dialogue se divise en
quelques parties. Deux types de convois sont disponibles :
•
convois symétriques – les charges sont définies comme paires de forces à espacement donnée
symétrique par rapport à l’axe du convoi dans un point quelconque sur la longueur de l’axe ; les force
sont définies comme charges verticales (les forces horizontales dues au freinage sont obtenues par la
définition des valeurs des coefficients de la voie) ; les convois de ce type servent à modéliser, par
exemple, des charges de pont
•
convois arbitraires - – les charges sont définies comme forces dans un point quelconque sur la
longueur et distance de l’axe du convoi ; les forces concentrées peuvent être définies dans la
direction X, Y, Z du repère local du convoi ; les coefficients de la voie ne sont pas applicables pour ce
type de convoi ; les convois de ce type servent, par exemple, à modéliser les charges dues au ponts
de roulement (la définition du convoi en question est présentée sur la figure ci-dessous).
En haut, à droite de la boîte de dialogue se trouve la zone Sélection du convoi contenant de champs de
sélection Norme (base) et le Nom du convoi. De plus, trois boutons sont disponibles :
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•
Nouveau - permet de définir un nouveau convoi ; un clic sur ce bouton ouvre une boîte de dialogue
dans laquelle vous pouvez saisir le nom du nouveau convoi. Deux situations sont possibles : si après
la définition des charges pour le nouveau convoi vous cliquez sur le bouton Ajouter, le convoi sera
ajouté à la liste des convois actifs dans la boîte de dialogue Charges roulantes ; si après la définition
des charges pour le nouveau convoi vous cliquez sur le bouton Enregistrer, le logiciel affichera une
boîte de dialogue dans laquelle vous pourrez sélectionner le catalogue (base de données) de convois
dans lequel le nouveau convoi sera enregistré
•
Enregistrer - permet d’enregistrer le nouveau convoi dans le catalogue de convois sélectionné ; un
clic sur ce bouton ouvre la boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez sélectionner le catalogue de
convois dans lequel le nouveau convoi sera enregistré.
•
Supprimer - permet de supprimer le convoi sélectionné du catalogue de convois.
ATTENTION :Il est possible de déclarer un catalogue de convois utilisateur dans la boîte de dialogue
Préférences de l’affaire (option Catalogue de convois).
En haut, dans la partie gauche de la boîte de dialogue, le dessin schématique du convoi sélectionné est
affiché.
La partie centrale de la boîte de dialogue affiche le tableau de définition des charges pour le convoi. Dans
le logiciel, trois types de charges sont disponibles : force concentrée, charge linéaire et charge surfacique.
Chacun des paramètres de la charge définie pour le convoi sélectionné peut être édité (modifié).
Pour chaque type de charge, vous devez définir les paramètres suivants (les dimensions ont été
présentées sur les dessins schématiques relatifs aux types de charge) :
force concentrée
Convois symétriques :
F- valeur de la force concentrée (unité : force)
X - valeur de la coordonnée du point d'application de la charge (le
long de l'axe du convoi)
S - largueur de l'espacement des forces
Convois arbitraires :
FX, FY, FZ - valeur de la force concentrée
X valeur de la coordonnée du point d'application de la charge (le long
de l'axe du convoi)
Y - valeur de la coordonnée du point d'application de la charge
(perpendiculairement à l’axe du convoi)
charge linéaire
Convois symétriques :
Q- valeur de la charge linéaire (unité : force/longueur)
X - valeur de la coordonnée de la ligne d'application de la charge (le
long de l'axe du convoi)
S - largeur de l'espacement de la charge linéaire (uniquement dans la
direction de l'axe Y)
Dx - longueur du segment auquel la charge est appliquée (le long de
l'axe du convoi)
Dy - longueur du segment auquel la charge est appliquée
(parallèlement à l'axe du convoi)
Convois arbitraires :
Par rapport aux convois symétriques, à la place de la valeur S, on a
la valeur
Y - valeur de la coordonnée du point d'application de la charge
(perpendiculairement à l’axe du convoi)
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charge surfacique
page : 145
Convois symétriques :
P- valeur de la charge surfacique (unité : force/longueur^2)
X - valeur de la coordonnée de la ligne d'application de la force (le
long de l'axe du convoi)
S - largeur de l'espacement de la charge surfacique (uniquement
dans la direction de l'axe Y)
Dx - longueur du côté du rectangle auquel la charge est appliquée (le
long de l'axe du convoi)
Dy - longueur du côté du rectangle auquel la charge est appliquée
(parallèlement à l'axe du convoi)
Convois arbitraires :
Par rapport aux convois symétriques, à la place de la valeur S, on a
la valeur
Y - valeur de la coordonnée du point d'application de la charge
(perpendiculairement à l’axe du convoi)
La partie inférieure de la boîte de dialogue contient deux champs :
•
•
Dimensions du convoi :
b largeur du convoi
d1 distance entre la charge et le contour du convoi (mesurée à partir de l’avant du convoi)
d2 distance entre la charge et le contour du convoi (mesurée à partir de l’arrière du convoi)
Unités :
force - affiche l’unité utilisée pour les valeurs des forces (vous pouvez la modifier dans la boîte de
dialogue Préférences de l’affaire)
longueur - affiche l’unité utilisée pour les valeurs des longueurs (vous pouvez la modifier dans la boîte
de dialogue Préférences de l’affaire).
NOTE :
Les unités de force et longueur déterminent aussi l’unité de charge linéaire et surfacique :
l’unité de charge linéaire est exprimée en unité de force par longueur, et l’unité de charge
surfacique par l’unité de force par surface (longueur au carré).
PARAMETRES DE LA ROUTE
L’option sert à définir les coefficients de majoration permettant d’obtenir la valeur réelle (de calcul) de la
charge par convoi. L’option est disponible après un clic sur le bouton Paramètres disponible dans la boîte
de dialogue Charges roulantes.
ATTENTION : Pour ouvrir la boîte de dialogue de définition des coefficients, vous devez sélectionner la
polyligne pour laquelle les coefficients pour la valeur de la charge seront définis.
Après un clic sur le bouton Paramètres disponible dans la boîte de dialogue Charges roulantes, le
logiciel affiche la boîte de dialogue représentée sur la figure ci-dessous.
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Cette boîte de dialogue contient le tableau présentant les paramètres de la route (polyligne) suivants:
•
colonne Bord. - numéro et nom de la polyligne définissant la route du convoi
•
colonne Gamma - la rotation du convoi autour de l’axe vertical peut être effectuée ; par conséquent, la
position des forces sera changée (par contre, leurs directions ne sont pas modifiées) ; la rotation est
définie par l’angle gamma dont la définition est la même que dans le cas de la définition de l’angle
gamme à l’occasion de la description des caractéristiques des éléments de type barre.
•
colonne coeff. VG - coefficients pour de la force verticale (V) à gauche ; il permet de multiplier la
valeur de la charge (par exemple, une force concentrée), de façon qu’on puisse obtenir la valeur
réelle (de calcul) de la charge
•
colonne coeff. VD - coefficients pour la force verticale (V) à droite ; il permet de multiplier la valeur de
la charge (par exemple, une force concentrée), de façon qu’on puisse obtenir la valeur réelle (de
calcul) de la charge
•
colonne coeff. HG - coefficients pour de la force horizontale transversale (H) à gauche ; il permet de
multiplier la valeur de la charge (par exemple, une force concentrée), de façon qu’on puisse obtenir la
valeur réelle (de calcul) de la charge (charge horizontale perpendiculaire à la direction de la route)
•
colonne coeff. HD - coefficients pour la force horizontale transversale (H) à droite ; il permet de
multiplier la valeur de la charge (par exemple, une force concentrée), de façon qu’on puisse obtenir la
valeur réelle (de calcul) de la charge (charge horizontale perpendiculaire à la direction de la route)
•
colonne coeff. LG - coefficients pour la force horizontale longitudinale (L) à gauche ; il permet de
multiplier la valeur de la charge (par exemple, une force concentrée), de façon qu’on puisse obtenir la
valeur réelle (de calcul) de la charge (charge horizontale parallèle à la direction de la route)
•
colonne coeff. LD - coefficients pour la force horizontale longitudinale (L) à droite ; il permet de
multiplier la valeur de la charge (par exemple, une force concentrée), de façon qu’on puisse obtenir la
valeur réelle (de calcul) de la charge (charge horizontale parallèle à la direction de la route).
ATTENTION : Les coefficients permettent de définir les charges à signes différents car il suffit de définir
des coefficients à signes différents.
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page : 147
Si les coefficients à gauche et à droite ont les valeurs différentes, les coefficients intermédiaires, à
l’intérieur de la largeur du convoi, seront interpolés en fonction de sa largeur.
De plus, vous pouvez sélectionner les options permettant de limiter la position des convois sur la
structure.
La partie inférieure de la boîte de dialogue contient le champ d'édition Tolérance. C'est un paramètre
affecté au cas défini de l'analyse des charges roulantes. La tolérance détermine les conditions de la
génération des charges sur barres dues au convoi défini. L’activation de l’option Moment dû à
l’excentrement de la force génère la charge par le moment dû à la force concentrée, appliquée à barre
avec la prise en compte de l’excentrement.
La partie inférieure de la boîte de dialogue continent aussi l’option Convoi sur les points de la polyligne ; le
but de cette option est de positionner la charge par convoi sur la route de la charge roulante dans les
points de la polyligne (dans les points caractéristiques qui se trouvent sur la route du convoi). Si l’option
est activée, les charges dues au convoi sont appliquées aux extrémités de chaque segment composant la
polyligne. Il ne faut pas oublier que la position du convoi est déterminée par défaut à l’aide du pas de
déplacement du convoi. Alors, en utilisant cette option, il est possible d’assurer la position de la charge
par convoi dans certains points définis (p.ex. appuis).
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page : 148
3.9.
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Charges de neige et vent
Vous pouvez générer les charges de neige et vent après :
• la sélection de la commande Neige et Vent 2D/3D disponible dans le menu Chargements, sousmenu Autres charges
•
par l’icône Neige et Vent
.
Il apparaît alors la boîte de dialogue représentée sur la figure ci-dessous (à titre d’exemple, la figure cidessous présente les options typiques des normes françaises NV65/N84 Mod.96, NV65+Carte96, NV 65
+ N84 02/09, NV 65 02/09, norme espagnole NBE-AE 88, norme italienne DM 16/1/96, normes Eurocode
1 (EN 1991-1-3:2003 - vent et EN 1991-1-4:2005 - neige et des variantes pour les pays européens – voir
la liste ci-dessous), norme américaine ASCE 7-02, norme indienne IS: 875, norme roumaine 10101/2090/21-92, norme russe SNiP 2.01.07-85, norme marocaine NV 65 Maroc, norme algérienne DTR C247/NV99).
La norme Eurocode 1 est disponible avec les DAN des pays suivants : Allemagne, Autriche, Belgique,
Danemark, Espagne, Finlande, France (EN 1991-1-3/NA mai 2007 et EN 1991-1-4/NA mars 2008),
Grande Bretagne, Grèce, Hollande, Irlande, Islande, Italie, Luxembourg, , Norvège, Pologne, Portugal,
Espagne, Suède, Suisse.
De plus, l’option polonaise PN-EN 1991-1-3/4:2005 est disponible ; la norme de charge de neige PN-EN
1991-1-3:2005 est une norme en vigueur, par contre la norme de charge de vent EN 1991-1-4:2005 ne
l’est pas (les charges de vent doivent être générées conformément à la norme polonaise PN-80/B-02010).
ATTENTION : La boîte de dialogue Charges de neige et vent n’est accessible que lors de l’analyse de
deux types de structure : Portique plan et Treillis plan. Pour les autres types de structure,
la génération automatique des charges de neige et vent n’est pas possible. De même,
l’option n’est pas accessible si aucune structure n’a été définie.
La boîte de dialogue Charges de neige et vent affiche les données de base concernant la structure pour
laquelle les charges de neige et vent seront générées :
•
Enveloppe : Cette commande permet de définir les éléments de la structure sur lesquels les charges
de neige et vent seront générées. L’enveloppe est définie par les numéros des NOEUDS des
éléments sélectionnés (dans le sens des aiguilles d’une montre).
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page : 149
•
Auto : Effectue la reconnaissance automatique de l’enveloppe. Les paramètres de la génération de
l’enveloppe sont pris conformément aux options de génération automatique définies par l’utilisateur ;
les numéros de nœuds sont saisis dans le champ d’édition Enveloppe.
•
Sans acrotères : Si cette case est cochée, lors de la génération automatique de l’enveloppe les
acrotères ne seront pas pris en compte.
•
Profondeur : Définit la profondeur (la longueur) de la structure, cette dimension est nécessaire pour
définir les coefficients globaux de neige et vent pour la structure étudiée.
•
Entraxe : Définit la distance entre les éléments porteurs de la structure. Cette dimension est
nécessaire pour transférer vers les éléments porteurs les charges de neige et vent sur les surfaces de
la structure.
Afin de définir correctement les charges de neige et vent, la définition de l’enveloppe et celle de la
profondeur et de l’entraxe sont indispensables.
Dans la partie inférieure, à droite, deux cases à cocher sont disponibles :
•
Vent - si vous cochez cette case, les cas de charge de vent seront créés lors de la génération des
charges climatiques ; si vous décochez cette case, les cas de charge de vent ne seront pas créés.
•
Neige - si vous cochez cette case, les cas de charge de neige seront créés lors de la génération des
charges climatiques ; si vous décochez cette case, les cas de charge de neige ne seront pas créés.
Au-dessous, l’option Afficher la note après la génération des charges
Si cette option est cochée, après la génération des cas de charge de neige/vent, le logiciel lance un
traitement de texte dans lequel il présente les valeurs des charges calculées pour chaque cas de charge
de neige/vent.
Si cette option n’est pas activée, les charges de neige et vent sont générées, mais aucun n’
éditeur présentant les valeurs pour les charges n’est pas démarré. Les fichiers contenant les notes de
calcul pour les charges de neige/vent sont enregistrées dans le répertoire Robot Office Project / Output.
Après la définition de l’Enveloppe, de la Profondeur et de l’Entraxe, un clic sur le bouton Paramètres
ouvre la boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez définir les paramètres détaillés des charges de
neige et vent.
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Onglet Paramètres Globaux :
Cet onglet contient les options de base nécessaires lors du calcul de la structure suivant la norme de
neige et vent sélectionnée dans les Préférences. Après le choix d’une option, en haut à droite de la
fenêtre est affichée l’icône correspondante qui symbolise la signification de l’option.
Les options affichées dans l’onglet sont organisées en groupes.
•
La partie supérieure de l’onglet regroupe les options département, canton et altitude géographique.
Les trois autres zones affichées dans cette boîte de dialogue définissent les paramètres de base des
charges de neige et vent :
•
La zone Dimensions de la structure regroupe les options Altitude de la construction et position du sol.
(Attention la valeur 0 pour l'altitude de la construction correspond à la hauteur de la modélisation,
dans la plupart des cas il est donc inutile de modifier ce champ)
•
La zone Flèche de la toiture regroupe les options automatique et manuelle.
•
La zone Remplacer charges sur barres par charges sur nœuds regroupe les options pour toutes les
barres de l’enveloppe, seulement pour les barres listées et liste.
Autres onglets :
La boîte de dialogue Charges de neige et vent comprend trois autres onglets Vent, Neige et
Perméabilité dans lesquels vous pouvez définir les paramètres des charges de vent, ceux des charges de
neige et les paramètres de la perméabilité des parois de la structure conformément aux prescriptions de
la norme sélectionnée.
LITTERATURE – NORMES
Norme européenne Eurocode 1: Actions climatiques, Le vent et la neige sur les constructions
Règles N V 65 Et Annexes Règles N 84 Règles Définissant Les Effets De La Neige Et Du Vent Sur Les
Constructions Et Annexes, Eyrolles 1987
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3.9.1.
page : 151
Charges de neige et vent 3D
Après la définition des paramètres généraux de la structure nécessaires pour la génération des charges
de neige et vent (enveloppe, profondeur, entraxe) pour les structures planes et après un clic Génération
3D dans la boîte de dialogue Charges de neige et vent, le logiciel affiche la boîte de dialogue Charges
de neige et vent - géométrie 3D.
Les charges de neige et vent 3D sont créées de la façon suivante :
•
pour le portique plan défini, les cas de charge de neige et vent sont générés.
•
d’après les paramètres de la structure 3D définis dans la boîte de dialogue représentée ci-dessus,
une structure spatiale correspondante (portique spatial) est créée.
•
le portique plan défini est copié, le nombre de répétitions est conforme à la valeur définie de
l’espacement des portiques)
•
entre les portiques successifs, les barres horizontales (pannes) sont générées ; elles assureront le
transfert des charges à partir de la toiture vers les éléments des portiques.
Les charges de neige et vent 2D calculées pour le portique plan (valeur de la force par l’unité de surface),
sont transférées à partir des surfaces appropriées et ensuite appliquées aux pannes en tant qu’une
charge linéaire (valeur de la force par l’unité de longueur). Pour les pannes, les charges sont transférées
à partir de la surface plane délimitée par les pannes avoisinantes ou par le bord de la surface en question
si dans la direction donnée il n’y a pas de pannes.
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Dans la zone Position des portiques vous pouvez définir les paramètres suivants :
•
Disposition des portiques - mode de disposition des portiques plans copiés
régulière - les distances entre les portiques sont égales
irrégulière - espacement défini séparément pour chaque paire de portiques
•
Nombre de portiques - nombre de portiques à créer dans la structure spatiale
•
Espacements - espacements des portiques
Pour la disposition régulière, une valeur de l’espacement est donnée, pour l’espacement irrégulier de
n portiques, vous devez spécifier n-1 espacements (les séparateurs sont de rigueur).
L’option Potelets intermédiaires permet de générer les charges de vent pour les potelets intermédiaires
qui sont situés entre les portiques principaux, pour les portiques 3D construits avec les portiques plan
modulés. On admet que les potelets intermédiaires sont situés à mi-portée des portiques.
Les charges suivantes sur les potelets intermédiaires sont pris en compte :
- dans le portique plan, la charge par forces concentrées appliquées au portique
- dans le portique spatial, la sollicitation par charge linéaire appliquée aux potelets.
Dans la zone Position des éléments longitudinaux, vous pouvez utiliser les boutons ‘<’ et ‘>’ pour
sélectionner une barre quelconque composant la structure et, ensuite, définir ses paramètres. Le champ
Barre affiche le numéro de la barre sélectionnée, la barre en question est mise en surbrillance sur le
schéma du portique 2D (vous pouvez aussi sélectionner la barre directement dans le schéma du portique
2D). De plus, la zone Position des éléments longitudinaux regroupe les options suivantes :
•
le bouton Section permet de sélectionner la section utilisée pour générer les pannes (poutres
longitudinales)
•
Position - la disposition des pannes sur l’élément du portique plan peut être définie de façon relative
ou absolue.
•
Excentrements - si cette option est activée, les excentrements seront pris en compte lors de la
création des éléments des pannes.
Un clic sur le bouton Générer 3D entraîne le lancement de la génération des charges de neige et vent 3D.
3.9.2.
Charges de vent sur les pylônes
L’option sert à générer les charges de neige et vent sur les structures de type pylônes de type treillis
(pylônes de haute tension, tours de transmission, mâts radio etc.).
Pour générer les charges de climatiques, vous devez effectuer une des actions suivantes :
•
sélectionnez la commande Vent Pylône disponible dans le menu Chargements, sous-menu Autres
charges.
•
cliquez sur l’icône Vent pylône
.
Il apparaît alors la boîte de dialogue représentée sur la figure ci-dessous :
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page : 153
ATTENTION : L’option Charges de Vent sur les pylônes est disponible seulement pour les structures
spatiales à barres de type PORTIQUE 3D et TREILLIS 3D.
La base des structures étudiées doit avoir la forme d’un triangle équilatéral ou d’un
rectangle.
ATTENTION : La génération des charges de vent sur les pylônes est effectuée suivant la norme française
NV 65 ou NV 65 02/09 et américaine EIA.
La boîte de dialogue représentée sur la figure ci dessous contient quatre onglets :
•
Général
•
Spécifiques
•
Tronçons
•
Equipement.
Les options disponibles dans les onglets dépendent de la norme sélectionnée.
Par exemple, dans l’onglet Général, les paramètres suivants peuvent être définis :
•
département - champ de sélection du département dans lequel la structure est située
•
canton - champ de sélection du canton dans lequel la structure est située
•
région - sélection de la région de vent.
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page : 154
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•
type de vent - sélection du type de vent (normal, extrême)
•
site - sélection de l’emplacement de la structure (normal, protégé, exposé), de plus, vous pouvez
activer l’option Bordure du littoral.
La partie centrale de l’onglet contient le champ d’édition Hauteur de la structure dans lequel vous pouvez
spécifier la hauteur de la structure pour le calcul de la valeur de la pression du vent.
ATTENTION : Si la valeur de la hauteur n’est pas spécifiée, le logiciel calculera automatiquement la
hauteur de la structure.
Au-dessous de cette option, le champ Coefficient est disponible, dans ce champ vous pouvez définir la
valeur du coefficient de correction de la pression du vent.
La partie inférieure de la boîte de dialogue regroupe les options permettant de sélectionner :
•
le mode d’application de la pression du vent (trois possibilités sont disponibles : automatique à base
de la région sélectionnée, définition manuelle de la pression de base, définition manuelle de la vitesse
du vent)
•
nombre et direction des cas de vent : réglementaire (dans ce cas on suppose que la structure est
symétrique) et toutes les directions standard (cette option est utile pour les structures asymétriques)
•
mode de calcul de la pression du vent sur les éléments spécifiques de la structure, deux options sont
possibles : constante (pression calculée suivant le point le plus élevé du tronçon) et variable (pression
calculée séparément pour chaque élément suivant le point le plus élevé de l’élément).
Les options disponibles dans les autres onglets permettent les actions suivantes :
•
onglet Spécifiques – définition des paramètres additionnels de la charge (givre, action dynamique du
vent etc.)
•
onglet Tronçons – définition des paramètres des tronçons résultant de la division de la structure de
type pylône (par exemple, pylônes de haute tension, mâts radio etc.)
•
Onglet Equipement – définition des surfaces additionnelles dont l’influence sur les charges de vent
sur la structure est importante (antennes, tableaux, panneaux etc.).
La partie inférieure de la boîte de dialogue regroupe les boutons standard (Fermer, Aide et Annuler) et le
bouton Générer, un clic sur ce bouton lance la génération des charges de vents sur le pylône défini et
crée une note de calcul.
LITTERATURE – NORMES
TIA/EIA STANDARD Structural Standards for Steel Antenna Towers and Antenna Supporting Structures
TIA/EIA-222-F (Revision of EIA/TIA-222-E), Telecommunications Industry Association, June 1996
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3.9.3.
page : 155
Charges de neige et vent 3D
L’option de génération des charges de neige et vent pour les surfaces fonctionne de la même façon que
la génération des charges neige et vent pour les portiques 2D. Les pas successifs lors de la génération
des charges climatiques 2D et leurs correspondants pour les structures spatiales sont comme suit :
Portique 2D
1. génération de l’enveloppe
2. définition des paramètres réglementaires
3. génération des coefficients
4. application des charges aux barres de la
structure
Structures spatiales
1. définition des surfaces (création de la liste de
surfaces)
2. définition des paramètres réglementaires
3. génération des coefficients (possibilité de
modifier les valeurs des coefficients)
4. génération des charges surfaciques qui sont
transmises aux barres de la structures à travers
les surfaces définies
L’option Neige et vent 3D est accessible par :
•
le menu déroulant Chargements / Autres charges / Neige et vent 2D\3D
•
la barre d’outils, icône
.
ATTENTION : L’option est disponible pour les structures de type : Portique 3D et Coque (à présent, pour
la norme française NV65).
NOTE :
Le module de neige et vent 3D est un assistant de génération de neige et de vent, vous
trouvez ci-dessous ses limites :
- les charges de vent sont toujours calculées en considérant un coefficient γ égal à 1
- les coefficients Ce sur les toitures sont toujours déterminés en considérant une
toiture à versants plans
- la génération des charges de neige ne prend pas en compte les accumulations
(accumulation d'acrotère, de toiture sheds…)
- la perméabilité complète ou partielle de paroi n'est pas prise en compte.
Afin de générer les charges neige et vent sur les surfaces, il faut :
• définir la liste des surfaces sollicitées par les charges de neige et vent (dans la boîte de dialogue
présentée ci-dessus)
• définir les paramètres qui permettent la génération automatique des charges climatiques (après un
clic sur le bouton Paramètres dans la boîte de dialogue ci-dessus, le logiciel ouvre la boîte de
dialogue de définition des paramètres des charges de neige et vent); après un clic sur le bouton
Appliquer, le logiciel ferme cette boîte de dialogue et ouvre la boîte de dialogue Charges de neige
et vent qui contient le tableau avec les coefficients et les charges climatiques résultantes.
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La boîte de dialogue Charges de neige et vent présente la vue de la structure définie et la liste des cas
de charge de neige et vent générés. La vue de la structure est générée à l’aide de la technologie Open
GL. Les surfaces de charge sont définies par l’intermédiaire de la légende de couleurs. Le cas de charge
présenté dans le tableau est sélectionné dans la liste Cas de charge. La liste des cas ne contient que les
cas neige et vent. Le tableau contient toutes les surfaces de la structure. Pour les surfaces qui n’ont pas
été sollicitées automatiquement par le logiciel, les valeurs des charges sont égales à zéro.
Après un clic sur le bouton Générer, le logiciel ferme la boîte de dialogue ci-dessus et génère les charges
sur les surfaces. Les charges sont appliquées en tant que pression sur les objets surfaciques dans le
repère local ou global. Les charges sur barres sont ensuite transférées de même façon que les charges
sur barres par objets 3D ; le transfert des charges sur barres s’effectue lors de la génération du modèle de
la structure.
Le jeu de coefficients qui servent à définir les charges neige ou vent est enregistré dans l’affaire de façon
à ce que l’utilisateur puisse éditer les coefficients et les paramètres des charges NV.
A l’occasion de la définition des charges de neige et vent, nous voulons rappeler l’objet Bardage ; c’est
une surface qui permet de transférer les charges surfaciques, linéaires et concentrées sur les barres,
panneaux et appuis (cet objet lui-même ne supporte pas des sollicitations). Un tel objet peut faciliter
sensiblement la génération des charges ; il permet de définir les objets de construction réels qui ne
participent pas dans la résistance de la structure tels que les murs-rideaux et couvertures de toiture. On
peut appliquer aux bardages les charges surfaciques (uniformes ou non-uniformes définies sur un contour
quelconque ou un objet), linéaires (définies par 2 points ou sur les bords) et nodales (une force dans un
point).
La commande est accessible par :
•
le menu déroulant Structure, sous menu Autres attributs, commande Répartition des charges
•
la barre d’outils, icône
.
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page : 157
ATTENTION : La surface n’est pas soumise au maillage par EF. Elle constitue un objet auxiliaire qui sert
à définir les charges.
La surface est générée en tant que face avec le bardage défini. La définition de la surface est effectuée
de la même façon que la définition du panneau (par l’indication du point interne ou à partir de la liste
d’objets linéaires).
L’option de définition de la surface par l’affectation du bardage à l’objet de type ‘face’ est disponible pour
les types de structures suivants : structures à barres et coques. On admet que pour les structures
volumiques l’objet ‘surface’ se comporte comme face de l’objet volumique : sur un tel objet, il n’est pas
permis de définir les surfaces de charge.
NOTE :
Pour tous les types de répartition des charges, on utilise la méthode par surfaces
d’influence. Vu que les méthodes de répartition sont limitées à une seule méthode de
répartition par surfaces d’influence, il n’est pas possible de définir de nouveaux types de
répartition des charges.
Pour plus d’informations sur la définition des bardages, référez-vous à l’aide en ligne disponible dans le
logiciel.
3.9.4.
Vent sur construction à base polygonale (prisme)
L’option sert à générer les charges neige et vent pour les structures de révolution axisymétriques (à base
polygonale régulière). L’option est disponible pour les normes suivantes :
•
norme française NV65 (article 3) ou NV65 02/09
•
norme américaine ANSI/ASCE 7-98
La figure ci-dessous présente les types de structures pour lesquels vous pouvez générer les charges de
vent.
L’option permet de générer les charges de vent sur les éléments finis et sur les panneaux sélectionnés.
Cela signifie qu’avant le lancement de cette option vous devez sélectionner les panneaux ou éléments
finis pour lesquels le logiciel créera les charges de vent.
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La génération des charges de vent est lancée après un clic sur :
•
la commande Chargements / Autres charges / Vent sur cylindres
•
l’icône
.
ATTENTION : L’option Vent sur construction à base polygonale est disponible uniquement pour les
structures de type coque.
ATTENTION : La génération des charges de vent est effectuée à partir de la norme française NV 65 ou
NV65 02/09 et la norme américaine ANSI/ASCE 7-98.
Les paramètres définis pour la génération des charges de vent pour ce type de structure sont similaires
aux paramètres décrites dans les chapitres précédents (les paramètres concernent la norme française
NV65 et la norme américaine ANSI/ASCE 7-98).
Après la sélection de cette option, la boîte de dialogue ci-dessous est affichée (pour la norme française).
La partie supérieure de la boîte de dialogue, zone Directions :
•
sur la liste Génératrices - définit la direction le long de la hauteur de la structure de révolution définie
(cylindre) ; vous pouvez sélectionner les directions X, Y et Z du repère global
•
les options Vent permet de définir les directions des charges de vent générées ; les directions
sélectionnées se réfèrent au repère global.
Dans la partie inférieure de la boîte de dialogue Type de structure, vous pouvez définir les paramètres
suivants :
pour la norme française :
•
Catégorie - liste des catégories disponibles des structures étudiées :
catégorie I
catégorie II
catégorie III
catégorie IV
catégorie V
catégorie VI
prisme de 3 ou 4 côtés
prisme de 5 à 10 côtés sans nervures arrondies
prisme de 11 à 20 côtés avec ou sans nervures arrondies
cylindre à base circulaire avec nervures minces ou épaisses à arêtes vives
prisme de 20 et plus, avec ou sans nervures arrondies
cylindre lisse à base circulaire sans nervures et possédant un poli spéculaire et
durable
Si vous avez sélectionné la catégorie II, l’option Nombre de faces devient disponible ; dans la liste, vous
devez choisir le nombre de faces de la structure de révolution symétriques. Pour les autres catégories,
cette option n’est pas disponible.
pour la norme américaine :
•
Catégorie – la liste contient les catégories de la structure étudiée :
catégorie I
catégorie II
catégorie III
catégorie IV
catégorie V
carré
hexa- ou octogonal
circulaire – surface peu lisse
circulaire surface rugueuse
circulaire – surface très rugueuse.
Pour chaque catégorie, l’option Nombre de faces est disponible ; vous devez sélectionner le nombre de
faces de la structure de révolution axisymétrique.
Après un clic sur le bouton Paramètres disponible dans la boîte de dialogue Charges neige et vent, le
logiciel affiche la boîte de dialogue permettant la définition de charge de vent
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page : 159
Cette boîte de dialogue comprend trois onglets :
Général
Spécifiques
Tronçons.
Les options disponibles sur ces onglets permettent :
•
onglet Général – définition des paramètres de base de la charge (emplacement de la structure,
pression du vent, position du sol, etc.)
•
onglet Spécifiques – définition des paramètres additionnels de l’action du vent (p. ex. action
dynamique du vent pour la norme française ou coefficient de topographie et coefficient de rafales du
vent pour la norme américaine)
•
onglet Tronçons – définition la division de la structure en tronçons.
Les paramètres disponibles sur ces onglets dépendent de la norme NV sélectionnée.
La partie inférieure de la boîte de dialogue regroupe les boutons standard (Fermer, Aide et Annuler) et le
bouton Générer. Un clic sur ce bouton lance la génération des charges de vent sur la structure définie et
la création de la note de calcul.
NOTE :
Puisque la norme ASCE 7-98 ne précise pas de méthode de répartition de la force
résultante sur la surface de la structure, pour la norme ASCE 7-98, on utilise la méthode de
répartition définie dans la norme française de charge de vent NV 65 modifies 99.
3.9.5. Calcul de charges (charges prises à partir de la base de
données)
L’option Calcul de charges est un outil permettant d’additionner les charges appliquées à un élément
donné de la structure. Les charges ont des valeurs caractéristiques et des valeurs de calcul. Les valeurs
caractéristiques des charges sont prises à partir des tableaux disponibles dans la base de donnée, par
contre, les valeurs de calcul sont obtenues à la suite de la multiplication des valeurs caractéristiques par
les coefficients de calcul appropriés.
Cette option fonctionne pour les charges surfaciques dues aux charges permanentes. Les charges
permanentes se composent de charges :
• surfaciques (par exemple : poids des bardages, couvertures, isolants, etc.)
• volumiques (par exemple: poids de matériaux de construction, de remblai, etc.).
L’option fonctionne en tant que calculette et permet d’effectuer la nomenclature des charges. Les valeurs
des charges calculées ne sont pas transférées vers les enregistrements de charge. C’est l’utilisateur qui
définit les valeurs des charges pour les cas de charge spécifiques en utilisant les valeurs calculées dans
la boîte de dialogue présentée ci-dessous.
ATTENTION : Après la modification des charges spécifiques dans la base de données, les valeurs des
charges ne sont pas mises à jour.
L’option Calcul de charges est disponible :
• à partir du menu par un clic sur la commande Chargements / Autres charges / Calcul de charges.
•
à partir de la barre d’outils, icône Calcul de charges
Après la sélection de cette option, le logiciel affiche la boîte de dialogue présentée ci-dessous.
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L’option est disponible pour tous les types de structures dans Robot.
La partie gauche de la boîte de dialogue contient les options qui permettent de calculer, d’enregistrer et
d’ouvrir une charge :
•
la liste de sélection de jeux contient la liste des charges enregistrées – dans cette zone vous pouvez
aussi définir le nom d’une nouvelle charge ; le nom du jeu (libellé) est un identifiant du jeu et elle
apparaît aussi dans la note de calcul ; l’ouverture du jeu se fait par la sélection du jeu de la liste
Au-dessus de la liste de sélection, les boutions suivants sont disponibles :
Nouvelle – permet de définir un nouveau nom du jeu (le jeu courant est supprimé)
Enregistrer – permet d’enregistrer le jeu courant ; dans le cas de l’enregistrement d’un jeu, vous
devez saisir son nom
Supprimer – permet de supprimer le jeu sélectionné de la liste
Note – lance le traitement de texte contenant les données du jeu courant (la note de calcul peut être
utilisée pour l’impression composée)
- permet de déplacer la ligne d’une position vers le haut du tableau
- permet de déplacer la ligne d’une position vers le bas du tableau
- permet de supprimer la ligne sélectionnée du tableau
- permet de supprimer toutes les lignes du tableau
•
le tableau Calcul de charges affiche les données concernant la charge totale ; les enregistrements
successifs du tableau contiennent :
le nom de la charge
la valeur de la Charge spécifique (surfacique ou volumique) prise à partir de la base
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la valeur de l’Epaisseur de la couche – il est possible de l’éditer pour la charge volumique – la valeur
par défaut est égale à 10 cm (pour les charges surfaciques, ce champ n’est pas disponible) ; l’unité
ce sont les dimensions de la section
la valeur de la charge caractéristique :
- pour les charges volumiques c’est le produit (poids spécifique)*(épaisseur)
- pour les charges surfaciques c’est le poids spécifique
l’unité de charge : force/longueur^2
la valeur du Coefficient de calcul Gf – le champ d’édition dont les valeurs par défaut sont
enregistrées et prises à partir de la base
la valeur de la charge de calcul c’est le produit (charge caractéristique)* (coeff. de calcul)
l’unité : force/longueur^2
la dernière ligne du tableau contient la charge caractéristique et de calcul étant la somme des
charges des lignes successives ; de plus, la valeur du facteur de calcul moyen est donné (le facteur
étant le produit de la somme des charges de calcul et de la somme des charges caractéristiques)
•
au-dessous du tableau, les options de calcul des forces concentrées ou linéaires dues à la charge
surfacique p calculée (caractéristique et de calcul).
- Charge concentrée – calculée comme produit : A*B*p, unité : force
- Charge linéaire - calculée comme produit : A*p (dimension B n’est pas disponible), unité :
force/longueur
- Charge surfacique p (dimensions A, B n’est sont pas disponibles), unité : force/longueur^2.
La partie droite de la boîte de dialogue contient les options permettant de gérer la base de charges
spécifiques :
•
le groupe des options dans la zone Charge sert à sélectionner la charge dans la base ; la charge
sélectionnée peut être transférée vers le jeu des charges (disponible dans la partie gauche de la boîte
de dialogue) par un clic sur le bouton ;
•
le champ Catalogue présente le nom de la base de donnée courante de charges spécifiques ; la
sélection de la base de donnée courante se fait dans la boîte de dialogue Préférences de l’affaire
•
la liste de sélection permettant de sélectionner le tableau de donnée des charges spécifiques
appropriée – le contenu de cette liste dépend du type de charges sélectionné : Poids des matériaux,
Poids des éléments, Poids des sols ou Charges variables ; la sélection, par exemple, du type de
matériau dépend du contenu de la base (champ NAME, tableau GROUPS): Bétons, Matériaux en
bois, Couvertures, etc.
•
le tableau de consultation et de sélection des données des charges spécifiques ne peut pas être
modifié ; le tableau contient les colonnes enregistrées dans la base de charges (tableau DATA) :
Matériau (champ DATA:NAME) et Poids (champ DATA:LOAD)
L’unité de poids dépend du type sélectionné ; si c’est le poids du matériau, l’unité est force/longueur^3
; si c’est le poids des éléments, l’unité est force/longueur^2
un clic sur le bouton Edition de la base de données des charges ouvre la boîte de dialogue permettant
la modification de la base de données ; les options disponibles dans cette boîte de dialogue
permettent : de définir un nouvel enregistrement, de supprimer un enregistrement, de modifier un
enregistrement (possibilité de copier), de sélectionner les colonnes à afficher.
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3.9.6. Définition automatique des charges dues à la poussée
du sol
Dans le logiciel Robot, vous disposez d’un outil de calcul de la poussée du sol sur les éléments de
construction enfoncés dans le sol, comme murs de soutènement, voiles, etc. Le logiciel prend en compte :
poussée du sol et des forces appliquées à la surface du sol.
La valeur de la poussée du sol peut être modifiée en fonction du mode de travail de l’élément de
soutènement :
•
poussée lié à la présence d’un autre objet – dans le cas où un autre objet qui réduit la poussée du sol
est présent
•
poussée active – poussée réduite dans le cas où l’élément de soutènement s’est déplacé à la suite de
l’action des forces extérieures dans la direction conforme à la poussée exercée par le sol
•
poussée passive – poussée augmentée dans le cas où l’élément de soutènement s’est déplacé à la
suite de l’action des forces extérieures dans la direction opposée à la poussée exercée par le sol.
Pour charger la surface du sol, on utilise la répartition linéaire des contraintes dans le sol.
L’option permet de :
•
définir le profil du sol en utilisant la base de sols contenant ses caractéristiques
•
enregistrer et ouvrir le profil géotechnique défini par l’utilisateur et éditer la base de sols,
•
définir les charges appliquées à la surface su sol
•
calculer et visualiser les diagrammes de la poussée du sol
•
générer la charge sur panneaux ou barres suivant la poussée du sol calculée.
Le profil du sol enregistré peut être transmis entre les modules qui utilisent les profils géotechniques.
L’option Poussée du sol est disponible :
•
à partir du menu Chargements, sous-menu Autres charges, commande Charges par sol.
•
à partir de la barre d’outils, icône Poussée du sol
.
Après la sélection de cette option, le logiciel affiche la boîte de dialogue présentée sur la figure ci-dessous
(en fonction des objets sélectionnés sur lesquels la charge par sol sera appliquée – sur les barres ou les
panneaux – la boîte de dialogue contient différentes données sur la direction de l’application de la
charge).
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Dans la boîte de dialogue ci-dessus, vous pouvez définir les paramètres suivants :
•
le numéro et le nom du cas de charge ; pour ce cas de charge, le logiciel générera les charges par sol
•
la sélection du type d’objets auxquels la charge sera appliquée : Panneaux ou Barres
•
la liste des barres ou panneaux (dans le champ d’édition Liste d’objets) sur lesquels la poussée du sol
sera définie ; l’attention est attirée sur le fait que la charge sera appliquée aux objets qui se trouvent
au-dessous de la coordonnée Z définie comme le niveau du sol dans la boîte de dialogue
Paramètres ; la valeur de la charge dépend du niveau d’enfoncement dans le sol
•
si la charge est appliquée aux barres, il est nécessaire de saisir la valeur de l’espacement (largeur) ;
la poussée est calculée en tant que charge surfacique et pour obtenir la charge linéaire sur barre, le
logiciel l’additionne à partir d’un espacement (largeur)
•
la direction de l’action de la charge
•
pour les panneaux - la poussée du sol est toujours définie comme charge normale à la surface ; vous
pouvez choisir entre deux options : Conforme au logiciel local des surfaces (conformément au sens
de l’axe local Z) ou Opposée au logiciel local des surfaces
•
pour les barres - vous pouvez sélectionner une direction quelconque de la charge conformément au
repère Global ou Local de la barre.
Un clic sur le bouton Appliquer lance la définition de la charge par sol sur la liste d’éléments sélectionnés
conformément à la direction choisie. La charge est définie pour le cas de charge actuellement défini. Un
clic sur le bouton Fermer ferme la boîte de dialogue (aucun paramètre n’est enregistré).
La boîte de dialogue Poussée du sol (paramètres) est ouverte après un clic sur le bouton Paramètres
disponible dans la boîte de dialogue Charges par sol.
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La boîte de dialogue se compose de trois onglets : Sols, Charges et Résultats.
Onglet Sols
Sur cet onglet, vous pouvez définir les paramètres suivants :
•
données géométriques de l’élément de soutènement et du sol
− le niveau du sol - la valeur du niveau du sol identifie la coordonnée Z de la position du sol dans le
modèle de la structure ; cette valeur ne peut pas être modifiée parce qu’elle est égale à la
première couche du sol définie dans le tableau
− l’angle d’inclinaison du sol α
− l’angle d’inclinaison de l’élément de soutènement β ; NOTE : la valeur de l’angle b pour le
coefficient Kp doit être saisie avec le signe (+), et pour le coefficient Ka – avec le signe (-), si
l’élément est incliné « dans la direction » du sol
− la distance à un autre objet - cette valeur doit être définie si vous voulez prendre en compte la
réduction de la poussée due aux autres objets qui se trouvent à proximité
− le niveau de la nappe phréatique défini en coordonnées globaux (en relation avec le niveau du
sol) ; la valeur doit être définie si vous voulez prendre en compte la réduction de la poussée due à
la présence des eaux phréatiques ; la position de la nappe phréatique est marquée sur la vue du
profil du sol ; il faut se rappeler que la présence des eaux phréatiques influence la valeur de la
poussée, ce qui est due à la réduction de la densité du sol et la poussée de l’eau
− les données définissant le mode de travail du sol en fonction du déplacement de l’élément de
soutènement ; le déplacement est défini à l’aide du renversement de l’élément ρ, qui
approximativement est le rapport f/H (déplacement de la crête du mur / hauteur de l’élément) ; le
mode de travail du sol peut être défini comme :
∗
poussée active
Ka -> ρa ≤ ρ < 0
∗
poussée équilibre
Ko -> ρ = 0
∗
poussée passive
Kp -> 0 < ρ ≤ ρp
∗
valeur limite ou intermédiaire.
•
le tableau pour la définition de la stratification du sol
Il faut sélectionner le type de sol dans la liste déroulante dans la colonne Nom, et, ensuite, définir le
niveau de la couche du sol en saisissant les valeurs dans la colonne Niveau ou Epaisseur ; le tableau
met à votre disposition la base de sols étant la base par défaut définie dans la boîte de dialogue
Préférences (la liste de bases est disponible après un clic sur l’option Outils / Préférences de l’affaire,
onglet Catalogues / Catalogue de sols)
•
la vue de la stratification du sol et la profondeur ; la zone Profil géotechnique contient les options
permettant l’enregistrement et la lecture du profil de l’utilisateur ; un clic sur le bouton Enregistrer
ouvre la boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez enregistrer le fichier ; chaque profil est
enregistré dans un fichier à part au format XML ; un clic sur le bouton Ouvrir ouvre la boîte de
dialogue permettant la lecture du fichier *.xml.
Un clic sur le bouton Editer la base de sols permet d’éditer la base de sols actuelle.
Onglet Charges
Dans l’onglet ci-dessus, vous pouvez définir les charges extérieures appliquées au sol. Les charges sont
définies dans le tableau disponible dans la partie inférieure de la boîte de dialogue. Chaque charge
successive possède un nom et une liste de paramètres qui dépendent du type de charge. Vous pouvez
définir les types de charges suivants :
•
charge linéaire – la charge est décrite par les données suivantes : nom, distance x [longueur],
intensité de la charge Q [force/longueur]
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•
charge répartie - la charge est décrite par les données suivantes : nom, distance x1 [longueur],
distance x2 [longueur], intensité de la charge P [force/longueur^2]
•
charge uniforme - la charge est décrite par les données suivantes : nom, distance x [longueur],
intensité de la charge P [force/longueur^2].
De plus, vous pouvez sélectionner le type de répartition de la poussée lié aux normes suivantes :
•
normes polonaises : PN-83/B-03010 et PN-85/S-10030
•
exigences françaises SETRA
•
norme russe RD 31.31.27-81.
Onglet Résultats
Cet onglet présente :
•
dans la partie droite, la liste de charges générées ; la liste contient toujours la charge par poussée du
sol et les cas définis par l’utilisateur dues à la sollicitation du talus ; la liste permet de sélectionner les
cas qui seront transférés au modèle en tant que charge
•
dans la partie gauche, la vue du profil du sol avec le diagramme de la charge ; le diagramme présente
le cas sélectionné dans la liste ; pendant que vous déplacez le pointeur de la souris sur le diagramme,
il est possible de lire les valeurs dans les points successifs du diagramme
•
dans le champ au dessous de la liste, les messages dans le cas où les données sont incorrectes.
Un clic sur le bouton Note de calcul ouvre le traitement de texte contenant le jeu de données et les
diagrammes des poussées. Un clic sur le bouton OK ferme la boîte de dialogue et la préparation à la
génération des charges.
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3.10. Numérotation (nœuds, barres, objets)
Dans certains cas l’option Numérotation est un outil commode destiné à modifier la numérotation des
nœuds, barres, panneaux et objets.
L’option Numérotation est accessible :
•
après la sélection de la commande Numérotation dans le menu Structure.
•
après un clic sur l’icône Numérotation
.
Dans cette boîte de dialogue vous pouvez modifier la numérotation des barres, panneaux, objets et
nœuds définis dans la structure.
La boîte de dialogue comprend deux zones principales : Barres/Panneaux/Objets et Nœuds. Les deux
zones regroupent des options identiques (Numéro d’objet, Pas, Sélection).
Afin de modifier la numérotation des objets définis dans la structure, vous devez effectuer les actions
suivantes :
•
définissez le numéro de l’objet initial (saisissez le numéro de nœud dans le champ d’édition Nœud n°,
saisissez le numéro de barre/panneau/objet dans le champ Barre n°)
•
définissez l’incrément de la numérotation dans le champ Pas
•
sélectionnez dans la structure les nœuds et/ou barres/panneaux/objets les numéros que vous voulez
modifier
•
cliquez sur le bouton Appliquer.
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page : 167
Si aucun conflit de numérotation ne se produit (c’est-à-dire que, dans la structure étudiée, il n’y a pas de
nœuds/ barres/panneaux/objets dont les numéros soient les mêmes que les numéros à générer par la
renumérotation), les numéros des nœuds/ barres/panneaux/objets sélectionnés seront modifiés.
ATTENTION : Si, par exemple, vous voulez modifier la numérotation des barres 8, 11, 15, 20 et que vous
définissiez les paramètres de numérotation suivants : Objet n° 11 et Pas égal à 2, aucun
conflit de numérotation ne se produira à condition que les barres 13 et 17 n’aient pas déjà
été définies dans la structure.
Il est également possible d’effectuer la numérotation géométrique. Les paramètres de ce type de
renumérotation sont disponibles après un clic sur le bouton Paramètres disponible dans la boîte de
dialogue ci-dessus (le bouton devient actif après la sélection de l’option Numérotation géométrique).
3.11.Opérations d’édition
Le logiciel Robot est muni de plusieurs utilitaires qui facilitent le travail de l’utilisateur, lors de la définition
et/ou de la modification de la structure étudiée. Ces options sont :
-
rotation,
-
translation,
-
symétrie (miroir) horizontale et verticale,
-
symétrie par plan
-
symétrie axiale
-
homothétie.
Les commandes d’édition énumérées ci-dessus sont accessibles par le menu déroulant Edition, sous. Ces options servent à effectuer des opérations
menu Transformer... ou après un clic sur l’icône
d’édition pour les nœuds/éléments sélectionnés de la structure. Pour chaque option ci-dessus, il faut
entrer les paramètres définissant le type de l’opération sélectionné (p.ex. la position de l’axe de symétrie
pour le miroir vertical ou horizontal).
Vous avez également à votre disposition la commande Transformation multiple, elle sert à grouper les
opérations de transformation (translation, rotation et homothétie).
L’option est disponible dans le menu Edition.
Pour définir la transformation multiple de nœuds/objets, il s’agit préalablement de sélectionner les
nœuds/objets ; de la structure à transformer puis de choisir, dans un ordre quelconque, les opérations à
appliquer parmi celles citées ci-dessus.
Lors de la définition du modèle de la structure, les options : Intersection, Prolongement et Coupure,
peuvent s’avérer fort utiles.
L’option Intersection sert à diviser les barres ou les côtés des objets en barres ou segments des côtés
plus petits. L'option est accessible par:
•
le menu Edition, commande Intersection
•
la barre d’outils à partir de l'icône
.
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L’option prolongement consiste à allonger la barre ou l'objet sélectionné vers les barres ou objets qui
définissant le prolongement (limites du prolongement).
L'option est accessible par:
•
le menu Edition, commande Prolongement
•
la barre d’outils à partir de l'icône
.
Ces icônes sont obtenues à partir de l’icône
L’option Coupure sert à couper les parties des barres/objets en fonction des barres ou des objets
définissant la coupe.
L'option est accessible par:
•
le menu Edition, commande Coupure
•
la barre d’outils à partir de l'icône
.
Dans certains cas, les lignes de cote sur le dessin de la structure sont nécessaires. Ces lignes peuvent
être ajoutées à la structure à l’aide de l’option Outils / Lignes de cote ou par un clic sur l’icône
boîte de dialogue permettant de définir les paramètres des lignes de cote s’affiche :
. La
•
type de ligne (le long de l’élément coté, horizontale, verticale, les lignes de cote de l’arc ou du cercle)
•
position de la ligne
•
origine
•
extrémité
•
paramètres de la description de la ligne de cote (position de la description, texte additionnel).
3.12. Structures types
Dans la boîte de dialogue Structure type vous pouvez sélectionner/définir des structures types (sousstructures types).
Afin d’ouvrir la boîte de dialogue Structure type , vous pouvez :
•
soit dans la barre d’outils, cliquer sur l’icône
•
soit dans le menu déroulant Fichier, sélectionner la commande Ouvrir structure type...
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Il apparaît alors la boîte de dialogue représentée ci-dessous :
Les structures types sont groupées en bases. Pour sélectionner une structure, vous devez d’abord
sélectionner une base. Dans la version actuelle de Robot les bases suivantes sont disponibles :
•
structures types - portiques, treillis, poutres
•
structures types - base supplémentaire
•
portiques plans à plusieurs nefs
•
plaques et coques.
La boîte de dialogue représentée ci-dessus regroupe plusieurs icônes représentant les types de
structures de la première base. Vous sélectionnez le type de base en effectuant un double clic sur l’icône
voulue.
N.B.: L'utilisation de Robot LT augmente la bibliothèque de structures types.
Le logiciel permet d’utiliser plusieurs structures types les plus souvent utilisées lors de l’étude des
structures :
•
poutre continue,
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•
grillage,
•
portique rectangulaire à plusieurs étages,
•
portique à plusieurs nefs,
•
différents types de treillis.
Vous pouvez paramétrer librement les types accessibles de structures à barres.
Lors de la définition de la structure vous aurez par exemple :
•
longueur ;
•
hauteur/largeur ;
•
nombre de champs/divisions/travées ;
De plus, pour certains types de treillis, vous devez spécifier :
•
le niveau du nœud extrémité ;
•
le niveau du nœud central de la membrure inférieure ;
•
le niveau du nœud central de la membrure supérieure.
Dans la base supplémentaire, plusieurs types de treillis sont disponibles, par exemple la ferme
Polonceau.
Dans la base Plaques et coques, les structures de plaque et les structures de coque les plus souvent
utilisées sont disponibles :
•
plaque rectangulaire
•
plaque rectangulaire avec un trou rectangulaire
•
plaque rectangulaire avec un trou circulaire
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•
plaque rectangulaire avec des solives
•
plaque circulaire
•
plaque circulaire avec un trou circulaire
•
plaque circulaire avec un trou rectangulaire
•
paroi avec orifices
•
plaque en demi-cercle
•
plaque en demi-cercle avec un trou circulaire
•
plaque en demi-cercle avec un trou rectangulaire
•
structure de coque - réservoir cubique
•
structure de coque - réservoir cylindrique
•
structure de coque - réservoir en tronc de cône
page : 171
Les types de structure listés ci-dessus peuvent être paramétrés assez librement.
Lors de la définition de la structure plaque ou coque, vous devez définir les dimensions de la structure et
sélectionner le type de maillage à utiliser pour générer le maillage par éléments finis.
Une structure définie à l’aide de la base de structures types peut être utilisée soit comme structure entière
soit comme une partie d’une structure plus grande (les options spécifiques permettent de l’insérer dans la
structure existante de façon pratique et avec précision).
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3.13. Structures par phases
Une des options intéressantes disponibles dans Robot est la possibilité d’analyser les structures crées en
phases c’est-à-dire les structures construites en plusieurs étapes technologiques.
Pour cela, vous devez utiliser les commandes :
•
Sélectionner Phase disponible dans le menu Structure / Phases
•
Collectionner phases disponible dans le menu Structure / Phases.
Le logiciel effectue les calculs de la structure pour chaque phase séparément ; les résultats sont obtenus
pour chaque phase car chaque phase de création de la structure est considérée comme une structure
indépendante. Le logiciel effectue automatiquement l’analyse de la structure par phases pour chaque
phase successive. Vous pouvez décider quelle phase est « active » c’est-à-dire quelle sera la phase pour
laquelle les résultats seront présentés.
Les résultats des calculs peuvent être consultés pour chaque phase séparément ou bien collectionnés
pour permettre la comparaison des résultats et la création de l’enveloppe des résultats pour la structure
entière en utilisant les résultats obtenus pour les phases sélectionnées.
Après la sélection de l’option Sélectionner phase, le logiciel affiche la boîte de dialogue représentée sur la
figure ci-dessous (la boîte de dialogue contient déjà quatre phases définies préalablement).
Dans la boîte de dialogue, les options suivantes sont accessibles :
•
zone Activation/Etendue de l’édition - ce champ affiche les noms des phases définies jusqu’à ce
moment. A côté de chaque phase définie, le logiciel affiche son numéro et la case à cocher
permettant de décider si les barres/éléments de cette phase doivent être transférés dans les phases
suivantes
Si l’option est active pour la phase donnée (la case est alors cochée), les barres/éléments définis
dans la phase sélectionnée actuellement seront également inclus dans la phase pour laquelle le
transfert est activé ; si l’option est inactive (la case n’est pas alors cochée), toutes les barres et tous
les éléments définis pour la phase actuelle ne seront pas pris en compte dans la phase donnée.
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•
option Toutes les fenêtres - si cette option est activée, l’activation de la phase de la structure sera
appliquée dans toutes les fenêtres ouvertes dans le logiciel ; si cette option est inactive, l’activation de
la phase concernera seulement la fenêtre active.
•
trois boutons :
Activer
Modifier
Supprimer
•
si vous cliquez sur ce bouton, la phase sélectionnée (mise en surbrillance) deviendra
active ; vous pouvez obtenir le même effet en effectuant un double clic sur la phase de
construction voulue
un clic sur ce bouton permet de renommer la phase sélectionnée (mise en
surbrillance)
un clic sur ce bouton supprime la phase sélectionnée (mise en surbrillance)
zone Nouvelle phase - dans ce champ vous pouvez définir la nouvelle phase ; pour cela, saisissez le
nom de la phase (le logiciel affectera automatiquement le numéro à la nouvelle phase, le numéro
suivant sera pris) et cliquez sur le bouton Définir.
ATTENTION : La barre de titre du logiciel Robot affiche le nom de la phase active.
L’option Collectionner phases est utilisée pour définir les résultats de la phase sélectionnée (phase
initiale) suivant la phase finale (phase de base) sélectionnée qui, par défaut, doit être la structure entière.
L’option en question entraîne la collection des phases sélectionnées (collection des résultats) et permet
de comparer les phases sélectionnées en mode graphique. Dans la partie supérieure de la boîte de
dialogue, vous devez sélectionner la Phase de base (cette phase doit correspondre à structure entière).
Pour définir les Phases ajoutées, cochez la case correspondant à la base sélectionnée. Chaque phase
peut être facilement ajoutée à la liste ou supprimée de la liste, pour cela, cliquez sur le bouton approprié.
ATTENTION : Lors de la définition des phases successives de la création de la structure étudiée, il faut
prêter l’attention à la numérotation des barres/éléments de la structure ; dans les phases
successives, les barres doivent avoir les mêmes numéros afin que l’opération de collection
des phases ait du sens (c’est-à-dire que les résultats obtenus pour les phases successives
soient collectionnés pour les mêmes barres/éléments).
Les résultats pour la structure « collectionnée » de cette façon seront affichés si dans la boîte de dialogue
ère
Phases la phase Structure composée/1 phase avant le collage est sélectionnée.
3.14.Bibliographie
Général
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4. ANALYSE DE LA STRUCTURE
4.1. Lancement des calculs de la structure
Vous pouvez lancer les calculs de différentes façons :
•
dans le menu déroulant Analyse, sélectionnez la commande Calcul
•
cliquez sur l’icône Calcul affichée dans la barre d’outils
•
sélectionnez le bureau dans le groupe RESULTAT (RESULTATS – DIAGRAMMES ou RESULTATS
– CARTOGRAPHIES)
•
sélectionnez les grandeurs à calculer dans le menu Résultats (réactions, déplacements, efforts, etc.) ;
après la sélection, p.ex. du tableau des déplacements, le logiciel affiche une boîte de dialogue
supplémentaire contenant les options qui permettent de sélectionner le mode de comportement du
programme dans le cas où l’option activée nécessite les résultats, et les calculs n’ont pas été lancés.
Dans le logiciel, l'option qui protège contre la perte des résultats de calcul de la structure (l'état de calcul :
Non actuels) est disponible. Dans le cas où vous effectuez une opération qui modifie les données sur la
structure enregistrées dans le fichier *.RTD, le verrouillage global des résultats a été implémenté. Il peut
être effectué de trois manières :
•
manuellement par l'utilisateur - dans le menu Résultats, l'option Résultats figés est disponible; cette
option peut être activée/désactivée et de cela, les résultats sont verrouillés ou déverrouillés
(ATTENTION : l'option n'est active que si les résultats de calcul de la structure sont Actuels)
•
automatiquement suivant la configuration dans les Préférences de l'affaire - sur l'onglet Analyse de
la structure, l'option Figer automatiquement les résultats de calcul de la structure est disponible ; si
l'option est cochée, après chaque calcul de la structure (dans le cas où l'état des résultats de calcul
change en Actuels), les résultats de calcul de la structure sont automatiquement figés ; l'option est
activée par défaut
•
semi-automatiquement en réponse à l'opération effectuée par l'utilisateur - concerne uniquement
l'opération de libérer les résultats de calcul ; si les résultats de calcul sont figés et l'utilisateur effectue
une opération quelconque à la suite de laquelle les données sur la structure sont modifiées, le logiciel
affiche le message qui avertit l'utilisateur que les résultats actuels de calcul peuvent être perdus ; si
vous acceptez, les données sur la structure sont changées et les résultats de calcul libérés (si vous
n'acceptez pas, aucune modification dans la structure n'est effectuée et l'état des résultats ne change
pas).
Il faut souligner que si vous effectuez une opération quelconque qui peut modifier les données sur la
structure, le logiciel affichera le message d'avertissement (si les résultats sont figés). Cela veut dire que si
vous définissez la combinaison manuelle (l’opération après les calculs est correcte), le logiciel affiche
quand même le message d'avertissement . L'utilisateur peut, bien sûr, accepter l'avertissement et définir
la combinaison et, ensuite, figer manuellement les résultats de calcul.
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4.2. Les différents types d’analyse disponibles
Dans le système Robot, vous pouvez définir les paramètres des différents types d’analyse de la structure.
Au début de la définition des charges appliquées à la structure, le même type (statique linéaire) est affecté
à tous les cas de charges définis pour la structure.
Dans la boîte de dialogue Options de calcul qui s’ouvre après la sélection de la commande Type
d’analyse disponible dans le menu déroulant Analyse, vous pouvez modifier le type d’analyse statique
linéaire en analyse non-linéaire. Dans cette boîte de dialogue vous pouvez créer également de nouveaux
cas de charges et lancer les calculs pour les types d’analyse pour lesquels la définition antérieure d’un
cas de charges statique n’est pas nécessaire (analyse modale ou sismique).
Dans la version actuelle de Robot, les différents types d’analyse disponibles sont les suivants :
•
statique linéaire
•
statique non-linéaire (avec la prise en compte de l’effet P-Delta) - la non-linéarité est une non-linéarité
géométrique. Cette option est accessible par l’icône définir paramètres (ou un double clic sur le
numéro de chargement).
•
flambement généralisé
•
analyse modale (vibrations propres de la structure)
•
analyse modale avec la prise ne compte des efforts statiques - L’analyse modale utilisée
généralement (calcul des vibrations propres de la structure) ne prend pas en compte l’influence des
efforts statiques ; pour s’approcher aux conditions de travail réelles de la structure, l’analyse modale
avec la prise en compte des efforts statiques appliqués peut être utilisée lors des calculs effectués
dans le logiciel Robot.
•
analyse harmonique
•
analyse sismique (les normes suivantes sont disponibles : normes françaises PS69, PS92,
PS92(mise à jour 2008), Sites classés et AFPS 90, norme européenne EC8 (norme générale, DAN
France, Portugal, Italie), EC8 (EN 1998-1-1:2004), norme américaine UBC97, normes italiennes
(DM16.1.96, norme 2003 et norme 2008), norme espagnole NCSR-02, normes roumaines P100-92 et
P-100-1-2004, normes algériennes RDA 88 et RPA99 et RPA 99 (2003), norme marocaines RPS
2000, norme sismique turque, norme sismique chilienne NCh 433.Of96, normes sismiques chinoises,
norme sismique argentine CIRSOC 103, normes grecques EAK 2000 et EAK 2000/2003, norme
américaine IBC 2000 et IBC 2006, norme monégasque, normes canadiennes NBC 1995 et NBC
2005, normes russes : SniP II-7-81 31-114-2004), norme indienne IS 1893).
•
analyse spectrale
•
analyse temporelle – analyse temporelle non-linéaire est également disponible
•
analyse Pushover
•
analyse harmonique dans le domaine fréquence (FRF)
•
excitation dynamique par mouvement piéton (Footfall)
•
analyse élasto-plastique des barres (dans la présente version du logiciel, cette analyse est disponible
uniquement pour les profilés acier)
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•
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analyse non linéaire due aux barres travaillant en traction/compression seule et analyse des
structures câblées
Remarque :
L’analyse des contraintes est basée sur la division de la barre en 20 parties égales. Par conséquent, il
peut y avoir de faibles différences entre les valeurs en question et les valeurs des efforts et des
contraintes affichées dans les tableaux x (surtout en ce qui concerne les valeurs extrêmes).
EQUATIONS RESOLUES LORS DES CALCULS DE LA STRUCTURE
La structure entière est divisée en parties (éléments finis). Les éléments sont connectés seulement dans
les nœuds. La déformation dans chaque élément est définie à base des déplacements des nœuds (les
fonctions de la forme définies dans l’élément sont utilisées). De cette façon, l’énergie interne et la
structure dépend seulement des paramètres indépendants des nœuds. Les déplacements des nœuds
enregistrés pour la structure entière forment le vecteur global des déplacements inconnus Q de la
structure. Si l’on utilise un principe variationnel approprié (par exemple, le principe des travaux virtuels),
les conditions de l’équilibre des éléments peuvent être formulées. Cette procédure entraîne la création du
système d’équations d’équilibre bien connu, il peut être formulé de la façon suivante :
M Q'' + C Q' + K Q = F(t) - f(t,Q)
où :
K - matrice de rigidité tangente est la somme des matrices composantes suivantes :
K = K0 + Kσ + KNL , où :
K0 - matrice de rigidité initiale (indépendante du vecteur Q)
Kσ - matrice des contraintes (dépendant de façon linéaire des contraintes de compression)
KNL- matrice des autres composants dépendant du vecteur Q
C - matrice de l’amortissement
M - matrice des masses
Q - déplacements (incréments ou déplacements totaux)
Q'- vitesses (première dérivée du vecteur des déplacements Q par rapport au temps)
Q''- accélérations (deuxième dérivée du vecteur des déplacements Q par rapport au temps)
F(t) - vecteur des efforts extérieurs
f(t,Q) - vecteur des efforts non équilibrés.
Pour enregistrer les équations où pour la structure entière, les déplacements globaux Q sont utilisés,
c’est-à-dire que les déplacements sont définis dans le repère global. Les équations créées sont l’effet de
l’agrégation des conditions de l’équilibre de l’élément enregistré dans le repère local. La transformation
des grandeurs dans le repère local en grandeur dans le repère global (et vice versa) est une opération
standard sur les matrices.
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Les types suivants d’analyse sont disponibles :
ANALYSE STATIQUE
Le système de base d’équations d’équilibre représenté ci-dessus peut être simplifié si l’on adopte un
principe selon lequel la charge appliquée à la structure est quasi-statique, c’est-à-dire que les charges
sont appliquées à la structure de façon suffisamment lente pour que les vitesses et les accélérations des
masses de la structure soient nulles et que les forces d’inertie et d’amortissement et l’énergie cinétique et
d’amortissement puissent être négligées. Le système d’équations simplifié de cette manière représente le
système d’équations statiques avec plusieurs degrés de liberté de la structure. Il existe deux types
d’analyse statique de la structure à savoir l’analyse linéaire et l’analyse non-linéaire.
Analyse linéaire
L’analyse statique linéaire est le type d’analyse de base utilisé dans le logiciel. Lors de l’analyse statique
de la structure, les principes suivants sont adoptés : petits déplacements, petites rotations de la structure,
le matériau est parfaitement élastique. Par conséquent, le principe de superposition peut être utilisé. Pour
un tel cas, les éléments de la matrice de rigidité sont constants ; la matrice de rigidité entière prend la
forme définie par l’équation K0 Q = F.
Pour les calculs statiques de la structure, vous pouvez définir les types de charges suivants :
•
tous les types de charges statiques (forces concentrées – nodales et appliquées à la position
quelconque sur la longueur de l’élément, charges linéaires – uniformes et variables sur la longueur de
l’élément)
•
déplacements imposés des appuis et raccourcissement/allongement des barres
•
charges par champ thermique (uniforme ou variable sur la hauteur de la section).
Pour résoudre les problèmes statiques linéaires, la méthode de déplacements est utilisée. Les résultats
des calculs statiques sont :
−
−
−
−
déplacements des nœuds,
efforts internes dans les éléments,
réactions dans les nœuds d’appui,
forces résiduelles dans les nœuds.
Si vous voulez effectuer les calculs de la structure suivant la statique linéaire, vous n’êtes pas obligé de
définir les paramètres de l’analyse. La statique linéaire est un type d’analyse par défaut dans le logiciel.
Cela veut dire que si vous n’avez pas défini un autre type d’analyse, le logiciel effectue le calcul de la
structure suivants les calculs statiques. Tous les cas de charge définis dans le logiciel sont les cas de
statique linéaire.
Analyse non-linéaire
Dans le logiciel Robot, vous pouvez définir différents types de l’analyse statique non-linéaire de la
structure. Le comportement non-linéaire de la structure peut être dû soit à la présence dans la structure
d’un élément comportant une non-linéarité (géométrique ou due au matériau) soit à un rapport nonlinéaire entre les charges et la déformation pour la structure entière (non-linéarité géométrique).
Dans le logiciel, il existe trois types de non-linéarité :
•
non-linéarité due à la forme de la structure,
•
non-linéarité géométrique,
•
non-linéarité du matériau.
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La non-linéarité est due à la forme de la structure quand les éléments à caractéristiques spécifiques sont
utilisés dans la structure, à savoir les éléments de câble, plasticité du matériau, appuis non-linéaires, etc.
Si dans la structure, les éléments de câble n’ont pas été définis, le système d’équations non-linéaire a
certaines caractéristiques linéaires (la multiplication des charges par le facteur donné entraîne la même
augmentation des résultats du problème – les résultats sont multipliés par le même facteur), cependant
les autres propriétés des systèmes linéaires ne peuvent pas être utilisées.
On part du principe que, pour les problèmes non-linéaires, le système d’équations d’équilibre prend la
forme (K0 + Kσ + KNL) Q = F(t) - f(t,Q) comme pour les problèmes linéaires. Pourtant, ce n’est qu’un
principe à priori qui doit être vérifié à posteriori c’est à dire après la résolution du système d’équations. Par
conséquent, il est nécessaire d’utiliser la procédure itérative pour résoudre le problème.
La non-linéarité due à la forme de la structure est sélectionnée automatiquement dans le logiciel quand
des éléments provoquant les non-linéarités de ce type ont été définis dans la structure (conf. les types
d’éléments mentionnés ci-dessus).
La non-linéarité géométrique est due à la prise de la théorie non-linéaire utilisée lors de la création du
système d’équations d’équilibre, de même elle est due au mode de solutionner le problème (prise en
compte des effets du deuxième ordre). Dans le logiciel, la non-linéarité géométrique peut être due à deux
types d’effets : modification de la rigidité de l’élément sous l’influence de l’état des contraintes dans
l’élément et effet P-Delta (la description de cette option se trouve dans les annexes). Les deux effets
peuvent être considérés séparément car ils sont appelés à l’aide d’options différentes. Pour chaque
analyse non-linéaire, les charges peuvent être appliquées en plusieurs étapes.
La non-linéarité du matériau est due aux caractéristiques non-linéaires du matériau (relation non-linéaire
entre les contraintes et les déformations : elle peut prendre en compte les matériaux élasto-plastiques,
plastiques ou d’autres matériaux non-linéaires). Actuellement dans le système Robot, vous pouvez
obtenir la pseudo non-linéarité en utilisant les éléments de type câble dont la caractéristique contrainte déformation est non-linéaire.
Tous les algorithmes utilisés pour la résolution des équations non-linéaires admettent que les rotations
sont faibles pour qu’il soit possible de remplacer les tangents et les cosinus des angles par les valeurs
des angles.
Description des algorithmes utilisés dans l’analyse non-linéaire
Dans Robot, il existe une méthode de résolution du système d’équations non-linéaires : méthode
incrémentale.
Dans la méthode incrémentale, le vecteur du côté droit du système d’équations (vecteur de chargement)
est divisé en n parties égales dites incréments. Un incrément de charge successif est appliqué à la
structure au moment où l’état d’équilibre a été atteint pour l’incrément précédent. La norme pour les forces
non équilibrées est donnée pour chaque pas, ce qui permet de suivre le comportement de la relation
force-déplacement pour la structure.
L’exemple du déroulement du procès non-linéaire dans la méthode incrémentale est représenté sur la
figure ci-dessous qui illustre les grandeurs utilisées lors des calculs non-linéaires.
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chargement
2-ème
incrément de
chargement
1-er
incrément de
chargement
Premier sous-incrément
du déplacement dU0
Itinéraire de l’équilibre
chargement
"non équilibré" dFn
Incrément
de chargement
dF0
itérations
(sous-incréments)
Sous-incrément
du déplacement dUn
Déplacement
Définition d’un cas de l’analyse non-linéaire
L’analyse non-linéaire de la structure peut être définie pour chaque cas de charge statique dans la boîte
de dialogue Options de calculs. Cette boîte de dialogue s’affiche après un clic sur la commande Types
d’analyse, dans le menu Analyse. Afin de définir le cas de charge non-linéaire, dans la boîte de dialogue
Options de calcul, sélectionnez le cas de charge (il sera mis en surbrillance) pour lequel vous voulez
changer le type d’analyse et, ensuite cliquez sur le bouton Définir paramètres. Dans la boîte de dialogue
Paramètres de l’analyse non-linéaire (voir la figure ci-dessous), vous devez sélectionner, pour le cas de
charge donné, l’option Analyse non-linéaire ou Analyse P-Delta et valider les modifications effectuées.
Si vous activez l’option Cas auxiliaire pour le cas de charge donné, celui-ci n’est pas calculé et les
résultats obtenus sont inaccessibles. Pour l’analyse de la statique linéaire, les résultats pour la
combinaison contenant ce cas seront aussi inaccessibles. Dans le cas de l’analyse non-linéaire, le cas
auxiliaire peut être fort utile, si vous ne tenez pas aux résultats pour le cas simple, mais pour la
combinaison des cas. Pour réduire la durée des calculs, vous pouvez désactiver les calculs pour le cas
donné, par contre, la combinaison non-linéaire est toujours calculée comme un cas à part avec la
combinaison des charges.
Le comportement non-linéaire de la structure peut être dû soit à la présence dans la structure d’un
élément comportant une non-linéarité (géométrique ou due au matériau) soit à un rapport non-linéaire
entre les charges et la déformation pour la structure entière (non-linéarité géométrique). Si la structure
contient des éléments non-linéaires (p. ex. câbles, appuis unilatéraux, plasticité du matériau), les calculs
sont automatiquement effectués de façon incrémentielle.
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De plus, vous pouvez activer la non-linéarité géométrique :
•
Analyse non-linéaire - prend en compte les effets de second ordre, c’est-à-dire le changement de la
rigidité en flexion en fonction des efforts axiaux
•
Analyse P-delta - prend en compte les effets de troisième ordre, c’est-à-dire la rigidité perpendiculaire
supplémentaire et les contraintes dues à la déformation.
L’activation de la non-linéarité géométrique permet de prendre en compte les effets réels d’ordre
supérieur et améliore souvent le processus de convergence des calculs des structures contenant les
éléments non-linéaires.
Après un clic sur le bouton Paramètres, le logiciel ouvre la boîte de dialogue présentée sur la figure cidessous. Dans cette boîte de dialogue, vous pouvez définir les paramètres de l’analyse non-linéaire ce
qui permet de contrôler le processus d’itération.
Pour sélectionner un des trois algorithmes de résolution du problème non-linéaire disponibles dans le
logiciel, il faut définir les paramètres suivants pour l’analyse non-linéaire :
pour la méthode des contraintes initiales :
− Mise à jour K après chaque sous-division - DESACTIVE
− Mise à jour K après chaque itération - DESACTIVE
pour la méthode de Newton-Raphson modifiée
− Mise à jour K après chaque sous-division - DESACTIVE
− Mise à jour K après chaque itération - ACTIVE
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pour la méthode de Newton-Raphson complète
− Mise à jour K après chaque sous-division - ACTIVE
− Mise à jour K après chaque itération - ACTIVE.
De plus, vous pouvez utiliser la méthode de modification BFGS (Broyden-Fletcher-Goldforb-Shanno).
L’algorithme de la méthode BFGS modifie la matrice de rigidité lors des calculs. L’utilisation de
l’algorithme « line search » peut améliorer la convergence de la méthode pour certains cas.
De façon générale, on peut affirmer que la solution du problème est la plus rapide si l’on utilise la méthode
des CONTRAINTES INITIALES, les calculs sont les plus longs pour la méthode COMPLETE de
NEWTON-RAPHSON. Cependant, la probabilité d’obtenir la convergence est la plus grande pour la
méthode COMPLETE de NEWTON-RAPHSON et la plus faible pour la méthode des CONTRAINTES
INITIALES.
Le logiciel vérifie la convergence du calcul de façon automatique. L’itération est interrompue au moment
où l’état d’équilibre est atteint. Les incréments des déplacements dUn et les forces non équilibrées dFn
sont alors nulles (c’est-à-dire qu’ils sont inférieurs aux tolérances définies pour les deux grandeurs). De
même, l’itération est interrompue quand la procédure ne converge pas. L’absence de la convergence du
problème peut être interprétée comme un effet numérique dû à la surcharge de la structure. De même,
l’absence de la convergence peut être due à l’instabilité du procès numérique (par exemple dans le cas
ou la charge appliquée serait divisée en un nombre d’incréments peu important). Dans un tel cas, le
nombre d’incréments de chargement peut être agrandi dans le logiciel, normalement cela aide à obtenir la
convergence de la méthode.
Les paramètres ci-dessous influent sur le déroulement des calculs non-linéaires, ils sont disponibles après
un clic sur le bouton Paramètres :
•
nombre d’incréments de la charge est utilisé lors de la division de la charge en sous-divisions.
Pour les structures complexes, pour lesquelles l’influence des effets non-linéaires est importante, les
calculs peuvent ne pas converger se l’analyse est effectuée pour la valeur de la charge appliquée en
un pas. Le nombre d’incréments de la charge influe sur le nombre d’essais de calcul ; plus le nombre
d’incréments est important, plus grande est la probabilité de la convergence des calculs,
•
le nombre d’itérations maximal pour un incrément de la charge est utilisé pour contrôler la procédure
de calculs pendant un incrément de la charge,
•
le nombre admissible de réductions (modifications) de la longueur du pas définit le nombre maximal
de modification automatique des incréments de la charge dans le cas où les calculs ne
convergeraient pas - voir aussi la description du coefficient de réduction de la longueur du pas,
•
coefficient de réduction de la longueur de pas est utilisé pour modifier le nombre d’incréments de la
charge.
C’est une option conditionnelle, utilisée seulement dans le cas où les calculs ne convergeraient pas
pour les paramètres actuels. Si le problème ne converge pas, le logiciel réduit automatiquement la
valeur de l’incrément de la charge (en fonction de la valeur du coefficient donné) et poursuit les
calculs. Cette procédure est répétée jusqu'au moment de l’obtention de la convergence des résultats
ou jusqu’au moment où le nombre admissible de réductions de la longueur du pas aura été atteint
dans la procédure itérative.
Si vous sélectionnez la méthode Arc-length, après un clic sur le bouton Paramètres dans la boîte de
dialogue, les paramètres suivants sont disponibles :
•
numéro d'incréments de la charge
•
nombre d'itérations maximal pour un incrément
•
coefficient multiplicateur de la charge lmax - valeur maximale du paramètre de la charge
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•
numéro du nœud piloté en déplacement, direction de déplacement piloté - les champs dans lesquels
vous devez saisir respectivement : numéro du nœud situé sur la toiture de la structure et direction du
déplacement
•
déplacement maxi autorisé pour le nœud piloté en déplacement Dmax - valeur maximale du
déplacement dans le nœud sélectionné.
La méthode Arc-length est utilisée lors de l'analyse pushover non-linéaire; elle est conseillée quand le
modèle de la structure contient les attributs non-linéaires.
La méthode arc-length (gestion du déplacement) doit être utilisée quand les algorithmes incrémentales de
résolution des équations par la gestion des forces ne sont pas convergeants.
La boîte de dialogue Algorithmes de l'analyse non-linéaires - options contient aussi le bouton Critères
additionnels de l'arrêt de l'analyse. Un clic sur ce bouton ouvre la boîte de dialogue Critères de l'arrêt
de l'analyse.
Dans l'analyse non-linéaire standard, la charge est appliquée à l'aide des incréments dλ = 1.0 / X, où X –
nombre d'incréments de la charge ; de cela, le coefficient de charge maximal possible (λ) que l'on peut
obtenir dans le cas de la convergence des calculs, est égal λmax=1.0.
Les critères additionnels de l'arrêt de l'analyse disponibles dans la boîte de dialogue présentée ci-dessus
permettent d'effectuer l'analyse non-linéaire avec l'incrément du paramètre de charge défini par
l'utilisateur ; le coefficient de charge maximal λmax n'est pas déterminé ou il peu être défini par l'utilisateur.
Dans la boîte de dialogue, les critères de l'arrêt de l'analyse suivants sont disponibles :
1A
Ruine de la structure
1B
Obtention du niveau de coefficient de charge
2A
Plastification
2B
Obtention du degré de plastification
3A
Dépassement du déplacement maximal du noeud quelconque
3B
Dépassement du déplacement maximal du noeud sélectionné.
4A
Atteinte des valeurs des déformations totales
4B
Atteinte des valeurs des déformations plastiques
Vous pouvez définir plus d'un critère de l'arrêt, mais vous ne pouvez sélectionner qu'un seul critère dans
un groupe donné, c'est-à-dire, 1, 2 ou 3. Vous pouvez alors sélectionner, par exemple, 1A, 2A, 3B, mais
la définition 1A, 1B ou 2A, 2B ou 3A, 3B n'est pas permise.
FLAMBEMENT
L’effet du changement de la rigidité de l’élément sous l’influence de l’état des contraintes dans cet
élément peut être aussi pris en compte sous forme de système d’équations linéaires.
L’analyse de flambement recherche l’influence de l’incrément de la charge, quand la rigidité de l’élément
devient plus faible.
Lors de la solution du problème linéaire aux valeurs propres, on définit le coefficient de charge critique
décrivant le niveau de chargement pour lequel la matrice de rigidité devient particulière.
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Le vecteur propre définit la forme du flambement relative à la charge critique appliquée (valeur propre).
Lors de l’analyse de flambement, le logiciel solutionne le problème aux valeurs propres pour la structure
définie, les résultats de l’analyse de flambement sont les suivants :
− nombre de modes de flambement de la structure exigé par l’utilisateur
− efforts critiques, longueurs de flambement
− valeur globale de la charge critique.
ANALYSE DYNAMIQUE
Dans le logiciel, vous pouvez effectuer différents types de calculs dynamiques de la structure. Pour les
analyses dynamiques, on part des mêmes principes que pour les théories statiques, à savoir :
− petites déformations,
− petits déplacements,
− matériau élastique linéaire.
Les masses utilisées dans les calculs dynamiques de la structure peuvent être définies à base des
grandeurs suivantes :
•
poids propre de la structure,
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•
poids propre de la structure et des masses ponctuelles ajoutées,
•
poids provenant des forces - vous pouvez convertir toutes les forces définies préalablement en masse
pouvant être utilisées lors de l’analyse dynamique de la structure. Par exemple, si la structure a été
chargée par des forces extérieures (par exemple par le poids propre), les poids calculés à base des
ces forces peuvent être pris en compte dans les calculs dynamiques de la structure.
Analyse modale
Lors de l’analyse modale de la structure, on calcule toutes les grandeurs de base décrivant les modes
propres de la structure, c’est-à-dire les valeurs propres et les vecteurs propres de la structure, coefficients
de participations et les masses participantes.
Le nombre de modes calculés lors de l’analyse modale de la structure peut être défini directement par
l’utilisateur ou bien il peut être défini à la suite de la définition du domaine des valeurs de certaines
grandeurs décrivant les vibrations propres de la structure.
Si aucune charge extérieure n’a été appliquée, le principe de l’analyse modale suivant lequel Q(t) = Q
sin(ωt) entraîne les équations linéaires des vibrations propres de la structure ( K0 - ω2 M ) Q = 0.
Analyse harmonique
Si vous voulez effectuer l’analyse harmonique de la structure, vous devez définir la géométrie de la
structure et les charges appliquées comme c’est le cas pour l’analyse statique linéaire. Dans l’analyse
harmonique, les forces appliquées sont interprétées comme amplitudes des forces d’excitation. Leur
fréquence, angle de phase et période sont définis par l’utilisateur.
Si des forces harmoniques sous forme F(t) = F sin(θt) ont été appliquées à la structure, la résolution du
système d’équations ( K0 - θ2 M ) Q = F effectuée lors de l’analyse harmonique donne l’amplitude des
déplacements, efforts internes et réactions.
Analyse spectrale
En addition aux résultats obtenus pour l’analyse modale, après l’analyse spectrale, on obtient les
paramètres supplémentaires suivants pour chaque mode propre dynamique :
−
−
−
−
coefficients de participation spectrale,
valeur du spectre de l’excitation d’accélération,
coefficients modaux,
déplacements, efforts internes, réactions et combinaisons de vibrations.
Analyse sismique
En addition aux résultats obtenus pour l’analyse modale, après l’analyse sismique, on obtient les
paramètres supplémentaires suivants pour chaque mode propre dynamique :
− coefficients de participation sismique,
− valeur du spectre de l’excitation sismique,
− coefficients modaux,
− déplacements, efforts internes, réactions et combinaisons de vibrations.
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Analyse temporelle
L'analyse temporelle est une analyse qui permet d'obtenir la réponse de la structure à une excitation
imposée dans un intervalle de temps déterminé (contrairement aux autres analyses disponibles dans
Robot qui donnent le résultats à l'instant 0).
L'analyse temporelle consiste à trouver la solution de l'équation de la variable de temps “t” suivante :
M * a(t) + C * v(t) + K * d(t) = F(t)
avec les valeurs initiales connues d(0)=d0 et v(0)=v0,
où :
M
- matrice des masses
K
- matrice de rigidité
C=α*M+ β*K
- matrice d'amortissement
α
- coefficient multiplicateur donné par l'utilisateur
β
- coefficient multiplicateur donné par l'utilisateur
d
- vecteur déplacements
v
- vecteur vitesse
a
- vecteur accélérations
F
- vecteur charges.
Toutes les expressions contenant le paramètre (t) dépendent du temps.
Pour résoudre l'équation présentée ci-dessus, on utilise la méthode de Newmark, la méthode de HHT
(Hilber-Hughes-Taylor) ou la méthode de décomposition. La méthode de Newmark fait partie du groupe
d'algorithmes qui sont inconditionnellement convergents, si les paramètres de la méthode sont pris d'une
façon appropriée. La méthode consistant à déterminer les valeurs de déplacement et de vitesse pour le
pas d'intégration suivant consiste à résoudre les équations suivantes :
d(n+1) = d(n) + Dt * v(n) +
Dt 2
* [(1-2 β ) * a(n) + 2 β * a(n+1)]
2
v(n+1) = v(n) + Dt * [(1- γ ) * a(n) +
Les termes
β
et
γ
γ * a(n+1)].
sont des paramètres de contrôle de convergence et de précision de la méthode.
−
−
La convergence inconditionnelle est assurée pour 0.5 ≤ γ ≤ 2 β .
Dans le logiciel, les valeurs des paramètres suivantes sont admises : β = 0.25 i γ = 0.5. Il est possible
de changer ces valeurs, mais uniquement en cas d’utilisation de l’analyse temporelle linéaire, si la
méthode de Newmark ou de Newmark (d’accélération) est utilisée. La modification de ces valeurs
(paramètres TransBêta et TransGamma) est possible dans le fichier de préférences *.COV sauvegardé
dans le répertoire CFGUSR ; pour que les calculs soient effectués pour d’autres valeurs des paramètres
β et γ , il faut modifier ces paramètres TransBêta et TransGamma dans le fichier *.COV, et ensuite,
charger ce fichier de préférences dans le programme Robot.
La méthode de Newmark est conseillée dans le cas des instants courts, quand la structure est sollicitée
par les charges concentrées (les charges sont réparties sur des petits carrés). De telles charges
entraînent le mouvement qui exigera une quantité importante de formes propres à le décrire. De ce fait, la
méthode de Newmark sera plus effective que la méthode de décomposition modale pour ce type de
problèmes. La méthode de Newmark utilise les équations d'analyse temporelle de base sans effectuer
aucune simplification. La précision de la résolution obtenue dépend de la précision d'intégration
numérique de l'analyse temporelle, et pour les paramètres sélectionnés α, β, elle est définie par la valeur
de l'intervalle de temps. Cette méthode n'exige pas la résolution du problème propre pour déterminer les
valeurs et les vecteurs propres. Pour les longs instants, cette méthode demande trop de temps parce qu'il
faut effectuer les calculs pour une grande quantité de pas de temps avec la précision demandée.
Dans la méthode Hliber-Hughes-Taylor (HHT) l’équation temporelle prend la forme suivante :
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page : 189
où :
α ∈ [-1/3, 0]
La méthode simple pour obtenir la résolution est la méthode de décomposition modale, basée sur la
représentation du mouvement de la structure en tant que superposition du mouvement pour les formes
non conjuguées. De ce fait, cette méthode demande de déterminer les valeurs et les vecteurs propres.
Pour cet effet, il est conseillé d'utiliser la méthode de Lanczos. Il faudrait aussi effectuer la vérification de
Sturm. La méthode de décomposition modale utilise les équations réduites non conjuguées.
L'analyse temporelle (sans amortissement) peut être exprimée par la formule suivante :
r
r r
&&
MX + KX = P(t) ,
(1)
où :
Ng
r
r
P(t) = ∑Pkϕk (t)
k =1
, Ng - nombre de “groupes de charge”,
ϕk (t) - historique de temps pour le k-ème groupe de charge.
m
r
r
X(t) = ∑qi (t)Vi
(2)
i =1
A la suite de l'insertion de l'équation (2) dans l'équation (1) et après la prise en compte de l'amortissement
modal et des conditions d'orthogonalité
(V , MV ) = δ (V , KV ) = ω δ
r
r
i
j
i, j ,
r
r
i
j
2
i i, j
on obtient :
Ng
&i + ω q = ∑ pki (t)
q&&i + 2ξω
i iq
2
i i
où :
, i= 1,2,…,m
k =1
r r
pki (t) = ( Pk ,Vi )ϕk (t) , ξi
- paramètres de l'amortissement modal,
ωi - fréquence pour le i-ème mode.
Chacune des équations d'analyse temporelle est résolue de façon numérique avec une approximation au
deuxième ordre. Le vecteur final de déplacement
obtenu après la saisie de
r
X(t )
pour les instants définis
qi ( t ∗ ) , i=1,2,…,m dans les équations (2).
t ∗ = t1 , t2 ,..., ts
est
Il faut se rendre compte des différences entre les types d'analyse décrits dans ce chapitre, disponibles
dans le logiciel. Nous allons donner les différences pertinentes entre les types d'analyses similaires : la
différence entre l'analyse des charges roulantes et l'analyse temporelle est due au fait que le premier type
ne prend pas en compte les effets dynamiques; par contre la différence entre l'analyse harmonique et
l'analyse temporelle est due au fait que le premier type d'analyse montre la réponse de la structure
uniquement en forme d'amplitudes et non en fonction du temps.
La spécification ci-dessous présente les possibilités et les limites de l'analyse temporelle :
•
Les types de structures et de charges sont les mêmes que pour l'analyse linéaire.
•
La fonction de variation des charges peut être définie pour un cas statique quelconque, excepté le cas
de charges roulantes (pour modéliser en dynamique l'influence de la charge roulante, il faut définir les
positions successives du convoi pour les cas séparés et utiliser les fonctions temporelles avec le
déplacement de phase correspondant au mouvement du convoi).
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•
Les options supplémentaires de modélisation, accessibles dans la statique linéaire (comme
relâchements, liaisons élastiques, liaisons rigides, etc.) peuvent être également utilisées dans
l'analyse temporelle.
•
Les composantes des cas d'analyse temporelle peuvent être utilisées dans les combinaisons après la
génération d'un cas supplémentaire contenant les résultats de l'analyse pour la composante donnée.
•
L’analyse permet de prendre des déplacements initiaux à partir du cas de charge sélectionné, en
admettant en même temps les valeurs nulles des vitesses et des accélérations initiales.
•
L'analyse temporelle peut être résolue uniquement à l'aide de la méthode de décomposition modale,
de ce fait, il est nécessaire d'effectuer préalablement l'analyse modale
•
Afin de définir la variation temporelle des charges issues d'un cas donné, une seule fonction
temporelle peut être utilisée; pourtant, il est possible de composer (additionner) les fonctions
temporelles.
Afin d'obtenir les résultats satisfaisants pour le cas d'analyse temporelle, vous devez effectuer l'analyse
itérative avec les calculs multiples pour les différents paramètres du cas. Cela signifie qu'il faut effectuer
de nouveau l'analyse modale ce qui est inutile. Pour les grandes structures, l'analyse modale peut
prendre du temps, sans prendre en compte le cas d'analyse temporelle. De ce fait, le besoin s'impose de
sélectionner les cas pour les calculs ou d'indiquer l'analyse modale en tant que calculée. Cela peut être
aussi utile pour les analyses sismiques.
L’analyse temporelle non-linéaire permet d’obtenir la réponse de la structure dans laquelle vous avez
défini des éléments non-linéaires quelconques. L’analyse temporelle consiste à résoudre l’équation de la
fonction du temps “t” :
M * a(t) + C * v(t) + N (d(t)) = F(t)
les valeurs initiales d(0)=d0 i v(0)=v0 étant connues
où :
M
- matrice de masses
K
- matrice de rigidité
C=a*M+ b*K
- matrice d’amortissement
N
- vecteur d’efforts internes lié au vecteur de déplacement par la liaison nonlinéaire d
a
- multiplicateur donné par l’utilisateur
b
- multiplicateur donné par l’utilisateur
d
- vecteur de déplacements
v
- vecteur de vitesse
a
- vecteur d’accélération
F
- vecteur de charges.
n
Le vecteur de charge est pris comme F
ext
(t ) = ∑ Piϕ i (t ) , où n - nombre de composantes des forces,
i =1
Pi - i-ème composante de la force, - i-ème fonction dépendant du temps. L’excitation peut être est définie
comme F
ext
(t ) = − MI dir ϕ&&g (t ) , où Idir est le vecteur de direction (dir = x, y, z) et ϕ&&g (t ) est
l’accélérogramme..
ATTENTION : La simplification suivante est prise : C = b M. Pour la plupart des problèmes, il est possible
de prendre la matrice de masses M en tant que diagonale ; cela accélère les calculs de
façon importante.
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Pour la résolution du problème de l’analyse non-linéaire nous utilisons l’approche predictor-corrector (voir
Hughes T.R.J., Belytschko T. Course notes for nonlinear finite element analysis. September, 4-8, 1995).
Analyse Pushover
L'analyse pushover est une analyse statique non-linéaire de la structure permettant de présenter de façon
simplifiée le comportement de la structure sous l'effet de différentes types de charges dues au
tremblement de terre.
Dans la présente version du logiciel, les contraintes suivantes ont été introduites :
•
toutes les propriétés non-linéaires qui définissent l'endommagement éventuel de la structure sous
l'effet des forces dues au tremblement de terre sont données dans les rotules plastiques. Les autres
types de non-linéarités (forces longitudinales, analyse P-Delta, barres en traction/compression seule,
etc.) peuvent être pris en compte avec les rotules non-linéaires, mais ils n'ont pas de rôle important
dans le comportement de la structure lors de l'analyse pushover
•
les rotules non-linéaires peuvent être utilisées uniquement dans les structures de type portique
(barres) ; elles ne sont pas prises en compte dans les éléments de structure comme : plaques,
coques, solides. Ces types de structures utilisent respectivement les éléments finis surfaciques ou
volumiques
•
les rotules non-linéaires sont traitées en tant que liaisons non-linéaires indépendants pour chaque
degré de liberté dans le nœud sélectionné ; l'interaction entre différents degrés de liberté est négligée
•
la position de la rotule non-linéaire est définie par l'utilisateur.
L'analyse pushover se compose de quelques étapes présentées ci-dessous :
•
définition des rotules plastiques dans le modèle de calcul de la structure
•
affectation des propriétés non-linéaires aux rotules (diagrammes force-déplacement ou momentrotation)
•
analyse modale de la structure pour définir un seul mode propre
•
définition du jeu de forces transversales (ces forces dépendent du type de matrice de masse utilisée
dans l'analyse modale)
•
définition du nœud de contrôle et de la direction et valeur du déplacement admissible
•
définition des paramètres de l'analyse non-linéaire
•
lancement de l'analyse non-linéaire ; le résultat de cette analyse est une courbe d'équilibre V = V(D),
où les efforts tranchants sont définis en tant que sommes de réactions pour la direction donnée dues
au jeu de forces transversales
•
définition de la courbe de résistance S a
cap
= S acap ( S d ) , où S acap est une accélération spectrale, et Sd
est un déplacement spectral
•
lissage de la courbe de résistance
•
définition (analyse pas-à-pas) du point d'exploitation.
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ANALYSE HARMONIQUE DANS LE DOMAINE FREQUENCE (FRF)
L’analyse FRF est un type d’analyse de la structure qui consiste à un examen séquentiel de l’analyse
harmonique pour les valeurs successives dans l’intervalle voulu.
L’analyse harmonique dans le domaine de fréquence est nécessaire pendant l’analyse de la susceptibilité
de la structure aux vibrations. Le but de cette analyse est d’atteindre la Fonction de réponse en fréquence
(FRF) pour le nœud sélectionné du modèle. La fonction de réponse en fréquence exprime la réponse de
la structure aux vibrations harmoniques imposées dans le domaine de fréquence. L’allure de la fonction
indique pour quelle fréquence les vibrations ont une influence maximale sur la structure. L’analyse
temporelle pour la fréquence critique sélectionnée peut être la suite de ce type d’analyse.
EXCITATION DYNAMIQUE PAR MOUVEMENT PIETON (FOOTFALL)
L’analyse Footfall est un type d’analyse de la structure permettant d’étudier l’influence des pas des
piétons (interprétés comme une force harmonique dans un certain intervalle de fréquences) sur les
vibrations de la structure.
L’analyse consiste à déterminer une réponse verticale (coefficient de réponse, accélération, vitesse,
déplacement) dans les nœuds de la structure causée par une charge due à la force harmonique
appliquée aux nœuds.
Il existe deux approches pour étudier les effets de l’analyse Footfall:
1. la réponse est examinée dans le même nœud auquel est appliquée la force (simplifié - en anglais
self excitation)
2. la réponse est examinée dans un nœud quelconque pour l’influence de la force appliquée à un
autre nœud (complet - en anglais self excitation).
ANALYSE ELASTO-PLASTIQUE DES BARRES
L’analyse élasto-plastique permet de prendre en compte la non-linéarité du matériau. Il faut ajouter que
pour la non-linéarité admise du matériau, le changement de la rigidité du matériau due aux facteurs
externes, comme température, les problèmes rhéologiques, n’est prise en compte (changement des
caractéristiques du matériau dans le temps).
Au-dessous, nous présentons les principes de base de l’analyse élasto-plastique dans le logiciel Robot :
•
l’option fonctionne autant pour les structures planes (portiques 2D, grillage) que pour les structures
spatiales
•
uniquement les contraintes normales dues aux forces longitudinales et au moment fléchissant sont
prises en compte (les contraintes de cisaillement dues aux forces transversales et au moment de
torsion ne sont pas prises en compte)
•
analyse élasto-plastique est effectuée sur les barres sélectionnées par l’utilisateur ; on admet que le
type d’analyse n’est pas changé globalement pour la structure entière, parce que l’analyse de ce type
prend beaucoup de temps et, de plus, il est nécessaire de définir les conditions locales pour la barre
(division de la barre ou de la section, modèle du matériau)
•
l’analyse élasto-plastique est effectuée uniquement pour les barres de la structure.
Dans la présente version du logiciel, pour l’analyse élasto-plastique, les principes de fonctionnement
suivants ont été admis :
•
analyse au niveau de l’élément : ajout des degrés de liberté globaux
Les barres sont divisée en éléments de calcul plus petits. Les nœuds et éléments supplémentaires
sont invisible pour l’utilisateur. Le mode de division automatique peut être défini à l’aide de l’option
Longueur max de l’élément disponible dans la boîte de dialogue Options de calcul (onglet Modèle de
la structure). L’utilisateur peut également définir la valeur du paramètre de division à l’aide de l’option
Division des éléments dans l’analyse élasto-plastique disponible dans la boîte de dialogue
Préférences de l’affaire (options de l’analyse non-linéaire). Pour chaque élément, les calculs de
l’état des contraintes sont effectués dans trois points (pour cela, le logiciel utilise la quadrature de
Gauss de troisième degré).
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page : 193
•
analyse au niveau de la section : utilisation des couches, le matériau uniforme pour toute la section
La section est divisée en couches (fibres) : dans la section à flexion composée, nous allons parler des
zones. Dans chaque zone, le logiciel vérifie l’état des contraintes suivant le modèle défini. Les forces
dans l’axe de la barre sont les résultats de l’opération d’intégration des forces dans toutes les zones
de la section.
Dans chaque zone de la division de la section, il faut définir les paramètres suivants : coordonnées
(yi, zi) du centre de gravité de la zone dans le repère central de la section, aire de la section, matériau
Mi affecté à la zone, où i est le numéro de la zone (i=1,…, N).
L’analyse est effectuée de la façon suivante : dans chaque incrément de la charge, le logiciel calcule
les incréments des déplacements dans les points de division de la barre. Ensuite, à partir des
déplacements, le logiciel calcule les déformations dans les points de la section. A la base de la
fonction définissant le modèle du matériau, le logiciel calcule pour la zone donnée, les contraintes
dans chaque point en fonction des déformations actuelles. Ensuite, à partir des déformations, le
logiciel détermine les efforts internes. A la fin, le logiciel effectue la sommation (intégration) des efforts
internes dans tous les points (zones) de façon à obtenir les forces sectionnelles dans la barre.
•
modèle du matériau : élasto-plastique parfait ou élasto-plastique par écrouissage : le comportement
du matériau élastique et linéaire dans le domaine plastique linéaire par écrouissage ; le modèle est
généré à la base des données pour le matériau : module d’Young (E) et limite de plasticité (Re).
Vous devez également définir le mode de déchargement. Il définit le comportement du matériau après le
dépassement du point de plasticité lors du déchargement, quand les déformations diminuent (gradient de
déformations négatif). Quatre types de comportement du matériau sont disponibles (voir la figure cidessous) : élastique, plastique, endommagement et mixte.
Les résultats de l’analyse élasto-plastique des barres :
Flèches
Lors de l’analyse élasto-plastique, les flèches sont calculées directement à l’intérieur de la barre. Vous
pouvez obtenir les valeurs des déplacements et les rotations des nœuds dans la division intérieure de la
barre. Afin d’obtenir les flèches dans un point quelconque de la barre, l’interpolation linéaire entre les
points de la division interne a été introduite.
Efforts internes
Les efforts internes dans la barre sont calculés de la même façon que pour l’analyse linéaire. Les efforts
internes dans un point quelconque de la barre sont calculés à la base des efforts et des moments dans le
nœud initial, et des chargements sur la longueur de la barre.
Un autre algorithme est utilisé pour l’analyse P-delta. Les efforts internes dans la barre prennent en
compte l’effet de l’excentrement dû à la flexion de la barre. Les flèches de la barre sont obtenues dans les
points de division interne de la barre.
Contraintes
Dans l’analyse élasto-plastique, les contraintes normales dans la section ne sont pas réparties de façon
linéaire ; elles sont calculées indépendamment dans chaque zone de division. Certaines zones se
trouvent dans le domaine plastique, tandis que les autres restent toujours dans le domaine élastique des
contraintes. De ce fait, il n’est pas possible de définir de façon univoque l’état des contraintes sur la
longueur de la barre.
Le tableau contient les valeurs minimales et maximales des contraintes dans la section. Pour les sections
à caractéristique élasto-plastique, les contraintes dues à la flexion et à l’effort axial ne sont pas
disponibles séparément.
Dans le module Analyse des contrantes, l’analyse détaillée des contraintes dans la section des barres
élasto-plastiques n’est pas possible.
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4.2.1.
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Tableau des résultats de l’analyse dynamique
Une fois l’analyse dynamique de la structure effectuée, on obtient les résultats suivants présentés dans le
tableau des résultats de l’analyse dynamique :
• valeur propre
• vecteurs propres
• fréquence
• pulsation
• période
• précision - l’exactitude des calculs déterminée à la fin des calculs pour chaque méthode utilisée dans
le programme
• amortissement - l’amortissement pour le mode examiné
• énergie - l’énergie potentielle liée à la structure déformée pour la structure étudié
• coefficient de participation moyen - le coefficient moyen des valeurs de la participation spectrale sur
chaque direction (somme des valeurs absolues ou racine de somme de carrées)
• sommes les masses
• coefficients spectraux.
4.3. Définition d’un nouveau cas ou modification du type
d’analyse
Après la sélection de la commande Analyse/Types d’analyse ou un clic sur l’icône
, le logiciel affiche
la boîte de dialogue représentée sur la figure ci-dessous. La liste affichée dans l’onglet Types d’analyse
de cette boîte de dialogue spécifie tous les cas de charges définis pour la structure actuelle.
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Dans cette boîte de dialogue vous pouvez définir un nouveau cas ou modifier le type d’analyse pour le
cas de charge spécifique sélectionné.
Afin de modifier le type d’analyse donné, vous devez sélectionner le cas de charge voulu et cliquer sur le
bouton Changer type analyse, le logiciel affichera alors la boîte de dialogue représentée ci-dessous,
dans laquelle vous devez définir le nouveau type d’analyse.
Après la sélection du type d’analyse, une boîte de dialogue auxiliaire sera affichée dans laquelle vous
pourrez définir les paramètres du type d’analyse sélectionné. Le nouveau type d’analyse de la structure
sera présenté dans la boîte de dialogue Options de calcul dans la colonne Type d’analyse.
Afin de définir un nouveau cas, dans la fenêtre Options de calcul cliquez sur le bouton Nouveau, le
logiciel affichera la boîte de dialogue représentée sur la figure ci-après ; dans cette boîte de dialogue vous
devez définir le nouveau type d’analyse. Après la sélection du type d’analyse, une boîte de dialogue
auxiliaire sera affichée dans laquelle vous pourrez définir les paramètres du type d’analyse sélectionné.
Le nouveau type d’analyse de la structure sera présenté dans la boîte de dialogue Options de calcul
dans la colonne Type d’analyse.
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Pour effectuer les opérations sur plusieurs cas, vous disposez de la liste et des boutons appropriés. Pour
saisir la liste de cas, vous pouvez le faire manuellement dans le champ Liste de cas ou par un clic sur le
bouton (...) qui ouvre la boîte de dialogue Sélection dans laquelle vous pouvez sélectionner les cas
voulus. Les opérations sur la sélection de cas sont effectuées à l’aide des boutons suivants :
•
Définir paramètres – permet de définir les paramètres de l’algorithme des calculs de l’analyse nonlinéaire et de flambement
•
Changer type d’analyse – permet de changer le type de cas en cas auxiliaire, non-linéaire ou de
flambement et de définir les paramètres de calcul
•
Supprimer – supprime les cas sélectionnés dans la liste.
ATTENTION : Les opérations de définition des paramètres et du type d’analyse pour la liste ne
concernent pas les cas des analyses dynamiques, c’est-à-dire, de l’analyse modale,
sismique, spectrale, harmonique ou temporelle.
A titre d’exemple, le mode de définition d’un cas de l’analyse temporelle sera présenté.
Après la définition de l’analyse modale pour la structure et après la sélection de l’option Analyse
temporelle dans la boîte de dialogue représentée ci-dessus, le logiciel ouvre la boîte de dialogue Analyse
temporelle dans laquelle vous pouvez définir les paramètres de l’analyse temporelle.
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page : 197
Dans la boîte de dialogue Analyse temporelle, vous trouverez les paramètres suivants :
•
la partie supérieure de la boîte de dialogue contient le champ d'édition Cas dans lequel vous pouvez
saisir le nom du cas
•
la zone Méthode permet de sélectionner la méthode de résolution de l'analyse temporelle ; par défaut,
la méthode de décomposition modale est sélectionnée ; cette zone contient aussi le bouton
Amortissement, un clic sur ce bouton ouvre la boîte de dialogue de définition des valeurs de
l’amortissement pour chaque mode propre pour la méthode de Décomposition modale ou des
coefficients de Rayleigh en cas de méthodes de Newmark et de Hilber-Hughes-Taylor (HHT). Quant à
la méthode HHT, la définition du coefficient α est nécessaire ;
•
champs d'édition compris dans la zone Temps :
− Pas d'enregistrement - pas de la variable temporelle pour laquelle l'enregistrement des résultats
est effectué,
− Division - nombre de divisions temporelles du pas d'enregistrement, pour lequel la résolution de la
méthode est effectuée,
− Fin - valeur finale de la variable temporelle pour laquelle l'analyse est effectuée.
Si vous avez sélectionné une autre méthode que celle de décomposition modale, le champ Division
est renseigné par le nombre de division du pas de temps (pas d’enregistrement), afin de pouvoir
déterminer le pas d’intégration. Le pas d’intégration est égale à Pas d’enregistrement / Division. Dans
le cas où la valeur de la division est égale à 1, le pas d’enregistrement est le même que le pas
d’intégration.
Si vous avez sélectionné la méthode de la décomposition modale (analyse temporelle linéaire),
l’algorithme définit pour chaque mode la valeur maximale du pas d’intégration égal à la valeur de la
période divisé par 20 (une telle opération est effectuée pour assurer la stabilité et la précision des
résultats). La valeur du pas ainsi obtenue est divisée par la valeur de la division ; la valeur obtenue (p.
ex. step_1) est comparée au pas d’enregistrement des résultats. Parmi ces deux valeurs, le logiciel
prend la valeur inférieure en tant que pas d’intégration (c’est-à-dire step_1 et pas d’enregistrement).
L’attention est attirée sur le fait que si la première valeur doit être utilisée (c’est-à-dire step_1) dans
les calculs, elle est modifiée de façon à ce que le pas d’enregistrement soit le multiple de cette
grandeur.
•
liste déroulante des cas statiques simples accessibles et des masses dans les directions X, Y ou Z
•
liste déroulante des fonctions du temps définies et l'aperçu du diagramme de la fonction sélectionnée
•
champ d'édition Facteur
•
champ Shift
•
bouton Définition de la fonction
La définition de la fonction du temps peut être effectuée de deux manières :
•
par la saisie de la valeur du point temporel T [s] et de la valeur sans dimension de la fonction F(T)
dans les champs d'édition correspondants, en appuyant chaque fois le bouton Ajouter; les points
successifs de la fonction sont insérés sur la liste et définissent l'évolution de la fonction
•
par un clic sur le bouton Ajouter expression ; un clic sur ce bouton ouvre la boîte de dialogue dans
laquelle vous pouvez définir l'évolution de la fonction à l'aide des expressions mathématiques
(addition, soustraction, multiplication, division, fonctions trigonométriques, élévation à la puissance,
racine carrée).
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•
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tableau contenant les colonnes suivantes : cas - fonction - coefficient - shift, où :
− Cas définit le numéro du cas sélectionné ou la direction des masses,
− Fonction désigne le nom de la fonction de temps sélectionnée pour un cas donné,
− Coefficient - coefficient multiplicateur de la valeur de fonction de temps pour un cas donné, la
valeur par défaut du coefficient égale à 1.0,
− Shift - déphasage de la fonction de temps pour un cas donné, la valeur par défaut égale à 0.0.
La boîte de dialogue Options de calcul contient cinq autres onglets ;
− Modèle de structure
− Masses
− Signe de la combinaison
− Résultats - filtres
− Déformation de flambement.
Dans l’onglet Modèle de structure, la zone Génération des nœuds regroupe trois options :
•
Générer les nœuds dans les points d’intersection des barres obliques
•
Générer les nœuds dans les points d’intersection des barres verticales/horizontales
•
Générer les nœuds dans les points d’intersection des barres avec éléments finis
De plus, cette zone contient deux options :
•
liste de barres qui ne seront pas prises en compte lors de la génération des nœuds dans les points
d’intersection.
•
liste d'objets qui ne seront pas pris en compte lors de la génération du modèle de structure.
La définition du cas initial pour l’analyse non-linéaire permet de prendre en compte les résultats du
premier cas comme cas initial, de l’état initial des charges, des déplacements et des contraintes pour les
cas sélectionnés de l’analyse. Pour activer la prise en compte du cas initial, il faut cocher l’option Utiliser
le premier cas comme initial pour les cas non-linéaires.
Il faut ajouter que le cas initial est toujours le premier cas sur la liste, suivant la numérotation définie par
l’utilisateur (ATTENTION : le cas d’analyse modale ne peut pas être le cas initial). Si le cas initial est un
cas auxiliaire, il sera calculé quand même.
Le cas initial associé aux cas auxiliaires et aux combinaisons n’est pas pris en compte dans les
combinaisons définies à l’aide de ces cas ou combinaisons ; par contre, si le cas non-linéaire associé au
cas initial est utilisé dans la combinaison, le cas initial apparaît dans la combinaison.
Si la combinaison est associée au cas initial, les résultats de l’analyse non-linéaire de ce cas sont
considérés comme état initial pour l’analyse ultérieure. Les charges pour lesquelles l’analyse ultérieure est
effectuée ne contiennent plus de composantes du cas initial, excepté la situation où il apparaît en tant que
composante d’une combinaison ; en ce cas, seule la partie des charges qui n’a pas été prise en compte
dans la première étape de l’analyse est considérée (elle résulte de la différence entre la valeur du
coefficient utilisé et 1.0).
Si la structure contient les éléments de type câble, le premier cas est toujours considéré comme cas initial
pour tous les autres cas, indépendamment si l’option Utiliser le premier cas comme initial pour les cas
non-linéaires a été activée ou pas. Le cas initial pour les éléments de type câble est considéré comme cas
de montage servant à la précontrainte des câbles.
Dans le champ Liste de cas, il faut saisir les numéros des cas pour lesquels le logiciel prend en compte
l’état du cas initial. La liste de cas peut être remplie à l’aide de la boîte de dialogue Sélection qui s’ouvre
après un clic sur le bouton (...).
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page : 199
Le cas initial doit être appliqué aux cas et aux combinaisons de l’analyse non-linéaire. Pour l’analyse
linéaire, il est négligé ; en cas d’analyse linéaire, il faut prendre en compte ce cas dans la combinaison de
cas ordinaire.
Le cas initial n’est pas prise en compte pour les types de cas suivants :
- analyse statique linéaire des cas simples et des combinaisons
- analyse temporelle
- analyse dynamique, c’est-à-dire modale, sismique, spectrale et harmonique.
Le cas initial peut être prise en compte dans la combinaison non-linéaire des cas ; il est prise en compte
automatiquement, si à moins une des composantes de la combinaison contienne le cas initial. Cela ne se
rapporte pas à la situation où la composante de la combinaison est un cas auxiliaire ou une autre
combinaison avec le cas initial affecté.
Dans la zone Tolérance pour la génération du modèle de la structure, vous pouvez définir le paramètre
déterminant la tolérance de la définition de la structure. Après un clic sur le bouton Calculer la tolérance,
le logiciel calcule la précision de la définition de la structure (par défaut, la valeur de 1 mm est prise, si la
valeur calculée est inférieure à 1mm, la valeur calculée est affichée).Par défaut le logiciel prend la valeur
de la tolérance égale à 1mm, mais vous pouvez définir une nouvelle valeur de la tolérance utilisateur.
Un clic sur le bouton Génération du modèle de calcul entraîne la génération du modèle de la structure.
Le logiciel générera les éléments finis linéiques ou surfaciques de même que les intersections des barres
et celles des barres et des éléments finis surfaciques conformément aux options définies dans cette boîte
de dialogue.
Les options disponibles dans le troisième onglet de la boîte de dialogue Options de calcul servent à
effectuer la conversion de cas de charge statiques en masses utilisées lors des calculs en dynamique.
Cette option vous permet d’effectuer une conversion des charges en masse pour éviter la définition
séparée des charges (pour les calculs en statique) et des masses (pour les calculs en dynamique), il n’est
plus nécessaire d’effectuer cette double définition.
A base des charges statiques définies, vous pouvez générer les masses utilisées lors des calculs en
dynamique.
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Pour convertir les charges statiques en masse, vous devez effectuer les opérations suivantes :
•
sélectionnez les cas de charge pour lesquels la conversion des charges en masse sera effectuée
(vous devez saisir les numéros des cas de charge, la direction de la conversion et le coefficient
multiplicateur de la valeur de la charge statique)
•
définissez l’ensemble des directions du repère global (X, Y et Z) sur lesquelles les masses seront
actives
•
sélectionnez le cas dynamique qui utilisera les masses générées à base des charges statiques ;
après la sélection de l’option Masse globale dans la liste Ajouter la masse à, les masses obtenues à
la suite de la conversion seront prises en compte dans tous les cas de l’analyse en dynamique de la
structure.
•
cliquez sur le bouton Ajouter.
A droite du bouton Ajouter, deux autres boutons sont disponibles :
•
Supprimer - supprime le cas de charge sélectionné dans la liste des cas de charge à convertir en
masse
•
Modifier - modifie les paramètres du cas de charge sélectionné dans la liste des cas de charge à
convertir en masse.
Lors de la conversion des charges en masse, le type de charge est conservé. Autrement dit, les charges
ponctuelles sont converties de façon automatique en masses ponctuelles, les charges reparties sont
converties en masses reparties, les moments sont repartis en masses rotatives.
Les masses converties peuvent être consultées dans le tableau des masses qui est lancée par un clic sur
l'option du menu : Chargements /Tableau - masses. Les valeurs des masses sont présentées dans le
tableau en tant que valeurs des poids (on utilise l’accélération de la pesanteur). A la différence des
masses définies par l'utilisateur, les masses générées par le processus de conversion sont marquées
dans le tableau par le symbole CNV dans le champ MEMO. Le symbole informe également sur la
provenance de la masse pour la procédure de conversion.
ATTENTION : Dans les cas des structures de type coque, la conversion des charges par pression
hydrostatique en masses n’est pas possible.
Le tableau Masses ajoutées, onglet Conversion des charges, présente les données concernant les
masses (ces données ne sont pas éditable, mais elles peuvent être imprimées). La signification des
colonnes spécifiques est la suivante :
•
Cas converti - le numéro et le nom du cas converti
•
Direction de la conversion - conformément à la direction sélectionnée X+ / Y+ / Z+ / X- / Y- / Z-
•
Coefficient – le coefficient sans unité
•
Direction de la masse - X, Y ou Z
•
Cas - le numéro du cas modal en quel nous effectuons la converion ou dynamique pour tous les cas.
Les options disponibles dans le quatrième onglet de la boîte de dialogue Options de calcul servent à
définir le signe de la combinaison générée pour les cas sismiques ou spectraux.
Dans cet onglet, on définit le cas d’analyse sismique ou spectrale et le mode dominant (numéro du mode
dominant dans la définition du signe de la combinaison).
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Si vous ne sélectionnez pas de mode dominant (c’est-à-dire que le numéro « 0 » est affiché), le logiciel
prendra le signe de la combinaison tel qu’il a été calculé suivant la formule de combinaison CQC ou
SRSS.
Dans la partie inférieure de la boîte de dialogue, vous pouvez sélectionner le type par défaut pour le calcul
de la combinaison sismique :
•
CQC - Complete Quadratic Combination
•
SRSS - Square Root of Sums of Squares
•
10% double sum
•
2SM - double sum.
Les formules permettant de déterminer la combinaison quadratique signée RQ pour les directions H1, H2
et V :
où :
RH1 – la réponse quadratique de la grandeur calculée de toutes les réponses modales du cas sismique ou
spectral pour la première direction horizontale
RH2 – la réponse quadratique de la grandeur calculée de toutes les réponses modales du cas sismique ou
spectral pour la deuxième direction horizontale
RV – la réponse quadratique de la grandeur calculée de toutes les réponses modales du cas sismique ou
spectral pour la première direction verticale
Rx, Ry, Rz – les coefficients définis comme pour la combinaison quadratique dans la boîte de dialogue
Définition de la direction.
L’onglet Résultats – filtres est le cinquième onglet dans la boîte de dialogue Options de calcul. Les
options disponibles dans la boîte de dialogue présentée ci-dessous servent à effectuer la sélection
globale des résultats obtenus pour les nœuds, barres, etc. définis dans la structure :
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Dans cette boîte de dialogue, vous trouverez les champs d'édition suivants :
−
−
−
−
−
liste de cas
liste de nœuds
liste de barres
liste de panneaux/objets
liste d'éléments finis
Dans ces champs d'édition vous pouvez saisir les numéros de cas, nœuds, barres, panneaux/objets ou
éléments finis de la structure pour lesquels les résultats des calculs de la structure seront présentés ;
autrement dit, dans le tableau de résultats seulement les lignes du tableau qui correspondent aux
numéros des éléments saisis seront présentées, par contre les résultats pour les autres éléments (non
saisis) ne seront pas présentés dans le tableau
A la fin de chaque champ d'édition, le bouton (…) est disponible. Un clic sur ce bouton ouvre la boîte de
dialogue Sélection dans laquelle vous pouvez choisir les nœuds, les barres, etc. pour lesquels seront
présentés les résultats de calculs.
ATTENTION : Si les champs d'édition affichés dans cet onglet sont vides, cela signifie que les calculs
seront effectués pour tous les cas de charges, nœuds, barres, panneaux, objets et
éléments finis qui ont été définis dans la structure.
Les options disponibles sur l’onglet Déformation de flambement servent à générer le modèle de la
structure qui prend en compte les déformations dues au mode de flambement sélectionné ou à la
combinaison linéaire des modes (les déformations ne produisent pas des forces ou des contraintes
initiales dans la structure ; la prise en compte de la déformation ne provoque que le changement de la
géométrie de la structure).
Afin de pouvoir utiliser cette option, il faut créer un cas de l’analyse de flambement et effectuer les calculs
de la structure. La modification de la géométrie de la structure entraîne la suppression de la structure
déformée ; il est nécessaire de recalculer la structure (les calculs doivent être effectués autant pour la
structure initiale - calculs de nouveaux modes de flambement, que pour la structure déformée). Tous les
résultats sont affichés sur la structure déformée et les déplacements des nœuds sont donnés par rapport
à la géométrie initiale définie par l’utilisateur.
L’option Prendre en compte le mode de flambement en tant que déformation initiale permet
d’activer/désactiver la prise en compte des déformations pour la structure (par défaut, l’option est
désactivée) ; si l’option est désactivée, aucune option dans la boîte de dialogue n’est disponible. Si cette
option est activée, les options dans la boîte de dialogue sont disponibles et vous pouvez définir les
paramètres de la déformation. Un clic sur le bouton Appliquer valide les options sélectionnées (active ou
désactive les déformations). Par contre, si vous cliquez sur le bouton Fermer, la boîte de dialogue est
fermée sans enregistrement des modifications.
La zone Paramètres contient la liste de sélection Cas dans laquelle vous pouvez sélectionner les cas de
flambement définis pour la structure. Les déformations de flambement sont définies à partir des cas de
flambement sélectionnés. Au-dessous, les champs Mode et Coefficient sont disponibles. Dans ces
champs, vous pouvez définir le numéro du mode de flambement et le coefficient avec lequel le mode sera
pris en compte dans la combinaison linéaire. Le mode et le coefficient peuvent être également
sélectionnés dans la liste de modes et de coefficients : un clic sur la ligne sélectionné dans la liste saisit le
numéro du mode et le coefficient dans les champs Mode et Coefficient. Vous pouvez ajouter, modifier ou
supprimer les modes et coefficients au moyen des boutons suivants :
Ajouter - ajoute un élément à la liste (l’ajout du mode existant remplace les anciennes valeurs)
Supprimer - supprime la ligne sélectionnée de la liste
Modifier - modifie la valeur dans la ligne sélectionnée.
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page : 203
L’ajustement des déformations est possible après la définition de la valeur dans le champ Déplacement
maximal ; la valeur permet d’ajuster le mode ou la combinaison des modes sélectionnées.
Si l’option Négliger le cas pour la structure avec déformation est désactivée, le cas de flambement donné
est calculé pour la structure déformée ; si cette option est active, le cas est négligé lors des calculs.
Afin de définir les déformations de flambement dans la structure, vous devez définir le cas de flambement
et effectuer les calculs. Ensuite, en utilisant les options disponibles dans la boîte de dialogue, vous devez
définir la déformation initiale due au mode de flambement sélectionné. Après les modifications de la
géométrie de la structure, le statut des résultats passe en NON-ACTUELS, et il faut recalculer la structure.
Les calculs pour la structure avec les déformations de flambement définies sont effectués en deux
étapes :
•
étape 1 - calculs de la structure initiale (sans déformations)
•
étape 2 - calculs de la structure déformée.
Les deux étapes sont effectuées automatiquement.
4.3.1. Exemple de la définition d’un cas d’analyse modale de la
structure (modes propres de la structure)
L’exemple présente comment définir l’analyse modale de la structure et comment définir ses paramètres.
Pour définir l’analyse modale pour la structure quelconque, il faut :
•
•
•
•
•
•
)
ouvrir la boîte de dialogue Options de calcul (commande Analyse / Types d’analyse ou icône
dans la boîte de dialogue Options de calcul cliquer sur le bouton Nouveau
dans la boîte de dialogue Définition d’un nouveau cas sélectionner l’option Modale et saisir le nom
du cas, p.ex. Modes propres de la structure
cliquer sur le bouton OK dans la boîte de dialogue Définition d’un nouveau cas
dans la boîte de dialogue Paramètres de l’analyse modale définir les paramètres de l’analyse (p.ex.
le type de matrice, le nombre de modes propres, etc.)
cliquer sur le bouton OK dans la boîte de dialogue Paramètres de l’analyse modale.
Pour commencer les calculs des modes propres de la structure, il faut cliquer sur le bouton Calculs dans
la boîte de dialogue Options de calculs.
4.3.2. Exemple de la définition d’un cas d’analyse sismique et
spectrale
L’exemple présente comment définir l’analyse sismique et spectrale et comment définir leurs paramètres.
Pour définir l’analyse sismique pour une structure quelconque, il faut d’abord définir l’analyse modale de
la structure (cf. l’exemple du chapitre 4.3.1). Après la définition d’un cas d’analyse modale, vous pouvez
commencer la définition d’un cas d’analyse sismique ; pour cela, il faut :
•
•
•
•
)
ouvrir la boîte de dialogue Options de calcul (commande Analyse / Types d’analyse ou icône
dans la boîte de dialogue Options de calcul cliquer sur le bouton Nouveau
dans la boîte de dialogue Définition d’un nouveau cas sélectionner l’option sismique et choisir la
norme sismique d’après laquelle vous voulez effectuer l’analyse de la structure ; nous sélectionnons
la norme américaine UBC97
cliquer sur le bouton OK dans la boîte de dialogue Définition d’un nouveau cas
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page : 204
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•
dans la boîte de dialogue Paramètres UBC97, déterminer les paramètres de l’analyse sismique :
- Zone : 2A
- Sol : Sc
- coefficient R = 1
• cliquer sur le bouton Définition de la direction ; dans la boîte de dialogue Direction définir les
paramètres suivants :
Direction/X : 1
Direction/Y : 1
Direction/Z : 0,67
Option Utiliser valeurs normalisées : désactivée
Option Décomposer suivant directions/Active : activée (la décomposition du cas sismique en
directions permet de générer automatiquement trois cas sismiques à directions de l’excitation
différentes)
Option Décomposer suivant directions/Création des combinaisons/Combinaison quadratique/Active :
activée (la combinaison quadratique est une combinaison entre les cas sismiques à directions de
l’excitation différentes)
Option Décomposer suivant directions /Combinaison : CQC (sélection du type de combinaison)
• cliquer sur le bouton OK dans la boîte de dialogue Direction
• cliquer sur le bouton OK dans la boîte de dialogue Paramètres UBC97.
Pour commencer les calculs du mode de vibrations propres et les calculs sismiques de la structure, il faut
cliquer sur le bouton Calculs dans la boîte de dialogue Options de calcul.
L’analyse sismique peut être aussi effectuée à l’aide de l’analyse spectrale. Au-dessous, nous présentons
l’exemple de la définition d’un spectre similaire à celui utilisé pendant la définition de l’analyse sismique.
Pour définir l’analyse spectrale pour une structure quelconque, il faut d’abord définir l’analyse modale de
la structure (cf. l’exemple du chapitre 4.3.1). Après la définition d’un cas d’analyse modale, vous pouvez
commencer la définition d’un cas d’analyse spectrale ; pour cela, il faut :
•
•
•
•
•
•
•
•
)
ouvrir la boîte de dialogue Options de calcul (commande Analyse / Types d’analyse ou icône
dans la boîte de dialogue Options de calcul cliquer sur le bouton Nouveau
dans la boîte de dialogue Définition d’un nouveau cas sélectionner l’option spectrale
cliquer sur le bouton OK dans la boîte de dialogue Définition d’un nouveau cas
dans la boîte de dialogue Paramètres de l’analyse spectrale saisir le nom du cas d’analyse
spectrale (p.ex. analyse spectrale d’après UBC97) et cliquer sur le bouton Définition du spectre
dans la boîte de dialogue Définition du spectre, déterminer les paramètres de l’analyse spectrale
suivants :
- Nom du spectre : spectreUBC97
- Amortissement : 0,05
- Abscisse (axe X) : Période
- Ordonnée (axe Y) : Accélération
- dans les deux champs, l’option Echelle logarithmique est désactivée
dans la boîte de dialogue Définition du spectre cliquer sur le bouton Suivant
passer à l’onglet Points et définir les points aux coordonnées suivants :
X: 0
Y: 1,667
X: 0,111 Y: 4,413
X: 0,555 Y: 4,413
X: 0,6
Y: 4,086
X: 0,7
Y: 3,501
X: 0,8
Y: 3,065
X: 0,9
Y: 2,724
X: 1
Y: 2,452
X: 1,5
Y: 1,63
X: 2
Y: 1,226
X: 2,5
Y: 0,981
X: 5
Y: 0,981
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•
•
page : 205
après la définition du spectre, ferme la boîte de dialogue Définition du spectre par un clic sur le
bouton Fermer
dans la boîte de dialogue Paramètres de l’analyse spectrale sélectionner le spectre défini
(spectreUBC97) qui sera utilisé dans les calculs, et ensuite, cliquer sur le bouton
cliquer sur le bouton Définition de la direction ; dans la boîte de dialogue Direction définir les
paramètres suivants :
Direction/X : 1
Direction/Y : 1
Direction/Z : 0,67
Option Utiliser valeurs normalisées : désactivée
Option Décomposer suivant directions/Active : activée (la décomposition du cas sismique en
directions permet de générer automatiquement trois cas sismiques à directions de l’excitation
différentes)
Option Décomposer suivant directions/Création des combinaisons/Combinaison quadratique/Active :
activée (la combinaison quadratique est une combinaison entre les cas sismiques à directions de
l’excitation différentes)
Option Décomposer suivant directions /Combinaison : CQC (sélection du type de combinaison)
• cliquer sur le bouton OK dans la boîte de dialogue Direction
• cliquer sur le bouton OK dans la boîte de dialogue Paramètres de l’analyse spectrale.
Pour commencer les calculs du mode de vibrations propres et les calculs sismiques de la structure
conformément au spectre défini dans l’analyse spectrale, il faut cliquer sur le bouton Calculs dans la boîte
de dialogue Options de calcul.
•
Pour le spectre défini comme ci-dessus dans l’analyse spectrale, les résultats de calculs de la structure
sont comparables à ceux obtenus pour l’analyse sismique définie auparavant.
4.4. Redémarrer les calculs
L’option permet de redémarrer les calculs des cas de charges sélectionnés en sauvegardant les
résultats des cas calculés au préalable. L’option est disponible après les calculs complets, quand l’état
des résultats (affiché dans la barre de titre du logiciel) est : Résultats MES : actuels. L’option est
disponible dans le menu Analyse / Redémarrer les calculs.
Après la sélection de cette option, la boîte de dialogue ci-dessous est affichée.
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Le redémarrage des calculs permet la modification des paramètres de calcul ou des méthodes de
résolution pour un type d’analyse quelconque et le lancement des calculs seulement pour les cas
sélectionnés. Cette démarche est très utile pour l’analyse dynamique ou non-linéaire de grandes
structures, vu la durée des calculs. A l’aide de l’option de redémarrage des calculs, nous pouvons calculer
les cas sélectionnés pendant que les résultats pour les autres cas ne changent pas et restent toujours
disponibles.
Dans le cas de l’analyse non-linéaire, certains cas de charge n’atteignent pas de convergence pour les
méthodes et les paramètres définis. Pour ces cas, au moyen de l’option de redémarrage des calculs, vous
pouvez modifier les paramètres de calcul (par exemple : le nombre d’incréments de la charge ou les
critères d’arrêt de l’analyse), et ensuite, redémarrer les calculs seulement pour ces cas.
Dans le cas des analyses dynamiques, il peut arriver que le nombre de modes propres calculé ne satisfait
pas au critère de masses ajoutées admis et de cela, le chargement dans l’analyse sismique n’est pas
plein. L’option de redémarrage offre la possibilité d’ajouter les valeurs successives des modes propres
tout en gardant les modes calculés précédemment.
Après un clic sur l’option, la boîte de dialogue ci-dessus est affichée. Elle contient la liste des cas définis.
La sélection d’un cas dans la liste consiste à mettre le cas en évidence. Un clic sur le bouton Définir
paramètres ou un double-clic sur le nom du cas ouvre la boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez
définir les paramètres de calcul de cas en question. Le contenu de la boîte de dialogue dépend du type de
l’analyse définie :
- analyse statique
- analyse de flambement
- analyse harmonique
- analyse modale avec la prise en compte des forces statiques
- analyse modale
- analyse sismique
- analyse push-over.
Les boîtes de dialogues pour chaque type d’analyse contiennent le même jeu de paramètres que pour la
définition du cas sélectionné. Pour redémarrer les calculs, vous pouvez modifier un paramètre voulu.
Une option supplémentaire permet d’additionner les modes propres de l’analyse modale. Cette option
consiste à calculer un plus grand nombre de modes propres sans devoir recalculer les modes déjà
existants. Après l’activation de l’option Redémarrer les calculs avec modes supplémentaires, vous pouvez
déterminer le nombre de modes voulu (tous les autres paramètres sont inaccessibles). Il faut donner le
nombre complet de modes souhaités et non seulement le nombre de modes à additionner. Dans la
présente version du logiciel, l’option d’additionnement des modes propres est toujours réalisée au moyen
de la méthode d’itération dans le sous-espace par blocs (la méthode de résolution de l’analyse modale est
changée si les modes propres existants ont été calculés par une autre méthode).
Après la modification des paramètres de l’analyse et un clic sur le bouton OK, la boîte de dialogue est
fermée et le cas edité est activé (le symbole √ apparaît) ; cela signifie qu’il sera recalculé. Si la
modification des paramètres de calcul pour un cas donné exige les calculs des autres cas (par exemple :
l’analyse modale et sismique), tous les cas sont cochés pour le recalcul. Si vous décochez le cas sur la
liste, le redémarrage des calculs pour ce cas ne sera pas effectué.
Si les paramètres d’un cas ont été modifiés, mais le cas en question est désactivé sur la liste, il sera
accompagné d’une icône en rouge.
Un clic sur le bouton Redémarrer les calculs lance les calculs seulement pour les cas choisis dans la
liste. Les résultats des autres cas ne sont pas changés et ils sont toujours disponibles.
Un clic sur le bouton Annuler ferme la boîte de dialogue avec la liste de cas (les modifications des
paramètres de calcul ne sont pas enregistrées).
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4.5. Visualisations du processus de calcul
Après le lancement des calculs de la structure définie, le logiciel affiche la boîte de dialogue Robot Calculs qui présente les étapes successives des calculs de la structure.
La boîte de dialogue est divisée en trois parties principales :
• supérieure (indépendante du type d’analyse et du solveur sélectionnés) qui affiche les informations
suivantes : la date et l’heure actuelles et le type d’analyse de la structure ; de plus, le nom de l’affaire
en cours d’analyse est présenté.
• centrale qui dépend du type d’analyse et du solveur (la sélection du solveur se fait dans la boîte de
dialogue Préférences de l’affaire sur l’onglet Analyse de la structure ; cette partie de la boîte de
dialogue affiche les informations concernant les étapes des calculs de la structure, et l’étape en cours
d’exécution est mis en surbrillance. Les méthodes d’analyse de la structure (types de solveur)
suivantes sont disponibles :
Calculs statiques
- méthode frontale
- méthode skyline
- méthode sparse
- méthode itérative
Calculs dynamiques (méthodes principales)
- méthode d’itération sur le sous-espace ou d’itération sur le sous-espace par blocs
- méthode de Lanczos
- méthode de réduction de la base
Calculs non-linéaires
- méthode incrémentale
•
inférieure, indépendante du type d’analyse et du solveur sélectionné ; cette partie affiche les
informations suivantes :
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la partie inférieure gauche de la boîte de dialogue affiche les informations concernant les grandeurs
de la tâche résolue, à savoir :
- le nombre de nœuds,
- le nombre d’éléments,
- le nombre d’équations dans le système d’équations résolu,
- la largeur de bande de la matrice (méthode SKYLINE) ou la largeur du front (méthode
FRONTALE), avant le commencement et après la fin de l’optimisation
le coin inférieur droit affiche aussi les informations sur la mémoire RAM requise et utilisée dans les
calculs et sur les ressources disque. Le logiciel estime également la durée des calculs.
Un clic sur le bouton Pause pendant les calculs en cours permet d’arrêter l’analyse de la structure, par
contre un clic sur le bouton Stop interrompe les calculs.
4.6. Bibliographie
K.J. BATHE, Finite Element Procedures in Engineering Analysis, Prentice Hall, New Jersey 1982
E.L.WILSON, An eigensolution strategy for large systems. Computers&Structures, Vol.16, No. 1-4,
pp.259-265, 1983
E.L. WILSON, A new method of dynamic analysis for linear and nonlinear systems. Finite Elements in
Analysis and Design, 1, 1985, 21-23, North-Holland
E.L.WILSON, Three dimensional dynamic analysis of structures, Computers and Structures, Inc.,
Berkeley, California, USA, 1996
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5. EXPLOITATION DES RESULTATS
Une fois les calculs de la structure effectués, les résultats peuvent être consultés de deux différentes
façons : sous forme graphique (les diagrammes seront présentés pour les barres spécifiques de la
structure) ou sous forme de valeurs numériques (les tableaux affichent les composantes spécifiques des
déplacements, réactions, efforts internes etc.).
La consultation des résultats est plus facile si vous sélectionnez le bureau RESULTATS (groupe
Résultats). Après la fin des calculs, l’écran de Robot est divisé en trois parties (conf. la figure cidessous) : l’éditeur graphique dans lequel est affiché la structure étudiée, la boîte de dialogue
Diagrammes et le tableau Réactions.
Dans le logiciel, l'option qui protège contre la perte des résultats de calcul de la structure (l'état de calcul :
Non actuels) est disponible. Dans le cas où vous effectuez une opération qui modifie les données sur la
structure enregistrées dans le fichier *.RTD, le verrouillage global des résultats a été implémenté. Il peut
être effectué de trois manières :
•
manuellement par l'utilisateur - dans le menu Résultats, l'option Résultats figés est disponible; cette
option peut être activée/désactivée et de cela, les résultats sont verrouillés ou déverrouillés
(ATTENTION : l'option n'est active que si les résultats de calcul de la structure sont Actuels)
•
automatiquement suivant la configuration dans le Préférences de l'affaire - sur l'onglet Analyse de la
structure, l'option Figer automatiquement les résultats de calcul de la structure est disponible ; si
l'option est cochée, après chaque calcul de la structure (dans le cas où l'état des résultats de calcul
change en Actuels), les résultats de calcul de la structure sont automatiquement figés ; l'option est
activée par défaut
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•
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semi-automatiquement en réponse à l'opération effectuée par l'utilisateur - concerne uniquement
l'opération de libérer les résultats de calcul ; si les résultats de calcul sont figés et l'utilisateur effectue
une opération quelconque à la suite de laquelle les données sur la structure sont modifiées, le logiciel
affiche le message qui avertit l'utilisateur que les résultats actuels de calcul peuvent être perdus ; si
vous acceptez, les données sur la structure sont changées et les résultats de calcul libérés (si vous
n'acceptez pas, aucune modification dans la structure n'est effectuée et l'état des résultats ne change
pas).
Il faut souligner que si vous effectuez une opération quelconque qui peut modifier les données sur la
structure, le logiciel affichera le message d'avertissement (si les résultats sont figés). Cela veut dire que si
vous définissez la combinaison manuelle (opération après les calculs est correcte), le logiciel affiche
quand même le message d'avertissement. L'utilisateur peut, bien sûr, accepter l'avertissement et définir la
combinaison et, ensuite, figer manuellement les résultats de calcul.
5.1. Analyse graphique des résultats
Cette boîte de dialogue permet d’afficher les déformées de la structure et les diagrammes d’efforts
internes sur les éléments de la structure.
La commande est accessible par le menu déroulant Résultats, commande Diagrammes sur barres... ou
après la sélection du bureau prédéfini RESULTATS.
La boîte de dialogue qui s’affiche alors comprend six onglets :
•
NTM
•
Déformée
•
Contraintes
•
Réactions
•
Ferraillage
•
Paramètres.
La partie inférieure de la boîte de dialogue affiche les options suivantes :
Taille des diagrammes ‘+’ - après un clic sur ce bouton, le nombre d’unités pour 1cm de diagramme est
réduit pour la grandeur sélectionnée
Taille des diagrammes ‘-’ - après un clic sur ce bouton, le nombre d’unités pour 1cm de diagramme est
augmenté pour la grandeur sélectionnée
Ouvrir nouvelle fenêtre - affiche les diagrammes des grandeurs sélectionnées dans une nouvelle fenêtre
La même échelle – si cette option est activée, l’échelle sera conservée pour tous les diagrammes affichés
après le changement du cas de charge (cette option est commode si vous comparez les résultats obtenus
pour la force sectionnelle voulue pour différents cas de charge).
Sur l’onglet Réactions, vous pouvez sélectionner les valeurs suivantes :
• réactions : les forces de réactions - les valeurs des forces de réactions aux appuis et les moments
de réactions - les valeurs des moments aux appuis
• residu : les forces résiduelles - sommes des forces dans les nœuds respectifs de la structure
(vérification de l’équilibre des forces dans les nœuds de la structure) et les sommes des moments
dans les nœuds respectifs de la structure (vérification de l’équilibre des moments dans les nœuds de
la structure)
• forces pseudostatiques - les forces dues à un cas de charge simple généré à partir du cas d’analyse
sismique ou spectrale.
Les forces et les moments sont représentés dans le repère global.
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Par exemple , après la sélection de l’onglet NTM, le logiciel affiche la boîte de dialogue suivante :
Dans cet onglet vous pouvez sélectionner les efforts internes calculés dont les diagrammes seront
affichés sur les barres de la structure. Un clic sur le bouton Appliquer affiche dans la fenêtre de l’éditeur
graphique les diagrammes des résultats sélectionnés.
Après la sélection de l’onglet Déformée, vous pouvez sélectionner les déplacements calculés lors de
l’analyse statique de la structure et les déformées modales obtenues pour les cas dynamiques de
l’analyse de la structure.
Pour certains types d’analyse disponibles dans le logiciel Robot, on obtient aussi bien les résultats de
l’analyse statique que dynamique/de flambement. Les exemples de ces types d’analyses de la structure
sont :
•
analyse de flambement (résultats de l’analyse statique + modes de flambement)
•
analyse modale avec la prise en compte de l’analyse statique (résultats de l’analyse statique + modes
de pulsation)
•
analyse sismique (résultats pour les forces pseudostatiques pour chaque mode + modes de pulsation
d’un cas modal).
Afin de systématiser la présentation des résultats pour les cas de l'analyse de la structure ayant les
résultats de l'analyse statique (diagrammes) et de l'analyse dynamique ou de flambement (modes
propres), dans le menu, deux options sont disponibles (menu Chargements / Sélectionner type de
résultats) :
- Déplacements
- Modes propres.
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Les options ci-dessous (déplacements, modes propres) sont actives en fonction du type d'analyse dans le
cas actif :
•
pour l’analyse modale : le type Modes propres uniquement
•
pour l’analyse sismique : le type Déplacements avec la sélection des modes uniquement
•
pour l’analyse spectrale : le type Déplacements avec la sélection des modes uniquement
•
pour l’analyse de flambement : Déplacements + Modes propres
•
pour l'analyse modale avec la prise en compte des forces statiques : Déplacements + Modes propres
•
pour d’autres types d’analyse : seulement le type Déplacements sans la sélection des modes
Généralement, on peut dire que pour les modes propres, tous les résultats graphiques pour les forces et
contraintes ne sont pas visibles. Seuls les déplacements pour les vecteurs propres dans les modes
successifs sont affichés.
Dans cet onglet, vous pouvez aussi retrouver les options permettant d’obtenir l’animation des
diagrammes, de la déformée de la structure affichée à l’écran. Afin de lancer l’animation, vous devez
définir deux paramètres, à savoir le nombre d’images à créer et le nombre d’images par seconde. Après
un clic sur le bouton Démarrer, le logiciel prépare l’animation de la grandeur sélectionnée suivant les
paramètres donnés et lance l’animation générée. Lors de la présentation de l’animation, le logiciel affiche
une barre d’outils permettant d’arrêter et de recommencer la lecture de l’animation ou bien de la
rembobiner ou faire avancer rapidement. Vous pouvez aussi enregistrer l’animation générée dans un
fichier *.AVI. De plus, vous pouvez ouvrir un fichier *.AVI. dans lequel une animation de la déformée a été
enregistrée préalablement.
Après la sélection de l’onglet Contraintes, vous pouvez sélectionner les composantes des contraintes
obtenues lors de l’analyse statique de la structure.
Après la sélection de l’onglet Ferraillage, la boîte de dialogue Diagrammes prend la forme représentée cidessous :
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Dans cet onglet vous pouvez sélectionner les grandeurs obtenues après les calculs de la section d’acier
théorique des barres BA :
•
première zone à partir du haut :
− ferraillage théorique - ferraillage supérieur (le long du côté à longueur b), ferraillage inférieur (le
long du côté à longueur h)
− ferraillage réel - ferraillage supérieur (le long du côté à longueur b), ferraillage inférieur (le long du
côté à longueur h)
•
deuxième zone à partir du haut :
− densité du ferraillage théorique et réelle troisième zone à partir du haut
− espacement des cadres théorique et réel (espacements des armatures transversales)
•
dernière zone à partir du haut :
− nombre des armatures supérieures (ferraillage supérieur) - le long du côté à longueur b
− nombre des armatures inférieures (ferraillage inférieur) - le long du côté à longueur h.
Pour chacune des grandeurs ci-dessus vous pouvez définir une couleur et une échelle appropriée.
Après la sélection de l’onglet Paramètres, la boîte de dialogue prend l’aspect suivant :
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Dans cet onglet vous pouvez définir le mode de présentation des diagrammes :
• dans la zone Descriptions des diagrammes vous pouvez définir la façon de présentation des
descriptions des valeurs sur les diagrammes
aucune – si vous sélectionnez cette option, les descriptions des diagrammes des valeurs disponibles
dans la boîte de dialogue Analyse détaillée ne seront pas présentées
descriptions – si vous sélectionnez cette option, les descriptions des diagrammes des valeurs
disponibles dans la boîte de dialogue Analyse détaillée seront présentées sous forme des petites
feuilles affichant les valeurs dans les points choisis des barres ; les description sont décalés par
rapport aux diagrammes
texte – si vous sélectionnez cette option, les descriptions des diagrammes des valeurs disponibles
dans la boîte de dialogue Analyse détaillée seront présentées sous forme des valeurs dans les
points choisis des barres ; les descriptions sont situé perpendiculairement à la barre
Pour deux options (descriptions et texte) le champ de sélection Valeurs est disponible ; ce champ
sert à limiter le nombre de descriptions présentés sur la vue. Les options suivantes sont disponibles :
toutes (les descriptions de tous les diagrammes sont affichées sur chaque élément de calcul à son
origine et à son extrémité et dans les lieux des valeurs minimales et maximales), extrêmes locaux
(les descriptions sont affichées seulement pour les valeurs maximales et minimales sur la barre ;
l’option est particulièrement utile, si les barres sont divisées en grand nombre d’éléments de calcul et
les valeurs intermédiaire ne nous intéressent pas, mais seulement les valeurs extrêmes sur la barre
entière), extrêmes globaux (les descriptions ne sont affichées que pour la valeur extrême maximale
ou minimale et cela pour la structure entière)
la partie inférieure de la zone Descriptions des diagrammes contient deux options (Max et Min)
permettant de sélectionner la couleur de feuillets et la description des valeurs maximales et
minimales sur le diagramme (la sélection de la couleur peut se faire aussi dans la boîte de dialogue
Préférences sur l’onglet Affichage / Propriétés pour : surfaciques / Elément : point pour minima /
maxima)
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•
dans la zone Valeurs positives et négatives, vous pouvez définir la façon de présentation des valeurs
positives et négatives de la grandeur affichée (différenciées et non différenciées)
•
dans la zone Remplissage, vous pouvez définir le mode de remplissage des diagrammes (hachuré ou
uniforme).
Chaque diagramme affiché dans l’éditeur graphique peut être imprimé, vous pouvez le faire de deux
façons :
•
positionnez-vous dans la fenêtre de l’éditeur graphique et sélectionnez la commande Imprimer (menu
Fichier) - le contenu de la fenêtre sera imprimée ;
•
positionnez-vous dans la fenêtre de l’éditeur graphique et sélectionnez la commande Capturer écran
(menu Fichier ou par le menu contextuel Bouton droit) et ensuite la commande Composer impression
(menu Fichier).
Pour plus de détails à propos des impressions dans le système Robot, veuillez consulter le chapitre 8 de
ce manuel.
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5.2. Tableaux
Par défaut, après la fin des calculs, le logiciel ouvre le tableau des réactions dans les nœuds d’appui,
calculées lors de l’analyse de la structure. Les tableaux présentant les autres résultats des calculs de la
structure (déplacements, contraintes, efforts internes etc.) peuvent être affichés à l’écran après la
sélection de la commande Tableaux (menu Affichage) et la définition, dans la boîte de dialogue qui
s’ouvre, des grandeurs que le tableau doit présenter. A titre d’exemple, le tableau des réactions est
représenté sur la figure ci-dessous.
En bas du tableau, quatre onglets sont affichés : Valeurs, Enveloppe, Extrêmes globaux et Info. Afin de
faire défiler la zone de gestion des onglets, il faut cliquer sur les flèches de défilement vers la gauche ou
vers la droite.
La sélection de l’onglet Valeurs affiche les valeurs des grandeurs calculées (réactions, efforts internes
etc.) pour tous les nœuds/barres de la structure et pour tous les cas de charge définis pour la structure.
Après la définition de l’onglet Enveloppe les valeurs minimales et maximales des valeurs sélectionnées
seront affichées pour tous les nœuds/barres de la structure.
La sélection de l’onglet Extrêmes globaux affiche les valeurs minimales et maximales des grandeurs
sélectionnés parmi toutes les valeurs obtenues lors de l’analyse de la structure.
L’onglet Info spécifie pour quels nœuds, barres et cas de charge seront présentées les valeurs obtenues
lors de l’analyse de la structure.
Par défaut, l’onglet Valeurs du tableau affiche les résultats des calculs pour tous les nœuds/barres et pour
tous les cas de charge définis dans la structure. Afin de sélectionner les résultats qui vous intéressent le
plus, il faut positionner le pointeur sur le tableau, cliquez du bouton droit de la souris, et, dans le menu
contextuel qui s’ouvre, sélectionnez la commande Filtres.
Le logiciel ouvre alors la boîte de dialogue représentée sur la figure ci-après (la figure représente la boîte
de dialogue affichée pour le tableau de réactions dans les nœuds d’appui de la structure).
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Dans cette boîte de dialogue, vous pouvez définir la sélection des résultats à présenter dans le tableau
des résultats : vous pouvez sélectionner les nœuds/barres et les cas de charge à prendre en compte.
Pour ce faire, vous pouvez utiliser les boutons affichés dans la partie supérieure de la fenêtre (Tout, Rien,
Inverser, Précédente) ou les options affichées dans l’onglet Attributs. Les barres/nœuds et cas de charge
sélectionnés seront inscrits dans la partie supérieure de la boîte de dialogue Filtres.
Le contenu du tableau des résultats de l’analyse de la structure peut être défini librement. Après
l’achèvement des calculs de la structure, le logiciel affiche le tableau des valeurs des réactions dans les
nœuds d’appui de la structure.
Dans ce tableau vous pouvez ajouter des colonnes supplémentaires avec des données et d’autres
résultats de calculs. Pour ce faire, vous devez positionner le pointeur sur le tableau, cliquer sur le bouton
droit de la souris et, dans le menu contextuel, sélectionner la commande Colonnes, le logiciel affichera
alors la boîte de dialogue représentée dans laquelle vous pouvez sélectionner les grandeurs dont les
valeurs seront affichées dans le tableau.
La boîte de dialogue comprend plusieurs onglets (Général, Déplacements, Réactions, etc.). Après la
sélection d’une ou de plusieurs grandeurs affichées, dans un onglet quelconque (elles sont alors
accompagnées du symbole "√"), et après un clic sur le bouton OK, dans le tableau apparaîtront de
nouvelles colonnes dans lesquelles seront affichées les valeurs des grandeurs que vous aurez
sélectionnées.
A titre d’exemple, la figure ci-dessous représente l’onglet Appuis (aucune option n’a été sélectionnée dans
la boîte de dialogue).
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La partie inférieure de cette boîte de dialogue affiche deux options :
•
les colonnes sélectionnées seront ajoutées au tableau - la sélection de cette option ajoute au tableau
actif des colonnes supplémentaires avec les valeurs des grandeurs sélectionnées dans cette boîte de
dialogue ;
•
les colonnes sélectionnées remplaceront les colonnes existantes - la sélection de cette option
supprime les colonnes existantes et créé de nouvelles colonnes afin d’afficher les valeurs des
grandeurs sélectionnées.
De même que pour les diagrammes, le contenu de chaque tableau peut être imprimé. L’impression du
contenu du tableau peut être effectuée de deux manières :
•
activez le tableau et sélectionnez la commande Imprimer dans le menu Fichier, le contenu de l’onglet
affiché dans le tableau sera imprimé (attention : le contenu du tableau ne peut pas être imprimé si le
tableau est ouvert en mode Edition);
•
activez le tableau et sélectionnez la commande Capturer écran dans le menu Fichier (le contenu du
tableau sera enregistré pour la composition du tableau) et ensuite sélectionnez la commande
Composer impression dans le menu Fichier.
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Pour obtenir plus de détails, veuillez vous référer au chapitre 8 de ce manuel.
Vous pouvez aussi copier le contenu du tableau entier ou une partie du tableau vers un tableur (MS
Excel, Lotus 1-2-3 etc.). Pour ce faire, mettez en sur brillance le tableau entier ou la partie voulue du
, ensuite ouvrez
tableau et utilisez la combinaison des touches Ctrl+C ou cliquez sur l’icône Copier
ou activez le tableur et appuyez sur les touches Ctrl+V ou cliquez sur l’icône Coller
.
Une option intéressante utilisant le tableau pour présenter les résultats est l’option Devis. L’option sert à
effectuer l’estimation du devis de la structure étudiée. L’option est accessible dans le menu après la
sélection de la commande Outils\Devis.
Pour obtenir le devis détaillé, vous devez tout d’abord définir certains groupes de sections dans la boîte
de dialogue Devis (en général, les prix des profilés acier varient en fonction du type de section).
Après la définition des groupes et des types de protections, il faut attribuer les sections aux groupes
appropriés. L’affectation des sections aux groupes et protections appropriés termine l’estimation du devis.
Le devis sous forme de tableaux est accessible, après un clic sur le bouton Appliquer dans la boîte de
dialogue Devis, ou après la sélection de la commande Affichage/Tableaux, et après la sélection de
l’option Devis dans la boîte de dialogue Tableaux – données et résultats.
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5.3. Cartographies pour les barres
L’option Cartographies sert à présenter les cartographies couleur des contraintes, déformations, efforts
internes etc. pour les éléments de type barre composant la structure.
L’option Cartographies pour les barres est accessible :
•
dans le menu Résultats, après la sélection de la commande Cartographies pour les barres.
•
dans la barre d’outils, après un clic sur l’icône Cartographies pour les barres
.
Le logiciel affiche alors la boîte de dialogue Cartographies sur les barres composée de quatre onglets :
•
NTM/Contraintes
•
Dimensionnement
•
Echelle
•
Paramètres
Pour la structure, seulement une grandeur sélectionnée dans cette boîte de dialogue peut être présentée
dans une fenêtre.
A titre d’exemple, la figure présente l’onglet NTM/Contraintes de la boîte de dialogue en question.
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Dans cet onglet, vous pouvez sélectionner les grandeurs dont les carthographies seront présentés :
•
dans la zone Composantes des efforts : FX, FY, FZ, MX, MY, MZ
•
dans la zone Contraintes normales : contraintes maximales (dues à My et Mz), contrainte axiale
FX/AX
•
dans la zone Contraintes de cisaillement / de torsion : contraintes de cisaillement TY et TZ et les
contraintes de torsion T.
Dans la partie inférieure de la boîte de dialogue, l’option Déformation structure est disponible. Si vous
cochez cette case, le logiciel affichera la structure déformée à la suite de la charge appliquée.
De plus, dans la partie inférieure de la boîte de dialogue, le bouton Normaliser est disponible. Après un
clic sur ce bouton le diagramme sera affiché de sorte que l’échelle soit ajustée à la valeur minimale et
maximale de la grandeur sélectionnée.
Dans l’onglet Dimensionnement, vous pouvez sélectionner pour la présentation les valeurs suivantes
relatives au dimensionnement des barres de la structure : coefficient de taux de travail, longueur de la
barre, élancement Lay, élancement Laz. Si vous cochez l’option coefficient plastique de taux de travail, le
logiciel affiche la valeur présentant le pourcentage des fibres dans la section transversale de la barre qui
ont été plastifiées. Dans la partie inférieure de la boîte de dialogue, l’option Forces dues à l’association à
la dalle est disponible. Si vous activez l’option FRx, FRz ou MRy, le logiciel présente les forces ou le
moment réduits au centre de gravité de la poutre dans laquelle la participation avec le dalle a été prise en
compte.
Les options disponibles dans l’onglet Echelle permettent de définir la palette de couleurs et l’intervalle des
valeurs pour la grandeur sélectionnée pour être affichée sur les diagrammes.
Dans l’onglet Paramètres de la boîte de dialogue en question, vous pouvez sélectionner le mode de
présentation des cartographies pour les barres composant la structure :
•
dans la zone Descriptions des cartographies, vous pouvez le mode de présentation des descriptions
des valeurs sur les diagrammes
aucune – si cette option est activée, pour les barres de la structure seulement les descriptions seront
présentées (sous forme d’un texte ou d’une description) sans cartographies de la grandeur
sélectionnée
description – si cette option sera activée, les descriptions des cartographies des grandeurs
disponibles dans la boîte de dialogue Cartographies pour les barres seront affichées sous forme de
descriptions dans les points sélectionnés des barres
texte - si cette option sera activée, les descriptions des cartographies des grandeurs disponibles dans
la boîte de dialogue Cartographies pour les barres seront affichées sous forme de valeurs dans les
points sélectionnés des barres
•
la zone Epaisseur des cartographies contient un champ dans lequel vous pouvez saisir le nombre
définissant le rapport entre l’épaisseur de la ligne présentant la cartographie de la grandeur
sélectionnée et l’épaisseur des lignes représentant les barres de la structure.
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5.4. Cartographies (panneaux)
L’option Cartographies sert à présenter les cartographies ou les isolignes des contraintes, efforts et
moments obtenus lors de l’analyse des éléments finis surfaciques, composant la structure de type
plaque ou coque.
L’option Cartographies est accessible :
•
dans le menu Résultats/Cartographies,
•
après le passage au bureau RESULTAT : CARTOGRAPHIES (groupe de bureaux RESULTATS)
•
après un clic sur l’icône Cartographies
La boîte de dialogue Cartographies comprend sept onglets : Détaillés, Extrêmes, Composés,
Paramètres, Echelle, Déformations et Croix.
Les résultats obtenus pour les éléments finis surfaciques sont présentés dans les repères locaux que
vous pouvez définir et modifier dans un moment quelconque de la présentation des résultats.
Les résultats obtenus pour la structure contenant des éléments finis surfaciques peuvent être affichés
sous forme d’isolignes ou de cartographies en couleur pour les éléments sélectionnés. Seulement une
grandeur peut être présentée dans une fenêtre. Afin d’afficher à l’écran une cartographie d’une autre
grandeur, vous devez effectuer une des opérations suivantes :
•
sélectionnez la grandeur en question dans la boîte de dialogue Cartographies et cliquez sur le
bouton Appliquer, la cartographie de la grandeur sélectionnée remplacera la cartographie affichée
jusqu’alors.
•
sélectionnez la grandeur en question dans la boîte de dialogue Cartographies et cochez la case
Ouvrir nouvelle fenêtre avant de cliquer sur le bouton Appliquer, la cartographie de la grandeur
sélectionnée sera affichée dans une nouvelle fenêtre, la fenêtre de la cartographie affichée
jusqu’alors ne sera pas fermée.
L’aspect des isolignes et des cartographies peut être modifié si vous utilisez les options Lissage et/ou
Description.
Les résultats, pour les éléments finis surfaciques sont calculés pour les points de Gauss situés à l’intérieur
de chaque élément, les résultats calculés pour un nœud commun des éléments voisins peuvent différer
légèrement pour chacun des éléments, par conséquent les isolignes peuvent être discontinues.
Afin d’obtenir une cartographie « régulière » pour la grandeur sélectionnée, vous devez utiliser l’option
Lissage (cela permet, pour un nœud, de prendre la moyenne de toutes les valeurs obtenues dans les
éléments aboutissants à ce nœud).
Le lissage peut être appliqué de la façon suivante :
•
pas de lissage
•
lissage global (pour la structure entière)
•
lissage à l’intérieur du panneau – les bords entre les panneaux successifs ne sont pas pris en compte
•
lissage avec la prise en compte de la sélection- le lissage sera appliqué aux éléments sélectionnés
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De plus, trois autres options sont disponibles :
descriptions - Si vous cochez cette case, les cartographies seront présentées avec la description des
valeurs des isolignes spécifiques.
normaliser - Si cette option est activée, les cartographies de la grandeur sélectionnée seront présentées
de façon que l’échelle soit ajustée pour la valeur maximale et la valeur minimale de la grandeur
sélectionnée.
maillage EF - Si cette option est active, à côté de la cartographie de la valeur sélectionnée, le maillage
EF généré sera affiché.
Dans les onglets spécifiques de la boîte de dialogue Cartographies vous pouvez définir les grandeurs à
afficher, à savoir :
•
onglet Détaillés - dans cet onglet, vous pouvez sélectionner les valeurs suivantes pour la présentation
des résultats : contraintes, efforts de membrane, moments, contraintes de cisaillement, efforts
tranchants, déplacements, rotations ; de même vous pouvez sélectionner la direction de l’axe X du
repère utilisé pour la présentation des résultats pour les éléments finis surfaciques
•
onglet Extrêmes - dans cet onglet, vous pouvez sélectionner les valeurs suivantes pour la
présentation des résultats : contraintes, efforts de membrane, moments, contraintes de cisaillement et
efforts tranchants
•
onglet Composés - dans cet onglet, vous pouvez sélectionner les valeurs réduites suivantes pour la
présentation des résultats : contraintes, efforts de membrane et moments ; il est aussi possible de
sélectionner la méthode de calcul des plaques et coques (Wood&Armer, NEN) et les grandeurs
dimensionnantes obtenues pour la méthode choisie (moments fléchissants, efforts de membrane)
•
onglet Paramètres – dans cet onglet, vous pouvez définir la surface pour laquelle seront présentés les
résultats obtenus pour les éléments finis surfaciques (lit intermédiaire, inférieur, supérieur) pour les
calculs des contraintes
•
onglet Echelle – dans cet onglet, vous pouvez modifier les paramètres de la présentation des
cartographies : nombre de divisions utilisé pour les zones de couleurs différentes, type d’échelle
(linéaire, logarithmique, arbitraire), limite inférieure et supérieure de l’intervalle pour lequel la
cartographie de la grandeur sélectionnée sera affichée, valeurs pour ces couleurs ; Lors de la création
des cartographies, il arrive très souvent que les informations concernant le signe des valeurs
présentées et leurs distances à partir du zéro sont perdues. Si la boîte de dialogue avec l’échelle
sélectionnée n’est pas ouverte. L’échelle automatique est générée de façon à ce que les valeurs
négatives de la grandeur présentée sur la cartographie aient des couleurs « froides » (nuances du
bleu) et les valeurs positives - couleurs « chaudes » (nuances du rouge) ; l’échelle ainsi définie
permet de retrouver les zones où le signe est changé et de définir le rapport des valeurs extrêmes.
On admet que les deux groupes de couleurs (couleurs « froides » et « chaudes ») peuvent être
divisés en 128 composants au maximum. L’échelle des couleurs est créée après la définition des
valeurs extrêmes (vmin, vmax) pour une grandeur donnée. La plus grande valeur (valeur absolue)
entre les valeurs vmin et vmax obtient 128ème couleur (avec la prise en compte du signe). La couleur
de la seconde valeur est affectée à partir de la proportion entre les valeurs vmin et vmax, et les
couleurs intermédiaires sont affectées par la division uniforme de l’échelle. Il est également possible
de définir le zéro en tant qu’une des valeurs limites sur l’échelle.
ATTENTION : Dans le cas de la sélection de l’échelle arbitraire, les valeurs peuvent être éditées ; pour
cela, faites un double-clic du bouton gauche de la souris dans le champ contenant la
valeur affectée à la couleur donnée
•
onglet Déformations – présentation de la déformée de la plaque/coque étudiée, animation des
déformées affichées
•
onglets Croix – présentation des croix des contraintes, moments ou forces normales.
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A titre d’exemple, la figure ci-dessous représente la boîte de dialogue Cartographies et la cartographie
des déplacements normaux pour une plaque.
Les axes X et Y sont des axes locaux définis à l’aide de l’option Direction affichée dans l’onglet Détaillés.
Cette option permet de définir la direction principale (axe x) du repère local. Les valeurs des résultats,
pour tous les éléments sont recalculés pour le repère réorienté de cette façon.
Vous pouvez définir la direction par un vecteur quelconque définissant la direction « principale » pour le
calcul des résultats pour les éléments surfaciques, le vecteur en question est ensuite projeté sur l’élément
pour définir la direction x locale, ce qui définit finalement la position de l’axe local x.
Il existe une seule limitation pour la sélection de la direction : le vecteur « principal » ne peut pas être
normal à l’élément (c’est-à-dire parallèle à l’axe local z). Si l’utilisateur sélectionne une telle direction, la
projection du vecteur sur l’élément donne un point et tous les résultats seront égaux à zéro.
Une situation typique a été représentée sur la figure ci-dessous : tous les éléments sont situés sur la
surface d’un cylindre. Au début, les axes locaux x sont parallèles à l’axe x global, ces axes seront
redéfinis en utilisant la direction « principale » parallèle à l’axe global Z.
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Les conventions de signe pour les éléments finis surfaciques sont représentées sur les figures ci-dessous.
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page : 228
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5.5. Coupes sur panneaux
L’option Coupes sur panneaux complète l’option Cartographies - panneaux (chapitre 5.4)
L’option permet de créer les diagrammes des efforts internes et des déplacements sur les coupes par
éléments finis surfaciques. Les diagrammes sont affichés pour les coupes quelconques définies par
l’utilisateur. Pour les structures planes, la coupe est effectuée le long de la droite (segment) situé dans le
plan de la structure. Pour les coques, la coupe est définie par le plan situé de façon quelconque dans
l’espace 3D. Pour la même structure, vous pouvez définir plusieurs diagrammes pour les coupes par la
structure.
L’option est accessible :
•
dans le menu, sélectionnez la commande Coupes sur panneaux dans le menu Résultats
•
dans la barre d’outils, après un clic sur l’icône Coupes sur panneaux
.
La commande ouvre la boîte de dialogue servant à définit la coupe et à sélectionner les grandeurs à
présenter pour la coupe. Pour créer le diagramme d’une des grandeurs accessibles actuellement (efforts
internes, contraintes et déplacements locaux dans les éléments finis), il est nécessaire de définir la ligne
de coupe et de déterminer quelle des valeurs disponibles sera affichée sur le diagramme.
L’option permet de définir plus d’un plan de coupe (ou plus d’une ligne de coupe. Par conséquent, les
diagrammes peuvent être affichés simultanément le long de plusieurs coupes. La définition d’une nouvelle
coupe ajoute cette coupe aux coupes définies préalablement. Les diagrammes peuvent être affichés dans
la direction tangent ou normale au plan de coupe, de plus il est possible d’effectuer le lissage éventuel
des passages entre les éléments voisins (cela permet, pour un nœud, de prendre la moyenne de toutes
les valeurs obtenues dans les éléments aboutissants à ce nœud).
La boîte de dialogue qui s’ouvre après la sélection de l’option est représentée sur la figure ci-dessous.
La boîte de dialogue comprend neuf onglets : Définition, Coupes, Détaillés, Extrêmes, Composés,
Paramètres, Diagrammes, Ferraillage et ELU.
Les deux derniers onglets concernent les résultats des calcul du ferraillage pour la plaque/coque définie.
Pour la présentation, vous pouvez sélectionner les valeurs calculées pour la section d’acier ou pour
l’espacement des armatures. Si vous sélectionnez une norme de dimensionnement des plaques et
coques prenant en compte les calculs de l’état limite de service, vous pouvez consulter les valeurs
relatives à ELU (largeur des fissures etc.).
Pour afficher le diagramme d’une grandeur quelconque :
•
définissez la coupe par la structure de type plaque ou coque
•
sélectionnez la grandeur à afficher sur le diagramme
•
définissez les paramètres du diagramme
•
cliquez sur le bouton OK.
Le diagramme de la valeur sélectionnée sera affiché à l’écran.
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page : 229
DEFINITION DE LA COUPE POUR LES STRUCTURES PLANES (PLAQUES)
Si la structure étudiée est une structure plane, le plan de la coupe doit être parallèle à l’axe OZ. Par
conséquent, il n’est nécessaire que de définir une ligne droite - intersection du plan de la coupe et du plan
OXY. De plus, pour les structures planes, il est possible de définir un segment à une longueur donnée
pour lequel la coupe sera effectuée. Les segments de ce type peuvent former une polyligne quelconque.
Dans le logiciel, plusieurs modes de définition de la ligne droite ou du segment. Les points nécessaires
peuvent être définis soit en mode graphique (sélection des nœuds appropriés) soit en mode texte (pour
cela, saisissez les coordonnées des points ou les numéros des nœuds dans les champs d’édition
appropriés de la boîte de dialogue).
L’onglet Définition prend la forme représentée sur la figure ci-dessous.
Pour les structures planes, la définition de la coupe peut être effectuée des trois manières suivantes :
•
2 points - après la sélection de cette option, vous devez définir (en mode graphique ou à partir du
clavier) les coordonnées de deux points : origine et extrémité du segment pour lequel la grandeur
sélectionnée sera présentée.
•
parallèle à l’axe - après la sélection de cette option, la définition de la coupe consiste en la sélection
d’un des axes du repère global (axe X ou Y) auquel la ligne de coupe doit être parallèle, de plus, il
faut donner la distance entre le plan de la coupe et l’origine du repère. Si la définition de la coupe est
sélectionnée en mode graphique après la sélection de l’axe, il suffit d’indiquer le nœud par lequel la
coupe doit passer.
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•
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point et direction - après la sélection de cette option, on définit la ligne et non pas le segment. En
mode graphique, il suffit de définir deux points, en mode texte il faut saisir un point situé sur la ligne
droite et la direction de la ligne droite (dx et dy).
La coupe définie sera ajoutée à la liste de coupes disponibles affichées dans l’onglet Coupes.
DEFINITION DE LA COUPE POUR LES STRUCTURES SPATIALES (COQUES)
Si la structure étudiée est une structure spatiale, le plan de la coupe doit défini sous forme générale. Dans
la plupart des cas, cela signifie qu’il est nécessaire de définir un point appartenant au plan de la coupe et
la direction d’un vecteur normal à ce plan. Le plan peut être également défini par trois points non
colinéaires.
Dans le logiciel, plusieurs modes de définition de la coupe sont disponibles pour les structures spatiales.
Les points nécessaires peuvent être définis soit en mode graphique (sélection des nœuds appropriés) soit
en mode texte (pour cela, saisissez les coordonnées des points ou les numéros des nœuds dans les
champs d’édition appropriés de la boîte de dialogue).
L’onglet Définition prend la forme représentée sur la figure ci-dessous.
Pour les structures spatiales, la définition de la coupe peut être effectuée des trois manières suivantes :
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page : 231
•
plan défini par deux points, parallèle à l’axe sélectionné du repère global - après la sélection de cette
option, la définition de la coupe consiste en la définition du plan parallèle à l’axe sélectionné du
repère ; la définition du plan de la coupe consiste en la définition des coordonnées de deux points
appartenant au plan de la coupe. Si la définition de la coupe est effectuée en mode graphique, après
la sélection de l’axe il faut indiquer le nœud par lequel passera le plan de la coupe.
•
parallèle au plan, définie par 1 point - après la sélection de cette option, la définition de la coupe
consiste en la sélection d’un des plans des axes du repère global (plans XY, XZ ou YZ) auquel le plan
de la coupe doit être parallèle ; de plus, il est nécessaire de spécifier la distance entre le plan de la
coupe et l’origine du repère. Si la définition de la coupe est effectuée en mode graphique après la
sélection de l’axe, il suffit d’indiquer le nœud par lequel la coupe doit passer.
•
par 3 points - après la sélection de cette option, il faut spécifier (en mode graphique ou en utilisant le
clavier pour définir les coordonnées des points) les coordonnées de trois points colinéaires définissant
de façon univoque le plan de la coupe.
La coupe définie sera ajoutée à la liste de coupes disponibles affichées dans l’onglet Coupes.
L’onglet Coupes de la boîte de dialogue Coupes sur panneaux affiche toutes les coupes définies pour la
structure.
Pour chaque coupe, trois informations sont présentées :
•
activation/désactivation de l’affichage de la coupe définie pour la structure (si cette option est active,
la coupe et les diagrammes de la grandeur sélectionnée sont affichés pour la structure)
•
couleur de la coupe et du diagramme affiché pour cette coupe
•
nom de la coupe.
L’onglet Coupes comprend les options permettant de réduire tous les efforts à un point ; ce point est le
centre de gravité de la section. Les efforts réduits sont présentés dans le système de coordonnées (l’axe
n - normal au plan de coupe, les axes 1 et 2 sont situés dans le plan de coupe. Les options disponibles
dans la boîte de dialogue ci-dessus permettent de présenter à l’écran les forces et les moments réduits.
Dans les onglets Détaillés, Extrêmes et Composés, vous pouvez sélectionner les grandeurs dont les
diagrammes seront présentés pour les lignes de coupe définies. L’onglet Paramètres regroupe les options
permettant de sélectionner la surface parallèle au feuillet moyen de la structure surfacique, c’est pour
cette surface que les résultats des calculs seront présentés (pour les calculs des contraintes).
Dans l’onglet Diagrammes vous pouvez définir le mode de présentation des diagrammes :
•
dans la zone Descriptions des diagrammes vous pouvez définir la façon de présentation des
descriptions des valeurs sur les diagrammes :
aucune - si cette option est cochée, les descriptions des diagrammes sur les coupes ne seront pas
affichées
description - si cette option est cochée, les descriptions des diagrammes seront présentées sous
forme de petites feuilles affichant les valeurs dans les points choisis des coupes
texte - si cette option est cochée, les descriptions des diagrammes seront présentées sous forme de
valeurs dans les points choisis des coupes
la partie inférieure de la zone Descriptions des diagrammes contient deux options (Max et Min)
permettant de sélectionner la couleur de feuillets et la description des valeurs maximales et minimales
pour les diagrammes sur coupes par panneaux (la sélection de la couleur peut se faire aussi dans la
boîte de dialogue Préférences sur l’onglet Affichage / Propriétés pour : surfaciques / Elément : point
pour minima / maxima)
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de plus, le champ Descriptions contient l’option Nom du diagramme ; si cette option est cochée, le
diagramme créé pour la coupe définie aura sur le dessin le nom déterminé dans le champ Nom de la
coupe disponible sur l’onglet Définition
•
dans la zone Valeurs positives et négatives vous pouvez décider si des couleurs différentes seront
utilisées pour la présentation des valeurs positives et négatives de la grandeur affichée (Non
différenciées et Différenciées)
•
dans la zone Position du diagramme, vous pouvez déterminer la position du diagramme par rapport à
la structure (normale à la structure ou dans le plan de la structure).
ATTENTION : Lors de la présentation des descriptions des diagrammes le long de la ligne de coupe, le
logiciel présente les valeurs minimales et maximales du diagramme et la valeur de
l’intégrale pour la composante sélectionnée pour la longueur de la ligne de coupe.
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page : 233
5.6. Cartographies pour les solides
L'option sert à présenter les cartographies ou isolignes des déplacements, contraintes et déformations
obtenus lors de l'analyse de la structure volumique. Les résultats sont présentés sous forme des
cartographies ou isolignes avec les valeurs. Les résultats sont présentés sur la surface extérieure du
solide ou des éléments sélectionnés.
Après la sélection de cette option, la boîte de dialogue présentée sur la figure ci-dessous s'affiche. Cette
boîte de dialogue se compose de quatre onglets : Détaillés, Principaux, Echelle, Déformations.
La commande est accessible par :
•
le menu déroulant Résultats, commande Cartographies - solides...
•
la barre d’outils, icône
.
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Dans cette boîte de dialogue, vous pouvez sélectionner les valeurs dont les grandeurs seront présentées
dans le tableau, à savoir : contraintes, déformations et déplacements. Les groupes de résultats
disponibles sont :
Contraintes
•
dans le repère local défini par l'utilisateur (globalement pour le modèle entier)
•
dans les directions principales, dans le cas où le tenseur prend la forme d'une diagonale
•
en tant que valeurs réduites suivant l'hypothèse sélectionnée
Déformations
•
dans le repère local défini par l'utilisateur (globalement pour le modèle entier)
•
dans les directions principales, dans le cas où le tenseur prend la forme d'une diagonale
•
en tant que valeurs réduites suivant l'hypothèse sélectionnée
Déplacements
•
disponibles dans le repère local défini par l'utilisateur (globalement pour le modèle entier)
•
dans le repère global en tant que déplacements totaux, c'est-à-dire la longueur du vecteur de
déplacement.
La partie inférieure de la boîte de dialogue contient les options qui permettent de sélectionner la forme
graphique de la présentation des résultats (Cartographies, Isolignes, Isosurfaces). Si vous activez l'option
Valeurs, le logiciel active automatiquement l'option Description; les valeurs sont présentées dans les
centres des éléments sans dessiner les cartographies ou les isolignes. Vous pouvez sélectionner la
présentation des résultats en forme de :
•
isolignes - les résultats obtenus pour les éléments volumiques seront présentés sous forme
d'isolignes sur le contour extérieur du solide
•
cartographies - les résultats obtenus pour les éléments volumiques seront présentés sous forme de
cartographies sur le contour extérieur du solide
•
isosurfaces - les résultats obtenus pour les éléments volumiques seront présentés en tant que
surfaces à l'intérieur du solide ayant les mêmes valeurs (les isolignes sur les panneaux présentent le
parcours de la même valeur ; par contre, les isosurfaces présentent le parcours de la valeur dans
l'espace du solide). Le nombre de surfaces est défini par le nombre de couleurs de l'échelle
(ATTENTION : plus le nombre de couleurs est grand, plus le temps de génération des isosurfaces est
long)
Les cartographies et les isolignes peuvent être présentées sous forme de valeurs moyennes entre les
éléments. La prise de la moyenne (lissage) est effectuée par la sélection d'une des options de la liste
disponible dans la partie inférieure de la boîte de dialogue :
•
Sans lissage
•
Lissage global
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•
Lissage à l'intérieur du solide
•
Lissage suivant la sélection
•
Lissage suivant les caractéristiques
page : 235
D'autres options disponibles dans la partie inférieure de la boîte de dialogue :
Description - active les descriptions des isolignes ou affiche les valeurs dans le centre de l'élément
Avec normalisation - ajuste automatiquement l'échelle pour la valeur maximale et minimale de la grandeur
sélectionnée pour les cartographies et isolignes
Avec maillage EF – si cette option est active, à côté de la cartographie de la valeur sélectionnée, le
maillage EF généré est affiché
Ouvrir une nouvelle fenêtre avec l'échelle - ouvre une nouvelle fenêtre contenant uniquement les
éléments et les objets sélectionnés. La fenêtre est divisée en deux parties : vue et légende de l'échelle.
Dans la boîte de dialogue ci-dessus, sur l’onglet Détaillés, vous pouvez sélectionner les valeurs suivantes
pour la présentation des résultats : contraintes, déformations et déplacements. Vous ne pouvez
sélectionner qu'une seule valeur sur tous les onglets.
Dans l’onglet Principaux, vous pouvez sélectionner les valeurs des contraintes ou des déformations à
afficher dans le tableau. Les valeurs réduites sont données suivant l'hypothèse choisie dans la liste des
hypothèses disponibles dans la partie inférieure de la boîte de dialogue. A présent, deux hypothèses sont
accessibles :
Huber – Mises
Invariant du tenseur I1.
Le premier invariant du tenseur est défini suivant la formule :
I1 = σ 1 + σ 2 + σ 3 = σ xx + σ yy + σ zz
Le deuxième invariant du tenseur est égal :
où :
p = I1/3 - contrainte moyenne.
La valeur réduite suivant l'hypothèse d'Huber-Mises est égale :
Les onglets Echelle et Déformation contiennent les mêmes options que pour les diagrammes (barres) ou
cartographies (barres, cartographies). De plus, l'onglet Déformations contient l'option Déformée dans
l'échelle de la structure – si vous activez cette option, les valeurs réelles de la déformation de la structure
seront relatives aux dimensions de la structure ; cette option est étroitement liée à l'option Facteur de
zoom – dans ce champ d'édition, vous devez saisir le facteur de multiplication des valeurs de la déformée
de la structure ; si vous activez l'option La même échelle, l'échelle est identique pour tous les diagrammes
affichés (cette option est utile quand vous comparez les résultats de la force sectionnelle pour différents
cas de charge) ; l'option Echelle pour 1 – dans ce champ, vous définissez à combien de centimètres
(pouces) correspond un centimètre sur le dessin.
La différence entre les options Echelle pour 1 et Déformée dans l'échelle de la structure est visible lorsque
vous effectuez l'opération de zoom avant/zoom arrière sur la structure ; dans le cas de l'option Echelle
pour 1 la taille de la déformée ne change pas, par contre, dans le cas de l'option Déformée dans l'échelle
de la structure, la déformée est ajustée à la taille de la structure.
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Les axes X et Y sont des axes locaux définis à l’aide de l’option Direction affichée dans l’onglet Détaillés.
Cette option permet de définir la direction principale (axe x) du repère locale à utiliser. Les valeurs des
résultats pour tous les éléments sont recalculés pour le repère réorienté de cette façon.
Vous pouvez définir la direction par un vecteur quelconque définissant la direction « principale » pour le
calcul des résultats pour les éléments surfaciques, le vecteur en question est ensuite projeté sur l’élément
pour définir la direction x locale, ce qui définit finalement la position de l’axe local x. Il existe une seule
limitation pour la sélection de la direction : le vecteur « principal » ne peut pas être normal à l’élément
(c’est-à-dire parallèle à l’axe local z). Si l’utilisateur sélectionne une telle direction, la projection du vecteur
sur l’élément donne un point et tous les résultats seront égaux à zéro.
La convention des signes est présentée de façon schématique sur la figure ci-dessous. La convention est
présentée pour les contraintes ; les contraintes représentées sur le dessin ont le signe positif.
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page : 237
5.7. Coupes sur solides
L'option sert à présenter les cartographies sur les coupes sur les solides. Les résultats sont présentés sur
la surface de la coupe.
Après la sélection de cette option, la boîte de dialogue présentée sur la figure ci-dessous s'affiche. Cette
boîte de dialogue se compose de cinq onglets : Définition, Coupes, Détaillés, Principaux et Echelle.
ATTENTION:
Les trois derniers onglets sont similaires aux onglets de la boîte de dialogue
Cartographies - solides. L’onglet Détaillés contient l’option Forces sectionnelles dans le
tableau(voir ci-dessous).
Les forces résultantes équivalentes disponibles dans le tableau des résultats sont calculées d’après les
formules suivantes :
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... - (parenthèses de Macauley) ou l’opérateur de la partie positive exprimé en :
Le principe du dessin des cartographies sur les coupes par les solides consiste à ce que les cartographies
sur toutes les coupes sont dessinées pour la même grandeur. C'est la différence principale par rapport à
la présentation des diagrammes sur coupes des panneaux pour lesquelles vous pouvez sélectionner
différentes grandeurs pour chaque diagramme.
Pour les résultats qui dépendent du repère local de l'élément fini, la direction est définie indépendamment
du plan de coupe. Par exemple, si la cartographie des contraintes Sxx est affichée, la direction des
contraintes x est définie par l'utilisateur indépendamment du plan de coupe.
Les cartographies sur coupes ne sont donc qu'une autre forme d'affichage des cartographies pour la
grandeur sélectionnée dans la boîte de dialogue Cartographies pour les solides. Il est possible
d'afficher une cartographie sur le contour extérieur du solide ou sur les coupes intérieures par solide.
Dans le cas où vous définiriez la direction pour les coupes sur solides, la boîte de dialogue Sélection de
la direction prend l’aspect comme sur la figure ci-dessous.
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Dans cette boîte de dialogue, vous pouvez définir la direction pour le premier axe tangent T1
conformément au vecteur ou à la direction du repère.
Le repère de la coupe utilisé dans le logiciel Robot est le suivant : (voir la figure ci-dessous) :
− axe N normal au plan de la coupe - axe x
− premier axe tangent T1 au plan de la coupe - axe y
− deuxième axe tangent T2 au plan de la coupe - axe z.
A ces directions, les contraintes suivantes sont associées : σNN, τNT1 et τNT2
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Les options disponibles dans cet onglet permettent de définir les plans de coupe par solide. Le
fonctionnement et le contenu de l'onglet de définition des coupes sont les mêmes que pour la définition
des coupes pour les structures de type coque.
La définition de la coupe peut être effectuée des trois manières suivantes :
•
plan vertical défini par deux points - après la sélection de cette option, la définition de la coupe
consiste en la définition du plan parallèle à l’axe Z du repère global.
•
parallèle au plan, définie par 1 point - après la sélection de cette option, la définition de la coupe
consiste en la sélection d’
•
un des plans des axes du repère global (plans XY, XZ ou YZ) auquel le plan de la coupe doit être
parallèle ;
•
par 3 points dans l'espace.
Pour définir une coupe pour la structure étudiée :
•
sélectionnez la méthode de définition de la coupe
•
définissez les paramètres de la coupe
•
affectez un nom à la coupe définie
•
sélectionnez la couleur pour la coupe
•
cliquez sur le bouton Nouvelle.
La coupe définie sera ajoutée à la liste de coupes disponibles affichées dans l’onglet Coupes.
La coupe définie sera ajoutée à la liste des coupes disponibles sur l'onglet Coupes. Les options dans cet
onglet permettent de sélectionner les coupes à afficher.
La zone Liste de coupes affiche toutes les coupes définies pour la structure. Pour chaque coupe, trois
informations sont présentées :
•
activation/désactivation de l’affichage de la coupe définie pour la structure (si cette option est active,
la coupe et les diagrammes de la grandeur sélectionnée sont affichés pour la structure)
•
couleur de la coupe et du diagramme affiché pour cette coupe
•
nom de la coupe.
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page : 241
5.8. Analyse graphique des contraintes
La boîte de dialogue Analyse graphique des contraintes permet de visualiser les répartitions des
contraintes dans la section transversale et dans la section longitudinale de la barre.
L’option est accessible :
•
après la sélection de la commande Analyse des contraintes dans la barre disponible dans le menu
Résultats
•
après la sélection du bureau ANALYSE DES CONTRAINTES - BARRE (groupe de bureaux
RESULTATS)
Pour les sections pleines, après la sélection du bureau ANALYSE DES CONTRAINTES DANS LA
BARRE (groupe de bureaux RESULTATS), l’écran sera divisé en quatre parties : boîte de dialogue
Analyse des contraintes et trois fenêtres dans lesquelles les cartographies des contraintes seront
affichées (pour la section transversale et pour deux sections longitudinales XY et XZ). Dans de cas des
profilés minces, l’écran est divisé en deux parties : boîte de dialogue Analyse des contraintes présentant
les résultats numériques de l’analyse des contraintes dans la section et la fenêtre présentant les
cartographies des contraintes en mode graphique.
La boîte de dialogue Analyse des contraintes comprend cinq onglets : Transversale, Coupe XY,
Coupe XZ, Point et Barre. Pour les profilés à parois minces, un onglet supplémentaire (Tableau) est
affiché. L’onglet en question affiche sous forme de tableau les valeurs des contraintes pour les points
caractéristiques de la section à parois minces.
La partie inférieure de la boîte de dialogue est commune pour tous les onglets en question.
Pour afficher les cartographies des contraintes dans les sections de la barre sélectionnée, vous devez
effectuer les opérations suivantes :
•
sélectionnez la barre et le cas de charge pour lesquels les cartographies des contraintes seront
affichées
•
sélectionnez le type de contrainte (normale, tangente, composée); les composantes des efforts
internes prises en compte dans les calculs de la contrainte (FX, FY, FZ, MX, MY et MZ) seront
sélectionnées de façon automatique
•
les valeurs des efforts internes calculées pour la barre sélectionnée seront affichées dans les champs
spécifiques (vous pouvez modifier ces valeurs)
•
définissez la position des plans de coupe
ATTENTION : Si la présentation de la contrainte normale SIGMA X a été sélectionnée, le logiciel affichera
sur la section transversale de la section pleine l’axe neutre sous forme d’une ligne en
pointillés.
Après la définition de ces paramètres et un clic sur le bouton Appliquer, la boîte de dialogue affiche les
valeurs des contraintes dans la section sélectionnée, les trois fenêtres à gauche de l’écran affichent les
cartographies des contraintes dans la section transversale et dans deux sections longitudinales de la
barre.
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Un clic sur le bouton Note de calculs appelle le traitement de texte interne du système Robot et ouvre la
note de calculs contenant les résultats de l’analyse des contraintes dans la section de la barre
sélectionnée dans la structure étudiée.
Si vous modifiez les paramètres disponibles dans la boîte de dialogue Analyse des contraintes (par
exemple, le cas de charge, le type de contrainte etc.), un clic sur le bouton Appliquer entraîne le calcul
des contraintes et la génération des cartographies pour les nouveaux paramètres.
Dans le menu du module Analyse des contraintes dans la barre, quatre options intéressantes sont
accessibles :
Plan de coupe - cette commande, disponible dans le menu Edition, permet de définir le plan de coupe du
point. Après la sélection de la commande Plan de coupe, le pointeur prend la forme d’une
mire. Positionnez le pointeur de la souris sur la fenêtre voulue, un clic du bouton gauche
de la souris définit le plan de coupe, les coordonnées du plan de coupe sélectionné seront
transférées automatiquement dans les champs appropriés (x=, y = et z =).
Valeurs des contraintes dans le point - cette commande, disponible dans le menu Edition permet de
définir en mode graphique les coordonnées du point dans lequel les contraintes seront
calculées. Après la sélection de la commande sélectionnez la commande Contraintes
dans le point (le pointeur prend alors la forme d’une mire) et cliquez sur le point voulu.
Si vous basculez entre les fenêtres relatives aux sections spécifiques (transversales et
longitudinales), les paramètres de l’onglet Point changent (le plan approprié et les
coordonnées appropriées sont sélectionnées).
Attributs de l’affichage - cette commande, dans le menu affichage, permet de définir les paramètres des
cartographies des contraintes (échelles pour le vues spécifiques, couleurs, axes etc.).
Après la sélection de la commande, le logiciel affiche une boîte de dialogue dans les
onglets de laquelle vous pouvez définir les paramètres de présentation des cartographies
des contraintes.
Vue 3D -
cette commande, dans le menu affichage, permet de présenter la barre de structure
sélectionnée en vue 3D, avec l'affichage du type de contrainte sélectionné. La vue
supplémentaire avec la barre d'outils auxiliaire s'affiche à l'écran; cette barre d'outils
contient les options supplémentaires permettant de déplacer, tourner, agrandir la barre de
structure sélectionnée. L'option est également accessible dans la barre d'outils auxiliaire
(sur le bureau Analyse des contraintes dans la barre) :
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page : 243
Pour la section transversale et pour les sections longitudinales XY et XZ de la barre, le logiciel affiche les
contraintes extrêmes suivantes calculées dans la section sélectionnée :
•
contrainte normale σz (maximale et minimale)
•
contrainte tangente (de cisaillement) - τ
•
contrainte de torsion
•
contrainte σi - les valeurs de la contrainte réduite calculée d’après l’hypothèse choisie (HMH, Tresca).
Pour chacune de ces grandeurs, le logiciel affiche la valeur de la coordonnée pour laquelle les valeurs
extrêmes de la contrainte ont été obtenues.
Après la sélection de l’onglet Point, le logiciel affiche les contraintes extrêmes suivantes calculées pour le
point sélectionné :
σ x (maximale et minimale)
•
contrainte normale
•
contrainte tangente (de cisaillement) -
•
contrainte de torsion
•
contrainte σi - les valeurs de la contrainte réduite calculée d’après l’hypothèse choisie (HMH, Tresca).
τ
La figure ci-dessous présente le bureau Analyse des contraintes pour une structure à barres prise à titre
d’exemple.
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5.9. Analyse des contraintes dans la structure
Une fois l'analyse de la structure terminée, le système Robot permet de définir les cartographies pour
l'ensemble des barres de la structure. Pour cela, sélectionnez l'option Analyse des contraintes dans la
structure. L'option est disponible par :
•
un clic sur le menu Résultats, sous-menu Analyse des contraintes, commande Analyse de la structure
•
la sélection du bureau RESULTATS/ANALYSE DES CONTRAINTES - STRUCTURE.
Après la sélection du bureau ANALYSE DES CONTRAINTES - STRUCTURE, l'écran est divisé en
parties suivantes : la fenêtre graphique, le tableau dans la partie inférieure et la boîte de dialogue de
gestion de l'analyse des contraintes. Dans cette boîte de dialogue, vous pouvez sélectionner les
contraintes à visualiser ainsi que le type de présentation graphique.
La fenêtre de résultats (tableau) de l'analyse des contraintes contient les valeurs numériques des
contraintes présentées en forme de tableau. Vous pouvez présenter toutes les contraintes types et les
contraintes utilisateur. Les contraintes pour les barres sont présentées en forme de valeurs extrêmes pour
les cas de charge sélectionnés. Ensuite, le logiciel présente les extrêmes globaux pour les types de
contraintes appropriés avec l'information sur les barres et les cas auxquels ces valeurs extrêmes se
réfèrent.
La boîte de dialogue Analyse des contraintes comprend les onglet suivants : Contraintes –
Diagrammes, Echelle, Paramètres. Dans cette boîte de dialogue, vous pouvez sélectionner les
contraintes utilisateur. Pour cela, vous disposez du jeu de types de contraintes de base : normales,
tangentes, Mises, Tresca. Pour chaque type de contrainte, vous pouvez sélectionner le jeu de forces qui
seront prises en compte lors des calculs. Cela permet d'estimer l'influence de chaque force sectorielle sur
le taux de travail de la barre.
Dans cette boîte de dialogue, vous pouvez sélectionner le jeu de contraintes à afficher en forme de
diagrammes et vous pouvez également choisir les couleurs des cartographies des contraintes utilisés sur
la vue 3D. L'onglet Echelle regroupe les options permettant de sélectionner les couleurs utilisées dans la
vue 3D de la structure avec les contraintes.
La partie inférieure de la boîte de dialogue est la même pour tous les onglets. Afin d'obtenir la répartition
des contraintes présentée sur la vue de la structure et en forme de tableau, il faut :
1. sélectionner les cas de charge de la structure pour lesquels les cartographies des contraintes seront
affichées
2. si vous avez sélectionné l'option Toutes les barres (disponible dans la partie inférieure de la boîte de
dialogue), les contraintes affichées concernent toutes les barres de la structure. Par contre, si vous
sélectionnez l'option Barres sélectionnées, vous pouvez sélectionner les barres pour lesquelles le
logiciel effectuera les calculs et affichera les diagrammes/cartographies
3. sélectionner le type de contrainte (normales, tangentes, réduites). Les composantes des forces
sectorielles prises en compte dans les calculs de la contrainte (FX, FY, FZ, MX, MY et MZ) seront
sélectionnées de façon automatique
4. indiquer le type des contraintes présentées en forme des diagrammes.
Après la définition de ces paramètres et un clic sur le bouton Appliquer, le logiciel effectue les calculs et
la boîte de dialogue affiche les valeurs des contraintes dans les barres de la structure. Le tableau de
résultats présente les valeurs les contraintes appropriées.
Si vous avez modifié des paramètres dans la boîte de dialogue Analyse des contraintes (p. ex. vous
avez changé le cas de charge ou le type de contrainte, etc.), un clic sur le bouton Appliquer entraîne la
définition des valeurs des contraintes et de leurs diagrammes et/ou des cartographies pour les nouveaux
paramètres.
Le tableau Contraintes dans la structure affiche les valeurs des contraintes pour les barres sélectionnées
de la structure. Vous pouvez sélectionner les types de contraintes qui apparaissent dans le tableau dans
la boîte de dialogue après un clic sur l'option Colonnes à partir du menu contextuel (bouton droit de la
souris). Le logiciel peut afficher les valeurs minimum et maximum pour toutes les types de contraintes
disponibles ainsi que pour les contraintes utilisateur.
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A la fin du tableau, le logiciel affiche le jeu de valeurs extrêmes pour la structure entière. Pour le type de
contrainte donné, les informations suivantes sont affichées :
valeur extrême de la contrainte
cas pour lequel la valeur extrême de la contrainte a été obtenue
barre laquelle cette valeur concerne
position de la valeur extrême sur la longueur de la barre.
Vue 3D – Cartographies des contraintes - l'option est disponible à partir du menu Résultats/Analyse,
cette option permet de présenter la structure avec les formes des profilés et les cartographies détaillées
des contraintes dans ces profilés (à titre d'exemple, la figure ci-dessous présente la structure avec les
contraintes).
ATTENTION : Les calculs des contraintes de la structure peuvent durer un peu de temps car les calculs
détaillés des contraintes pour la section donnée de la barre sont complexes (cela
concerne surtout les contraintes dues aux forces de torsion et les valeurs extrêmes des
contraintes dans la section), les calculs. Pour cela, le logiciel possède une certaine
invention permettant de réduire de façon importante la durée de l'analyse des contraintes.
Chaque profilé utilisé dans la structure est analysée de façon détaillée par le logiciel
Robot une seule fois. Chaque utilisation ultérieure d'un tel profilé (cela concerne
également d'autres sessions avec Robot) n'entraîne pas des opérations qui demandent
beaucoup de temps. De ce fait, le temps de calculs est réduit au minimum.
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5.10.Analyse globale
L’option Analyse globale - barres sert à présenter les variations de la grandeur sélectionnée
(déplacements, efforts internes, contraintes) pour toutes les barres composant la structure étudiée.
L’option est disponible :
•
dans le menu, après la sélection de la commande Résultats/Analyse globale - barres
•
dans la barre d’outils, après un clic sur l’icône
.
L’option permet d’afficher sur un diagramme les valeurs minimales et maximales de la grandeur voulue
pour chaque barre. Après la sélection de cette option, le logiciel affiche une boîte de dialogue auxiliaire
dans laquelle vous pouvez sélectionner les grandeurs à présenter. Une fois la sélection effectuée, le
logiciel crée un diagramme global pour les barres sélectionnées. A titre d’exemple, la figure ci-dessous
présente les diagrammes et le tableau pour les moments et pour les contraintes extrêmes.
La partie supérieure de la fenêtre représentée ci-dessus affiche le diagramme global pour toutes les
barres sélectionnées pour la présentation des grandeurs voulues. Vous pouvez modifier la forme de ce
diagramme. Pour cela, cliquez du bouton droit de la souris sur le diagramme, le logiciel affichera un menu
contextuel dans lequel vous devez sélectionner l’option Type de diagramme. Cinq types de diagrammes
sont disponibles : courbes, barres verticales, barres horizontales, barres 3D verticales et barres 3D
horizontales.
La partie inférieure de la fenêtre contient le tableau dans lequel vous pouvez trouver les informations
suivantes :
•
la première colonne affiche les grandeurs sélectionnées pour la présentation (efforts internes,
contraintes, paramètres du dimensionnement)
•
la deuxième colonne affiche la valeur de la limite inférieure ; la valeur en question permet de définir la
limite inférieure pour la grandeur sélectionnée, ce qui permet de sélectionner les barres pour
lesquelles les valeurs limites ont été dépassées
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•
la troisième colonne affiche la valeur de la limite supérieure ; la valeur en question permet de définir la
limite supérieure pour la grandeur sélectionnée, ce qui permet de sélectionner les barres pour
lesquelles les valeurs limites ont été dépassées
•
la quatrième colonne affiche la liste des barres pour lesquelles les valeurs limites pour les grandeurs
sélectionnées ont été dépassées
•
la cinquième colonne affiche la liste des barres pour lesquelles les valeurs des grandeurs
sélectionnées appartiennent au domaine défini par les limites inférieures et supérieures
•
la sixième colonne affiche la couleur utilisée pour la présentation de la grandeur affichée sur le
diagramme
•
la septième et la huitième colonne affichent respectivement la valeur minimale et maximale des
grandeurs sélectionnées pour la présentation calculées pour toutes les barres de la structure.
Vous pouvez sélectionner les valeurs à présenter sur les diagrammes et dans le tableau. Après un clic du
bouton droit de la souris sur le tableau, le logiciel affiche le menu contextuel contenant la commande
Colonnes. Après la sélection de cette commande, le logiciel affiche la boîte de dialogue Colonnes et
paramètres à afficher dans laquelle vous pouvez sélectionner les grandeurs à présenter. La boîte de
dialogue contient trois onglets : Efforts, Contraintes et Dimensionnement. A titre d’exemple, la figure cidessous représente l’onglet Contraintes.
Les valeurs de la limite supérieure et inférieure pour les grandeurs spécifiques peuvent être définies de
deux façons :
•
en mode texte : saisissez la valeur de la limite supérieure ou inférieure dans le champ approprié dans
le tableau
•
en mode graphique - placez le pointeur de la souris dans la cellule appropriée du tableau (limite
supérieure ou inférieure pour la grandeur sélectionnée), passez à la zone affichant le diagramme et
utilisez la souris pour positionner la ligne définissant la valeur limite.
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5.11.Analyse détaillée
L’option permet de présenter les résultats détaillés (diagrammes, tableaux) pour les barres
sélectionnées dans la structure.
L’option est accessible de trois façons :
•
après la sélection du bureau RESULTATS / ANALYSE DETAILLEE
•
après la sélection de la commande Analyse détaillée dans le menu Résultats
•
après un clic sur l’icône
disponible dans la barre d’outils
ATTENTION :Avant d’appeler cette fonction, sélectionnez une ou plusieurs barres pour lesquelles
l’analyse détaillée doit être présentée.
L’option Analyse détaillée permet de présenter les diagrammes détaillés et les tableaux des résultats
numériques pour les barres spécifiques composant la structure. Après le lancement de l’option, l’écran est
divisé en trois parties principales (dessin ci-dessous) :
•
boîte de dialogue Analyse détaillée dans laquelle vous pouvez sélectionner les grandeurs à
présenter et définir le mode de présentation des diagrammmes.
•
tableau dans lesquels les résultats numériques des calculs seront présentés pour les barres
sélectionnées dans la structure
•
écran graphique sur lequel le logiciel présente sur les barres sélectionnées les diagrammes des
variations des grandeurs souhaitées.
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Le tableau présente les grandeurs sélectionnées pour la présentation définis dans la boîte de dialogue
Analyse détaillée (déplacements globaux, valeurs des efforts internes et des contraintes pour l’origine et
l’extrémité de l’élément et, éventuellement pour les point intermédiaires).
Le tableau contient trois onglets :
Valeurs - présente les valeurs sélectionnées pour la présentation des grandeurs dans les points
sélectionnés
Extrêmes locaux - présente les extrêmes locaux des grandeurs sélectionnées pour les barres spécifiques
pour lesquelles l’analyse détaillée est effectuée
Extrêmes globaux - présente les extrêmes globaux des grandeurs sélectionnées pour les barres
spécifiques pour lesquelles l’analyse détaillée est effectuée. Si seulement une barre a été sélectionnée
pour l’analyse détaillée, les extrêmes locaux sont égaux aux extrêmes globaux.
Dans l’onglet Points de division de la boîte de dialogue Analyse détaillée, vous pouvez définir la position
des points intermédiaires pour lesquels les valeurs des grandeurs sélectionnées seront affichées.
A l’écran graphique, le logiciel présente le diagramme détaillé des variations des
pour le cas de charges actif (déplacements, efforts internes, contraintes). Les
présentées conformément à la convention des signe (voir le chapitre 2.3).
diagrammes sont activées, les points correspondant aux maxima et aux
présentées seront affichés sur les diagrammes.
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grandeurs sélectionnées
valeurs des efforts sont
Si les descriptions des
minima des grandeurs
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La boîte de dialogue Analyse détaillée est affichée après la sélection de l’option Analyse détaillée. Le
fenêtre contient cinq onglets :
•
NTM
•
Contraintes
•
Ferraillage
•
Paramètres
•
Points de division.
Les deux premiers onglets (NTM et Contraintes) permettent de sélectionner les grandeurs à présenter
pour les barres sélectionnées. Les valeurs des grandeurs sélectionnées (déplacements, butée du sol
élastique, efforts internes et contraintes) seront présentées de façon graphique à l’écran et en mode texte
dans les tableaux. Vous pouvez évidemment sélectionner plusieurs valeurs à présenter pour les barres
sélectionnées.
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Les onglets NTM et Contraintes de la boîte de dialogue Analyse détaillée sont représentées sur les
figures ci-dessous.
Les options disponibles dans l’onglet Ferraillage permettent de présenter les résultats des calculs du
ferraillage théorique pour les barres BA de la structure. Vous pouvez présenter le ferraillage théorique et
réel, espacement des armatures (cadres), densité du ferraillage etc.
Dans la partie inférieure de la boîte de dialogue, l’option Présenter la valeur théorique et réelle sur le
même diagramme est disponible. Si cette option est activée, pour la grandeur sélectionnée (par exemple
pour le ferraillage supérieur), un diagramme présentera deux diagrammes pour la valeur théorique et
réelle (par exemple, le ferraillage théorique supérieur et la section d’acier réelle des armatures
supérieures). Si cette option est désactivée, toutes les valeurs sont présentées sur des diagrammes
différents.
Les deux onglets suivants de la boîte de dialogue Analyse détaillée permettent de définir le mode de
présentation des grandeurs sélectionnées sur les diagrammes et dans les tableaux.
Dans l’onglet Paramètres vous pouvez définir le mode de présentation des diagrammes à l’écran
graphique. L’onglet Points de division permet de définir les points intermédiaires sur la barre pour
lesquels les tableaux afficheront les valeurs des grandeurs à présenter.
Les onglets Paramètres et Points de division de la boîte de dialogue Analyse détaillée sont
représentés sur les figures ci-dessous.
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Dans l’onglet Paramètres, la zone Descriptions des diagrammes vous permet de décider si les
descriptions des valeurs seront affichées à l’écran :
• dans la zone Descriptions des diagrammes, vous pouvez décider comment présenter les
descriptions des valeurs sur les diagrammes :
aucune – si vous sélectionnez cette option, les descriptions des diagrammes des valeurs disponibles
dans la boîte de dialogue Analyse détaillée ne seront pas présentées
descriptions – si vous sélectionnez cette option, les descriptions des diagrammes des valeurs
disponibles dans la boîte de dialogue Analyse détaillée seront présentées sous forme des petites
feuilles affichant les valeurs dans les points choisis des barres ; les description sont décalés par
rapport aux diagrammes
texte – si vous sélectionnez cette option, les descriptions des diagrammes des valeurs disponibles
dans la boîte de dialogue Analyse détaillée seront présentées sous forme des valeurs dans les
points choisis des barres ; les descriptions sont situé perpendiculairement à la barre
Pour deux options (descriptions et texte) le champ de sélection Valeurs est disponible ; ce champ
sert à limiter le nombre de descriptions présentés sur la vue. Les options suivantes sont disponibles :
toutes (les descriptions de tous les diagrammes sont affichées sur chaque élément de calcul à son
origine et à son extrémité et dans les lieux des valeurs minimales et maximales), extrêmes locaux
(les descriptions sont affichées seulement pour les valeurs maximales et minimales sur la barre ;
l’option est particulièrement utile, si les barres sont divisées en grand nombre d’éléments de calcul et
les valeurs intermédiaire ne nous intéressent pas, mais seulement les valeurs extrêmes sur la barre
entière), extrêmes globaux (les descriptions ne sont affichées que pour la valeur extrême maximale
ou minimale et cela pour la structure entière)
Dans la zone Valeurs positives et négatives, vous pouvez décider si les valeurs positives et négatives
seront affichées en couleurs différentes sur les diagrammes de la grandeur sélectionnée.
Dans l’onglet Points de division, vous pouvez définir les points pour lesquels les tableaux afficheront les
valeurs des grandeurs sélectionnées.
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Si vous sélectionnez l’option N-points sur la barre, dans le champ prévu à cet effet vous pourrez définir le
nombre de points répartis de façon uniforme pour lesquels les résultats seront affichés (les nœuds aux
extrémités sont pris en compte).
Par défaut, N=2, cela signifie que les valeurs des grandeurs sélectionnées ne seront présentées dans le
tableau que pour les deux extrémités de la barre ; si N=3, un point sera ajouté au milieu de la barre (la
barre sera divisée en deux segments à longueur égale) et les résultats correspondants seront affichés.
Si vous cochez la case Caractéristiques, vous pourrez définir les points situés sur la longueur de la barre
pour lesquels les valeurs des grandeurs sélectionnées seront affichées (pour définir un tel point, saisissez
la distance entre le point et l’origine de la barre en termes absolus ou relatifs).
Les descriptions suivantes seront données pour les points successifs pour lesquels les résultats seront
présentés :
•
AUTO - points générés automatiquement
•
USER - points définis par l’utilisateur
•
ZERO - points caractéristiques sur la longueur de la barre (les points pour lesquels la valeur de la
grandeur sélectionnée est nulle, points des valeurs extrêmes de la grandeur sélectionnée).
La partie inférieure de la fenêtre Analyse détaillée (onglet Points de division) regroupe trois boutons :
Régénérer - après les modifications effectuées, met à jour le liste des points pour lesquels les valeurs des
grandeurs sélectionnées seront présentées
Supprimer - supprime les points pour lesquels les valeurs des grandeurs sélectionnées seront
présentées
Ajouter - ajoute des points pour lesquels les valeurs des grandeurs sélectionnées seront présentées.
Si vous cochez la case Ouvrir nouvelle fenêtre, le logiciel affichera une nouvelle fenêtre pour présenter les
diagrammes des grandeurs sélectionnées dans la boîte de dialogue Analyse détaillée.
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5.12.Lignes de l’influence
L’option permet de présenter les résultats pour les charges roulantes.
Ces résultats peuvent être affichées de deux façons :
La première méthode consiste à présenter les résultats du cas statique pour la position de la charge
roulante sélectionnée par l’utilisateur. Les options permettent la modification de la position de la charge
roulante. Vous pouvez déplacer la charge pas à pas ou exploiter l’animation du convoi et des résultats
pour la charge roulante.
La deuxième méthode consiste à présenter les modifications de la valeur sélectionnée dans le point
donné lors du déplacement de la charge, c’est-à-dire à présenter les lignes d’influences de la grandeur
sélectionnée.
Pour créer les lignes d’influences pour la grandeur sélectionnée, l’option Lignes de l’influence est utilisée,
vous pouvez le faire de deux façons :
•
sélectionnez la commande Lignes d’influences dans le menu Avancé, sous-menu Résultats
•
cliquez sur l’icône Ligne de l’influences
disponible dans la barre d’outils
Le logiciel affiche alors le boîte de dialogue représentée ci-dessous.
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Pour les structures à barres, seulement deux onglets sont disponibles dans cette boîte de dialogue, à
savoir Nœuds et NTM. Pour les structures de type plaque ou coque, les onglets Détaillés, Extrêmes,
Composés et Paramètres sont accessibles.
Dans ces onglets vous pouvez sélectionner les grandeurs pour lesquelles les lignes d’influences peuvent
être présentées.
Pour afficher la ligne de l’influence d’une grandeur quelconque :
•
définissez l’étendue de l’analyse (options de et à) ; un clic sur le bouton Tout entraîne la prise en
compte de toutes les positions définies pour la charge roulante étudiée
•
définissez le point pour lequel la ligne d’influence de la grandeur sélectionnée sera créée (options
élément, position et position relative)
•
dans les onglets de la boîte de dialogue, sélectionnez les grandeurs pour lesquelles la ligne de
l’influence sera créé
•
pour les structures de type plaque ou coque, définissez la surface pour laquelle la ligne de l’influence
sera créé
•
cliquez sur le bouton OK.
Le logiciel affichera une nouvelle fenêtre (conf. la figure ci-dessous) dans laquelle la ligne de l’influence
pour la grandeur sélectionnée sera présentée. La fenêtre en question contient deux parties :
•
le tableau présentant les valeurs numériques calculées, les informations suivantes seront
présentées :
la partie supérieure du tableau pour l’analyse des charges roulantes affiche la valeur de l’intégrale des
diagrammes présentés sur la vue ; les valeurs des intégrales suivantes sont affichées :
la somme totale
- l’intégrale de la partie positive et négative de chaque diagramme
L’attention est attiré sur le fait que la valeur de l’intégrale dépend de l’unité de longueur sélectionnée
car la valeur de l’intégrale est exprimée en unité étant le produit de l’unité sur le diagramme et l’unité
de longueur de la route.
première colonne - numéro de la barre (élément) pour laquelle la ligne de l’influence a été créée,
position du point sur la barre (élément), nom du cas de charge roulante, position de la charge roulante,
position de la charge sur la structure ;
les deux ou trois colonnes suivantes (leur nombre varie en fonction du type de la structure) présentent
la position du convoi dans le repère local
les colonnes suivantes présentent les valeurs des grandeurs sélectionnées pour la création de la
charge roulante.
•
la partie graphique présentant les diagrammes des lignes d’influences pour les grandeurs
sélectionnées.
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A titre d’exemple, la figure ci-dessous présente des lignes d’influence de l’effort FZ et du moment
fléchissant MY.
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5.13.Résultats réduits pour les panneaux
Le but de ce tableau est de permettre aux utilisateurs d’extraire facilement et rapidement les résultats EF
sur les panneaux pour les utiliser dans d’autres calculs.
Comment l’obtenir : menu Résultats/Résultats réduits pour les panneaux.
Par exemple, pour calculer les ferraillages à mettre en place dans les murs servant à la stabilité d’un
bâtiment sous des efforts de vent ou sous les efforts sismiques, les utilisateurs doivent connaître les
efforts de réduction le long de différentes coupes.
ELEVATION D’UN MUR
EFFORTS REDUITS
Les coupes sur lesquels les efforts de réduction doivent être récupérés peuvent être horizontales en pied
de mur (voir coupe AA et coupe BB) ou verticales (voir coupe CC et coupe DD).
Afin d’obtenir un système d’extraction de ces efforts réduits qui soit simple et rapide à utiliser pour les
utilisateurs, les voiles devront être décomposés en panneaux quadrangulaires suivant le schéma défini ciaprès :
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Le logiciel devra donner l'effort réduit pour les panneaux 2D de forme quadrangulaire convexe (voir figure
ci-dessous). Les efforts réduits ne seront pas calculés pour les panneaux suivants :
−
−
−
−
−
panneaux créés à l'aide des options d'édition : Extrusion et Révolution
panneaux 3D
panneaux de forme non quadrangulaire
panneaux de forme quadrangulaire non convexes
panneaux à épaisseurs variables
Localisation des coupes possibles pour les résultats réduits
Afin que les coupes 1, 3, 4 et 6 soient bien définies à l’intérieur des panneaux (manque de précision des
coordonnées), il faut les décaler d’une valeur Delta par rapport aux nœuds principaux des panneaux N1,
N2, N3 et N3. Cette valeur delta pourra être égale à la valeur de la tolérance utilisée dans la génération
du modèle de calcul.
Position des points :
Le point M1 est le milieu du segment N1-N2.
Le point M2 est le milieu du segment N2-N3.
Le point M3 est le milieu du segment N3-N4.
Le point M4 est le milieu du segment N4-N1.
Le point C est le milieu du segment M1-M3 ou bien le milieu du segment M2-M3
Le point M1’ est le point d’intersection entre la droite (M1,M3) et le bord du panneau.
Le point M2’ est le point d’intersection entre la droite (M2,M4) et le bord du panneau.
Le point M3’ est le point d’intersection entre la droite (M1,M3) et le bord du panneau.
Le point M4’ est le point d’intersection entre la droite (M2,M4) et le bord du panneau.
CALCUL DES RESULTAS REDUITS
Le repère de résultats est identique au repère de résultats utilisé sur les coupes de panneaux.
L’origine du repère est placé sur le point Pr (point de référence) qui est confondu avec le point M1, M2,
M3, M4 ou C suivant les coupes demandées.
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Les points Po et Pe seront confondus avec les points N1 et N4 pour la coupe 1.
Les points Po et Pe seront confondus avec les points N2 et N3 pour la coupe 3.
Les points Po et Pe seront confondus avec les points N1 et N2 pour la coupe 4.
Les points Po et Pe seront confondus avec les points N3 et N4 pour la coupe 6.
Les points Po et Pe seront confondus avec les points M1’ et M3’ pour la coupe 2.
Les points Po et Pe seront confondus avec les points M2’ et M4’ pour la coupe 5.
Calcul de NRx et MRz
Convention de signe des efforts réduits normaux et des
moments fléchissants réduits (NRx et MRz)
Pe
NR X = ∫ N xx .dyy
Po
Pe
MRZ = ∫Nxx.yy.dyy
Po
Un moment MRz positif met en traction les fibres se trouvant du côté positif de l’axe yy.
Calcul des autres composantes de résultats
Pe
TR Y = ∫Nxy.dyy
Po
Pe
MRY = ∫Mxx.dyy
Po
Les moments MRy suivent la même convention que les moments Mxx : Un moment MRY positif met en
traction les fibres se trouvant du côté positif de l’axe z local des panneaux.
Pe
TRz = ∫QXX.dyy
Po
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Calcul des contraintes réduites sigma et tau
Ces composantes sont nécessaires à la justification du ferraillage à mettre en place dans les murs de
contreventement en béton armé.
sRo=NRX − 6⋅MR2Z
e⋅LC e⋅LC
sRe=NRX + 6⋅MR2Z
e⋅LC e⋅LC
tR= TR Y
e⋅(LC − e )
2
e étant l’épaisseur du panneau
Lc étant la longueur de la coupe
sRo - la plus petite valeur des contraintes verticales dans le voile (valeurs négatives - compression)
sRo - la plus grande valeur des contraintes verticales dans le voile (valeurs positives - traction)
La réduction e/2 sur la longueur de la coupe permet de prendre en compte l’enrobage des aciers à placer
en extrémité des murs de contreventement.
Calcul de la longueur de la coupe Lc
Cette information est généralement indispensable pour justifier le ferraillage nécessaire à mettre en place
dans les murs de contreventement en béton armé.
Pe
LC = ∫dyy= PoPe
Po
(xpe−xpo ) +(ype−ypo ) +(zpe−zpo )
2
2
2
Xpo, Ypo et Zpo sont les coordonnées absolues du point Po.
Xpe, Ype et Zpe sont les coordonnées absolues du point Pe.
Calcul de la hauteur des panneaux Ht
Cette information est généralement indispensable pour justifier le ferraillage nécessaire à mettre en place
dans les murs de contreventement en béton armé.
(
)
(
)
Pour les coupes horizontales 1, 2 et 3 , Ht sera définie par :
Ht =max(LC4,LC5,LC6 )=max N1N2 , M2'M4' , N3N4
Pour les coupes verticales 4, 5 et 6 , Ht sera définie par :
Ht =max(LC1,LC2,LC3 )=max N1N4 , M1'M3' , N2N3
La description des sections est effectuée par rapport aux numéros N1, N2, N3 et N4 des nœuds
principaux des panneaux.
Les coupes 1, 3, 4 et 6 sont décrites par N1-N4, N2-N3, N1-N2 et N3-N4.
Les coupes 2 et 5 sont décrites par N1~N2-N3~N4 et N1~N4-N2~N3.
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page : 263
5.14.Diagrammes et tableaux de l’analyse temporelle /
analyses avancées
Les résultats de l'analyse temporelle peuvent être présentés sous forme graphique, en tant que
diagrammes, cartographies, déformations de la structure. Les diagrammes sont présentés pour une
enveloppe ou pour chacune des composantes temporelles. Si vous sélectionnez le cas auxiliaire (+/-), ce
sont les enveloppes qui seront affichées. Par contre, si vous sélectionnez le cas principal, les résultats
pour la composante simple dans les intervalles respectifs sont accessibles. Après la sélection de l'option
Avancé/Analyse temporelle du menu Résultats, la boîte de dialogue ci-dessous s'affiche à l'écran :
Les résultats de l'analyse temporelle en forme graphique sont présentés en tant que diagrammes de la
grandeur sélectionnée, par rapport à la variable temporelle pour le cas d'analyse temporelle sélectionné.
Les diagrammes sont affichés dans une nouvelle fenêtre graphique "Analyse temporelle" dans laquelle les
diagrammes et le tableau contenant la description des diagrammes sont présentés.
Dans la boîte de dialogue sur la figure ci-dessus, vous trouverez les options suivantes :
dans la zone Définition des diagrammes :
boutons :
•
Ajouter - un clic sur ce bouton ouvre la boîte de dialogue de définition d'une nouvelle fonction
•
Modifier - un clic sur ce bouton ouvre la boîte de dialogue de définition de la fonction (modification de
son nom ou de la valeur sélectionnée sur la liste déroulante)
•
Supprimer - un clic sur ce bouton supprime la définition de la fonction sélectionnée dans la liste.
la partie inférieure de la boîte de dialogue contient deux panneaux : un affiche les diagrammes définis
(Diagrammes disponibles), l'autre présente les diagrammes choisis pour affichage (Diagrammes affichés).
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Les boutons standard entre les deux panneaux servent à transférer les éléments entre les panneaux :
> - un clic sur ce bouton déplace le diagramme sélectionné vers le panneau droit
>> - un clic sur ce bouton déplace tous les diagrammes vers le panneau droit
< - un clic sur ce bouton supprime le diagramme sélectionné du panneau droit
<< - un clic sur ce bouton supprime tous les diagramme du panneau droit
Le panneau dans lequel les diagrammes définis sont présentés, contient deux types de fonctions :
premièrement, ce sont toutes les fonctions définies par l'utilisateur qui se trouvent sur la liste
déroulante située dans la partie supérieure de la boîte de dialogue, deuxièmement - les fonctions
temporelles définies en tant que données pour l'analyse temporelle dans la boîte de dialogue Options
de calculs (elles sont transférées par défaut à partir de la définition du cas).
•
Ouvrir nouvelle fenêtre - l'activation de cette option ouvre la vue contenant les diagrammes dans une
nouvelle fenêtre graphique.
NOTE :
Le bouton Appliquer n'est disponible que si sur la vue un cas complexe contenant les résultats
enregistrés pour les composants des pas ou des incréments, est actif. Ces cas sont : l'analyse temporelle,
non-linéaires ou push-over. Le bouton Appliquer n'est pas disponible, si les cas statiques ordinaires sont
actifs.
Après la définition des diagrammes et leur transfert vers le champ Diagrammes affichés dans la boîte de
dialogue Analyse temporelle, un clic sur le bouton Appliquer affiche la vue contenant les diagrammes
choisis.
Sur la figure ci-dessous, nous présentons l'exemple du diagramme pour le cas d'analyse temporelle.
La partie supérieure de la vue contient les diagrammes des valeurs sélectionnées, situées sur le même
dessin. L'abscisse est la variable du temps. La partie inférieure contient le tableau avec la description des
diagrammes et les valeurs extrêmes de grandeurs sélectionnées.
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page : 265
Si vous mettez le pointeur sur le tableau et, ensuite, cliquez sur le bouton droit de la souris, le logiciel
affiche le menu contextuel dans lequel vous pouvez sélectionner l'option Colonnes. Après avoir activé
cette option, dans la boîte de dialogue qui s'affiche, vous pouvez sélectionner les valeurs à afficher dans
les tableaux pour le cas d'analyse temporelle.
Le menu contextuel contient aussi les options suivantes (menu Diagrammes - propriété) :
Afficher les lignes principales de la grille - activation/désactivation de l'affichage des lignes principales de
la grille sur le diagramme du cas d'analyse temporelle
Afficher les lignes intermédiaires de la grille - activation/désactivation de l'affichage des lignes
intermédiaires de la grille sur le diagramme du cas d'analyse temporelle
Intervalle automatique – l’activation de cette option ajuste l'intervalle sur les axes des coordonnées du
diagramme à l'intervalle de la variable de temps et de la grandeur sélectionné
Définir l'intervalle utilisateur - permet de définir l'intervalle de temps pour lequel le diagramme du cas
d'analyse temporelle sera présenté.
Pour le cas d'analyse temporelle, à part le cas principal, deux cas auxiliaires contenant l'enveloppe
supérieure (+) et inférieure (-) sont générés. Après la sélection du cas principal, les résultats pour les
composantes respectives du cas combiné sont accessibles.
Dans la boîte de dialogue ci-dessus, vous pouvez sélectionner les valeurs qui seront présentées dans le
tableau de l'analyse temporelle (tableau nœuds de la structure) : composantes des accélérations et
composantes de la vitesse pour le cas de l'analyse temporelle.
ATTENTION : Si le nombre d'intervalles est important, vous pouvez obtenir une grande quantité de
résultats. Dans ce cas, il est conseillé de limiter le contenu des tableaux de résultats, pour
cela , vous pouvez utiliser l'option qui se trouve dans l'onglet Filtres-résultats de la boîte
de dialogue Options de calcul.
Si vous n'avez pas sélectionné le seul cas combiné d'analyse temporelle, les résultats affichés dans le
tableau concernent les cas auxiliaires de l'enveloppe supérieure (+) et inférieure (-).
Par contre, si vous avez sélectionné le seul cas combiné d'analyse temporelle, les résultats pour les
composantes respectives sont accessibles. Dans la première colonne du tableau, les informations
suivantes sont présentées :
Nœud
par exemple :
1
Cas
Composante
Temps(s)
analyse
temporelle
2/100
0.0
ATTENTION : Dans le tableau de réactions, les résultats sont présentés de la même manière que dans le
tableau de déplacements. Dans le cas de l'analyse temporelle, il n'est pas nécessaire de
présenter l'équilibre de forces et de réactions pour les pas temporels successifs.
Dans le tableau d'analyse temporelle pour les barres et les éléments surfaciques, les valeurs sont
présentées de la même façon que pour les nœuds. La première colonne contient le numéro de la
composante du cas et le pas de la variable temporelle.
Les résultats de l’analyse temporelle peuvent être également présentés après la sélection de l’option
Résultats/Avancé/Diagrammes. Cette option permet de définir et de présenter les diagrammes pour les
cas de l’analyse non-linéaire (analyse élasto-plastique des barres), temporelle et PushOver (dans le menu
du tableau pour l’analyse non-linéaire c’est l’option Résultats/Non-linéarité\Plasticité/Diagrammes, par
contre, dans le menu du tableau pour l’analyse Push-over c’est l’option Résultats/Avancé/Analyse de
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dommage - Diagrammes). Les diagrammes présentent différentes grandeurs (p. ex. déplacements, efforts
internes, contraintes) collectées en pas/incréments successifs de l’analyse non-linéaire et PushOver ou
incréments successifs du temps dans le cas de l’analyse temporelle. Les résultats peuvent être affichés
en fonction des incréments successifs (pas itératifs ou temporels) et en fonction des autres grandeurs.
Les diagrammes peuvent être affichés pour un cas de charge simple ou pour plusieurs cas sélectionnés.
Dans le cas où vous avez sélectionné différents types de cas de charge (la sélection contient, par
exemple, les cas d’analyse non-linéaire, temporelle et analyse PushOver), les diagrammes peuvent être
affichés uniquement pour un type d’analyse.
ATTENTION : Sur le diagramme, vous pouvez afficher ‘n’ différentes grandeurs (présentées sur l’axe
vertical Y) en fonction d’une seule grandeur qui se trouve sur l’axe horizontal X.
ATTENTION : Si vous avez sélectionné plusieurs cas de charge, chaque diagramme défini est affiché
pour les cas successifs (c’est-à-dire, ‘n’ différents diagrammes créés) ; l’étendue sur l’axe
X est définie par <min,max> parmi tous les cas de charge ; par contre, l’étendue sur l’axe
Y est définie par <min,max> parmi tous les cas de charge (respectivement pour chaque
type d’ajustement).
Pour l’analyse élasto-plastique, le tableau contenant les informations de base sur les paramètres et les
résultats de ce type d’analyse est disponible.
Pour les barres à section élasto-plastique, les mêmes résultats de l’analyse comme pour les barres
standard sont disponibles : flèches, efforts internes et contraintes dans un point quelconque sur la
longueur de la barre. Les barres élasto-plastiques peuvent être ensuite vérifiées et dimensionnées à l’aide
des calculs pour les normes acier.
De plus, pour les barres à section élasto-plastique, vous disposez de coefficient de plastification de la
section. C’est le rapport de l’aire de section plastifiée et l’aire de section totale. Il prend les valeurs de 0.0
(pour la section en état élastique) jusqu’à 1.0 (pour la section complètement plastifiée). Le coefficient de
plastification est présenté à l’aide des cartographies sur barres.
La boîte de dialogue Données pour l’historique de la plastification qui est ouverte à partir du tableau
des résultats pour l’analyse élasto-plastique (le tableau est ouvert après la sélection de l’option Résultats /
Non-linéarité\Plasticité / Historique de la plastification - tableau) est composée de trois onglets :
Plastification, Efforts et Contraintes (les onglets Efforts et Contraintes sont les mêmes que pour les
barres).
L’onglet Plastification est présenté sur la figure ci-dessous.
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page : 267
Dans cette boîte de dialogue qui sert à sélectionner les grandeurs à présenter dans le tableau, vous
pouvez sélectionner les grandeurs suivantes : coefficient de charge et coefficient de plastification.
La liste affichée dans le tableau peut être aussi filtrée du point de vue de l’état de plastification de la
section (valeur du coefficient de plastification) :
•
début de la plastification – la valeur du coefficient de plastification est égale à 0.0
•
plastification complète - la valeur du coefficient de plastification est égale à 1.0
valeur du coefficient de plastification est supérieure à la valeur donnée (la valeur saisie dans le champ
d’édition doit être supérieure à 0 et inférieure à 1.0).
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6. DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES
6.1. Dimensionnement acier / aluminium
Dans le logiciel Robot, le dimensionnement des barres des structures acier peut être effectué suivant plus
d’une norme acier.
La liste des normes acier disponibles actuellement dans le logiciel est représentée ci-dessous :
•
Eurocode 3
•
CM66 (France)
•
Add80 (France)
•
Eurocode 3 (des normes EC3 avec DAN sont disponibles: français, anglais, allemand, belge, hollandais,
suédois, finnois)
•
Eurocode3 (EN 1993-1-1:2005)
•
NEN6770/6771(Pays Bas)
•
PN90/B-03200 (Pologne)
•
LRFD et LRFD nouvelle édition (Etats-Unis)
•
ASD (Etats-Unis)
•
EIA (Etats-Unis)
•
DIN 18800 (Allemagne)
•
BS 5950 (Grande-Bretagne) et BS 5950:2000
•
CNR-UNI 10011 (Italie)
•
SABS 0162-1:1993 (Afrique du Sud)
•
MV 103-1972 et (NBE EA-95) (Espagne)
•
SE-A:2006 EC3 2005 (Espagne)
•
CAN/CSA-S16.1-M89 et CAN/CSA-S16-1-01 (Canada)
•
BSK 99 (Suède)
•
CNS 34 (Norvège)
•
SNiP-II-23-81 (Russie)
•
STAS 10108/0-78 (Roumanie)
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•
norme chinoise (Chine)
•
AIJ-ASD 05 (Japon)
•
AS4100 (Australie).
Dans le logiciel, une norme de dimensionnement des éléments des structures aluminium est disponible, à
savoir la norme française AL76. Lors du dimensionnement des éléments des structures aluminium, le mode
de procéder est le même que lors du dimensionnement des éléments des structures acier.
Le procédé d’étude d’une structure comprend plusieurs étapes : la géométrie de la structure et les charges
appliquées sont d’abord définies par l’utilisateur, ensuite les efforts internes et les déplacements sont
calculés ; pour terminer, les conditions réglementaires sont vérifiées et les éléments spécifiques de la
structure sont vérifiés. Le dimensionnement peut concerner des barres spécifiques ou les familles de barres.
En fonction de la norme acier sélectionnée, le nombre des paramètres définis avant le dimensionnement des
éléments peut varier mais les définitions de base (notion de pièce et de famille) utilisées dans le module sont
indépendantes de la norme acier sélectionnée. Les définitions suivantes sont utilisées :
Pièce :
La pièce est un élément de base utilisé lors de la vérification/dimensionnement
dans le module. En général, les pièces considérées en tant qu’éléments de
construction appartiennent à un type défini - poutre, poteau, panne,
contreventement etc. Lors de la vérification/dimensionnement, dans certains cas,
la pièce est définie comme une file d’éléments formant une poutre ou un poteau
de la structure.
Famille :
La famille est un ensemble de pièces formant la structure auxquelles vous
voulez affecter la même section. Après la vérification ou le dimensionnement de
la famille, on sélectionne la section qui est correcte pour toutes les barres
appartenant à la famille (indépendamment des différences concernant les
valeurs des efforts internes dans ces barres, de même les paramètres de l’étude
ne sont pas pris en compte). Les familles sont définies afin de réduire la diversité
des sections utilisées dans la structure étudiée.
Après la sélection du bureau Dimensionnement acier, la fenêtre de Robot se divise en trois parties : éditeur
graphique (la fenêtre dans laquelle la structure est affichée) et deux boîtes de dialogue : Définitions et
Calculs.
La boîte de dialogue Définitions comprend deux onglets : Familles et Pièces représentés sur la figure cidessous.
Après la définition des pièces et des familles, il est possible de les vérifier ou de les dimensionner. Après un
clic sur le bouton Paramètres affiché dans l’onglet Pièces, le logiciel ouvre la boîte de dialogue Paramètres
(l’aspect de cette boîte de dialogue varie en fonction de la norme sélectionnée).
Dans cette boîte de dialogue vous pouvez définir les paramètres réglementaires stipulés par la norme acier
sélectionnée, à savoir : les longueurs de flambement, paramètres de flambement, paramètres de
déversement, conditions de rigidité etc.
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page : 271
Une des fonctionnalités intéressantes du logiciel Robot est la possibilité d’étudier les structures en utilisant
les profilés paramétrés à inertie variable. L’option est accessible après un clic sur le bouton Sect. Param.
disponible dans la boîte de dialogue Définitions. L’option est disponible pour les profilés acier de même que
pour les profilés bois. L’aspect de la boîte de dialogue varie en fonction du matériau de la barre (barre acier
ou barre bois).
Deux types de profilés peuvent être sélectionnés (la sélection est effectuée dans le champ Type de section
dans la partie droite, en haut de la boîte de dialogue) :
Profilés acier
Profilés bois
section en I
section rectangulaire
section caisson (tube rectangulaire)
section moisée.
Dans la zone Définition des sections vous pouvez définir les dimensions des sections acier et bois. Pour
commencer la définition d’une nouvelle section, cliquez sur le bouton Nouveau. Le tableau affichera alors
une nouvelle ligne dans laquelle vous devez saisir les dimensions appropriées. Un clic sur les boutons
Supprimer et Supprimer tout entraîne respectivement la suppression du profilé mis en surbrillance ou la
suppression de toutes les sections.
Deux types de sections sont disponibles :
•
•
section variable (dH)
section variable (auto).
De plus, l’onglet Section complexe permettant la définition des barres à plusieurs membrures est disponible.
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Dans la boîte de dialogue, neuf profilés complexes le plus utilisés sont disponibles (la sélection se fait dans
la zone Type de sections dans la partie supérieure droite de la boîte de dialogue) :
– deux profilés en U (accolés aile à aile ou dos à dos)
– deux profilés en T
– un profilé en U et un profilé en I (le profilé en U accolé aile à aile ou dos à dos )
– deux cornières et un profilé en I
– quatre cornières accolées par les ailes à extérieur du profilé
– quatre cornières accolées par les ailes à intérieur du profilé
– deux cornières en ‘T’ (accolées sur le grand ou le petit côté)
– deux cornières en ‘U’ (accolées sur le grand ou le petit côté)
– deux cornières en croix.
Pour certains types de profilés complexes, l’option Profilés en U complexes soudés est disponible ; si cette
option est activée, les membrures du profilé complexe sont assemblés à l’aide des soudures sur la longueur
du profilé.
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page : 273
Définition de la famille des profilés complexes
Pour définir une famille (un groupe) de sections complexes, il faut :
•
dans le champ Nom, saisir le nom de la section (le logiciel propose automatiquement le nom de la
section complexe)
•
dans le champ Profilé de la membrure, définir le profilé initial à partir duquel doit commencer la
génération de la famille de profilés complexes ; après la sélection de ce champ, le logiciel ouvre
automatiquement la boîte de dialogue Sélection du profilé dans laquelle vous pouvez sélectionner le
profilé de la membrure nécessaire dans la base de profilés quelconque
•
définir l’espacement initial des membrures faisant part de la section complexe dans le champ d’édition d
et l’incrément de l’espacement des membrures dans le champ d’édition dd; pour définir l’espacement
maximal des membrures, il faut saisir la valeur appropriée dans le champ d’édition dmax.
•
ATTENTION :
Pour certains types de sections (p. ex. 4 cornières), il faut définir deux sections
différentes des membrures et deux différents espacements en fonction du plan de contreventement
(b,d).
Pour les profilés bois, l’option section constante est accessible.
Pour que les profilés définis soient pris en compte, il faut les transférer dans le champ Sections prises dans
les calculs.
A titre d’exemple, les figures ci-dessus présentent la boîte de dialogue Définitions pour la norme acier
Eurocode 3.
Le champ Type de barre affiche le nom du type de barre sélectionné (dans ce champ vous pouvez saisir un
nom quelconque).
Pour visualiser et/ou modifier le type de barre actif, cliquez sur le bouton Paramètres, la boite de dialogue
suivante s'ouvre :
Dans les zones Longueur de la barre en Y et Longueur de la barre en Z, vous pouvez définir la longueur de
la barre, vous pouvez le faire de deux façons :
•
après la sélection de l’option Réelle, la valeur saisie est interprétée directement comme longueur
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page : 274
•
Autodesk Robot Structural Analysis 2011 - Guide d’utilisation
après la sélection de l’option Coefficient, la valeur saisie est interprétée comme facteur par lequel la
longueur réelle sera multipliée pour obtenir la valeur voulue. Par exemple, si vous saisissez la valeur
0.25, la valeur obtenue sera égale à un quart de la longueur réelle.
Le deuxième mode de définition est très commode pour la définition simultanée de plusieurs barres dont les
longueurs réelles sont différentes et dont les appuis sont disposés de la même façon.
Si vous voulez enregistrer les paramètres saisis en tant que catégorie, cette façon de définir la longueur est
indispensable. La saisie de la valeur 1.0 garantit que chaque barre définie en tant que Ly à l’aide de cette
catégorie prendra la longueur réelle.
Dans le champ Coefficient de flambement, vous pouvez définir les longueurs de flambement de la barre en
deux directions.
Le logiciel propose automatiquement la longueur réelle de la barre (ou, éventuellement, la longueur totale
des barres composantes).
Le coefficient de longueur de flambement dépend des conditions d’appui des nœuds aux extrémités de la
barre, situés dans le plan du flambement. La longueur de flambement de la barre peut être définie dans la
boîte de dialogue Conditions de flambement qui s’ouvre après un clic sur l’icône représentant de façon
schématique le modèle de flambement sélectionné.
La boîte de dialogue Conditions de flambement propose les conditions d’appui typiques, après la sélection
d’un des modèles la valeur du coefficient sera calculée ou prise de façon automatique.
Actuellement dans le logiciel il est possible de définir les paramètres des raidisseurs limitant la longueur de
flambement (dans les deux directions) et la longueur de déversement de la barre (séparément pour l’aile
inférieure et supérieure). Grâce à cela, lors de l’analyse l’utilisateur peut lire facilement les jeux de moments
fléchissants dans les points caractéristiques de la barre. Les options disponibles dans le logiciel permettent
également de définir les coefficients de longueur de flambement et/ou de déversement pour les tronçons de
la barre entre les raidisseurs.
disponible dans la boîte de dialogue Modèles de
L’option est disponible après un clic sur l’icône
flambement.
Le flambement est pris en compte toujours quand la barre est sollicitée par un effort de compression même
s’il est relativement faible si l’on le compare aux autres efforts internes. Le logiciel ne vérifie pas si les effets
du flambement sont négligeables ou non. Si vous voulez que les effets de flambement ne soient pas pris en
. Le flambement ne sera pas alors
compte lors des calculs, vous devez sélectionner la dernière icône
pris en compte lors des calculs.
, les calculs de la longueur de flambement seront effectués suivant la
Si vous cliquez sur l’icône
procédure automatique. Après la sélection de cette option, le logiciel analyse automatiquement la géométrie
de la structure entière et affecte aux poteaux spécifiques de la structure la valeur appropriée de la longueur
de flambement, en prenant en considération :
- les appuis des barres
- la géométrie des barres aboutissantes
- les conditions d’’ appui sur les deuxièmes extrémités des barres aboutissantes.
Dans le logiciel, vous pouvez aussi calculer le coefficient de flambement de la barre principale à base des
paramètres des barres aboutissantes.
L’option est accessible après un double clic sur une des icônes
dans la boîte de dialogue Conditions de flambement.
,
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,
,
,
disponibles
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page : 275
Les paramètres des barres aboutissantes peuvent être définis dans la boîte de dialogue représentée sur la
figure ci-dessous (à titre d’exemple, la boîte de dialogue pour trois barres aboutissantes a été prise).
Dans cette boîte de dialogue vous pouvez définir les informations nécessaires sur la barre aboutissant à la
barre principale. Dans les champs appropriés, vous devez saisir les informations suivantes :
•
le numéro de la barre (ou pièce) aboutissante (dans la deuxième colonne, le logiciel affiche
automatiquement le profilé de la barre sélectionnée) ; vous pouvez saisir le numéro de la barre
aboutissante dans le champ d’édition approprié ou effectuer la sélection graphique dans la zone
graphique.
•
la position de la barre dans la structure, deux situations sont possibles : le profilé est positionné soit
verticalement
soit horizontalement
.
Pour un certain nombre de normes (ADD8, Eurocode3, NEN6770/6771, PN90), il faut définir encore un
paramètre, à savoir les conditions d’appui de la deuxième extrémité de la barre aboutissante. Les types
d’appui disponibles pour la deuxième extrémité de la barre aboutissante dépendent de la norme acier
sélectionnée.
Vous pouvez aussi définir manuellement les paramètres des barres aboutissantes, vous pouvez le faire dans
la boîte de dialogue appropriée.
Dans le champ Paramètres de déversement, vous pouvez sélectionner les options utilisées lors de la
vérification du déversement de la barre, à savoir le type de déversement, le niveau de charge et le
coefficient de longueur de déversement. Un clic sur l’icône appropriée ouvre la boîte de dialogue de
définition des paramètres correspondants.
L’option Type de déversement sert à définir les paramètres réglementaires demandés en fonction du
schéma statique de la barre. Conformément aux conditions réglementaires, vous devez sélectionner un des
modèles prévus par la norme.
Les modèles sous forme d’icônes représentent exactement les modèles réglementaires. Si vous voulez que
les effets de déversement ne soient pas pris en compte lors des calculs, vous devez sélectionner la dernière
icône, le déversement ne sera pas alors pris en compte lors des calculs.
Le calcul en déversement demande la définition de la distance entre les sections protégées contre la torsion
c’est-à-dire la longueur de déversement.
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Vu que l’aile inférieure et l’aile supérieure peuvent être montées séparément et que dans les cas de charges
différents les contraintes de compression peuvent apparaître dans l’aile supérieure ou dans l’aile inférieure,
on distingue deux longueurs de déversement.
On définit le coefficient multiplicateur de la longueur de base de la barre pour obtenir la longueur de
flambement. Comme longueur de base, on prend la longueur lz. Vous pouvez saisir la valeur du coefficient
directement ou sélectionner l’icône avec les conditions d’appui typiques pour lesquelles le coefficient sera
pris de façon automatique.
Un clic sur le bouton Avancé ouvre la boîte de dialogue auxiliaire dans laquelle vous pouvez définir les
autres paramètres du type de barre définis dans la norme, à savoir le type de charge, les paramètres de la
section et les déplacements limites.
Après un clic sur le bouton Treillis composés, le logiciel affiche la boîte de dialogue Section composée
dans laquelle vous pouvez définir les paramètres des barres à plusieurs membrures (voir le chapitre 6.1.3).
NOTE : Pour la norme Eurocode 3 (2005), dans la boîte de dialogue Définition des pièces - paramètres, le
bouton Feu est disponible. L’option permet de dimensionner et de vérifier les barres acier à section
arbitraire suivant les exigences de la norme européenne EC3 EN 1993-1-2:2005 ou le document
officiel 3 de la Comité Technique ECCS ‘Model Code of Fire Engineering’ - First Edition, May 2001.
La norme embrasse les calculs des barres acier chargées par un jeu de efforts internes
(N,Vy,Vz,Mx,My,Mz). Conformément aux prescriptions de deux documents, les calculs sont
effectués par l’analyse par résistance, l’analyse ‘thérmique’ ou l’analyse du temps de la tenue.
Les calculs du feu des éléments acier peuvent être effectués après l’activation de l’option Calculs du
feu disponible dans la boîte de dialogue Paramètres. Dans la boîte de dialogue Paramètres, il est
aussi possible de choisir la norme à partir de laquelle l’analyse sera effectuée (les recommandations
générales de la norme EN 1993-1-2 ou du Comité Technique ECCS).
Pour la norme Eurocode 3 (2005), il est possible d’effectuer la vérification des profilés acier à parois
minces.
La boîte de dialogue Calculs se présente quant à elle de la façon suivante :
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Dans la zone Option de vérification vous pouvez sélectionner :
•
vérification des pièces - la vérification des pièces consiste à effectuer successivement des calculs
indépendants pour chaque pièce appartenant à la liste. La vérification de la pièce consiste à trouver le
point appartenant à la barre et le cas de charge pour lesquels les paramètres réglementaires sont les
plus défavorables. Vous devez définir le nombre des points pris en compte lors des calculs, de même
vous devez établir la liste des cas de charge pris en considération. Autrement dit, la vérification consiste
à contrôler si les profilés pris dans la structure satisfont les conditions réglementaires. A la suite d’une
telle sélection, la section est qualifiée comme correcte, incorrecte ou instable.
•
vérification des familles - la vérification des familles consiste à effectuer successivement des calculs
indépendants pour chaque pièce appartenant à la famille (Vérification des pièces). Lors des calculs, les
caractéristiques du matériau adoptées pour la famille donnée sont prises en compte.
•
dimensionnement des familles - Le dimensionnement consiste à réviser successivement l’ensemble des
profilés créés préalablement par la définition de la famille et à rejeter les profilés qui ne satisfont pas les
conditions réglementaires. L’élimination de profilés est poursuivie jusqu’au moment où le premier profilé
satisfaisant les conditions réglementaires soit trouvé. Le procédé décrit est effectué séparément pour
chaque famille de profilés appartenant à la famille analysée. Les calculs réglementaires de chaque
profilé sont effectués de façon successive pour les points intermédiaires situés sur la longueur de la
barre, pour tous les cas de charge successifs, pour tous les composants de la pièce et pour toutes les
pièces appartenant à la famille. Si le profilé donné ne remplit pas les conditions réglementaires pour un
point intermédiaire quelconque, un cas de charge etc., le profilé est éliminé et la vérification est
poursuivie pour le profilé suivant dans la liste des profilés formant la famille (les calculs des familles de
barres peuvent être effectués avec la prise en compte des options d’optimisation). Ce procédé est
poursuivi jusqu'à ce que tous les profilés de la liste de profilés soient vérifiés. Afin de commencer les
calculs en mode de dimensionnement, il faut qu’au moins une famille soit définie. Le dimensionnement
peut être effectué pour plusieurs familles, dans un tel cas le procédé décrit ci-dessus est effectué pour
chaque famille séparément.
Si vous activez l’option Optimisation, après un clic sur le bouton Options, la boîte de dialogue auxiliaire
Options d’optimisation est affichée.
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Dans cette boîte de dialogue, vous pouvez sélectionner les options d’optimisation suivantes pour le calcul
des familles de barres:
•
poids - si vous sélectionnez cette option, l’optimisation prendra en compte le poids du profilé, par
conséquent le profilé le plus léger satisfaisant les conditions réglementaires sera recherché dans la
famille donnée
•
hauteur max. de la section - si vous sélectionnez cette option, l’optimisation prendra en compte la
hauteur maximale de la section dont la valeur peut être spécifiée dans le champ d’édition affiché à droite
de l’option
•
hauteur min. de la section - si vous sélectionnez cette option, l’optimisation prendra en compte la
hauteur minimale de la section dont la valeur peut être spécifiée dans le champ d’édition affiché à droite
de l’option
•
largeur max. de la semelle - si vous sélectionnez cette option, l’optimisation prendra en compte la
laregur maximale de la semelle de la section dont la valeur peut être spécifiée dans le champ d’édition
affiché à droite de l’option
•
épaisseur min. de la semelle - si vous sélectionnez cette option, l’optimisation prendra en compte
l’épaisseur minimale de la semelle de la section dont la valeur peut être spécifiée dans le champ
d’édition affiché à droite de l’option
•
épaisseur minimale de l’âme - si vous sélectionnez cette option, l’optimisation prendra en compte
l’épaisseur minimale de l’âme de la section dont la valeur peut être spécifiée dans le champ d’édition
affiché à droite de l’option.
Dans la partie inférieure de la boîte de dialogue, l’option Calculs sur la totalité de la famille de profilés est
disponible. Si cette option est activée, lors des calculs, la totalité de la base de profilés accessible sera
scannée afin de retrouver le profilé optimal (cela est particulièrement important si les profilés dans la base ne
sont pas triés dans l’ordre ascendant c’est-à-dire que chaque profilé suivant est « plus grand » que le profilé
suivant.)
Si l’option Calculs sur la totalité de la famille de profilés est activé, et l’option Poids est inactive, le profilé
optimal est celui dont la valeur du taux de travail est la plus grande (mais inférieure à 1).
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La partie inférieure de la boîte de dialogue contient l’option Enregistrer résultats de calcul. L’activation de
cette option permet d’enregistrer les résultats de calculs de la vérification et du dimensionnement des barres
acier ; il est possible d’enregistrer un nombre quelconque de sessions de vérification et de
dimensionnement - à chaque moment, il est possible de revenir au jeu de résultats voulu.
Si l’option Enregistrer résultats de calcul n’est pas cochée, les résultats de dimensionnement/vérification des
barres ne seront pas sauvegardés.
L’option Enregistrer résultats de calcul a été conçue pour :
•
éviter les recalculs de vérification et de dimensionnement des barres
•
éviter la situation quand par hasard (par exemple un clic sur la touche Echap), les résultats des calculs
peuvent être perdus.
Toutes les sessions de calcul seront enregistrées avec l’affaire dans un fichier RTD. Un clic sur le bouton
Liste ouvre la boîte de dialogue Archive des résultats de calcul qui présente les sessions de vérification et
de dimensionnement enregistrées.
Dans la partie inférieure de la boîte de dialogue Calculs, le bouton Paramétrage est disponible. Un clic sur
ce bouton ouvre la boîte de dialogue Paramétrage du calcul réglementaire dans laquelle vous pouvez
définir les paramètres utilisés lors de la vérification de la barre acier. Dans cette boîte de dialogue, vous
pouvez définir les paramètres de calculs suivants :
•
les points de calcul peuvent être calculés de deux manières :
= par la saisie du nombre de points sur la longueur de la barre (points répartis de façon uniforme sur la
longueur de la barre) - option Nombre de points
= par la saisie des coordonnées des points caractéristiques; pour cela, vous devez activer l'option Points
caractéristiques et cliquer sur le bouton Option; le logiciel affiche alors la boîte de dialogue Calculs
dans les points caractéristiques.
•
Taux de travail - ce paramètre définit le coefficient multiplicateur pour la limite de plasticité
(agrandissement ou réduction de la limite de plasticité)
•
Elancement maximal - si vous cochez cette case, l’élancement de la barre est vérifiée. De plus, vous
pouvez spécifier la valeur admissible de l’élancement.
Si l’option Barres composant la pièce non prises en compte est activée, les barres composant les pièces
composées ne seront pas prises en compte dans les calculs des pièces en question.
Dans la partie centrale de la boîte de dialogue, le bouton Négliger les efforts internes est disponible ; un
clic sur ce bouton ouvre la boîte de dialogue supplémentaire Négliger les efforts internes ; dans cette boîte
de dialogue, vous pouvez définir les valeurs limites des efforts internes (cela permet de négliger dans les
calculs les valeurs des efforts ‘non importantes’ pour une section donnée).
De plus, vous pouvez sélectionner les unités pour la présentation des résultats du dimensionnement des
barres. Pour afficher les résultats, vous pouvez sélectionner soit les unités utilisées dans la norme acier
sélectionnée soit les unités utilisées dans le logiciel Robot.
La partie inférieure de la boîte de dialogue contient la liste de sélection du cas de charge (charges
permanentes) pour lequel les déplacements définis sont considérés comme les contreflèches de la structure.
Pour cela, vous devez activer l'option Prendre en compte les flèches dues au cas.
La partie inférieure de la boîte de dialogue Calculs affiche deux zones : Charges et Etat limite. La première
des zones affiche les options :
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Autodesk Robot Structural Analysis 2011 - Guide d’utilisation
•
liste de cas de charge - dans ce champ le logiciel affiche les cas de charge sélectionnés qui seront pris
en compte lors des calculs des pièces. Dans ce champ, vous pouvez aussi saisir des numéros de cas
de charge (y compris les combinaisons ou l'ELU et l'ELS provenant des pondérations).
•
bouton sélectionner cas de charge - un clic sur ce bouton ouvre la boîte de dialogue auxiliaire Sélection
de cas de charges, dans laquelle vous pouvez sélectionner les cas de charge pris en compte lors des
calculs des pièces.
Les calculs peuvent être effectués pour l’état limite ultime et pour l’état limite de service.
Un clic sur le bouton Calculer lance la vérification ou le dimensionnement des pièces acier selon les
paramètres définis dans les boîtes de dialogue Définition et Calculs. Une fois les calculs terminés, le
logiciel affiche la boîte de dialogue de résultats simplifiés. Cette boîte de dialogue comprend deux onglets :
Résultats et Messages. Le deuxième onglet affiche les informations générales concernant les
avertissements et les erreurs qui ont eu lieu lors de la vérification/dimensionnement des barres de la
structure. Un clic sur la section affichée dans l’onglet Résultats de cette boîte de dialogue ouvre la boîte de
dialogue de résultats détaillés.
NOTE :
Lors de la fermeture de la boîte de dialogue contenant les résultats simplifiés des calculs (vérification /
dimensionnement des barres), il s’ouvre une boîte de dialogue supplémentaire Sauvegarde des résultats
de calculs dans laquelle vous pouvez enregistrer les résultats d’une vérification ou d’une dimensionnement
des barres.
Il y a de légères différences dans le mode d’affichage des Résultats simplifiés pour les autres types des
calculs effectués :
•
Vérification d’une liste de barres ou de familles : le logiciel affiche seulement une ligne pour chaque
barre ou famille incluse dans la liste. Les profilés qui satisfont les conditions réglementaires sont
accompagnés du symbole , ceux qui ne satisfont pas les conditions réglementaires sont
ou . Le premier
accompagnés du symbole . Les profilés instables sont accompagnés de l’icône
icône signifie que la barre ou la famille de barres est instable, le deuxième icône signifie que la barre ou
la famille de barres est instable et le taux de travail est supérieur à 1.0.
•
dimensionnement des familles : le logiciel affiche trois profilés successifs pour chaque famille du type
et
précédant
sélectionné. Le profil au milieu satisfait les conditions réglementaires, les caractères
les noms de profilés signifient respectivement que les profilés ne satisfont les conditions réglementaires
ou satisfont les conditions réglementaires avec une marge de sécurité trop importante. Les profilés qui
satisfont les conditions réglementaires sont accompagnés du symbole , ceux qui ne satisfont pas les
conditions réglementaires sont accompagnés du symbole .
•
optimisation des familles (la case Optimisation est cochée et l’option Dimensionnement des familles est
sélectionnée) : l’aspect de la boîte de dialogue Résultats simplifiés est le même que pour le
dimensionnement des familles. De plus, au début des lignes spécifiques, le logiciel affiche le caractère
si le profilé est optimal (si le profilé optimal existe).
Dans la boîte de dialogue des résultats réduits, outre les boutons standard, les boutons suivants sont
disponibles :
Note de calcul - ouvre la boîte de dialogue Impression
Taux de travail / Analyse - en cas de vérification des barres - affiche la présentation graphique du taux de
travail des barres de la structure ; le logiciel ouvre la boíte de dialogue d’analyse globale des barres avec les
diagrammes à barres du taux de travail
Taux de travail / Analyse - en cas de vérification des barres - affiche la présentation des cartographies du
taux de travail pour les barres vérifiées de la structure ; le logiciel ouvre une boîte de dialogue
supplémentaire présentant la cartographie du taux de travail pour les barres avec l’échelle.
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page : 281
Les calculs peuvent être effectués pour les valeurs des efforts internes définis par l’utilisateur et non pas
calculés par le logiciel. Pour ce faire, vous devez sélectionner la commande Calculer manuellement
disponible dans le menu Dimensionnement / Dimensionnement barres acier - options / Vérification. Vous
pouvez effectuer la vérification ou dimensionner la pièce.
La boîte de dialogue Résultats détaillés contient tous les résultats de calculs de la barre. La boîte de
dialogue est appelée après la fin de calculs, si vous avez sélectionné un profilé quelconque dans la boîte de
dialogue de résultats simplifiés.
A titre d’exemple, la figure ci-dessous représente la boîte de dialogue de résultats détaillés.
Après un clic sur le bouton Note de calcul le logiciel affichera la boîte de dialogue de sélection du type
d’impression pour la note de calcul.
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Si vous sélectionnez l’option Note simplifiée, une note simplifiée sera imprimée ; la note simplifiée contient le
tableau avec les informations de base sur les barres dimensionnées (la forme du tableau est la même que
celle de la boîte de dialogue Résultats simplifiés).
Si vous sélectionnez l’option Note complète, la note de calcul contiendra toutes les conditions
réglementaires vérifiées lors des calculs ou de la vérification des barres acier ou des familles de barres. La
note de calcul sera générée pour les barres ou pour les familles sélectionnées. Pour effectuer la sélection,
vous pouvez utiliser le champ Liste (par défaut toutes les barres ou groupes de barres sont prises).
Si vous sélectionnez l’option Enregistrer le tableau, le tableau contenant les informations de base sur les
barres/familles dimensionnées/vérifiées affiché dans la boîte de dialogue Résultats simplifiés, sera
enregistré et pourra être utilisé pendant la création de la documentation de l’affaire (vous devez saisir le nom
du tableau dans le champ d’édition Nom). Le tableau peut être utilisé dans l’impression composée, le nom
de la capture du tableau sera alors disponible dans l’onglet Captures d’écran de la boîte de dialogue
Composition de l’impression.
6.1.1.
Analyse détaillée (norme Eurocode 3)
Cette option permet d'effectuer l'analyse détaillée des barres en I des profilés laminés ou soudés. L'analyse
détaillée est lancée après un clic sur le bouton Détaillée qui se trouve dans la boîte de dialogue Résultats
détaillés pour la norme EC3.
Dans le logiciel, vous pouvez effectuer les calculs suivants des paramètres décrits dans la norme
EUROCODE 3 :
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page : 283
Stabilité de l'âme au cisaillement
•
Le logiciel effectue la recherche sur chaque panneau (espace entre deux raidisseurs avoisinants) aux11
points, pour trouver la plus grande force de cisaillement. Pour la force ainsi trouvée, le logiciel effectue la
vérification conformément au point (5.6)
•
Les résultats sont présentés pour chaque panneau aux points où il y a eu les taux de travail les plus
défavorables.
Stabilité de l'âme à la compression (5.7)
•
La vérification de l'âme sollicitée par la force ne s'effectue que si au-dessous de la force, il n'y a pas de
raidisseurs (l'âme est sans raidisseurs)
•
Le logiciel analyse si la force ou la réaction provoque la compression de l'âme. L'effet de compression
est produit par la force (réaction ou barre aboutissante) dans les cas suivants :
1. force (réaction ou barre aboutissante) se trouve en haut, mais la valeur de la force (réaction) est
négative
2. force (réaction ou barre aboutissante) se trouve en bas, mais la valeur de la force (réaction) est positive
Dans les autres cas, le logiciel n'effectue pas de calculs (la force n'est pas prise en compte).
•
Les calculs sont effectués pour tous les cas de charges définis par l'utilisateur dans le champ Charges
automatiques
•
Si dans un point, il y a plusieurs forces (pour un cas de charge), le logiciel additionne automatiquement
ces forces.
•
Pour le cas de combinaison ou de pondération, si en un point il y a plusieurs forces provenant de
différents cas de charge, le logiciel additionne ces forces en prenant en compte les coefficients
respectifs de la charge.
•
Les résultats sont présentés pour chaque force qui produit l'effet de compression de l'âme sans
raidisseurs.
Interaction NTM (5.6.7)
•
Le contrôle est effectué pour chacun des panneaux en 11 points de calcul
•
Les calculs sont effectués pour tous les cas de charge définis par l'utilisateur dans le champ Charges
automatiques
•
Les résultats sont présentés pour le point du panneau dans lequel le taux de travail est le plus important.
Stabilité de l'âme comprimée (5.7.7)
•
Le logiciel vérifie la stabilité de l'âme comprimée pour les 3 points qui se trouvent à des distances égales
l'un de l'autre (origine, milieu et extrémité de la poutre)
•
Le logiciel vérifie la condition géométrique de la stabilité de l'âme comprimée conformément à la formule
(5.80).
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Stabilité des raidisseurs
•
Le contrôle s'effectue dans les points où se trouvent les raidisseurs
•
Si le raidisseur est sollicité directement par une force, cette force sera prise pour la vérification du
raidisseur. Si le raidisseur n'est pas sollicité directement par une force, le logiciel calcule la force de
compression suivant la formule (5.63). Si la force provoque la traction du raidisseur, les calculs pour ce
raidisseur ne sont pas effectués.
•
L'addition des forces sollicitant le raidisseur est effectuée de la même façon que pour les forces agissant
sur l'âme sans raidisseurs.
Après l'activation de l'option Analyse détaillée, toutes les forces sont importées vers le cas de charge décisif
lors de la vérification réglementaire de la barre. Si lors de la vérification de la barre, le cas de charge le plus
défavorable est le cas, p. ex. PERM1, toutes les forces qui font partie de ce cas, seront importées. Si, par
contre, c’est la combinaison ou la pondération qui est décisive, alors toutes les forces pour tous les cas
simples composant la combinaison sont affichées.
Le cas décisif est automatiquement saisi dans le champ d'édition Charges automatiques. Les forces
reconnues automatiquement sont affichées sur le dessin avec le numéro de la force et de ses coordonnées.
Par défaut, l’origine du système de coordonnées est située à l’origine de la barre.
Pour vérifier la validité de l'identification des forces, vous pouvez passer sur l'onglet Forces.
Par défaut, le logiciel est en mode automatique (option Charges/Automatiques). Cela veut dire que, pour les
calculs, les cas de charge définis au préalable par l'utilisateur seront utilisés.
Pour le cas de charge actuel, toutes les forces externes et internes seront importées, et uniquement ces
forces seront prises en considération lors des calculs.
Si vous voulez saisir un nouveau cas de charge, vous devez passer au mode manuel.
La boîte de dialogue est divisée en plusieurs parties :
•
la partie supérieure présente le schéma de la barre et contient les dimensions de la barre; dans le coin
bas droit, vous trouverez les icônes suivantes :
activation/désactivation de la présentation des raidisseurs, de la
numérotation des panneaux et de la distance entre les raidisseurs
activation/désactivation de la présentation des efforts agissant sur l'aile
supérieure de la barre, de leur numérotation et de la distance entre les
efforts.
activation/désactivation de la présentation des efforts agissant sur l'aile
inférieure de la barre, de leur numérotation et de la distance entre les
efforts
activation/désactivation de la présentation des appuis/barres aboutissantes
qui se trouvent sur l'aile supérieure de la barre, de leur numérotation et de
la distance entre les appuis/barres aboutissantes
activation/désactivation de la présentation des appuis/barres aboutissantes
qui se trouvent sur l'aile inférieure de la barre, de leur numérotation et de la
distance entre les appuis/barres aboutissantes
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page : 285
•
la partie contenant quatre onglets et les champs : Raidisseurs, Forces, Appuis/Barres, Efforts internes
•
zones Vérification et Charges.
Onglet Raidisseurs
Après le lancement de l'analyse détaillée, les raidisseurs sont saisis automatiquement dans les positions
suivantes sur la barre :
•
dans les points de définition des appuis
•
dans les points d'application des forces
•
dans les points où des barres aboutissantes ont été retrouvées
•
si les distances entre les contreventements sont trop grandes et ne satisfont pas les conditions
réglementaires.
Les paramètres des raidisseurs définis automatiquement peuvent être modifiés : tous les raidisseurs définis
automatiquement peuvent être modifiés, ajoutés ou supprimés.
Onglet Forces
Vous pouvez vérifier la validité de l'identification des forces en passant sur l'onglet Forces.
Le logiciel est configuré par défaut en mode automatique (option Charges/Automatique). Cela signifie que
les cas de charges utilisés dans les calculs seront les cas préalablement définis par l'utilisateur. Pour le(s)
cas de charge actuel(s), toutes les forces externes et internes seront lues et seulement ces forces seront
prises pour les calculs.
Si vous voulez saisir un nouveau cas de charge, vous devez passer au mode manuel.
En mode automatique, vous ne pouvez pas changer la position de la force sur la longueur de l'élément, de
même, sa valeur ne peut pas être modifiée.
Onglet Appuis/Barres
Si le logiciel a reconnu l'appui défini au préalable par l'utilisateur sur la barre étudiée, celui-ci sera saisi
automatiquement sur la liste d'appuis et dessiné sur le schéma.
Lors des calculs, le logiciel effectuera la vérification de la poutre en utilisant les informations sur les réactions
agissant sur cet appui. (Attention : le principe est valide si la réaction est perpendiculaire à l'axe longitudinal
de la poutre). Par exemple, pour la poutre appuyée librement sollicitée au centre par la force P, le logiciel
reconnaîtra deux appuis aux extrémités et prendra pour les calculs les valeurs de la réaction R = P/2.
Si les appuis n'ont pas été définis sur la poutre (l'utilisateur étudie p. ex. une traverse d'un portique), le
logiciel vérifie si une barre verticale aboutit à la poutre étudiée (qui peut travailler en tant qu'appui). Si c'est le
cas, le logiciel propose l'appui dans cette position. La valeur de la réaction transférée à un tel appui sera
calculée à partir de l'analyse du diagramme de l'effort transversal dans ce point.
Dans tous les autres cas, le logiciel indique par défaut la position des appuis aux extrémités de la poutre.
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Le logiciel reconnaît automatiquement les points où se trouvent les barres aboutissantes (subordonnées) qui
transfèrent les charges appliquées à la poutre étudiée. Lors des calculs, le logiciel trouve la force transférée
à partir de la(les) barre(s), pour cela, il analyse la disposition des forces transversales appliquées à la poutre
étudiée. Par exemple, lors de l'analyse de la console sollicitée à une extrémité par la force P importée à
partir de la poutre subordonnée, le logiciel reconnaîtra le point dans lequel la force a été transférée et
calculera la force P en se servant du diagramme de la force transversale en ce point.
Onglet Efforts internes
Afin de définir un nouveau cas de charge, il faut sélectionner l'option Manuelles qui se trouve dans le champ
Charges. A partir de ce moment, vous pouvez saisir des forces quelconques, définir des raidisseurs dans les
points voulus et déterminer les efforts internes conformément à la charge définie. Les valeurs des efforts
internes doivent être données sur l'onglet Efforts internes.
Si vous travaillez en mode Manuellement, les calculs s'effectueront seulement pour le cas de charge défini
manuellement. Il n'est pas possible de lancer les calculs simultanément pour le cas de charge défini
manuellement et celui défini de façon automatique.
6.1.2.
Analyse détaillée (norme française CM66)
L’option permet l’analyse détaillée des âmes des barres en I, en caisson ou en U faites en profilé laminé ou
soudé. L’analyse détaillée de la barre est lancée après un clic sur le bouton Détaillé disponible dans la boîte
de dialogue des résultats détaillés pour la norme acier française CM66.
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page : 287
Le programme permet d’effectuer les calculs suivants d’après les prescriptions décrites dans la norme
CM66 :
•
stabilité de l’âme sans raidisseur en contrainte équivalente (chapitre 5,212-3)
•
stabilité de l’âme avec raidisseur en contrainte équivalente (chapitre 5,212-3)
•
vérification des raidisseurs (chapitre 5,212-4).
La vérification de la stabilité de l’âme avec ou sans raidisseur est effectuée séparément. La vérification de la
stabilité des raidisseurs n’est possible que dans le cas de la sélection de la vérification de l’âme avec
raidisseur.
L’utilisateur peut effectuer l’analyse de la barre dans le nombre de points donné (101 au maximum). Le
programme vérifie la condition réglementaire appropriée dans chaque point autant de fois combien de cas
de charge(pondérations) a été défini, et ensuite, il affiche les résultats pour le cas dont le taux de travail est
le plus important.
La boîte de dialogue est divisée en quelques parties :
• la partie supérieure de la boîte de dialogue présente le dessin schématique de la barre contenant les
dimensions de la barre ; dans le coin inférieur droit, les icônes suivantes sont disponibles :
active/désactive la présentation des raidisseurs, des numéros des raidisseurs, des
numéros des panneaux et de la distance entre les raidisseurs
active/désactive la présentation des forces sollicitant l’aile supérieure de la barre, de
leurs numéros et de la distance entre les forces
active/désactive la présentation des forces sollicitant l’aile inférieure de la barre, de
leurs numéros et de la distance entre les forces
active/désactive la présentation des appuis/barres aboutissants qui se trouvent sur l’aile
supérieure de la barre, de leurs numéros et de la distance entre les appuis/barres
aboutissants
active/désactive la présentation des appuis/barres aboutissants qui se trouvent sur l’aile
inférieure de la barre, de leurs numéros et de la distance entre les appuis/barres
aboutissants
L’analyse détaillée effectuée pour la norme acier CM66 française utilise dans les calculs les cas de charge
définis au préalable par l’utilisateur. Pour le(s) cas de charge actuel(s), tous les efforts internes et externes
seront chargés et seulement ces efforts seront pris en compte pour les calculs.
Si le programme a reconnu sur la poutre analysée un appui défini par l’utilisateur, celui-ci est
automatiquement dessiné sur le schéma. Si sur la poutre aucun appui n’a été défini (par exemple,
l’utilisateur étudie la traverse du portique) le logiciel vérifie si une barre verticale n’aboutit pas à la poutre
étudiée (qui peut être l’appui). Si c’est le cas, le programme propose un appui dans cet endroit. Le
programme reconnaît automatiquement les endroits dans lesquels se trouvent les poutres aboutissantes
(secondaires) transférant les charges sur la poutre étudiée. Il reconnaît aussi automatiquement les positions
des forces concentrées sollicitant la poutre.
Les calculs commencent après un clic sur le bouton Calculs.
La partie inférieure de la boîte de dialogue contient les options suivantes :
•
Nombre de points de calculs – dans ce champ, il faut saisir le nombre de divisions de la barre en
segments égaux, dans ces points, le logiciel effectuera les calculs des efforts internes
•
Ame sans raidisseur – si cette option est cochée, toutes les options concernant les raidisseurs de la
barre deviennent inaccessibles et la barre même est analysée en tant que barre sans raidisseur
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•
Ame avec raidisseur – si cette option est cochée, les options concernant les raidisseurs de la barre
deviennent disponibles (certaines d’entre elles après l’activation de l’option Vérification des raidisseurs)
et la barre est analysée en tant que barre avec raidisseur
•
Vérification des raidisseurs – après l’activation de cette option, les champs de définition des paramètres
de base deviennent disponibles ; chaque raidisseur peut être modifié à volonté
•
Charges – liste présentant les cas de charge pris en compte lors de l’analyse détaillée de la barre.
Les raidisseurs sont insérés automatiquement après le lancement de l’Analyse détaillée sur la barre :
•
dans les lieux de définition des appuis
•
dans les lieux d’application des forces concentrées
•
dans les lieux où les barres aboutissantes ont été détectées.
Les paramètres des raidisseurs définis automatiquement peuvent être changés : tous les raidisseurs définis
peuvent être modifiés à volonté, ajoutés ou supprimés. La position des raidisseurs est affichée dans le
champ d’édition Positions; la position des raidisseurs peut être définie en coordonnées réelles (absolues) ou
relatives (par rapport à la longueur de la barre).
Par défaut, le logiciel configure les paramètres suivants :
•
Type de raidisseur – de deux côtés
•
Epaisseur = épaisseur de l’âme
•
Largeur = la moitié de la différence entre la largeur de la poutre et l’épaisseur de l’âme
•
Hauteur = hauteur de l’âme.
Par défaut, on admet que la longueur de la poutre est égale à la distance entre les axes théoriques des
barres.
Dans le programmes, les calculs suivants peuvent être effectués :
Stabilité de l’âme sans raidisseur en contrainte équivalente (5,212-3)
•
La poutre est analysée dans le nombre de points définis par l’utilisateur dans le champ d’édition Nombre
de points de division
•
Les contraintes dans un point de calcul donné sont calculées à partir des efforts internes lus pour cas de
charge donné. Ces contraintes sont ensuite utilisées pour vérifier la formule empirique de vérification
définie dans le point 5.212-3 de la norme
•
Les résultats sont présentés pour chaque point de calcul et pour le cas de charge dont le taux de travail
est le plus défavorable.
Stabilité de l’âme avec raidisseur en contrainte équivalente (5,212-3)
•
Le principe du fonctionnement du programme est le même que pour la vérification de l’âme sans
raidisseur. Lors de la vérification, le programme utilise la seconde formule empirique donnée dans le
point 5.212-3
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page : 289
Stabilité des raidisseurs transversaux (5,212-4)
•
Le contrôle est effectué dans les lieux où les raidisseurs sont présents
•
La force sollicitant le raidisseur est calculée conformément au commentaire du point 5,212-4 en tant que
différence de l’effort tranchant appliqué dans le lieu où se trouve le raidisseur et de l’effort transversal
pouvant être supporté dans cet endroit par le raidisseur sans âme
•
Pour les calculs des paramètres du raidisseur on admet que le fragment du raidisseur pris dans la
coopération est égale à 30 fois son épaisseur.
•
La stabilité des raidisseurs est vérifiée de façon analogique que la stabilité des poteaux soumis à la
compression axiale conformément au point 3,41 de la norme.
6.1.3. Vérification des barres à plusieurs membrures (Eurocode 3
ou norme acier polonaise)
L‘option sert à définir les paramètres des barres à plusieurs membrures. L’option est disponible après un clic
sur le bouton Section complexe situé dans la boîte de dialogue Définition des pièces - paramètres.
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Si vous activez l’option Face treillis, le logiciel effectuera les calculs de la barre avec la prise en compte des
principes donnés pour les barres à plusieurs membrures conformément au point 4.7 de la norme PN-90/B03200ou conformément au point 5.9 de la norme Eurocode 3.
Dans les zones Répartition des fourrures ou des contreventements, vous pouvez définir le mode de
disposition des éléments reliant les membrures spécifiques du poteau. Vous pouvez le faire de deux façons:
•
par la saisie d’un nombre dans le champ d’édition Nombre de fourrures ou de contreventements ; le
logiciel disposera automatiquement les fourrures (contreventements) de façon uniforme sur la longueur
de la barre entière ;
ATTENTION : le nombre de fourrures prend en compte également les fourrures aux extrémités ; par
exemple, si vous définissez 4 fourrures pour une barre de 3.0 m, les 4 fourrures seront disposées sur les
coordonnées ( 0.0 m, 1.0 m , 2.0 m, 3.0 m)
•
par la saisie de la valeur de l’espacement l1 entre les éléments spécifiques dans le champ d’édition
Espacement l1; on part du principe que les espacement des fourrures ou les hauteurs de tous les
panneaux de contreventement sont égaux sur la longueur de la barre ; si la longueur de la barre n’est
pas un multiple des espacements l1, les fourrures seront disposées de façon uniforme par rapport au
milieu de la barre : par conséquent, la définition de l’espacement l1 = 1.0 m pour une barre de 3.2 m
entraînera la distribution uniforme des 4 fourrures sur les coordonnées 0.1 m, 1.1 m, 2.1 m, 3.1 m.
Selon l’hypothèse adoptée, les plans spécifiques des fourrures (contreventements) sont parallèles aux axes
locaux de la section à plusieurs membrures (x – axe longitudinal de la barre, y – axe horizontal, z – axe
vertical). Dans l’onglet Plan XY, il est possible de définir les types de fourrures ou de diagonales situées
dans le plan parallèle à l’axe local y. Analogiquement, sur l’onglet Plan XZ, vous pouvez définir les
paramètres des fourrures ou des contreventements situés dans le plan parallèle à l’axe local z. Si vous
activez l’option Pas de contreventement, les membrures multiples au sens propre du terme ne sont pas
considérées dans les calculs et les calculs sont effectués suivant l’hypothèse de l’union parfaite des
membrures dans le plan donné. En cas de la norme Eurocode 3, la sélection de l’option Fourrures rend
disponible la définition des dimensions des fourrures (hauteur, épaisseur). La sélection d’un des types de
treillis (Treillis1, 2, 3) rend accessibles les options permettant la définition des barres de contreventements.
On part du principe que, habituellement, les mêmes profilés sont réalisés avec les mêmes profilés. Pour la
norme Eurocode 3, en cas d’un treillis de type 3, l’utilisateur peut définir des sections différentes pour les
diagonales et pour les montants. Un clic sur le bouton (...) situé à droite de l’option Diagonale (ou des
options Diagonale / Montant en cas de la norme Eurocode 3) entraîne l’ouverture de la boîte de dialogue
Sélection du profilé dans lequel vous pouvez définir le nom de l’élément du treillis. La sélection du profilé
entraîne la saisie automatique de sa section dans le champ d’édition Ad (Av).
Après la vérification de la barre à membrures multiples, il est possible de sélectionner et de vérifier les
éléments unissant les membrures spécifiques de la barre. L’analyse des assemblages de la barre à
membrures multiples peut être lancée après un clic sur le bouton Contreventements situé dans la boîte de
dialogue Résultats détaillés. La boîte de dialogue Assemblage des membrures comprend deux onglets
contentant les données nécessaires pour les calculs des fixations dans les plans XY et XZ. L’analyse est
effectuée indépendamment pour chaque plan.
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page : 291
En fonction du type défini préalablement pour l’assemblage des membrures dans les plans spécifiques
(fourrures ou contreventements sélectionnés dans la boîte de dialogue Section complexe, le logiciel
propose automatiquement les solutions pour les détails de l’assemblage.
Dans le logiciel, les types d’analyse suivants sont disponibles:
pour les fourrures :
− assemblage avec fût par soudures d’angle
− assemblage avec fût par soudures d’about
− assemblage avec fût par boulons standard
pour les contreventements :
− assemblage avec fût par soudures d’angle
− assemblage avec fût par boulons standard.
Le contrôle de l’assemblage des membrures comprend la vérification de la résistance de l’élément unissant
les membrures (résistance des fourrures, compression avec flambement des diagonales et des montants) et
vérification de la résistance des soudures (boulons) unissant les fourrures (contreventements) au fût du
poteau.
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Lors de la définition des paramètres de l’assemblage entre la fourrure et le fût du poteau, les paramètres
géométriques principaux de l’assemblage sont contrôlés. En cas de soudures d’angle, le logiciel vérifie les
dimensions admissibles des soudures d’angle. On part du principe que la forme de la soudure d’angle est
réalisée en U. Si la longueur des segments horizontaux de la soudure est au plus égale à 40 mm, ces
soudures ne seront pas considérées dans les calculs (seuls les segments verticaux de soudures sont pris en
compte).
Le logiciel effectue également le contrôle géométrique de la disposition des boulons dans l’assemblage des
fourrures et , en cas d’incohérence, un message est affiché. En cas de soudures bout à bout, on admet que
la longueur de la soudure est égale à la hauteur de la fourrure et que l’épaisseur est la plus petite valeur
parmi les valeurs de l’épaisseur de la fourrure et l’épaisseur des ailes des membrures du fût.
La vérification de l’assemblage des éléments du contreventement avec le fût du poteau est effectuée de
façon simplifiée. En cas d’assemblage par soudures d’angle, le logiciel demande la longueur totale des
soudures unissant les contreventements et le fût, le logiciel admet que le centre de gravité du système de
soudures est colinéaire avec l’axe de la barre (le système travaille seulement en cisaillement, les
excentrements éventuels ne sont pas pris en compte. En cas d’assemblage par boulons, on admet
également la colinéarité de l’axe du profilé et de l’axe de la position des boulons. Par conséquent, la
capacité de charge de cet assemblage est la somme des résistances de tous les boulons formant
l’assemblage.
Pour commencer les calculs des assemblages des membrures, il faut cliquer sur le bouton Calculer. Dans la
boîte de dialogue Résultats détaillés, le logiciel affiche un onglet supplémentaire
Fourrures/Contreventements contenant les résultats principaux de la vérification des assemblages (liste de
toutes les données et de tous les résultats de vérification en mode tableau).
Les assemblages des membrures projetés de cette façon peuvent être enregistrés avec la barre ; pour cela,
utilisez le bouton Enregistrer. Grâce à cela, après la définition du mode d’assemblage des membrures pour
la barre, lors de la vérification suivante, on obtient les résultats complets, y compris la vérification complète
de l’assemblage (sans qu’il soit nécessaire d’ouvrir à nouveau la boîte de dialogue Assemblage de
membrures). Les résultats peuvent être aussi supprimés après un clic sur le bouton Supprimer.
On admet également que le jeu d’informations relatives à l’assemblage des membrures du poteau est relié
de façon indissociable à la section spécifique et au type de contreventement défini à l’étape de la définition
des paramètres de la barre. L’affectation d’une autre section à la barre ou la modification de la définition des
contreventements entraîne la suppression des informations sur l’assemblage des membrures.
Le logiciel permet également définir les assemblages pour plusieurs barres simultanément. Vous pouvez le
faire de deux façons :
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page : 293
Après la vérification des familles :
A la suite de la vérification du groupe de barres est la désignation par le logiciel de la pièce dont le taux de
travail est le plus élevé dans le groupe. Après l’ouverture de la boîte de dialogue Résultats détaillés, il est
possible d’effectuer le projet de l’assemblage des membrures du fût de la barre. Si après avoir projeté cet
assemblage, vous appuyez sur la touche Enregistrer, la définition de cet assemblage sera affectée à toutes
les barres faisant partie du groupe vérifié. Cependant, l’attention est attirée sur le fait que cela n’est possible
que si toutes les barres ont la même section et les types de contreventements appropriés. A partir de ce
moment, la vérification de toutes les barres du groupe sera effectuée avec la prise en compte du contrôle
des assemblages des membrures.
Après le dimensionnement des familles :
A la suite du dimensionnement de la famille de barres, le logiciel indique les sections qui satisfont les
conditions réglementaires. Après l’ouverture de la boîte de dialogue Résultats détaillés pour la section
donnée, vous pouvez projeter les assemblages des membrures.
L’assemblage projeté peut être affecté à la barre à condition que la section considérée soit affectée au
groupe de barres étudié. Si vous appuyez sur la touche Enregistrer, la section sera affectée à la famille de
barres et, simultanément, le mode d’assemblage des membrures sera affecté à cette famille de barres. A
partir de ce moment, la vérification de toutes les barres de la famille sera effectuée avec la prise en compte
du contrôle des assemblages des membrures.
6.1.4. Vérification des barres à plusieurs membrures (norme
acier française CM66)
L‘option sert à définir les paramètres des barres à plusieurs membrures. L’option est disponible après un clic
sur le bouton Treillis complexe situé dans la boîte de dialogue Définition des pièces - paramètres.
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page : 294
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Si vous activez l’option Face treillis, le logiciel effectuera les calculs de la barre avec la prise en compte des
principes donnés pour les barres à plusieurs membrures conformément au point 3.42 (poteaux à treillis) et
3.43 (poteaux à traverses de liaison) de la norme CM66.
Dans les zones Assemblage de la membrure du poteau, vous pouvez définir le mode de disposition des
éléments reliant les membrures spécifiques du poteau. Vous pouvez le faire de deux façons :
•
par la saisie d’un nombre dans le champ d’édition Nombre de fourrures ou de contreventements ; le
logiciel disposera automatiquement les fourrures (contreventements) de façon uniforme sur la longueur
de la barre entière ;
ATTENTION : le nombre de fourrures prend en compte également les fourrures aux extrémités ; par
exemple, si vous définissez 4 fourrures pour une barre de 3.0 m, les 4 fourrures seront disposées sur les
coordonnées ( 0.0 m, 1.0 m , 2.0 m, 3.0 m)
•
par la saisie de la valeur de l’espacement a entre les éléments spécifiques dans le champ d’édition
Espacement a; on part du principe que les espacement des fourrures ou les hauteurs de tous les
panneaux de contreventement sont égaux sur la longueur de la barre ; si la longueur de la barre n’est
pas un multiple des espacements a, les fourrures seront disposées de façon uniforme par rapport au
milieu de la barre : par conséquent, la définition de l’espacement a = 1.0 m pour une barre de 3.2 m
entraînera la distribution uniforme des 4 fourrures sur les coordonnées 0.1 m, 1.1 m, 2.1 m, 3.1 m.
Selon l’hypothèse adoptée, les plans spécifiques des fourrures (contreventements) sont parallèles aux axes
locaux de la section à plusieurs membrures (x – axe longitudinal de la barre, y – axe horizontal, z – axe
vertical). Dans l’onglet Plan XY, il est possible de définir les types de fourrures ou de diagonales situées
dans le plan parallèle à l’axe local y. Analogiquement, sur l’onglet Plan XZ, vous pouvez définir les
paramètres des fourrures ou des contreventements situés dans le plan parallèle à l’axe local z. Si vous
activez l’option Pas de contreventement, les membrures multiples au sens propre du terme ne sont pas
considérées dans les calculs et les calculs sont effectués suivant l’hypothèse de l’union parfaite des
membrures dans le plan donné.
La sélection de l’option Fourrures rend accessibles la définition des dimensions de base des fourrures. Les
fourrures peuvent être définies soit comme un plat rectangulaire (hauteur, épaisseur), soit comme un profilé
standard de la base de profilés. La sélection d’un des types de treillis (Treillis 1-5) rend accessibles les
options permettant la définition des barres de contreventements. L’utilisateur peut définir différents sections
pour les diagonales et pour les montants. Un clic sur le bouton (...) situé à droite des options Diagonale et
Traverse entraîne l’ouverture de la boîte de dialogue Sélection du profilé dans lequel vous pouvez définir le
nom de l’élément du treillis. La sélection du profilé entraîne la saisie automatique de sa section dans le
champ d’édition Ad (At). Pour les cas de treillis, l’utilisateur peut choisir l’une de trois méthodes de calcul de
l’élancement équivalent de la barre à plusieurs membrures. Si vous sélectionnez l’option Aire équivalente
Aa, les calculs de l’élancement seront effectués suivant le point 13,942, et pour l’option Aire Atmin
conformément au point 3,421-2. Si, de plus, l’option Prendre en compte des déformation dues à l’effort
tranchant est cochée, les calculs seront effectués conformément au tableau du point 3,421-2.
La fenêtre de résultats contient un onglet supplémentaire Treillis/Contreventement avec les résultats pour les
barres à plusieurs membrures.
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6.1.5.
page : 295
Bibliographie (Dimensionnement des structures acier)
AKBAR R. TAMBOLI, Steel Design Handbook - LRFD Method, The McGraw-Hill Companies Inc., 1997
CHARLES G. SALMON, JOHN E. JOHNSON, Steel Structures - Design and Behavior, Third Edition by
HarperCollins Publishers Inc., 1990
JEAN MOREL, Calcul des structures metalliques selon l’EUROCODE 3, Eyrolles, 1994
JEAN MOREL, Structures Metalliques - Guide de calcul CM66 - Additif 80 - Eurocode3, Eyrolles, 1999
Steelwork Design Guide To BS5950: PART 1: 1990 - Third Edition, Volume 1 - Section Properties, Member
Capacities & Volume 2 - Worked Examples, The Steel Construction Institute in association with: The British
Constructional Steelwork, 1992
T J MAC GINLEY & T C ANG, Structural Steelwork - Design to Limit State Theory, Second Edition, Reed
Educational and Professional Publishing Ltd, 1987,1992
IOANNIS VAYAS, JOHN ERMOPOULOS, GEORGE IOANNIDIS, Anwendungsbeispiele zum Eurocode 3,
Ernst & Sohn, 1998
WARREN C. YOUNG, Roark’s Formulas For Stress & Strain - Sixth Edition, The McGraw-Hill Companies
Inc., 1989.
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page : 296
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6.2. Dimensionnement béton armé
Les modules Dimensionnement poutres BA, Dimensionnement poteaux BA, Dimensionnement semelles BA,
Dimensionnement poutres/sol élastique BA et Dimensionnement poutres-voiles BA, Dimensionnement voiles
BA servent à définir, calculer et dimensionner les éléments de structures Béton Armé (le module de
dimensionnement des dalles BA est décrit dans le chapitre 6.6). La version actuelle de ces modules permet
d’étudier les éléments des structures en béton armé selon les normes suivantes :
•
françaises B.A.E.L. 91 et B.A.E.L 91 Modifié 98
•
Eurocode 2 (DAN belge et italien) - poutres, poteaux, semelles
•
normes américaines ACI 318/99, ACI 318/02, ACI 318-05 et ACI 318-08 - poutres, poteaux, semelles,
voiles
•
normes canadiennes CSA A23.3-94 et CSA A23.3-04 - poutres, poteaux, semelles
•
norme britannique BS 8110 - poutres, poteaux, semelles
•
norme singapourienne CP65 - poutres, poteaux, semelles
•
norme espagnole EHE 98 - poutres, poteaux, semelles
•
norme russe SNiP 2.03.01-84 - poutres, poteaux, semelles
•
norme norvégienne NS 3473E - poutres, poteaux, semelles
•
norme indienne IS 456: 2000 - poutres, poteaux, semelles
Les modules mentionnés peuvent soit constituer une partie intégrante du logiciel Robot (il existe une liaison
et un échange de données entre les modules dans lesquels la structure est définie et les modules de
dimensionnement des éléments BA sauf Dimensionnement poutres BA) soit être utilisés en tant que
modules indépendants (stand-alone) dont la seule fonction est le dimensionnement des éléments des
structures en béton armé.
Lors de l’étude des structures, vous pouvez, de façon très simple, saisir, consulter et modifier les paramètres
de la structure et de l’étude. Si les résultats obtenus ne vous satisfont pas, vous pouvez effectuer le recalcul
avec d’autres paramètres de l’étude ou, par exemple, pour une autre section transversale.
Après la sélection d’un bureau de dimensionnement d’un élément BA de la structure, la partie gauche de
l’écran affiche le Gestionnaire servant à gérer les éléments BA définis et les dessins créés pour ceux-ci. Le
Gestionnaire d’éléments BA se compose de deux onglets : Eléments de la structure et Dessins.
Sur l’onglet Eléments de la structure, après un clic sur le bouton droit de la souris, le menu contextuel cidessous s’affiche.
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page : 297
Après le développement de l’option Créer, vous pouvez sélectionner l’élément à ajouter à la structure :
•
Niveau
•
Poutre
•
Poteau
•
Semelle
•
Dalle
•
Poutre-voile
•
Poutre/sol élastique.
Un clic sur l’option Supprimer supprime l’élément sélectionné (la suppression de l’élément sélectionné se fait
aussi au moyen de la touche Suppr).
Le menu contextuel contient aussi les options d’édition suivantes :
•
Copier (Ctrl+C)
•
Couper (Ctrl_X)
•
Coller (Ctrl+V)
•
Changer le nom - permet de changer le nom de l’élément BA (le nom existant est mis en surbrillance et
accessible à l’édition).
La sélection de l’option Ouvrir ouvre le module BA avec l’élément choisi ; l’élément d’une structure BA peut
être aussi ouvert de deux autres manières : un double-clic sur le nom de l’élément sélectionné ou la
sélection de l’élément + la touche Entrée.
Dans la partie inférieure du menu contextuel, l'option Mise à jour des éléments BA est disponible. Si vous
sélectionnez cette option, vous pouvez transférer les données et résultats à partir du modèle de la structure
aux modules BA pour les éléments BA sélectionnés.
Chaque élément sélectionné dans l’arborescence du Gestionnaire possède des propriétés déterminées :
Elles sont divisées en :
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•
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Générales
- état de calcul
- modèle du ferraillage
- modèle des options de calcul
•
Caractéristiques de matériau
- béton
- armatures longitudinales
- armatures transversales
•
Elévation
- longueur totale
- nombre de travées.
Si tous les éléments sur un niveau ont les mêmes caractéristiques, celles-ci seront affichées dans la partie
inférieure de la boîte de dialogue ; si les propriétés diffèrent, la partie inférieure de la boîte de dialogue
affiche le message Propriétés différentes.
Sur l’onglet Dessin, après un clic sur le bouton droit de la souris, le menu contextuel ci-dessous s’affiche.
L’option Créer permet de sélectionner l’élément à ajouter à la structure :
- Niveau (NOTE : le niveau peut être aussi ajouté sur l’onglet Eléments de la structure)
- Dessin.
Pour générer un dessin, il faut :
•
cliquer sur l’icône Dessins
•
sélectionner l’option Fichier /Enregistrer sous...
•
définir le niveau sur lequel le dessin sera enregistré
•
affecter un nom au dessin
•
confirmer par le bouton OK.
Dans les chapitres suivants vous trouverez la description du fonctionnement des modules de
dimensionnement des structures en béton armé. Les deux modes de fonctionnement des modules y sont
expliqués (partie intégrante du logiciel Robot et modules stand alone).
Remarque : La fonction Enregistrement automatique n'est pas active dans les modules de dimensionnement
béton armé.
Si les modules de dimensionnement des éléments en béton armé sont utilisés en tant qu’éléments du
logiciel Robot Structures, après le calcul des efforts agissant dans la structure, vous pouvez passer au
dimensionnement des éléments de la structure. Dans le cas des éléments de structure BA, la boîte de
dialogue ci-dessous s’affiche (la boîte de dialogue est présentée pour les poutres BA). L’aspect de la boîte
de dialogue dépend du module que l’on veut lancer (semelles BA, poutres BA ou poteaux BA, poutresvoiles, voiles).
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page : 299
POUTRES
Le passage au module de dimensionnement des poutres BA/voiles BA est possible après la sélection
préalable d’une poutre ou d’un groupe de travées alignées et l’indication de l’option Dimensionnement /
Ferraillage réel éléments BA / Dimensionnement poutres BA.
Après cette opération, la transmission automatique interne des charges vers la poutre est effectuée. Les
charges ne sont pas visibles dans la boîte de dialogue Charges. Pour les semelles filantes, le déplacement
et le coefficient d’élasticité du sol Kz sont transmis.
Au moment du passage au module de dimensionnement des poutres, la boîte de dialogue qui sert à définir
quel type de charge doit être transmis, s’affiche : Cas simples ou Combinaisons manuelles. Pour la norme
polonaise, le logiciel affiche le champ de définition de la partie des charges variables de longue durée
nécessaires à calculer les flèches.
Si vous avez sélectionné l’option Cas simples, les charges transmises sont des charges pour lesquelles les
pondérations sont générées en interne selon le règlement de dimensionnement pour les structures BA,
accessible dans le répertoire CFG, dans le fichier à extension *.rgl.
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Si vous avez sélectionné l’option Combinaisons manuelles, les calculs sont effectués pour les combinaisons
définies dans le logiciel Robot. De plus, le logiciel affiche la liste de toutes les combinaisons manuelles et
l’utilisateur peut sélectionner les combinaisons voulues.
Dans le champ Mode de groupement, les options permettant de grouper les éléments automatiquement
suivants certains critères sont disponibles (le groupement ne fonctionne pas pour les semelles filantes) :
•
suivant l’étage - après la sélection de cette option, le logiciel, à partir de la géométrie de la structure,
divise la construction en étages, et ensuite, crée des niveaux dans l’arborescence de l’affaire dans les
modules poutres et poteaux et affecte les composants aux niveaux appropriés
•
suivant la géométrie (dans la présente version du logiciel, l’option n’est disponible que pour les poteaux)
- après la sélection de cette option, les éléments ayant la même géométrie sont traités comme un seul
élément de calcul ; cet élément est ensuite dimensionné suivant plusieurs combinaisons des charges
dues aux différents éléments - en effet, tous les éléments sont dimensionnés pour les conditions de
charges les plus défavorables.
Dans la partie inférieure de la boîte de dialogue, vous trouverez l’onglet Appuis. L’option permet à
l’utilisateur de définir quels éléments aboutissants constituent l’appui pour la poutre sélectionnée. Ces
paramètres influencent directement le mode et la forme du ferraillage de la poutre analysée.
La partie inférieure de la boîte de dialogue sur l’onglet Appuis affiche le tableau contenant la liste des
éléments aboutissants (numéro de la barre avec le nom de la section).
Les appuis en forme des poteaux sont détectés automatiquement.
POTEAUX
Le passage au module de dimensionnement des poteaux avec les charges nodales est possible, si vous
avez indiqué au préalable les poteaux ou les groupes de poteaux et activé l’option Dimensionnement /
Ferraillage réel des éléments BA / Dimensionnement poteaux BA.
Après cela, la transmission automatique des charges nodales du poteau est effectuée. Les charges sont
visibles dans la boîte de dialogue Charges.
Au moment du passage au module de dimensionnement des poteaux, la boîte de dialogue qui sert à définir
quel type de charge doit être transmis : Cas simples ou Combinaisons manuelles, s’affiche.
Dans le tableau de charges, à part les valeurs et natures de charges, le champ Groupe est rempli. Ce
champ donne le numéro de la barre à partir de laquelle la charge a été prise.
Si le groupe de poteaux doit être dimensionné ensemble (comme le résultats des calculs, vous obtenez un
type de poteau pour tous les types dans un groupe), il faut sélectionner ces poteaux par groupes i choisir
l’un des types de groupement possibles :
•
suivant l’étage - après la sélection de cette option, le logiciel, à partir de la géométrie de la structure, la
divise en étages, et ensuite, crée des niveaux dans l’arborescence de l’affaire dans les modules poutres
et poteaux et affecte automatiquement les composants aux niveaux appropriés
•
suivant la géométrie (dans la présente version, l’option est disponible uniquement pour les poteaux) après la sélection de cette option, les éléments ayant la même géométrie sont traités comme un seul
élément de calcul ; cet élément est ensuite dimensionné suivant plusieurs combinaisons des charges
dues aux différents éléments - en effet, tous les éléments sont dimensionnés pour les conditions de
charges les plus défavorables.
Dans ce cas, il y a tant de groupes de charge que de poteaux sélectionnés. À la suite des calculs, pour
chaque groupe de charge, on obtient un poteau ‘résultant’ capable de transférer la charge reprise à
partir de chaque groupe.
Pour calculer un groupe de poteaux, ceux derniers doivent avoir la même géométrie (section et
hauteur) et le mode d’appui (l’option de groupement – par géométrie).
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•
page : 301
chaîne de poteaux - le groupement de ce type a lieu, si vous importez un groupe de poteaux situés l’un
sur l’autre (si le nœud supérieur du poteau inférieur est simultanément le nœud inférieur du poteau
supérieur). À la suite de l’importation, dans le Gestionnaire de composants BA, un nouveau groupe
(niveau) portant le nome Chaîne est créé ; ce groupe comprend les poteaux étant les éléments de la
chaîne verticale. En même temps, le logiciel affecte automatiquement aux poteaux sélectionnés leurs
poteaux supérieurs (ainsi, il est possible de générer, par exemple, les attentes).
La condition nécessaire pour calculer les groupes de poteaux est que leur géométrie (section et hauteur)
ainsi que le type d'appui du poteau soient les mêmes.
SEMELLES
Le passage au module de dimensionnement des semelles avec les réactions pour l’appui donné (qui sont
les charges sur la semelle) est possible après la sélection d'un nœud ou d'un groupe de nœuds de la
structure et un clic sur la commande Dimensionnement / Ferraillage réel éléments BA / Dimensionnement
semelles BA.
Après cette opération, l'affectation automatique de la réaction au niveau supérieur de la semelle du poteau,
est effectué.
Dans la boîte de dialogue ci-dessus, il est possible :
•
en cas d’importation des cas simples, de présenter les règlements qui seront utilisés dans les modules
de dimensionnement pendant les calculs
•
de sélectionner les cas simples dans la liste des cas disponibles
•
d’afficher les noms des cas simples (abrégés ou complets), y compris les cas de charges roulantes et
d’analyse temporelle
•
d’afficher le type de combinaison pour les combinaisons manuelles (définies par l’utilisateur)
•
de prendre en compte les cas d’analyse non-linéaire (et de combinaison non-linéaire) en tant que
combinaisons dimensionnantes.
Au moment du passage au module de dimensionnement des semelles, il faut sélectionner le type des
charges à transférer : Cas simples ou Combinaisons manuelles.
Les réactions transférées vers le module Semelles sont des réactions dans le repère local de la structure.
C’est important en cas de structures spatiales dont l’orientation des poteaux est différente.
NOTE :
La boîte de dialogue Sélection de la charge peut être aussi lancée lors de la vérification, si la fondation
peut supporter le nouveau jeu de forces dû au changement par l’utilisateur de la liste des cas de charge.
Après la sélection de l’option Analyse / Vérification pour un nouveau jeu de forces, il s’ouvre une boîte de
dialogue contenant les options permettant de vérifier la fondation existante pour le jeu de forces actuelle.
Dans les modules de dimensionnement des structures BA, l’option Calculette Armature est disponible.
L'option est accessible par un clic sur la commande Calculette Armatures, menu Armatures.
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Les unités sélectionnées dans les Préférences sont utilisées pour définir/afficher les valeurs des diamètres
des barres et celles des sections d’acier. La calculette vous permet de calculer les grandeurs suivantes :
•
sections d’acier :
(par exemple :
⇒ 7*d 12 = 7.92 cm2
⇒ 7*d 12 + 5*d 16 = 17.97 cm2
⇒ 7*d 12 + 5*d 16 + 8*d 10 = 24.25 cm2
⇒ ... )
•
le nombre exigé de barres aciers (par exemple 44/d14 = 29 barres)
•
le nombre exigé de barres acier à diamètre donné (par exemple 18 et 12 mm) si l’on part du principe que
le nombre des barres est approximativement le même pour les deux diamètres (par exemple : 44 /d 18
/d 12 = 12*d 18.0 + 12*d 12.0)
•
le nombre de barres acier à diamètre donné (par exemple 18 et 12 mm) si l’on part du principe que les
barres de 12 mm de diamètre constituent un pourcentage définie de toutes les barres (par exemple : 44
/d 18 /d 12 %25 = 16 * d 18.0 + 5 * d 12.0)
•
la différence entre la section d’acier donnée (par exemple 44 cm2) et la surface totale des barres
données (par exemple : 44 - 5* d 12 = 38.35 cm2).
6.2.1.
Dimensionnement des poutres BA
Le module Dimensionnement des poutres BA permet de définir, calculer et dimensionner les poutres en
béton armé appuyées librement (à une et à plusieurs travées). Les poutres peuvent être chargées par des
forces concentrées verticales, par des charges continues et par des moments concentrés aux appuis. Le
logiciel gère les sections rectangulaires, les sections en T, et les sections complexes (divers types
d’assemblage poutre-plancher sont admissibles).
Vous pouvez commencer le dimensionnement des poutres BA de deux manières différentes :
•
le mode 'stand-alone' :
dans la vignette de sélection des types de structure (le chapitre 2.1), sélectionnez le dimensionnement
des éléments BA, et ensuite, cliquez sur l'icône représentant la poutre BA
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- le module de conception
Autodesk Robot Structural Analysis 2011 - Guide d’utilisation
page : 303
des poutres BA fonctionnera en tant qu'une application à part (stand-alone) sans lien (échange des
données) avec d'autres composants du programme Robot
•
le mode utilisant les résultats obtenus pour les éléments BA disponibles dans le modèle de la structure
défini
après la définition de la structure, vous devez sélectionner (graphiquement) la liste des barres
constituant la poutre, et ensuite, sélectionner le bureau Dimensionnement BA / Ferraillage réel.
A titre d’exemple, la procédure de dimensionnement d’une poutre en béton armé sera décrite pour le
deuxième mode d’appel du module (c’est-à-dire que l’échange de données entre le module
Dimensionnement poutres BA et les autres modules du logiciel est active), les différences entre ce mode et
le mode stand-alone seront mentionnées. Après le chargement du module Dimensionnement poutres BA,
dans la partie supérieure de l’écran, la poutre (file de barres) sélectionnée sera affichée. La géométrie de la
poutre, les charges appliquées et les résultats des calculs statiques seront importés dans le module
Dimensionnement poutres BA (à la différence du mode stand-alone dans lequel vous devez définir la
géométrie, les charges appliquées à la poutre et effectuer les calculs statiques).
Evidemment, vous pouvez modifier la géométrie et les chargements appliqués à la poutre, pour ce faire,
vous pouvez utiliser trois options :
•
les paramètres de la section de la poutre sont disponibles dans le menu Élément BA (commande
Section dans le menu Structure) ou après un clic sur l’icône Section
•
les dimensions de l’élévation des travées de la poutre sont disponibles dans le menu (commande
Elévation) ou après un clic sur l’icône Elévation
•
; il est possible de définir les poutres obliques
les paramètres des chargements sont disponibles dans le menu (commande Charges dans le menu
Élément BA ) ou après un clic sur l’icône Charges
.
La géométrie de la section peut être définie/modifiée dans la boîte de dialogue représentée sur la figure cidessous. Afin de modifier une ou plusieurs travées, vous devez sélectionner les travées qui sont alors
marquées en rouge.
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Autodesk Robot Structural Analysis 2011 - Guide d’utilisation
Vous pouvez sélectionner un des quatre types de section disponibles (rectangulaire, en T, en T avec
planchers allégés, en T asymétrique).
En fonction du type de section sélectionné, la boîte de dialogue affiche les paramètres définissant le type de
section sélectionné. La boîte de dialogue représentée ci-dessus définit les paramètres pour la section
rectangulaire. Après la sélection de la section en T, la boîte de dialogue affiche des options semblables.
Après la sélection de la section en T avec dalles allégées, la boîte de dialogue affiche deux onglets
supplémentaires Planchers (permet la définition des dimensions de la dalle de plancher coulée ou alvéolaire)
et Feuillures (permet la définition des feuillures dans la partie droite ou gauche de la section).
Les noms des sections des poutres/poteaux BA sont affectés automatiquement. La première lettre, B ou C,
correspond respectivement à la poutre ou au poteau, la deuxième lettre décrit la forme de la section, ensuite,
les dimensions caractéristiques sont données. Par exemple B R 30x50 symbolise la section d’une poutre à
forme rectangulaire dont les dimensions sont b=30, h=50 cm.
Les dimensions de l’élévation des travées spécifiques de la poutre peuvent être modifiées dans la boîte de
dialogue Elévation. De même que pour les dimensions de la section transversale de la poutre, la
définition/modification des dimensions concernant la travée sélectionnée.
Après la sélection de la commande Charges, Robot affiche la boîte de dialogue Charges est représentée
sur la figure ci-après.
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page : 305
Pour définir une charge appliquée à la poutre en béton armé :
1. saisissez dans le champ Travées les numéros des travées auxquelles la charge sera appliquée, si vous
saisissez la lettre T (tout) dans ce champ, toutes les travées de la poutre seront sélectionnées.
2. dans la liste Nature sélectionnez la nature de la charge (permanente, variable, vent, neige etc.)
3. dans la liste Catégorie sélectionnez le type de la charge appliquée (répartie, concentrée, surfacique)
4. définissez les valeurs pour la charge sélectionnée (les icônes dans la partie supérieure de la boîte de
dialogue représentent de façon schématique les types de charge accessibles) et cliquez sur le bouton
Appliquer.
L’aspect de la partie gauche de la boîte de dialogue Charges varie en fonction du type de charge
sélectionné (concentrée, repartie, surfacique).
La partie droite de la boîte de dialogue affiche les icônes de sélection du type de charge.
Dans la partie inférieure de la boîte de dialogue, les options Direction, Repère et Projection sont
disponibles ; elles permettent de définir des paramètres additionnelles pour les charges appliquées aux
poutres obliques (pour les poutres droites, ces options ne sont pas utilisées).
Pour les charges surfaciques, la zone Coordonnées regroupe les options : alpha, bêta et y ; la zone voisine
affiche le champ dans lequel vous pouvez saisir la valeur de la charge p (charge sur l’unité de surface). La
charge est convertie en charge uniforme.
Dans le logiciel, trois types de charges surfaciques sont disponibles : soit la charge est transférée à partir de
la surface entre deux poutres soit elle l’est à partir de la surface de la plaque entourée de quatre poutres
(deux types).
La partie droite de la boîte de dialogue affiche les icônes de sélection du type de charge.
Au-dessous des icônes symbolisant les types de charges, la boîte de dialogue affiche les différents champs
de l’option Dimensions relatives, si cette option est active (elle est alors accompagnée du symbole √), lors de
la définition de la position de la charge, les coordonnées relatives seront utilisées (les valeurs appartiennent
au domaine <0,1>). Si cette option est inactive, les coordonnées des points seront définies en utilisant l’unité
de longueur définie par l’utilisateur).
Si la charge répartie a été sélectionnée, l’option Chaîne de coordonnées est disponible.
Si cette option est activée (elle est alors accompagnée du symbole √), lors de la définition de la position de
la charge, la chaîne de coordonnées sera utilisée, c’est-à-dire que la valeur p2 de la charge répartie sera
appliquée dans le point à coordonnée (x1+x2), la valeur p3 est appliquée dans le point (x1+x2+x3) etc.
Si cette option est inactive, la charge p1 est appliquée dans le point à coordonnée x1, la charge dans le
point à coordonnée x2 etc.
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ATTENTION : Si vous avez sélectionné le type de charge répartie, certains champs de définition des
coordonnées et des valeurs des charges sont inactifs
Pour chaque poutre, vous pouvez aussi définir les paramètres suivants :
•
réservations (pour cela, sélectionnez dans le menu Élément BA la commande Réservations ou cliquez
), le logiciel affichera alors une boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez définir les
sur l’icône
réservations pour la travée sélectionnée ;
•
paramètres du niveau (cote du niveau, tenue au feu, classe de fissuration, agressivité du milieu) ;
l’option est accessible dans le menu Analyse, commande Paramètres du niveau ou après un clic sur
- les options disponibles dans cette boîte de dialogue dépendent de la norme de
l’icône
dimensionnement des structures BA sélectionnée
•
- les
options de calcul (commande Options de calcul dans le menu Analyse ou un clic sur l’icône
options disponibles dans cette boîte de dialogue dépendent de la norme de dimensionnement des
structures BA sélectionnée)
•
paramètres du ferraillage (commande Paramètres de ferraillage dans le menu Analyse ou un clic sur
- les options disponibles dans cette boîte de dialogue dépendent de la norme de
l’icône
dimensionnement des structures BA sélectionnée).
•
ATTENTION : si vous avez effectué des modifications sur la géométrie de la poutre ou des charges
appliquées, les résultats de l’analyse globale de la structure cessent d’être actuels. Afin d’obtenir des
résultats corrects pour les paramètres modifiés de la poutre, vous devez mettre à jour la structure
(valider les modifications effectuées). Pour cela, vous devez utiliser la commande Mettre à jour la
.
structure (menu Résultats) ou cliquer sur l’icône
Après avoir mis à jour la géométrie de la structure, vous devez répéter les calculs de la structure entière.
Après la définition de tous les paramètres de la poutre, vous pouvez commencer les calculs et le
dimensionnement de la poutre définie. Vous pouvez le faire de deux manières :
− vous pouvez soit sélectionner la commande Calculer dans le menu Analyse
. Pour les charges définies, le logiciel calcule les enveloppes des efforts
− soit cliquer sur l’icône
internes de même que les déplacements.
Après la sélection du bureau Poutres - diagrammes, la fenêtre du logiciel Robot est divisée en deux
parties : la fenêtre Diagrammes dans laquelle seront affichées les résultats obtenus sous format graphique
et la boîte de dialogue Diagrammes. Dans cette fenêtre vous pouvez consulter les résultats en mode
tableaux et sélectionner les grandeurs dont les valeurs seront affichées dans la fenêtre de gauche (les
options disponibles dans la boîte de dialogue Diagrammes dépendent de la norme de dimensionnement
des structures BA sélectionnée).
Vous pouvez sélectionner :
•
efforts internes obtenus pour les états limites accessibles,
•
sections d’acier calculées et déformations.
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page : 307
Un exemple des diagrammes obtenus pour une poutre à plusieurs travées est représenté sur la figure cidessous.
Après la sélection de l'onglet Poutre - ferraillage le fenêtre de Robot est divisée en quelques parties
présentant les informations suivantes :
1. la fenêtre dans laquelle le logiciel affiche la vue de l’élévation de la poutre avec la disposition des
armatures,
2. la fenêtre dans laquelle le logiciel présente les armatures dans la section de la poutre, la troisième
fenêtre contient,
3. le tableau avec la description des armatures spécifiques de la poutre,
4. la boîte de dialogue Armatures affiche les paramètres des barres sélectionnées.
Le logiciel vous fournit quelques outils permettant d’éditer les armatures calculées pour les poutres en
béton armé :
•
Attentes – cette option sert à définir les paramètres des attentes servant à unir la poutre et le poteau ou
un plancher (attentes horizontales); l’option est disponible après la sélection de la commande Attentes
accessible dans le menu Armatures ou dans le menu contextuel.
•
Division des armatures – cette option sert à définir les points de division des armatures dans les poutres
BA ; l’option est disponible après la sélection de la commande Diviser armatures dans le menu
Structure/Armatures, l’option Joindre armatures est aussi disponible.
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page : 308
•
Autodesk Robot Structural Analysis 2011 - Guide d’utilisation
Armatures – cette option sert à présenter les paramètres des armatures calculées lors du
dimensionnement des poutres BA, à vérifier les barres après les modifications effectuées et à
copier/supprimer les barres.
De plus, pour tous les modules de dimensionnement BA, les options suivantes sont accessibles :
•
Translation – cette option sert à effectuer la translation des armatures sélectionnées préalablement
(commande Structure/ Armatures/Afficher ou un clic sur l’icône
.).
•
Espacement des cadres – sert à modifier manuellement l’espacement des cadres dans la poutre
(commande Armatures / Espacement des cadres). ATTENTION : L’option dans le menu est disponible
après la sélection des cadres dans la poutre BA.
•
Affichage des armatures - l’option sert à sélectionner les types des barres de ferraillage à présenter à
l’écran graphique pour les éléments des structures BA étudiées (commande Armatures/Afficher
armatures). Quatre types principaux de ferraillage peuvent être affichés : armatures principales,
armatures longitudinales, armatures de construction et les armatures des ouvertures (seulement pour
les poutres et pour les poutres-voiles).
Une fois les calculs de la poutre terminés, vous pouvez présenter les résultats sous forme de note de calcul
(commande Note de calcul dans le menu Résultats). Robot affiche alors le traitement de texte intégré dans
lequel vous pouvez consulter les données de la poutre étudiée et les résultats des calculs et du
dimensionnement.
Après la sélection de la commande Plan d’exécution (menu Résultats) ou après un clic sur l’icône
Robot passe au module PLANS D’EXECUTION et affiche le plan d’exécution de la poutre calculée
dimensionnée, le dessin présente les travées sélectionnées de la poutre étudiée. Le plan d’exécution de
poutre sera présenté à l’écran sous la forme correspondant aux paramètres du dessin adoptés (voir
chapitre 6.2.5).
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,
et
la
le
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6.2.2.
page : 309
Définition des poutres BA – mode interactif
Dans le module Poutres BA, le mode interactif de définition des poutres est disponible actuellement ; le
mode de définition et de calcul disponible préalablement pour les poutres BA demande l’ouverture de
plusieurs boîtes de dialogue dans lesquelles les paramètres de la poutre et des armatures doivent être
définis. Le mode interactif de définition des poutres BA permet de définir la géométrie, les paramètres du
niveau, les options de calcul et le modèle de distribution des armatures dans quelques boîtes de dialogue
successives (sans qu’il soit nécessaire connaître de façon approfondie les options disponibles dans le
module).
Lors de la définition des poutres, les valeurs des paramètres seront définies dans les boîtes de dialogue ;
certaines boîtes de dialogue sont les mêmes que celles disponibles dans le mode traditionnel de définition
de la poutre (cela facilite l’édition des valeurs saisies).
Pour activer le mode interactif de définition de poutres BA, il faut sélectionner la commande Fichier /
dans le module Poutres
Assistant poutre BA dans le menu du module Poutres BA ou cliquer sur l’icône
BA. Le logiciel affiche alors la boîte de dialogue représentée sur le figure ci-dessous.
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Dans cette boîte de dialogue vous pouvez sélectionner une option parmi les options suivantes :
•
Créer un nouvelle poutre - si vous sélectionnez cette option, la poutre sera définie avec les paramètres
par défaut ; ces paramètres peuvent être modifiés lors de la définition de la poutre dans la boîte de
dialogue Poutre - assistant
•
Nouvelle poutre depuis une poutre existante - si vous sélectionnez cette option, vous pourrez définir un
poutre dont les paramètres seront repris à partir de ceux de la poutre affichée actuellement ; si l’option
Sauver les charges est activée, les poutres définies pour la poutre sélectionnée seront reprises pour la
poutre définie ; la poutre définie peut être enregistrée sous un nouveau nom
•
Modifier une poutre – si vous sélectionnez cette option, vous pourrez modifier une poutre existante ; la
poutre modifiée peut être enregistrée sous le même nom ou sous un nouveau nom.
Après un clic sur le bouton Suivant > le logiciel affiche la boîte de dialogue représentée sur la figure cidessous.
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page : 311
Dans la partie supérieure de la boîte de dialogue, vous devez saisir les informations principales relatives à la
poutre BA définie :
•
nom de l’affaire
•
paramètres du niveau dans la zone Niveau ; il existe deux possibilités de définition des paramètres du
niveau :
vous pouvez activer l’option et sélectionner dans la liste un fichier défini préalablement contenant les
paramètres du niveau, par exemple, le fichier portant le nom « standard » - un clic sur le bouton (...)
ouvre la boîte de dialogue Paramètres du niveau pour la norme béton armé sélectionnée ; dans ce
cas, toutes les autres options de la zone Niveau ne sont pas disponibles
si vous désactivez l’option de sélection de fichiers dans la liste de sélection de paramètres de niveau,
les autres options de la zone Niveau deviennent disponibles ; dans ce cas, les paramètres définis dans
cette zone seront pris dans les calculs
•
paramètres des options de calcul des poutres BA dans la zone Options de calcul ; il existe deux
possibilités de définition des options de calcul:
l’activation de l’option de sélection dans la liste déroulante d’un fichier défini préalablement contenant
les paramètres des options de calcul, par exemple, le fichier portant le nom « standard » - un clic sur le
bouton (...) ouvre la boîte de dialogue Options de calculs pour la norme béton armé sélectionnée ;
toutes les autres options de la zone Options de calcul ne sont pas disponibles
si vous désactivez l’option de sélection de fichier dans la liste de sélection contenant les paramètres
des options de calcul, les autres options dans la zone Options de calcul seront disponibles ; si vous
sélectionnez ce mode, les paramètres définis dans cette zone seront pris dans les calculs ; un clic sur le
bouton Enregistrer sous permet d’enregistrer dans le fichier les paramètres suivants : portée de calcul,
préfabrication et dispositions sismiques.
•
paramètres des armatures dans la zone Disposition de ferraillage ; il existe deux possibilités de définition
des paramètres des armatures :
l’activation de l’option de sélection dans la liste déroulante d’un fichier défini préalablement contenant
les paramètres du ferraillage, par exemple, le fichier portant le nom « standard » - un clic sur le bouton
(...) ouvre la boîte de dialogue Disposition de ferraillage pour la norme béton armé sélectionnée ;
toutes les autres options de la zone Disposition de ferraillage ne sont pas disponibles
si vous désactivez l’option de sélection de fichier dans la liste de sélection contenant les paramètres du
ferraillage, les autres options dans la zone Disposition de ferraillage seront disponibles ; si vous
sélectionnez ce mode, les paramètres définis dans cette zone seront pris dans les calculs ; un clic sur le
bouton Enregistrer sous permet d’enregistrer dans le fichier les paramètres suivants : armatures de
transport (un clic sur ce bouton ouvre une boîte de dialogue supplémentaire), reprise de bétonnage.
Dans la partie inférieure de la boîte de dialogue, vous pouvez définir la géométrie de la poutre BA ; la
définition de la poutre BA (c.-à-d. les options disponibles dans les boîtes de dialogue successives) dépend
du type de poutre BA
•
Poutre à travées différentes (les dimensions des travées de la poutre sont définies séparément pour
chaque travée)
•
Poutre à travées identiques (la géométrie de la travée est identiques pour toutes les travées de la
poutre : les dimensions, le type de sections transversale et la longueur de la travée).
Un peu plus bas, les options suivantes sont disponibles:
•
Prendre en compte la table de compression – si vous activez cette option, la collaboration de la section
rectangulaire avec la table comprimée sera prise en compte lors de la définition de la section
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•
Optimiser les tables – si cette option est activée, le débord des tables dans la section de la poutre BA
est optimisé de sorte qu’il ne soit pas nécessaire de prendre en compte les armatures de couture entre
la poutre et la dalle
•
Planchers alvéolaires - si vous activez cette option, la définition de la section prendra en compte les
feuillures pour les dalles préfabriquées ; par défaut, ce profil sera pris en compte pour toutes les travées
de la poutre – cependant il est possible de le modifier pour les travées sélectionnées.
•
Prendre en compte le poids propre - si vous activez cette option, le poids propre sera ajouté
automatiquement aux cas de charge.
Dans la partie centrale de la fenêtre, vous pouvez définir les paramètres suivants :
La validation des valeurs définies pour les paramètres dans la boîte de dialogue est effectuée après un clic
sur le bouton Suivant > (passage à la boîte de dialogue suivante) ; vous pouvez également revenir à la
boîte de dialogue précédente après un clic sur le bouton < Précédent.
Après la définition des paramètres et un clic sur le bouton Terminer, une poutre BA sera créée avec les
paramètres définis dans la boîte de dialogue.
6.2.3.
Dimensionnement des poteaux BA
Le module Dimensionnement des poteaux BA permet de définir, pré dimensionner et calculer les poteaux en
béton armé. Les poteaux peuvent être chargés par forces verticales, horizontales et par des moments dans
les deux directions. Le logiciel gère les sections de type régulières (rectangulaires, circulaires, polygone
régulier) ou irrégulier (sections en T, en Z, en demi-cercle etc.).
Vous pouvez commencer le dimensionnement des poteaux BA de deux manières différentes :
•
le mode 'stand-alone' :
dans la vignette de sélection des types de structure (le chapitre 2.1), sélectionnez le dimensionnement
- le module de
des éléments BA, et ensuite, cliquez sur l'icône représentant le poteau BA
conception des poteaux BA fonctionnera en tant qu'une application à part (stand-alone) sans lien
(échange des données) avec d'autres composants du programme Robot
•
le mode utilisant les résultats obtenus pour les éléments BA disponibles dans le modèle de la structure
défini
après la définition de la structure, vous devez sélectionner (graphiquement) le poteau, et ensuite,
sélectionner le bureau Dimensionnement BA / Ferraillage réel.
A titre d’exemple, la procédure de dimensionnement d’un poteau en béton armé sera décrite pour le premier
mode d’appel du module (c’est-à-dire le mode stand-alone). Après le chargement du module
Dimensionnement poteaux BA, la fenêtre de Robot est divisée en deux parties, la première affiche la vue
de l’élévation, la deuxième présente la vue de la section du poteau.
La définition du poteau concerne les paramètres suivants :
•
les dimensions du poteau (les dimensions en élévation, le type et les dimensions de la section
transversale) - pour cela, vous disposez de la commande Eléments BA / Géométrie du poteau ou de
l'icône
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•
page : 313
le modèle de flambement du poteau - pour cela, vous pouvez sélectionner la commande Modèle de
; Robot affichera alors la boîte de
flambement dans le menu Élément BA ou cliquer sur l’icône
dialogue dans laquelle vous devez définir les modèles de flambement pour les deux directions (Y et Z) et
décider si la structure étudiée est une structure avec ou sans possibilité de translation (il est aussi
possible de désactiver la prise en compte du flambement dans la direction sélectionnée - cela veut dire
que dans une direction donnée, le poteau est considéré comme court). Après un clic sur l’icône
représentant de façon schématique le modèle de flambement du poteau, Robot affiche une boîte de
dialogue auxiliaire représentée sur la figure ci-dessous, dans cette boîte de dialogue vous pouvez
sélectionner le modèle de flambement approprié. Les options disponibles dans cette boîte de dialogue
dépendent de la norme de dimensionnement des structures BA sélectionnée.
Les modèles de flambement présentés dans la boîte de dialogue ci-dessous dépendent de la norme BA
sélectionnée. Ils sont basés sur les prescriptions réglementaires suivantes :
•
ACI 318 – nomogrammes pris à partir du point (édition ACI 318-95 points 10.12; 10.13)
•
BAEL – puisqu’il n’existe pas de prescriptions réglementaires précises, ils sont basés sur les
nomogrammes contenus dans EC2 dans le point Slenderness of Isolated Columns (édition ENV 1992-11 (1991) point 4.3.5.3.5 dessin 4.27 formule 4.60)
•
BS 8110 - point 3.8.1.6
•
Eurocode 2 Belgium NAD – basé sur les nomogrammes contenus dans EC2 point Slenderness of
Isolated Columns (édition ENV 1992-1-1 (1991) point 4.3.5.3.5 dessin 4.27 formule 4.60),
•
PN-B-03264 – Annexe C.
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Les trois dernières options utilisent directement les formules et les nomogrammes réglementaires.
Après un double-clic sur les icônes présentées ci-dessus, le logiciel ouvre la boîte de dialogue dans laquelle
vous pouvez définir la rigidité du nœud.
Les valeurs affectées aux modèles constituent une simplification pour les cas typiques.
•
les paramètres du chargement sont disponibles dans le menu Élément BA (commande Charges) ou
; Robot affiche alors la boîte de dialogue avec le tableau de
après un clic sur l’icône Charges
définition des charges appliquées au poteau ; dans ce tableau vous devez définir le nom du cas de
charge, sa nature, le groupe et les valeurs de la composante verticale N, des forces horizontales en tête
FX et FY et des moments fléchissants en tête le poteau.
De plus, il est possible d’ajouter automatiquement les charges dues au poteau supérieur et à la poutre (il est
possible de positionner le poteau par rapport à la poutre et de sélectionner les noms des appuis de la
poutre, et, ensuite, les poteaux sont associés à l’appui de la poutre - les enregistrements successifs étant les
réactions dues au cas simples, sont saisis dans la boîte de dialogue de charges).
De même que pour les poutres, vous pouvez aussi définir les paramètres suivants du poteau :
•
paramètres du niveau (cote du niveau, tenue au feu, classe de fissuration, agressivité du milieu) ;
l’option est accessible dans le menu Analyse, commande Paramètres du niveau ou après un clic sur
- les options disponibles dans cette boîte de dialogue dépendent de la norme de
l’icône
dimensionnement des structures BA sélectionnée
•
- les
options de calcul (commande Options de calcul dans le menu Analyse ou un clic sur l’icône
options disponibles dans cette boîte de dialogue dépendent de la norme de dimensionnement des
structures BA sélectionnée). Vous pouvez spécifier si le poteau doit être calculé en compression simple
ou en flexion déviée composée
•
paramètres du ferraillage (commande Paramètres de ferraillage dans le menu Analyse ou un clic sur
- les options disponibles dans cette boîte de dialogue dépendent de la norme de
l’icône
dimensionnement des structures BA sélectionnée).
Après la définition de tous les paramètres du poteau, vous pouvez commencer les calculs et le
dimensionnement. Vous pouvez le faire de deux manières : soit sélectionner la commande Calculer dans le
. Après les calculs, les résultats du dimensionnement du poteau
menu Analyse soit cliquer sur l’icône
sont affichés. Le taux de travail dans la section transversale est présenté dans la boîte de dialogue Taux de
travail
représentée sur la figure ci-dessous.
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page : 315
Dans la partie supérieure de la boîte de dialogue, Robot affiche la liste de toutes les combinaisons de
charges prises en compte lors du dimensionnement du poteau avec l’indication de la position de la section
dimensionnante. Pour la combinaison de charges sélectionnée le logiciel affiche la section du poteau avec
une visualisation de la position de l’axe neutre, la zone comprimée (couleur jaune) et la zone tendue et les
valeurs des coefficients de sécurité correspondants.
Après l’achèvement des calculs (ou de la vérification), dans la boîte de dialogue, la combinaison de charges
la plus défavorable (combinaison dimensionnante) est sélectionnée.
•
ATTENTION : Si dans la boîte de dialogue ci-dessus, les valeurs des forces sectionnelles sont
différentes pour les mêmes combinaisons, cela veut dire que les valeurs de ces forces ont été
calculées pour différentes sections sur la longueur du poteau.
La partie droite de la boîte de dialogue contient le tableau des combinaisons de charges. Les tableaux pour
les combinaisons de base et accidentelles sont présentés séparément. Chaque ligne présente les
paramètres d’une combinaison vérifiée lors du dimensionnement du poteau. À côté des composantes d’une
combinaison donnée, le symbole de la position de la section est affiché : A - section supérieure, B - section
inférieure et C - section centrale.
La boîte de dialogue Taux de travail affiche le tableau avec les coefficients de sécurité, contenant les lignes
suivantes :
Rd/Sd
Le champ Rd/Sd affiche le coefficient de sécurité Rd/Sd pour la combinaison sélectionnée dans la liste et la
position de la section, où :
Sd - la longueur du vecteur de la charge
Rd - la longueur du vecteur de la charge correspondant à l’état limite ultime de la section pour la charge
agissant sur une excentricité donnée.
MRd/MSd
Le champ MRd/MSd affiche le coefficient de sécurité MRd/MSd pour la combinaison sélectionnée dans la
liste et la position de la section, où :
MSd -la valeur du moment (la longueur de la projection du vecteur de la charge sur le plan MyMz)
MRd - la valeur du moment du vecteur de la charge correspondant à l’état limite ultime pour la charge
agissant avec un effort axial donné et avec un moment effectif dans la direction déterminée par les
composantes My, Mz.
NRd/NSd
Le champ NRd/NSd affiche le coefficient de sécurité NRd/NSd pour la combinaison sélectionnée dans la
liste et la position de la section, où :
NSd - la valeur de l’effort axial du vecteur de la charge
NRd - la longueur du vecteur de la charge correspondant à l’état limite ultime de la section pour la charge
agissant avec un moment donné.
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Après la sélection de l'onglet Poteau - Interaction N_M, si le calcul a été effectué en flexion déviée
composée, la fenêtre du logiciel Robot est divisée en deux parties.
Dans fenêtre Robot affiche les courbes d’interaction N-M pour la combinaison de charges donnée. Dans la
partie gauche de l’écran, le logiciel affiche en 3D la surface d’interaction N-Mx-My.
La partie droite de la fenêtre affiche les courbes d’interaction N-M c’est-à-dire la coupe de la surface
d’interaction 3D réalisée avec le plan N-M comprenant la combinaison de charges actuellement analysée. Il
est également possible d’obtenir dans la partie droite de la fenêtre une coupe dans le plan Mx-My, le
déplacement de la souris dans la fenêtre de droite permet de visualiser la position du plan courant dans la
fenêtre de gauche (vue 3D)
Après la sélection de l'onglet Poteau - Ferraillage la fenêtre de Robot est divisée en quatre parties : une
fenêtre dans laquelle le logiciel affiche la vue de l’élévation du poteau avec la disposition des armatures, une
fenêtre dans laquelle le logiciel présente les armatures dans la section du poteau, une fenêtre contenant le
tableau avec la description des armatures spécifiques du poteau et la boîte de dialogue Armatures.
De même que pour les poutres BA, le logiciel vous propose l’option Armatures permettant de présenter les
paramètres des armatures calculées lors du dimensionnement des poutres BA.
À côté des options Affichage des armatures et Translation (décrites à l’occasion des poutres BA), pour les
poteaux BA, les options Disposition des cadres et Attentes sont accessibles. Ces options servent à définir
manuellement la forme des armatures transversales du poteau ou des attentes (au niveau de la section
transversale du poteau).
•
ATTENTION : L’option est applicable après les calculs du ferraillage du poteau.
L’option est disponible après la sélection de la commande Disposition des cadres dans le menu
Structure/Armatures.
Une fois les calculs du poteau terminés, vous pouvez présenter les résultats sous forme de note de calcul
(commande Note de calcul dans le menu Résultats). Robot affiche alors le traitement de texte intégré grâce
auquel vous pouvez consulter les données du poteau étudié et les résultats des calculs et du
dimensionnement.
,
Après la sélection de la commande Plan d’exécution (menu Résultats) ou après un clic sur l’icône
Robot passe au module PLANS D’EXECUTION et affiche le plan d’exécution du poteau calculé et
dimensionné. Le plan est présenté suivant les paramètres du dessin adoptés (voir le chapitre 6.2.5).
6.2.4. Exemple de la génération des armatures du poteaux et des
plans d’armatures (avec la possibilité d’exporter le plan vers le
logiciel Autocad® Strctural Detailing - Béton)
L’exemple présente comment calculer les armatures d’un poteau BA (avec la répartition des armatures sur la
longueur du poteau) et comment exporter le plan d’armatures généré vers le logiciel Autocad® Structural
Detailing - Béton.
Pour définir le ferraillage réel dans le poteau BA, il faut :
•
définir la structure contenant un poteau BA
•
déterminer les efforts internes dans les éléments de la structure (effectuer l’analyse statique de la
structure)
•
indiquer le poteau pour lequel les armatures seront définies (le poteau doit être mis en surbrillance)
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•
page : 317
sélectionner l’option Dimensionnement / Ferraillage réel éléments BA / Dimensionnement ou cliquer sur
l’icône
•
dans la boîte de dialogue Sélection de charges sélectionner l’option Cas simples et cliquer sur le
bouton OK
•
dans le module Poteaux BA déterminer :
- paramètres de flambement de la barre (icône
- paramètres des armatures (icône
)
)
•
dans le module Poteaux BA commencer les calculs pour le poteau sélectionné en cliquant sur l’icône
•
sélectionner l'onglet Poteau - ferraillage ; cet onglet présente les armatures calculées du poteau BA.
Après la définition des armatures du poteau, vous pouvez générer le plan et l’enregistrer comme suit :
•
cliquer sur l’icône Plans d’exécution
; pour le poteau avec les armatures calculées, le plan
d’exécution sera généré (voir ci-dessous)
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; enregistrer le plan généré pour qu’il soit possible de l’utiliser dans le programme
cliquer sur l’icône
Autocad® Structural Detailing - Acier:
- sélectionner l’emplacement du dessin
- cliquer sur l’icône
- sélectionner le dessin créé et cliquer sur OK
•
enregistrer l’affaire (l’affaire du logiciel Robot).
Le dessin créé peut être exporté vers le logiciel Autocad® Structural Detailing - Béton (voir le manuel du
logiciel Autocad® Structural Detailing - Acier).
6.2.5.
Dimensionnement des semelles BA
Le module Dimensionnement semelles BA permet de calculer, pré dimensionner et vérifier les semelles
isolées et semelles filantes (sous voile BA). La semelle étudiée dans le module peut être sollicitée par la
force axiale et/ou des moments dans les deux directions, de même des charges sur le talus peuvent être
appliquées.
Pour commencer le dimensionnement des semelles, vous pouvez effectuer une des opérations suivantes :
•
le mode 'stand-alone' :
dans la vignette de sélection des types de structure (le chapitre 2.1), sélectionnez le dimensionnement
- le module de
des éléments BA, et ensuite, cliquez sur l'icône représentant la semelle BA
conception des semelles BA fonctionnera en tant qu'une application à part (stand-alone) sans lien
(échange des données) avec d'autres composants du programme Robot
•
le mode utilisant les résultats obtenus pour les éléments BA disponibles dans le modèle de la structure
défini
après la définition de la structure, vous devez sélectionner (graphiquement) le nœud d'appui, et ensuite,
sélectionner le bureau Dimensionnement BA / Ferraillage réel.
Après la sélection d'un nœud de la structure et un clic sur la commande Dimensionnement semelles BA, le
logiciel affecte automatiquement les réactions au niveau supérieur du fût du poteau. Dans le tableau, outre
les valeurs et la nature de la charge, le champ Groupe est rempli. Il signifie le numéro du nœud à partir
duquel la charge est reprise.
Si un groupe de nœuds est sélectionné, les réactions sont reprises à partir des nœuds de la structure dont
les noms sont affichés dans la colonne Groupe. Si vous dimensionnez un groupe de semelles, en résultat,
vous obtiendrez la semelle qui satisfait aux conditions pour tous les nœuds d'appui sélectionnés.
Les réactions transférées vers le module Semelles sont des réactions dans le repère local de la structure.
C’est important en cas de structures spatiales dans lesquelles l’orientation des poteaux est différente.
La définition de la semelle comprend la définition des informations suivantes :
•
sélection du type de semelle (semelle isolée, semelle filante sous voile béton), sélection du type de
géométrie de la semelle (semelle isolée ou filante rectangulaire, semelle isolée ou filante rectangulaire
sous deux poteaux, semelle isolée ou filante à section variable), définition de la présence du gros béton
(cette option n’est disponible que pour les normes françaises DTU 13.12 et Fascicule No 62 - Titre V). Si
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dans l’onglet Dimensions de base la semelle sur gros béton a été sélectionnée, le troisième onglet Gros
béton/Massif encastré est disponible, dans cet onglet vous pouvez trouver les options permettant la
définition du gros béton ou des paramètres pour le messif encastré ; de plus, l’onglet Optimisation
comprend les options permettant de déterminer la forme et les dimensions de la semelle étudiée.
NOTE :
Pas tous les types de fût (les types d’assemblages entre la semelle et le poteau) sont
disponibles pour toutes les normes BA ; la liste de types dépend de la norme BA choisie.
•
définition des dimensions de la semelle
•
sélection du type de fût (les boîtes de dialogue représentées sur les figures ci-dessous)
•
sélection de la position de la semelle dans la structure
•
définition des paramètres du sol – la base de sols est fournie avec le logiciel ; elle permet d’utiliser
directement les corrélations décrites dans la norme appropriée ; après la définition des propriétés
principales du sol, les autres paramètres sont calculés automatiquement. Les paramètres principaux du
sol peuvent être modifiés ; les champs du tableau, excepté les champs contenant les paramètres
principaux, ne sont pas disponibles. Si vous sélectionnez l’une des normes françaises (DTU ou
Fascicule), vous pouvez choisir la méthode de calculs des contraintes (méthode de laboratoire,
pressiométrique et pressiométrique de contrainte)
•
définition des charges appliquées sur la semelle (la boîte de dialogue représentée ci-dessous) .
Dans cette boîte de dialogue vous pouvez définir les charges appliquées à la semelle.
La liste des cas de charge comprend deux catégories :les charges sur la semelle discutées ci-dessus et les
charges sur le talus.
Les natures de charges disponibles sont :
−
−
−
−
−
charges permanentes,
charges d’exploitation,
charges de neige,
charges de vent,
charges sismiques.
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page : 320
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Les trois types de charges appliquées à la semelle sont :
− force axiale,
− force axiale avec un moment fléchissant et un effort tranchant,
− force axiale avec des moments fléchissants et des efforts tranchants agissant dans deux directions.
En fonction du type de charge sélectionné, le logiciel affiche les champs d’édition appropriés dans
lesquels vous pouvez définir les valeurs des efforts.
De même que pour les poutres et pour les poteaux BA, vous pouvez définir les paramètres suivants :
•
options de calcul (sélectionnez la commande Option de calculs dans le menu Analyse ou cliquez sur
l’icône
•
)
options géotechniques (sélectionnez la commande Analyse / Options géotechniques ou cliquez sur
l’icône
) ; cette option permet de définir les paramètres géotechniques suivant lesquels le logiciel
effectuera la vérification de la semelle et leur interaction avec le sol
•
paramètres du ferraillage (sélectionnez la commande Disposition de ferraillage dans le menu Analyse ou
cliquez sur l’icône
).
Après avoir défini tous les paramètres de la semelle, vous pouvez commencer les calculs et le
dimensionnement de la semelle étudiée.
Pour obtenir les résultats, vous pouvez effectuer l’une des actions suivantes :
•
sélectionnez la commande Diagrammes disponible dans le menu Résultats
•
cliquez sur l’icône Calculer
Le dimensionnement de la semelle comprend les actions suivantes :
•
vérification de la contrainte dans le sol sous la semelle
•
vérification de la stabilité au glissement
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page : 321
•
vérification de la stabilité au renversement
•
vérification de la stabilité au soulèvement de la semelle
•
prise en compte des dispositions sismiques (vérification de la stabilité au glissement et au soulèvement
de la semelle)
•
vérification du poinçonnement/cisaillement
•
calcul du ferraillage dans la semelle et dans l’assemblage poteau-semelle
•
disposition du ferraillage calculé dans la semelle et dans l’assemblage poteau-semelle
•
établissement du métré (béton, acier, coffrage)
NOTE : Lors des calculs d’une semelle posée sur un gros béton / massif encastré, les conditions suivantes
sont vérifiées :
- pour la semelle isolée : capacité portante, stabilité au renversement
- pour le contact semelle / gros béton/massif encastré : soulèvement (surface de travail)
- pour le gros béton/massif encastré : charge limite sur la direction X / Y, charge limite latérale sur
la direction X / Y.
Si les aciers en attente sont générés entre la semelle isolée et le gros béton / massif encastré, la
condition pour le glissement n’est pas vérifiée.
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Lors du dimensionnement de la semelle (cf. la figure précédente) , les valeurs suivantes peuvent être
affichées dans la fenêtre graphique :
•
projection de la semelle sur le plan XY (semelle vue d’en haut) avec la position du fût
•
diagrammes des contraintes dans le sol avec la présentation des valeurs dans les sommets de la
semelle
•
noyau central
•
contour pris en compte lors des calculs au poinçonnement (symbolisé par la couleur verte).
De plus, l’écran affiche une fenêtre graphique qui présente les résultats concernant les calculs du sol.
Si vous dimensionnez une semelle filante, la fenêtre graphique affiche seulement la section transversale de
la semelle filante et les diagrammes des contraintes dans le sol sous la semelle.
Une fois les calculs de la semelle terminés, vous pouvez présenter les résultats de calcul sous la forme
d’une note de calcul (commande Résultats/Note de calcul). Le logiciel affichera alors le traitement de texte
intégré dans Robot et ouvrira le document contenant les données sur la semelle dimensionnée et les
résultats des calculs et du dimensionnement.
, le logiciel Robot
Après la sélection de la commande Résultats/Diagrammes ou après un clic sur l’icône
passe au module Plans d’execution et présente le plan d’exécution de la semelle calculée et
dimensionnée. Le plan d’exécution sera présenté sous la forme correspondant aux paramètres du dessin
adoptés (voir chapitre 6.2.5).
6.2.5.1 Description des principes adoptés du dimensionnement des semelles
Le module Semelle permet le dimensionnement géotechnique qui, en fonction du pays, est basé sur les
exigences des normes géotechniques, les recommandations techniques ou directement sur les principes de
la mécanique du sol. Les principes du dimensionnement géotechnique peuvent être divisés en groupes
d’exigences régionales (nationales) : PN-81/B-03020, ACI, BS 8004:1986, CSA, DTU 13.12, Eurocode 7,
Fascicule 62 Titre V, SNiP 2.02.01-83.
Indépendamment des paramètres du dimensionnement géotechnique, le module Semelle admet le choix de
la norme de dimensionnement du ferraillage réel de la semelle. Les normes suivantes du dimensionnement
du ferraillage réel de la semelle sont disponibles : PN-84/B-03264, PN-B-03264 (2002), ACI 318/99, ACI
318/99 metric, BAEL 91, BAEL 91 mod. 99, BS 8110, CSA A23.3-94, EC 2 - Belgian DAN (NBN B 15-002),
SNiP 2.03.01-84.
Les normes ci-dessus peuvent être utilisées pour les calculs du ferraillage exigé, l’analyse du
poinçonnement et les exigences relatives au ferraillage réel.
Dans les calculs géotechniques des semelles, les états limites possibles de la semelle sont admis :
- résistance du sol
- glissement
- renversement (stabilité locale)
- position de la résultante des forces (soulèvement, surface de contact)
- soulèvement
- tassement moyen
- différence de tassements.
Au-dessous, nous présentons les principes de calcul pour chacune des normes disponibles dans le logiciel
pour deux éléments essentiels dans la vérification de la semelle : la résistance du sol et le glissement ; les
autres éléments de la vérification de la semelle sont disponibles dans l’aide du logiciel Robot.
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page : 323
RESISTANCE DU SOL
C’est l’état limite principal du dimensionnement de la semelle, c’est pourquoi (à la différence des autres états
limites) il ne peut pas être désactivé lors du dimensionnement ou de l’analyse de la semelle. L’analyse de
cet état consiste en comparer la valeur maximale de la force ou de la compression dues aux charges
externes aux valeurs admissibles.
Les valeurs admissibles peuvent être définies par l’utilisateur ou calculées par le logiciel à partir des
paramètres du sol.
Dans le cas des valeurs calculées par le logiciel, il est possible d’effectuer l’analyse du sol stratifié. Pour la
valeur des contraintes imposée par l’utilisateur, les valeurs sont comparées directement au-dessous de la
base de la semelle.
Si la résistance du sol est imposée par l’utilisateur, cette valeur est comparée à :
− la valeur maximale des contraintes sous la semelle ou la valeur moyenne après l'activation de
l'option Redistribution plastique des contraintes sur l'onglet Options de calcul pour ACI \ BS
8004:1986 \ CSA \ ENV 1997-1:1994 (EC 7), EN 1997-1:2004 (EC 7)
− la valeur moyenne et la valeur maximale divisible par 1,2 pour PN-81/B-03020.
•
ATTENTION : Pour tous les cas de charge sur excentrement, dans les formules, on utilise les
dimensions équivalentes de la semelle B’= B - 2 eB, L’=L - 2 eL, l’aire équivalente A’ = B’ * L’, et les
dimensions de la semelle doivent satisfaire l’inéquation B ≤ L.
Calculs pour les normes spécifiques
1. ACI \ BS 8004:1986 \ CSA
La littérature présente quelques méthodes de base permettant le calcul de la résistance du sol. Ces
méthodes réduisent les calculs aux calculs des contraintes admissibles dans le sol ou de la force admissible
qui leur correspond. En ordre chronologique, ces méthodes sont : Terzagi (1943), Meyerhof (1963), Hansen
(1970), Versić (1973, 1975). Dans le module, on utilise la méthode de Hansen avec les directives présentées
dans la littérature.
Formule principale de la résistance d’après Hansen :
Pour les besoins du logiciel, la formule a été limitée aux cas qui peuvent être analysés dans le module de
semelles isolées. On a admis que les coefficients responsables de l’inclinaison de la semelle b et de
l’inclinaison du talus g sont égaux à 1.0.
Vu que dans le module, il n’est pas possible d’utiliser les sols dont l’angle de frottement φ = 0.0 degrés,
seulement la première formule de Hansen est appliquée. La formule finale de calcul de la contrainte
admissible pour ACI \ BS 8004:1986 \ CSA est présentée ci-dessous :
où les coefficients respectifs sont égaux :
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et l’aire effective A’ = B’ * L’.
où :
La valeur calculée qult divisée par le coefficient de sécurité SF=3.0 est comparée à la contrainte moyenne
maximale dans le sol due à l’ELS :
2. DTU 13.12 et Fascicule 62 Titre V
Pour les normes françaises, les méthodes de calcul de la résistance du sol suivantes sont disponibles :
− essais de laboratoire
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page : 325
dans cette méthode, pour les deux normes, les calculs sont effectués d’après le point 3.21 de la norme
DTU 13.12 (le Fascicule ne contient pas des dispositions concernant la méthode d’essais de
laboratoire).
Le principe général de la résistance peut être exprimé de manière suivante :
Les calculs des valeurs de la résistance se font de manière suivante :
les coefficients sans unité de résistance sont égaux :
les coefficients sans unité de forme sont égaux :
les coefficients sans unité d’inclinaison de la charge dus à la force horizontale H sont égaux :
− pressiométrique complète
Dans cette méthode, les calculs sont effectués à partir de l’abaque défini par l’utilisateur, résultant des
essais pressiométriques in situ. Le paramètre important est aussi le type de sol au niveau du site de la
fondation (ce sont les coefficients utilisés dans les calculs de la capacité portante qui dépendent du type
de sol). Les types de sols sont adoptés d’après l’annexe E.1. de la norme Fascicule 62 Titre V.
Norme DTU 13.12
Le principe général de la résistance peut être exprimé de manière suivante :
(de même que dans la méthode d’essais de laboratoire)
Les calculs de la valeur de la résistance qu sont basés sur le point 3.22 de la norme.
Norme Fascicule 62 Titre 62
Le principe général de la résistance peut être exprimé de manière suivante :
Toutes les valeurs dans la formule ci-dessus sont pris conformément à la norme, point B.3.1,1, et les
annexes B.1., E.2., F.1.
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− pressiométrique de contrainte
La capacité portante du sol pour cette méthode est prise à partir de la valeur donnée directement par
l’utilisateur. La valeur qu définie par l’utilisateur en tant qu’admissible (caractéristique), de l’ELU ou de
l’ELS, est toujours recalculée en valeur caractéristique qu, et ensuite, à partir de cette valeur, la valeur
limite de la contrainte qlim, est calculée suivant les formules :
Norme DTU 13.12
Norme Fascicule 62 Titre 62
3. ENV 1997-1:1994 (EC 7)
L’analyse de la résistance du sol est basée sur le point 6.5.1, 6.5.2 et l’Annexe B de la norme EC 7. La
condition générale de résistance :
Vd<Rd
peut être augmentée par la saisie du coefficient de sécurité supérieur à 1.0 (dans la boîte de dialogue
Options géotechnique sur l’onglet Général) :
Les calculs de la résistance se font comme ci-dessous :
- Pour les conditions avec drainage la formule B.2:
les coefficients sans unité sont égaux :
les coefficients sans unité de forme sont égaux :
les coefficients sans unité d’inclinaison de la charge due à la force horizontale H parallèles respectivement
au bord plus long et plus court égalent :
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page : 327
les coefficient de profondeur de la semelle sont égaux :
où :
- Pour les conditions sans drainage la formule B.1:
le coefficient sans unité de forme est égal :
sc = 1.2 + 0.2 * ( B’ / L’ )
le coefficient sans unité d’inclinaison de la charge due à la force horizontale H égale :
•
ATTENTION : Le paramètre du sol : Cohérence sans drainage - cu est utilisé.
4. EN 1997-1:2004 (EC 7)
L'analyse de la résistance du sol est basée sur le point 6.5.2.1, 6.5.2.2 (1) et l'Annexe D de la norme. Pour la
condition générale de la résistance :
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Vd<Rd
la valeur de calcul Rd est multipliée par le coefficient γR dépendant de l'approche de calcul. Ce coefficient
peut être modifié dans les Préférences de l'affaire.
Les calculs des valeurs de la résistance se font de manière suivante :
- Pour les conditions avec drainage, la formule B.2 :
les coefficients sans unité de résistance sont égaux :
les coefficients sans unité de forme sont égaux :
les coefficients sans unité d’inclinaison de la charge dus à la force horizontale H sont égaux :
les coefficients de la profondeur du sol sont égaux :
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page : 329
où :
- Pour les conditions sans drainage, la formule B.1 :
le coefficient sans unité de forme est égal :
sc = 1.2 + 0.2 * ( B’ / L’ )
le coefficient sans unité d’inclinaison de la charge dus à la force horizontale H est égal :
{bmc attention.bmp} UWAGA:
Le paramètre du sol est utilisé : Cohérence sans drainage - cu;d.
Coefficients partiaux pour EN 1997-1-1:2004 (EC 7)
Pour la norme EN 1997-1-1:2004, il est possible de modifier les coefficients partiaux pour les jeux R (butées
et résistances) et M (paramètres du sol) 2.4.7.3.4.
Les valeurs par défaut de ces paramètres sont disponibles dans les Préférences de l'affaire.
Les jeux A (pour les actions et les effets des actions) des coefficients partiaux sont disponibles dans le
règlement des pondérations géotechniques (EC7_2004_geo.rgl).
5. PN-81/B-03020
L’analyse de la résistance du sol est basée sur le point 3.3.3, Annexe 1. La condition générale de
résistance :
peut être augmentée par la saisie du coefficient de sécurité supérieur à 1.0 (dans la boîte de dialogue
Options géotechnique) :
Les calculs de la résistance se font comme ci-dessous (Z1-2) :
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les coefficients sans unités sont égaux :
les coefficients sans unités i sont définis à partir des nomogrammes réglementaires (fig. Z1-2).
6. SNiP 2.02.01-83
L’analyse de la résistance du sol est basée sur le point 2.58 -2. La condition générale de résistance (11) :
où :
γc – coefficient de conditions de travail
γn – coefficient de sécurité de la structure
Ces deux coefficients peuvent être modifiés dans la boîte de dialogue Options géotechniques
conformément à la formule présentée :
En résultat du dimensionnement, on obtient le coefficient de sécurité de la structure égal :
Les calculs de la résistance se font de la façon suivante (16) :
Les coefficients sans unité de la résistance N sont calculés conformément au tableau 7 de la norme
(ATTENTION : entre les valeurs du tableau, une interpolation linéaire est effectuée). Les coefficients sont
unité de la forme ξ sont fixés d’après les formules (17) :
GLISSEMENT
L’analyse de cet état peut être nécessaire si la participation des efforts horizontaux agissant sur la semelle
est importante par rapport aux efforts axiaux. Cela peut mener à la destruction du sol due au glissement de
la semelle sur le sol ou au glissement entre les couches des sols stratifiés, quand les couches inférieures
sont plus faibles que les couches adhérant directement à la semelle.
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page : 331
Pour éviter la perte de la stabilité au glissement, il est recommandé d’appliquer les solutions suivantes :
− augmenter le poids de la semelle
− faire un lit en sol non-cohérent ayant le degré de compacité contrôlé
− concevoir une bêche (l’option non disponible pour les fondations).
Pendant l’analyse du glissement, l’attention est attirée sur le fait que la cohérence du sol adhérant
directement à la semelle peut être modifiée lors des travaux d’exécution ou à cause de la position variable
du miroir d’eau. Dans ces cas, il faut réduire la valeur de la cohérence du sol.
• ATTENTION : Dans le module d’étude de la semelle, la poussée latérale due au déplacement de la
semelle n’est pas prise en compte, ce qui peut entraîner la sous-estimation de la résistance de la
semelle au glissement.
Calculs pour les normes spécifiques
1. ACI \ CSA
Le dimensionnement au glissement n’est pas disponible dans les normes en question. Si cette analyse est
nécessaire, il faut vérifier la valeur manuellement.
2. BS 8004:1986
La condition générale de la stabilité au glissement peut être présentée de la façon suivante :
H ≤ H FRICTION
Où :
H – effort horizontal
H FRICTION = V * tg(ϕ) + c * Ac
V – effort axial
ϕ - angle de frottement interne du sol
c – cohérence
Ac – surface de contact semelle-sol.
A la suite du dimensionnement pour cet état, on obtient le coefficient de sécurité de la structure :
H FRICTION / H, dont la valeur est supérieure ou égale à 1.0.
L’activation de l’analyse de cet état limite et la détermination de la valeur limite du coefficient est possible
dans la boîte de dialogue Options géotechniques.
3. DTU 13.12
La condition générale de la stabilité au glissement peut être présentée de la façon suivante :
Qtf ≤ Qf = N * tg(φ) + c*Ac
où :
Qtf - effort horizontal
N - effort axial
φ - angle de frottement interne du sol, étant donné que la valeur prise de tg(φ) n’est pas supérieure à 0.5
c - cohérence du sol (mais pas plus que 75 kPa)
Ac - surface de contact semelle-sol.
Dans le cas des actions sismiques, conformément aux textes de la norme, la valeur de la cohérence du sol
est négligée, ce qui réduit la formule pour le glissement à la forme suivante :
Dans le cas de l’analyse du glissement entre la semelle et le gros béton qui n’est pas lié à la semelle par les
attentes, on introduit le coefficient de frottement béton-gros béton dont la valeur est égale à 0.75.
Si les attentes assurant la liaison permanente de la semelle avec le gros béton sont présentes, cette
condition n’est pas vérifiée.
A la suite du dimensionnement pour cet état, on obtient le coefficient de sécurité de la structure :
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Qtf / Qf, dont la valeur est supérieure ou égale à 1.0.
L’activation de l’analyse de cet état limite et la détermination de la valeur limite du coefficient est possible
dans la boîte de dialogue Options géotechniques.
4. ENV 1997-1:1994 (EC 7)
L’analyse du glissement est effectuée conformément au point 6.5.3.
- Pour les conditions avec drainage, la formule (6.3) :
ATTENTION : On admet que le paramètre δd est pris comme pour les semelles réalisées in situ, ce qui
signifie que δd = φd’ 6.5.3 (8).
Puisque la norme EC7 n’interdit pas la prise en compte de la cohérence du sol dans l’analyse du glissement
6.5.3 (8), il est possible d’utiliser partiellement ou totalement la cohérence en introduisant dans la formule un
composant additionnel qui prend en compte la cohérence réduite.
•
où :
le coefficient ϕ contenu dans l’intervalle <0.0, 1.0> peut être défini dans la boîte de dialogue Options
géotechniques
A’ – surface de travail de la semelle (surface de contact semelle-sol)
c’ – cohérence de calcul effective du sol.
Dans le cas où le coefficient a la valeur 0.0, cette formule prend l’aspect comme dans la norme (6.3).
- Pour les conditions sans drainage, la formule (6.4):
Sd = A’ * cu
• ATTENTION : On utilise le paramètre du sol : Cohérence sans drainage - cu.
De plus, si la surface de travail n’est pas égale à la surface de la semelle (le renversement a lieu), la
condition (6.5) est vérifiée :
Sd < 0.4 Vd
5. EN 1997-1:2004 (EC 7)
L’analyse du glissement est effectuée conformément au point 6.5.3.
Pour la condition générale, la formule (6.2) :
Hd ≤ Rd + Rp;d
- Pour les conditions avec drainage, la formule (6.3a):
Rd = V’d * tgδd
Conformément au point A.2(2) concernant le coefficient γφ’ on a admis que la valeur de calcul du coefficient
de frottement est égale :
Le paramètre tan δ, le coefficient caractéristique du frottement sol-fondation, est une caractéristique du sol
enregistrée dans la base de sols sous le nom Coefficient de frottement.
Le paramètre tan δ est pris pour les fondations formées sur le sol directement à partir de la base de sols où il
doit être défini en conformité avec la norme à partir de l'angle de frottement en état critique tan δ = tan φcv
6.5.3 (10) et A.2(2). Après l'activation de l'option Fondation préfabriquée lisse 6.5.3(10) dans la boîte de dialogue
Options géotechniques conformément au point 6.5.3 (10) et A.2(2), la valeur du coefficient est calculée de
la façon suivante :
D'après la norme EC7, il n'est pas recommandé de prendre en compte la cohérence du sol dans l'analyse du
glissement 6.5.3 (10), le programme admet seulement une telle possibilité. L'utilisation partielle ou totale de
la cohérence est possible par l'introduction dans la formule (6.3a) d'un composant additionnel :
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page : 333
Rd = V’d * tgδd + ξ * Ac * cu
où :
le coefficient ξ compris dans l'intervalle <0.0, 1.0> peut être défini dans la boîte de dialogue Options
géotechniques
A’ - la surface de travail de la fondation (la surface de contact fondation-sol)
c’ - la cohérence effective de calcul du sol.
La valeur par défaut du coefficient de réduction est ξ = 0.0.
- Pour les conditions avec drainage, la formule (6.4) :
Rd = Ac * cu;d
NOTE : Le paramètre du sol dans la base est utilisé : La cohérence sans drainage - cu;d.
De plus, lorsque la surface de travail n'est pas égale à la surface de la fondation (un soulèvement a lieu), le
programme vérifie la condition (6.5) :
Rd < 0.4 Vd
6. Fascicule 62 Titre V
La condition générale de la stabilité au glissement peut être présentée de la façon suivante :
où :
Qtf - effort horizontal
N - effort axial
ϕ - angle de frottement interne du sol
c - cohérence du sol (mais pas plus que 75 kPa)
Ac - surface de contact semelle-sol.
Dans le cas des actions sismiques, conformément aux textes de la norme, la valeur de la cohérence du sol
est négligée, ce qui réduit la formule pour le glissement à la forme suivante :
Dans le cas de l’analyse du glissement entre la semelle et le gros béton qui n’est pas lié à la semelle par les
attentes, on introduit le coefficient de frottement béton-gros béton dont la valeur est égale à 0.75.
Si les attentes assurant la liaison permanente de la semelle avec le gros béton sont présentes, cette
condition n’est pas vérifiée.
A la suite du dimensionnement pour cet état, on obtient le coefficient de sécurité de la structure :
Qtf / Qf, dont la valeur est supérieure ou égale à 1.0.
L’activation de l’analyse de cet état limite et la détermination de la valeur limite du coefficient est possible
dans la boîte de dialogue Options géotechniques.
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7. PN-81/B-03020
La norme PN-81/B-03020 [A3] ne définit pas directement la condition pour le glissement de la semelle. La
description ci-dessous se réfère directement à la norme PN-83/B-03010 [A4]. La condition générale de la
stabilité au glissement peut être présentée de la façon suivante :
pour la couche située au-dessous du niveau de contact :
où :
Fr – force de déplacement (de calcul)
N – effort axial de calcul dans le niveau de sol
A’c – aire réduite de la base de la semelle
φ -angle de frottement interne du sol (de calcul)
Ac - surface de contact semelle-sol (aire réduite de la base de la semelle)
µ - coefficient de frottement semelle-sol
ct - valeur réduite de la cohérence = (0.2 do 0.5) * cu
cu – valeur de calcul de la cohérence du sol
m – coefficient de correction.
A la suite du dimensionnement pour cet état, on obtient le coefficient de sécurité de la structure :
L’activation de l’analyse de cet état limite et la détermination de la valeur limite du coefficient est possible
dans la boîte de dialogue Options géotechniques.
8. SNiP 2.02.01-83
La condition générale de la stabilité au glissement peut être présentée de la façon suivante :
où :
H – effort horizontal
γc – coefficient de conditions du travail
γn – coefficient de fiabilité considérant la destination de la structure
V – effort axial
ϕ - - angle de frottement interne du sol
c - cohérence du sol ntu
Ac - surface de contact semelle-sol.
A la suite du dimensionnement pour cet état, on obtient le coefficient de sécurité de la structure :
L’activation de l’analyse de cet état limite et la détermination de la valeur limite du coefficient est possible
dans la boîte de dialogue Options géotechniques.
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6.2.6.
page : 335
Dimensionnement des poutres/sol élastique BA
Le module Dimensionnement des poutres/sol élastique BA permet de définir, calculer et dimensionner les
poutres sur sol élastique BA (sous un groupe de poteaux).
Vous pouvez commencer le dimensionnement des poutres sur sol élastique BA en sélectionnant dans
l’assistant de Robot (le chapitre 2.1), le type de structure Etude d’une poutre sur sol élastique BA - le
module de dimensionnement des poutres/sol élastiques BA fonctionnera en tant que logiciel indépendant
(stand-alone) sans liaison (échange de données) avec les autres modules de Robot.
Les options disponibles dans ce module fonctionnent de la même façon que les options de
dimensionnement des poutres BA. Dans le module, une nouvelle option Sols est disponible. Cette option
sert à définir les couches su sol au-dessous de la poutres sur sol élastique. L'option est accessible :
•
par un clic sur l'icône Sols
•
par un clic sur la commande Sols, dans le menu Élément BA
Après la définition des propriétés principales du sol, le logiciel calcule et affiche automatiquement tous les
autres paramètres dans le tableau. Dans le champ Nom, la liste des sols prédéfinis est disponible. Si vous
sélectionnez un des types du sol, le tableau est rempli par les données appropriées.
Le tableau n'affiche que ces propriétés du sol qui sont utilisées lors des calculs de la poutre sur sol
élastique.
Les paramètres principaux du sol peuvent être modifiés ; après la validation de nouvelles valeurs, les autres
paramètres sont calculés et affichés dans le tableau. Les champs du tableau, excepté les champs contenant
les paramètres principaux, ne sont pas actifs. Dans la partie inférieure de la boîte de dialogue, vous pouvez
sélectionner la méthode par laquelle seront définis les paramètres géotechniques, ainsi que les vous pouvez
déterminer les valeurs des coefficients de matériau du sol.
Dans le module de poutres sur sol élastique, il est possible d'enregistrer (au moyen du bouton Enregistrer) le
profil du sol défini pour pouvoir l'utiliser dans d'autres calculettes. Ce profilé est enregistré dans un fichier de
base de données (*.xml).
Le profil du sol contient toutes les informations concernant les paramètres du sol et peut être transféré entre
les postes de travail et utilisé dans les autres modules du logiciel Robot et dans les calculettes.
Le sol qui se trouve au-dessous de la poutre sur sol élastique peut être divisé en segments qui se
caractérisent par la stratification différente. Cette situation est présentée sur la figure ci-dessous. La
géométrie du segment est définie par les coordonnées de l'origine et de l'extrémité du segment.
NOTE : La semelle filante est calculée en tant qu’élément de type poutre situé sur le sol élastique ; pour
cette raison, le coefficient d’élasticité du sol Kz doit être défini. Si l’utilisateur n’a défini aucune
couche du sol, les contraintes dans le sol et les conditions à la flexion de la semelle de la fondation
ne seront pas vérifiées, et la valeur par défaut du coefficient d’élasticité Kz = 10000 kPa sera prise
dans les calculs.
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Autodesk Robot Structural Analysis 2011 - Guide d’utilisation
Le coefficient d’élasticité du sol calculé automatiquement pour les conditions de sol données peut être
modifié par l’utilisateur.
Dans le programme, il est aussi possible de définir la présence du plan de la nappe phréatique et du niveau
du site. DE plus, l’utilisateur peut définir l’épaisseur des talus (de l’un ou de deux côtés de la semelle filante).
La charge verticale due au sol du talus est alors calculée automatiquement par le programme.
L’option Contraintes du sol détermine la façon de laquelle les contraintes admissibles dans le sol sont prises.
Si l’option calculée est activée, la valeur de la contrainte admissible dans le sol sera calculée
automatiquement suivant la norme déterminée pour les sols définis dans le tableau. L’option admissible
permet à l’utilisateur de définir la valeur propre de la contrainte admissible dans le sol.
6.2.7.
Dimensionnement des poutres-voiles BA
Le module Dimensionnement des poutres-voiles BA permet de définir, calculer et dimensionner les poutresvoiles librement appuyées (à une ou plusieurs travées) – le dimensionnement est effectué selon la norme
française BAEL. La spécificité des poutres-voiles consiste à ce que la hauteur de la section transversale
d’une telle poutre est sensiblement supérieure à la largeur de la section transversale. Le mode de définition
de la poutre-voile est analogue au mode de définition de la poutre en béton armé (voir le chapitre 6.2.1). Les
poutres-voiles peuvent être chargées par les forces concentrées verticales, charges uniformes et par
moments concentrés d’appuis ; les charges peuvent être appliquées en tête et en pied de la poutre-voile. La
section des poutres-voiles peut être rectangulaire ou en Té (différents types d’union de la poutre avec le
plancher sont admissibles).
Le dimensionnement des poutres-voiles BA peut être commencé après la sélection du type de structure
Dimensionnement des poutres-voiles dans la vignette (cf. le chapitre 2.1) – le module d’étude des poutresvoiles fonctionnera en tant que logiciel indépendant (stand-alone) sans liaison (échange de données) avec
les autres composants du logiciel Robot
Pour définir la poutre-voile :
•
Définissez la géométrie de la section de la poutre (commande Élément BA/Section ou icône Section
) et le mode d’appui dépendant, entre autres, de la méthode de calcul des poutres-voiles (pour
MEF : support, encastrement, pilastre, pour la méthode simplifiée BAEL : appui de rive - rotule, appui
intermédiaire)
•
Définissez les dimensions de l’élévation des travées de la poutre-voile (commande Élément
BA/dimensions ou icône Elévation
)
•
définissez les charges (commande Élément BA/Charges ou icône Charges
•
éventuellement, définissez les ouvertures et les réservations dans la poutre-voile.
)
De même que pour les poutres et les poteaux BA, les paramètres suivants peuvent être définis :
•
options de calcul (commande Analyse/Options de calcul ou icône
•
paramètres des armatures (commande Analyse/Disposition de ferraillage ou icône
)
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).
Autodesk Robot Structural Analysis 2011 - Guide d’utilisation
page : 337
Le logiciel offre aussi quelques options permettant l’édition des barres d’armature calculées pour les poutresvoiles :
•
attentes - l’option sert à définir les paramètres des barres d’armature assemblant la poutre-voile à la
dalle ; l’option est disponible à partir du menu déroulant Armatures / Attentes ou du menu contextuel
(option Attentes)
•
paramètres (propriétés) des armatures - l’option sert à présenter les paramètres des barres d’armature
calculées lors du dimensionnement des poutres-voiles, la vérification des barres après modifications et
la copie/suppression des barres d’armature.
Les poutres-voiles peuvent être calculées au moyen de deux méthodes :
•
d’après la norme française BAEL – les calculs statiques sont effectués suivant la méthode simplifiée
décrite dans la norme BAEL 91 (annexe E1) ; les calculs des armatures sont effectués suivant la
méthode décrite dans la norme BAEL 91 (annexe E5) ; les limitations de la méthode : la différence
maximale de hauteur entre les travées adjacentes est égale à 1m, et la distance entre la réservation et
le bord de la poutre-voile ne doit pas être inférieure à la largeur de celle-la ; pour les poutres-voiles
calculées d’après la méthode BAEL, seules les valeurs extrêmes des forces sectionnelles sont
obtenues, c’est pourquoi la fenêtre graphique ne présente pas aucun résultat
•
d'après la méthode d'Eléments Finis - les calculs à l’aide de la MEF sont effectués pour les structures en
Contrainte Plane. Cela veut dire que la poutre-voile est calculée comme une membrane plane chargée
dans son plan (la composante principale de la contrainte dans la direction perpendiculaire à la
membrane est égale à zéro). À partir de la géométrie de la poutre-voile définie par l’utilisateur, le logiciel
génère automatiquement le modèle pour la MEF ; si vous choisissez cette option, vous devez définir la
taille préférée de l’élément fini. Après les calculs des poutres-voiles selon cette méthode, les résultats
sont présentés sous forme d’isolignes (de même que les résultats pour les dalles BA).
Un des traits spécifiques des poutres-voiles est la possibilité de les ferrailler en utilisant les treillis soudés.
Dans le logiciel Robot, vous pouvez accéder à la bibliothèque de treillis soudés qui peuvent être utilisés lors
des calculs du ferraillage pour les poutres-voiles.
Après un clic sur le bouton Editer bibliothèque de TS disponible dans l’onglet Treillis soudés de la boîte de
dialogue Options de calcul pour les poutres-voiles, le logiciel affiche la boîte de dialogue auxiliaire
(visionneuse) représentée sur la figure ci-dessous. La fenêtre en question sert à présenter les informations
sur les treillis soudés accessibles.
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Autodesk Robot Structural Analysis 2011 - Guide d’utilisation
Le gestionnaire de la bibliothèque des treillis soudés représenté sur la figure ci-dessus est divisé en deux
parties :
•
barre d’outils (icônes)
•
tableau dans lequel les données sur les treillis soudés sont disponibles.
Pour chaque type de treillis, les informations suivantes sont présentées :
•
Les trois premières colonnes du tableau affichent le numéro du TS, l’information si le treillis en question
doit être pris en compte dans les calculs (si la case est cochée –le symbole √ s’affiche, le treillis est pris
en compte ; si la case n’est pas cochée, le treillis n’est pas pris en compte) et le nom du treillis soudé.
•
Les colonnes successives présentent les données suivantes relatives aux treillis soudés (section d’acier.
espacement et diamètre des armatures, informations relatives à la forme des extrémités des barres et,
éventuellement, la longueur de recouvrement) :
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6.2.8.
page : 339
Plans d’exécution
Les plans d’exécution du ferraillage calculé des éléments BA constituent un bureau à part du logiciel Robot.
Cela signifie que vous ne pouvez plus fermer les dessins comme c’était possible jusqu’alors, et que l’accès
aux dessins est possible dans un moment quelconque de votre travail.
Ce bureau du logiciel Robot contient les options spécifiques, utiles uniquement pour l’édition des dessins. Cidessous, nous décrirons les options les plus importantes :
•
Vue normale (menu Affichage) – au moment de la sélection d’un élément, le logiciel passe
automatiquement au bureau Plans d’exécution et active la vue normale. C’est une vue générale sur la
page entière, sans aucune possibilité de saisir, supprimer ou modifier le contenu du dessin. Le mode en
question est utile à arranger et composer les dessins sur le format final de l’impression.
•
Composition de la page (menu Affichage) est le mode qui permet de modifier la disposition et les
dimensions des éléments du dessin (espace de travail dit « viewport »). Chaque élément du dessin
possède dans ses angles les poignées à l’aide desquelles vous pouvez éditer les éléments. Après avoir
terminé les modifications, vous devez passez à un autre mode d’affichage. Le logiciel régénère le dessin
en ajustant le contenu aux nouvelles dimensions des éléments du dessin.
•
Composantes du dessin (menu Affichage) est un mode qui présente l’étendue des éléments et leur
contenu. Si vous sélectionnez un élément du dessin (mise en surbrillance en rouge), de même vous
pouvez éditer son contenu.
Dans la zone active, les opérations suivantes sont possibles :
− changement de l'échelle du dessin ou de la position de la section
− édition du texte (après la sélection du texte, celui-ci est mis en jaune) par l'activation de l'option
Editer texte à partir du menu contextuel, après un clic sur le bouton droit de la souris
− suppression du texte - après la sélection du texte, vous pouvez le supprimer en appuyant sur la
touche SUPPR
− déplacement du texte; après la sélection du texte, il faut cliquer sur le texte, le curseur change sa
forme en flèche, et par cela il permet de déplacer le texte à l'intérieur de l'élément du dessin
(viewport)
− édition de la cotation (après la sélection de la cote par le pointeur, la cote est mise en jaune), si vous
accrochez le pointeur à la fin de la cotation, vous pouvez changer la longueur de la ligne de cote et
la valeur qui la décrit. Dans le cas des chaînes de valeurs de cotes, les cotes qui se trouvent près du
point édité sont changées.
− suppression + déplacement de la ligne de cote option fonctionne de la même façon que l'édition du
texte). Dans le cas où vous déplacez la cote, vous ne pouvez que la déplacer parallèlement par
rapport à la position originale.
− ajout de ligne, cercle, texte et cote
•
ATTENTION :Après avoir terminé l'édition, vous devez appuyer sur la touche ECHAP pour pouvoir
passer à l'édition d'un autre élément du dessin (viewport).
•
Format cible du dessin (menu Affichage) - c'est une option qui permet d'importer les dessins affichés sur
une feuille commune. Après l'activation de l'option, le logiciel passe à un autre mode de travail. Le
format par défaut est le format A4. Pour changer de format, cliquez sur l'option Mise en page dans le
menu Fichier... , et choisissez le format cible de la feuille de papier. Tous les dessins actifs sont
disposés automatiquement.
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page : 340
•
•
Autodesk Robot Structural Analysis 2011 - Guide d’utilisation
Disposer les dessins automatiquement (menu Affichage) - l'option sert à disposer automatiquement les
dessins sur un grand format, elle fonctionne en liaison avec l'option présentée ci-dessus. Si vous n'êtes
pas satisfait de la disposition automatique des dessins, vous pouvez désactivez cette option. Après la
sélection du dessin voulu (il faut passer à l'option Vue normale), vous pouvez déplacer le dessin entier
en maintenant le bouton gauche de la souris enfoncé.
ATTENTION : Pour pouvoir placer le dessin dans la position voulue, il faut effectuer le déplacement
avec la touche CTRL appuyée.
•
Annuler/Rétablir (menu Edition) - ces options permettent d'annuler ou de rétablir la dernière action
effectuée. Il faut se rendre compte qu'après ces opérations, certaines actions ne sont plus possibles à
effectuer, p. ex. mise à l'échelle des éléments du dessin (viewport) ou la saisie du tableau des armatures
•
Couper/Coller (menu Edition) - les options standard qui fonctionnent pour le dessin entier. A l'aide de
ces options, vous pouvez couper un dessin quelconque et le placer sur une autre position - sur une
autre page. Cette opération est particulièrement utile lors de la disposition des dessins sur un format
plus grand, quand le nombre de pages est supérieur à 1.
•
Dessin (menu Insertion) - dans le cas où vous auriez enregistré le dessin en tant que composante du
projet, cette option permet d'activer et d'insérer le dessin ou la liste de dessins. Pourtant, il faut être
conscient du fait qu'après la saisie du dessin préalablement enregistré, il n'est plus possible de le mettre
à l'échelle, et que le dessin ne sera pas non plus pris en compte lors de la création du tableau des
armatures
•
Nouvelle page (menu Insertion) - l'activation de cette option permet d'insérer une nouvelle page vide au
format conforme à la configuration de la Mise en page
•
Cartouche (menu Insertion) - l'activation de cette option permet d'insérer le cartouche pour les dessins
réalisés en grands formats. Le cartouche livré par le logiciel (fichier default.lay dans le répertoire USR)
est un exemple et vous pouvez le modifier ou bien en créer un autre à l'aide du programme PloEdit
•
Tableau des armatures (menu Insertion) - cette option doit être activée après la terminaison de la
modification de disposition des dessins sur un grand format. Le fonctionnement de cette option consiste
à créer le tableau des armatures pour les dessins actifs. Lors de la création du tableau, la
renumérotation de toutes les positions des armatures sur les dessins est effectuée de façon
automatique.
IMPRESSION SUR UN GRAND FORMAT
Dans le cas où vous disposeriez d’une imprimante qui ne gère pas certains formats, dans la boîte de
dialogue Mise en page, vous trouverez la liste des formats gérés par votre imprimante par défaut. Les
autres formats (qui ne sont pas gérés par la périphérique) sont affichés, mais leur description est grisée.
Pour le format « grisé », vous pouvez effectuer la disposition des dessins, mais l'aperçu avant impression et
l'impression même seront précédés d'un message d'avertissement approprié « Le format sélectionné n'est
pas géré par l'imprimante active ».
Dans le cas où vous auriez installé les pilotes de l'imprimante sans l’avoir physiquement connecté à votre
ordinateur, les descriptions des formats disponibles provenant de la périphérique installée seront en rouge.
L'aperçu avant impression et l'impression même seront également précédés d'un message d'avertissement
approprié.
Les plans d’exécution sont affichés à l’écran conformément aux paramètres adoptés dans la boîte de
dialogue Paramètres du dessin. L’option sert à sélectionner les paramètres de l’affichage, la présentation
des dessins et des détails pour les éléments des structures BA.
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page : 341
L’option est activée par :
•
un clic sur l’icône Paramètres du dessin
•
par le menu déroulant Analyse, commande Paramètres du dessin
ou
Les options disponibles dans la boîte de dialogue servent à paramétrer l’affichage et la présentation des
parties déterminées du dessin, ainsi que la façon de disposer les dessins.
La boîte de dialogue se compose de quatre onglets :
•
Général
•
Description des armatures
•
Echelle
•
Tableau des armatures
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page : 342
Autodesk Robot Structural Analysis 2011 - Guide d’utilisation
Dans cette boîte de dialogue, vous pouvez sélectionner le modèle du dessin. Les lettres initiales des noms
standard des modèles livrés avec le logiciel signifient comme suit :
bm – poutres/poutres sur sol élastique
bc – poteaux
bf – semelles
bs – dalles
bw – poutres-voiles.
Tous les modèles standards se trouvent dans le répertoire CFG de l'installation de Robot et ont l'extension
*.plo. Afin de modifier le modèle existant ou en créer un autre, il faut cliquer sur le bouton (...), disponible sur
la ligne Editer le modèle. Ce bouton lance l’utilitaire PLOEDIT qui est un éditeur des modèles dessin. Ce
programme est installé lors de l'installation de Robot.
Après la sélection du modèle pour le module de dimensionnement des éléments des structures BA, la partie
droite de la boîte de dialogue affiche l'aperçu du modèle.
A part la sélection du modèle, sur cet onglet vous pouvez aussi configurer le mode de création du dessin.
Si vous sélectionnez le premier mode (Créer nouveau), après l'activation du dessin, seulement le dessin
d'un élément béton donné ou la liste d'éléments sont affichés. Chaque réactivation du dessin supprime le
dessin précédent.
Si vous sélectionnez l'option Ajouter dessin à la liste, le fonctionnement et la disposition des dessins
changent. La sélection de cette option fait que le dessin activé n'est pas supprimé, après la réactivation d'un
nouveau dessin, mais il est ajouté à la liste. Cette option a été conçue pour permettre de créer (composer)
les dessins pour différents éléments (poutres avec poteaux, etc.) et de les disposer sur un format plus grand.
Dans l’onglet Description des Armatures, vous pouvez définir la façon de décrire les éléments du ferraillage.
A part le numéro de position, vous pouvez également afficher sur le dessin les éléments suivants :
•
Nombre de barres et diamètre des armatures - le nombre de barres identiques et leurs diamètres sont
affichés avec le numéro de position des armatures
•
Longueur de la barre - si cette option est activée, l'information sur la longueur totale de l'élément
sélectionné est affichée
•
Espacement des armatures - dans le cas des poutres, l'espacement concerne uniquement les armatures
de couture; pour les poteaux, l'espacement est présenté par rapport aux cadres dans la partie centrale
du poteau; pour les semelles, la description des espacements ne concerne que les armatures
principales des semelles; pour les poutres-voiles et les dalles, la description des espacements concerne
chaque élément des armatures en forme de barre
•
L'option Description des armatures longitudinales dans la section a été conçue particulièrement pour les
poutres. Dans le cas des poteaux et des poutres-voiles, la description des armatures longitudinales est
toujours affichée ; pour les semelles et les dalles, cette option n'est pas utile.
A l'aide des options disponibles sur l'onglet Echelle, vous pouvez imposer la façon de mettre à l'échelle les
différentes composantes du dessin :
•
l'activation de l'option La même échelle pour toutes les pages impose la même échelle pour toutes les
pages du dessin d'un élément; par exemple, pour une poutre à plusieurs travées présentées de façon à
ce que chaque travée se trouve sur une page différente, cette option permet de garder la même échelle
sur toutes les pages du dessin de la poutre donnée
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page : 343
•
si vous activez l'option La même échelle pour l'élévation et la section, la section de l'élément et sa vue
sont dessinées avec la même échelle
•
si vous activez l'option La même échelle pour les deux directions de l'élévation, l'échelle sera la même
pour la longueur et la hauteur de l'élément
•
si vous activez l'option Echelle utilisateur, l’échelle des dessins utilisateurs (vues et sections) peut être
définie avant la génération du dessin (jusqu’alors, les dessins étaient générés suivant ses propres
paramètres et il était nécessaire de modifier manuellement l’échelle pour chaque vue/section) ; après
l’activation de cette option, les options suivantes deviennent disponibles :
Elévation – la liste permettant de sélectionner l’échelle pour la vue de l’élévation
Section - la liste permettant de sélectionner l’échelle pour la vue de la section transversale
Ajuster – ‘l’option disponible pour les deux options ci-dessus ; si vous l’activez, l’échelle est ajustée aux
dimensions de la vue et de l’objet
Notation 1:n – permet de définir l’échelle comme 1:n (notation standard, p. ex. : 1:50)
Notation n cm = 1 m - – permet de définir l’échelle comme relation : combien de cm sur le dessin est 1 m
de l’objet.
Les options disponibles sur l’onglet Tableau des armatures, dans la boîte de dialogue ci-dessus servent à
configurer l'affichage du tableau des armatures et permettent d'ajouter ou de supprimer les colonnes voulues
du tableau. La partie inférieure de cet onglet contient les options relatives au regroupement des barres
d’armature. Lors du groupement, les caractéristiques suivantes de la barre sont exploitées : type d’acier,
diamètre, géométrie, code de la forme.
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page : 344
6.2.9.
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Dimensionnement barres BA
Les modules Poutres, Poteaux et Semelles disponibles jusqu’alors dans le logiciel Robot permettent de
calculer la section d’acier et la disposition des armatures dans la section de l’élément de la structure en
béton armé.
Le module Ferraillage théorique barres BA permet d’obtenir la section d’acier théorique pour les barres
sélectionnées.
Pour appeler l’option, vous devez effectuer une des actions suivantes :
•
choisir le bureau Dimensionnement BA / Barres - ferraillage théorique
•
cliquer sur la commande Dimensionnement / Ferraillage théorique poutres/poteaux BA - options /
Calculs réglementaires disponible dans le menu
Le module est disponible pour les normes suivantes :
•
Eurocode 2 ENV 1992-1-1: 1991
•
Eurocode 2 ENV 1992-1-1: 1991 (DAN français)
•
Eurocode 2 ENV 1992-1-1: 1991 (DAN belge)
•
Eurocode 2 ENV 1992-1-1: 1991 (DAN hollandais )
•
Eurocode 2 ENV 1992-1-1: 1991 (DAN italien)
•
Eurocode 2 ENV 1992-1-1: 1991 (DAN allemand)
•
Eurocode 2 ENV 1992-1-1: 1991 (DAN finnois)
•
EN 1992-1-1: 2004 AC: 2008
•
BAEL91 et BAEL91 mod.99 (France)
•
BS 8110 (Grande Bretagne).
•
PN-84/B-03264 (Pologne)
•
PN-B-03264 (1999) (Pologne)
•
ACI 318/99 (Etats Unis) et ACI 318/02
•
CSA A23.3-94 (Canada)
•
NEN 6720: 1995/A3:2004 (Hollande)
•
EH91 et EHE98 (Espagne)
•
SNiP 2.03.01-84 (Russie)
•
STAS 10107/0-90 (Roumanie)
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•
NS 3473E : 2004 (Norvège)
•
DM 9/1/96 (Italie)
•
CP65 (Singapour)
•
GB 50010-2002 (Chine)
•
AIJ 1985 (Japon).
page : 345
Pour les calculs effectués dans le module Ferraillage théorique barres BA, la barre est un élément de
base.
En principe, une barre est un élément constructif avec n type défini, comme poutre BA ou poteau BA. La
définition du type de barre permet de calculer correctement le ferraillage théorique avec la prise en compte
des conditions réglementaires appropriées. Dans certaines situations les barres sont définies en tant que
files de plusieurs barres saisies lors de la définition de la structure.
Pour définir le type de barre BA, vous devez ouvrir la boîte de dialogue Type de barre, pour cela vous
pouvez utiliser une des méthodes citées ci-dessous :
•
après la sélection de la commande Dimensionnement / Ferraillage &théorique poutres/poteaux BA options / Paramètres réglementaires.
•
après un clic sur l’icône
affichée dans la barre d’outils.
Le procédé de définition du type de barre dans la structure est identique avec le mode de définition des
autres attributs de la structure. Le type de barre BA dépend de la norme BA utilisée lors du
dimensionnement des barres de la structure. Lors du travail avec une norme donnée, il est possible d’éditer
et d’utiliser seulement les barres définies suivant la norme en question. L’aspect de la boîte de dialogue de
définition des types de barres BA dépend également du type de barre ; la forme de la boîte de dialogue lors
de la définition des paramètres du type de poutre BA est celle utilisée lors de la définition des paramètres du
type de poteau BA.
Les poutres BA peuvent être dimensionnées pour un jeu de forces choisi :
- l’effort axial Nx
- le moment fléchissant et l’effort tranchant My / Fz
- le moment fléchissant et l’effort tranchant Mz / Fy
- le moment de torsion Mx.
Dans la présente version du logiciel, il est possible de définir et de dimensionner les dalles participantes (la
dalle participante peut être définie pour deux types de structure : Coque 3D et Plaque).
Avant de procéder aux calculs du ferraillage théorique des barres, il faut encore définir les paramètres de
calcul.
L’option est disponible :
•
à partir du menu, commande Dimensionnement / Ferraillage théorique poutres/poteaux BA - options /
Paramètres de calcul
•
à partir du bureau Dimensionnement BA / Barres - ferraillage théorique, icône
d'outils.
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dans la barre
page : 346
Autodesk Robot Structural Analysis 2011 - Guide d’utilisation
Le procédé de définition des paramètres de calcul pour les barres de la structure est identique avec le mode
de définition des autres attributs de la structure.
Après un clic sur l'icône définir un « Nouveau jeu de paramètres de calcul » dans la boîte de dialogue
Paramètres de calcul, le logiciel affiche une boîte de dialogue contenant trois onglets :
•
Général
•
Ferraillage longitudinal
•
Ferraillage transversal
La boîte de dialogue ci-dessus (exemple pour la norme française) contient les paramètres nécessaires pour
dimensionner un élément BA en dehors de sa géométrie, à savoir : caractéristiques du béton et de l'acier,
types de barres utilisés, enrobages, etc. Les autres paramètres réglementaires qui dépendent de la
géométrie sont définis dans le dialogue Type de barre BA.
Dans l'onglet Général, deux champs principaux sont disponibles : paramètres du béton et paramètres
supplémentaires exigés dans le calcul.
Dans l'onglet Ferraillage longitudinal, vous pouvez définir les paramètres d'acier, types de barres acier et
enrobage net ou à l'axe des barres.
Dans l'onglet Ferraillage transversal, vous pouvez définir les paramètres d'acier pour le ferraillage
transversal, type de ferraillage transversal et ses paramètres.
Puisqu'une partie de ces données dépend de la norme sélectionnée, le nombre d'options disponibles dans la
boîte de dialogue varie en fonction de la norme actuelle.
Après le lancement des calculs du ferraillage théorique des barres BA, le logiciel ouvre la boîte de dialogue
représentée sur la figure ci-dessous.
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page : 347
Lors de la création du modèle de la structure, l’utilisateur définit les paramètres géométriques des poutres et
des poteaux BA (paramètres de flambement, flèches admissibles et déplacements admissibles des nœuds).
Les paramètres réglementaires des éléments de la structure en béton armé (paramètres de l’acier et du
béton, types de barres de ferraillage) sont définis dans la boîte de dialogue Paramètres de calcul.
La boîte de dialogue regroupe les options suivantes :
Dans la boîte de dialogue ci-dessus, vous trouverez les options suivantes :
•
dans le champ Type de calculs :
− Dimensionnement
− Vérification de la résistance (pour l’instant, l’option n’est pas accessible).
•
dans le champ Calculer, les éléments pris en compte sont :
− barres
− familles (pour l’instant, l’option n’est pas accessible);
Les listes des éléments qui seront pris en compte lors du calcul peuvent être définies de trois façons :
•
•
− manuellement par la saisie des numéros des barres dans les champs d’édition correspondants
− par lancement de la boîte de dialogue de sélection par le bouton ‘...’
− en indiquant les éléments sur l’écran avec la vue de la structure .
Cas de dimensionnement :
− pondérations
− listes de cas pour chaque état limite analysé;
Le jeu des champs actifs dépend de la norme utilisée. Les champs de sélection des pondérations ne
sont actifs que si les pondérations ont été préalablement créées et calculées. La liste de cas peut être
saisie dans le champ d’édition respectif ou dans la boîte de dialogue Sélection à partir du bouton ‘...’
le nombre de points de calcul pour les poutres peut être défini de deux façons :
− définition du nombre de point de calcul sur la longueur de la poutre
(min. = 3, max.= 100) ;
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− définition de l’espacement des points pour lesquels les sections d’acier seront calculées; comme le
point initial, on prend le point provenant des options admises dans la boîte de dialogue Définition de
la barre BA (Longueur de la travée et largeur des appuis).
Les résultats pour le ferraillage théorique des barres BA sont disponibles sous forme de tableaux ; vous
pouvez également présenter les résultats sous forme de diagrammes sur la longueur des barres (cf. chapitre
5.1).
Une fois terminé le dimensionnement des barres BA, le logiciel affiche la boîte de dialogue Rapport des
calculs des barres BA présentée sur la figure ci-dessous.
Dans la boîte de dialogue présentée ci-dessus, le logiciel affiche les informations suivantes :
•
liste des barres BA étudiées
•
liste des barres pour lesquelles les calculs ont été correctement effectués
•
liste des barres pour lesquelles le logiciel a affiché les avertissements
•
liste des barres pour lesquelles les calculs ne sont pas corrects
•
remarques supplémentaires.
Le champ Calculs pour les barres contient les numéros des barres qui ont été dimensionnées; ces barres
doivent être de type poutre ou poteau BA parce que la section d'acier théorique dans les barres BA n'est
définie que pour ces éléments. Les éléments d'autres types qui seront saisis sur la liste d'éléments à
dimensionner dans la boîte de dialogue Calculs, seront automatiquement négligés.
Les trois champs suivants disponibles dans la boîte de dialogue présentent en abrégé les informations sur le
déroulement des calculs des barres BA. Ils regroupent les barres pour lesquelles les calculs ont été terminés
avec les mêmes résultats :
•
le premier champ Calculs ont été effectués correctement contient les numéros de barres pour lesquelles
les calculs ont été effectués sans erreurs ni avertissements
•
le deuxième champ Calculs contiennent des avertissements regroupe les barres pour lesquelles, lors du
dimensionnement des barres BA, le logiciel a détecté les avertissements. Il faut remarquer que dans
cette boîte de dialogue un avertissement est considéré de façon plus générale que dans le tableau de
résultats pour les barres BA. L'avertissement peut concerner aussi bien le dépassement de la densité du
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page : 349
ferraillage (dans le tableau, affiché en rouge - les dispositions réglementaires ne sont pas satisfaites),
que l'utilisation de l'espacement maximum des cadres (le tableau n'affiche qu'un simple message dans
la colonne Notes).
•
le troisième champ Calculs contiennent des erreurs regroupe les barres pour lesquelles, lors du
dimensionnement des barres BA, le logiciel a détecté des erreurs. Pour ces barres, les calculs n'étaient
pas effectués. Dans le tableau des résultats ces barres sont désignées par le mot: erreur. Les erreurs
lors des calculs peuvent être dues :
− à la définition incorrecte de la barre; l'incohérence des données suivantes peut avoir lieu : section,
type de barre et paramètres du ferraillage. En effet, toutes les données doivent être liées à une seule
norme et paramètres définissant la barre BA. Il est inadmissible de mélanger les profilés avec les
types de barres qui ne leurs correspondent pas; cela concerne également les barres ayant la même
géométrie
− aux exigences réglementaires qui ne permettent pas d'effectuer les calculs (dépassement de
l'élancement admissible, de l'effort de cisaillement maximal ou du moment).
Si le logiciel a détecté les erreurs ou les avertissements lors du dimensionnement des barres BA, la partie
inférieure affiche le message informant l'utilisateur sur la façon d'obtenir les informations plus détaillées sur
les erreurs et les avertissements qui ont eu lieu.
Si au moins un des éléments dimensionnés était une poutre en flexion simple par rapport à l'axe Z ou une
poutre en flexion composée, la partie inférieure de la boîte de dialogue affiche le message informant sur la
présentation des résultats pour ces éléments dans le tableau.
La partie inférieure de la boîte de dialogue peut contenir le bouton Modification du ferraillage. Ce bouton
n’est accessible que si les calculs du ferraillage des barres BA ont effectués pour la norme qui prend en
compte les flèches et qu’au moins une barre n’a pas été vérifiée du point de vue de la flèche. Après un clic
sur ce bouton, le logiciel ouvre la boîte de dialogue Modification du ferraillage.
Cette option permet la correction semi-automatique du ferraillage calculé pour les éléments dans lesquels la
flèche admissible a été dépassée. L la flèche (pour l’ELS) peut être calculée pour les normes BA suivantes :
•
normes BA polonaises PN-84/B-03264 i PN-B-03264 (1999)
•
Eurocode 2 (avec DAN différents)
•
normes BA françaises BAEL 91 et BAEL 91 mod.99
•
normes BA américaines ACI 318/99 i ACI 318/02
•
norme BA britannique BS 8110.
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page : 350
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La partie supérieure de la boîte de dialogue contient le tableau avec la nomenclature des barres ; dans les
colonnes successives, le tableau contient :
•
le numéro de la barre
•
l’information si la barre a été vérifiée ou pas
•
le nom des paramètres du ferraillage
•
la flèche actuelle de la barre
•
la flèche admissible
•
proportion – le rapport entre la valeur de la flèche actuelle et admissible.
Dans le tableau, vous pouvez sélectionner les barres (multisélection) et les trier dans les colonnes.
Dans la partie centrale de la boîte de dialogue, les options sont regroupées en deux zones : Méthode de
modification du ferraillage et Liste de cas. La zone Méthode de modification du ferraillage contient trois
options :
•
Proportionnellement à la section d’acier théorique – le pourcentage de ferraillage théorique est
augmenté de la valeur donnée de façon à ce que la proportion entre la section d’acier supérieure et
inférieure soit gardée
•
Modification de la section d’acier théorique – si pour la section donnée de la barre, la section d’acier
théorique (supérieure ou inférieure) est différente de zéro, elle est augmentée de la valeur donnée
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•
page : 351
Modification du nombre de barres – – si pour la section donnée de la barre, le nombre de barres
(supérieures ou inférieures) est différente de zéro, elle est augmentée du nombre de barres défini.
En fonction de l’option sélectionnée, dans le champ disponible au-dessous des options, vous devez saisir :
•
dA= ..... [%] – incrément du pourcentage de la section d’acier théorique
•
dA= ..... [cm2] – incrément de la section d’acier théorique
•
dn= ..... – incrément du nombre de barres.
Les valeurs données dans ce champ d’édition signifient l’incrément de la valeur appropriée par rapport aux
valeurs déjà définies. Un clic sur le bouton Appliquer calcule et enregistre les valeurs appropriées pour les
barres sélectionnées ; si vous avez sélectionné une barre, les valeurs disponibles dans le tableau dans la
partie inférieure de la boîte de dialogue seront mises à jour.
Le champ Liste de cas présente la liste de cas de charge (le champ n’est pas disponible) utilisés lors des
calculs de la flèche à l’ELS.
La partie inférieure de la boîte de dialogue contient le tableau avec les informations sur la surface d’acier
théorique pour la poutre sélectionnée (si dans la partie supérieure de la boîte de dialogue, vous avez
sélectionné plusieurs barres, le tableau dans la partie inférieure est vide). Dans le tableau, vous pouvez
sélectionner la valeur voulue. Le tableau contient les informations suivantes :
•
positions sur la longueur de la barre
•
ferraillage théorique supérieur et inférieur
•
nombre de barres (supérieur et inférieur)
•
pourcentage de ferraillage (théorique)
•
rigidité.
L’attention est attirée sur le fait que :
•
la définition de la nouvelle valeur du pourcentage de ferraillage permet de définir de nouvelles sections
d’acier théoriques et des nombres de barres
•
la définition de la nouvelle valeur de la section d’acier théorique permet de calculer la nouvelle valeur du
pourcentage de ferraillage et du nombre de barres.
Les calculs sont effectués pour les sections d’acier dues au nombre de barres. Après un clic sur le bouton
Vérifier, le logiciel effectue les calculs pour les barres sélectionnées. Les calculs effectués, le logiciel met à
jour les données dans le tableau. Si la vérification est faite correctement, l’icône dans le tableau change ; la
liste des éléments qui ne satisfont pas aux conditions est mise à jour seulement au moment de l’ouverture
de la boîte de dialogue. Lors du travail dans la boîte de dialogue uniquement les résultats pour la liste
existante sont mis à jour.
Pour modifier le ferraillage pour les barres BA, il faut :
•
effectuer les calculs du ferraillage théorique pour les barres BA ; après cela, le logiciel affiche la boîte de
dialogue Rapport des calculs des barres BA
•
cliquer sur le bouton Modification du ferraillage disponible dans la boîte de dialogue Rapport des
calculs des barres BA ; le logiciel ouvre la boîte de dialogue Modification du ferraillage
•
sélectionner la(les) barre(s) et le méthode de modification du ferraillage
•
cliquer sur le bouton Appliquer
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•
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cliquer sur le bouton Vérifier.
Une fois les calculs effectués, vous devez vérifier les coefficients dans le tableau présenté dans la partie
supérieure de la boîte de dialogue. Ces opérations doivent être effectuées jusqu’à obtenir la valeur voulue
de la flèche pour toutes les barres.
Le ferraillage théorique obtenu après les calculs est interprété de façon suivante :
1. Ferraillage longitudinal
Pour les poteaux en flexion composée à section rectangulaire, en T, en L, en Z, les sections d'acier sont
interprétées de la façon suivante :
As1= As2 = Ferraillage le long de b
As3= As4 = Ferraillage le long de h
Pour les poteaux dont la section est définie par : polygone régulier, cercle, demi-cercle ou quadrant, les
sections d'acier sont interprétées de la façon suivante :
As1 = Ferraillage le long de b - réparti de façon uniforme le long du bord
Pour les poutres rectangulaires en flexion composée :
As1= Armatures inférieures
As2 = Armatures supérieures
As1= Armatures inférieures (axe Z)
As2 = Armatures supérieures (axe Z)
Pour les éléments armés dans les deux plans, les résultats sont interprétés de la façon suivante :
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page : 353
Les sections d'acier sont prises en compte séparément - elles ne possèdent pas de parties communes dans
les coins. La section de l'armature d'angle est affectée à la section due à la flexion dans le plan Y.
2. Ferraillage transversal :
•
espacement théorique des cadres (Espacement des cadres) - espacement des cadres définis exigé
dans la section donnée
•
espacement réel des cadres - espacement pris pour la section donnée après la division de l'élément en
N parties égales (définies préalablement dans la boîte de dialogue Paramètres de calcul et après les
calculs de l'espacement dans chaque zone
•
Ferraillage transversal type / espacement présente le type de cadres et leur espacement dans les
différentes zones définies préalablement dans la boîte de dialogue Paramètres de calcul. Le type de
ferraillage est défini par le nombre de barres et leur diamètre liés par la lettre f ou par la classe d'acier
(suivant la norme utilisée). Le symbole 5f8 (4HA8, 4T8) désigne les cadres chaînés faits en barres φ8.
Pour chaque zone, la description de l'espacement contient le nombre de cadres et leur espacement liés
par le signe de multiplication, les zones sont liées par le signe d'addition. La description
20*4.0+10*8.0+20*4.0 désigne trois zones d'espacement des cadres : dans la première et la troisième,
nous avons 20 cadres à espacement tous les 4.0 unités de la dimension de la section, et dans la
deuxième, 10 cadres à espacement tous les 8.0 unités de la dimension de la section. Les unités sont
celles utilisées pour les calculs.
•
ATTENTION :
Dans le tableau de résultats, la combinaison dimensionnante est la combinaison
pour laquelle, pour le ferraillage calculée à partir de toutes les combinaisons, on atteint le taux de travail
maximal de la section. Pour une telle combinaison dimensionnante, le logiciel présente les forces
sectionnelles.
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La combinaison dimensionnante présente la disposition la plus critique des forces pour une section donnée.
Elle n’est qu’une des composantes de l’enveloppe des dispositions de forces. Chacune de ces dispositions
de forces peut quand même influencer la section d’acier requise. De cela, la combinaison dimensionnante
en tant qu’une composante simple ne peut pas être employée pour le dimensionnement de la section
entière.
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page : 355
6.2.10. Bibliographie (Dimensionnement des structures BA)
Général
P.CHARON, Calcul des ouvrages en béton arme, Eyrolles, Paris 1986
V.DAVIDOVICI, Formulaire du béton arme, Le Moniteur, Paris 1996
J.EIBLE (ED.), Concrete Structures Euro-Design Handbook, Ernst & Sohn, Berlin 1994/96
J.G.MACGREGOR, Reinforced Concrete Mechanics and Design, Prentice Hall, New Jersey 1988
EC:
A.W. Beeby, R.S.Narayanan, Designers' Handbook to Eurocode 2 Part 1.1: Design of concrete structures,
Thomas Telford, London 1995
BAEL:
J.PERCHAT, J. ROUX, Pratique du BAEL 91 Cours avec exercices corriges, Eyrolles, Paris 1998
H.THONIER, Conception et calcul des structures de batiment, Presses de l’ecole nationale des Pony et
chaussees, Paris 1992
BAEL Regles techniques de conception et de calcul des ouvrages et constructions en beton arme, suivant la
methode des etats limites, Eyrolles, Paris 1992
ACI:
Buiding Code Requirements for Structural Concrete (ACI 31-95) and Commentary (ACI 318R-95), ACI,
Farmington Hills 1995
E.G.NAWY, Reinforced concrete: a fundamental approach, Prentice Hall, New Jersey 1996
S.K.GHOSH, D.FANELLA, B.RABBAT (ED.), Notes on ACI 318-95, Portland Cement Association, Illinois
1996
BS:
Structural Use of Concrete. BS 8110, BSI, London 1998
Handbook to British Standard BS 8110:1995. Structural Use of Concrete, Palladian Publications Ltd, London
1987
CH.E.REYNOLDS, J.STEEDMAN, Examples of the design of reinforced concrete buildings to BS8110, E &
FN Spon, London 1992
W.MOSLEY, J.BUNGEY, Reinforced Concrete Design, McMillan Education Ltd, London 1987
F.KONG, R.EVANS, Reinforced and Prestressed Concrete, Van Nostrand Reinhold (UK), Berkshire 1987
EH/EHE:
Instruccion para el proyecto y la ejecucion de obras de hormigon en masa o armado EH-91, Ministerio de
Fomento, 1998
Instruccion de hormigon estructural (EHE), Ministerio de Fomento 1999
R.FERRARAS, Manuel de hormigon armado, Colegio de ingenieros de caminos, canales y puertos, Madrid
1999.
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page : 356
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6.3. Vérification des assemblages charpente métallique
Après la sélection du bureau ASSEMBLAGES, l’écran est divisé en deux parties principales : la boîte de
dialogue Gestionnaire servant à gérer les assemblages définis et la fenêtre graphique avec la vue de la
structure entière, du schéma ou de la vue de l’assemblage et les résultats de calculs de l’assemblage. La
fenêtre graphique se compose des onglets suivants :
•
Schéma (le dessin schématique de l’assemblage)
•
Vue 3D (la vue de l’assemblage défini avec la possibilité d’effectuer les rotations, le zoom avant, le
déplacement
•
Structure (la vue de la structure entière)
•
Résultats (la note de calcul contenant les résultats de calculs de l’assemblage ; elle n’est disponible
qu’après les calculs effectués).
L’onglet Assemblages acier sert à définir, consulter et éditer les objets liés au dimensionnement des
assemblages acier. Le bloc Propriétés dans la partie inférieure de la boîte de dialogue permet l’édition des
attributs pour les objets sélectionnés. L’onglet est disponible sur le bureau Assemblages acier.
L’onglet Assemblages acier du Gestionnaire est similaire à l’onglet Modèle (cf. la description dans le
chapitre 2.2.2).
La partie supérieure gauche de la boîte de dialogue affiche la liste des assemblages définis ; pour chaque
assemblage, les informations suivantes sont affichées :
- le numéro de l’assemblage avec le type d’assemblage (icône)
- la valeur du taux de travail (ratio)
- le nom de l’assemblage.
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page : 357
La partie supérieure de la boîte de dialogue contient les icônes suivantes :
- un clic sur l’icône
permet de supprimer l’assemblage sélectionné
- un clic sur l’icône
permet de définir les paramètres de l’assemblage sélectionné
Actuellement, dans le logiciel Robot, le dimensionnement des éléments des structures acier peut être
effectué suivant trois normes acier :
•
norme polonaise PN-90/B-03200 (certains types d’assemblages)
•
norme française CM66
•
Eurocode 3 (ENV 1993-1-1:1992 oraz EN 1993-1-8:2005).
Pour les assemblages acier, les versions nationales suivantes de la norme Eurocode 3 sont aussi
disponibles : française (NF-EN 1993-1-8:2007) et polonaise (PN-EN 1993-1-8:2006).
Dans le logiciel Robot, les types d’assemblage suivants sont disponibles :
•
assemblage poutre-poteau de deux côtés (symbole dans le tableau : POT2)
•
assemblage poutre-poutre (symbole dans le tableau : POT)
•
angle de portique (symbole dans le tableau : POT)
•
assemblage poutre-poteau (symbole dans le tableau : POT)
•
assemblage pied de poteau encastré (symbole dans le tableau : ENC)
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•
assemblage pied de poteau articulé (symbole dans le tableau : ART)
•
assemblage pied de poteau encastré directement dans le béton (symbole dans le tableau : BET)
•
,
•
•
,
,
assemblage par cornière (symbole dans le tableau : COR)
assemblage tubes (symbole dans le tableau : TUB).
,
- assemblage par gousset pour une barre simple et pour un nœud intérieur et pour
une membrure du treillis (symbole dans le tableau : GOUS).
Pour la norme Eurocode 3 (2005), les types d’assemblages d’about suivants sont disponibles : ‘poutrepoutre’ et ‘poutre-poteau’. Ces assemblages peuvent être conçus comme soudés et boulonnés. Le
programme admet utilisation aussi bien des boulons ordinaires que tendeurs.
Le logiciel vérifie la résistance de tous les composants de l’assemblage [6.2], définit sa rigidité [6.3] et vérifie
la capacité de rotation de l’assemblage assurant la génération d’une rotule plastique [6.4].
Dans le cas général, le programme effectue le contrôle des composants suivants de l’assemblage :
- panneau d’âme en cisaillement [6.2.6.1]
- âme du poteau en compression [6.2.6.2]
- âme du poteau en traction [6.2.6.3]
- aile du poteau en flexion [6.2.6.4]
- platine d’about en flexion [6.2.6.5]
- âme et aile du poteau en compression [6.2.6.7]
- âme de la poutre en traction [6.2.6.8]
- boulons en traction [3.6]
- boulons en cisaillement [3.6]
- glissement d’un boulon précontraint [3.9]
- soudures [4.5.3].
Le programme permet de définir et de vérifier le pied de poteau encastré avec ou sans raidisseurs. Le fût
des poteaux peuvent être faits en profilés en I, en caisson ou en tube.
Lors de la vérification, le programme utilise les règlements suivants :
- norme acier pour les barres EN 1993-1-1
- norme acier pour les assemblages EN 1993-1-8
- norme béton EN 1992-1
- CEB (COMITE EURO-INTERNATIONAL DU BETON) Guide, Thomas Telford 1997.
Pendant l’analyse de l’assemblage, le programme contrôle la résistance de tous les composants de
l’assemblage. Ce sont :
1. Résistance à la compression F,CRd - conformément à EN1993-1-8 alinéa 6.2.5.(3) et à EN1992-1
point 6.7.(2)
2. Résistance du boulon d’ancrage à la traction FT,Rd en tant que valeur minimale des résistances
suivantes :
- résistance à l’arrachement de la fondation - conformément à EN 1992-1 point 6.4.2.(2)
- résistance au soulèvement - conformément à EN1993-1-8 alinéa 6.2.6.12 et le Tableau 3.4.2
- résistance à l’arrachement du cône du béton au-dessus de la plaque d’ancrage - CEB Guide
- résistance à l’écrasement du cône du béton - CEB Guide
- résistance au fendage du béton - CEB Guide
3. Résistance du boulon d’ancrage au cisaillement F1vb,Rd et en pression diamétrale F2vb,Rd conformément à EN1993-1-8 alinéa 6.2.2 (7,8) et le Tableau 3.4
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page : 359
4. Résistance à la rupture par effet de levier Fv,Rd,cp - CEB Guide
5. Résistance à l’écrasement du bord du béton - CEB Guide
6. Résistance de calcul par frottement de la plaque d’assise Ff,Rd - conformément à EN1993-1-8 alinéa
6.2.2 (6)
7. Résistance au contact de la cale d’arrêt avec béton Fv,Rd,wg - conformément à EN1992-1
8. Résistance de l’âme tendue du poteau - conformément à EN1993-1-8 alinéa 6.2.6.3
9. Résistance de l’aile et de l’âme comprimée du poteau - conformément à EN1993-1-8 alinéa 6.2.6.7
10. Résistance de la plaque d’assise fléchie sous l’effet de traction - conformément à EN1993-1-8 alinéa
6.2.6.11
11. Résistance des soudures entre le poteau et la plaque d’assise et des soudures horizontales et
verticales assemblant les raidisseurs - conformément à EN1993-1-8 alinéa 4.5.3
12. Résistance des raidisseurs - conformément à EN1993-1-1 alinéa 6.2.1.
Afin de commencer le calcul de l’assemblage défini dans la structure, il faut :
•
sur l’onglet Structure, sélectionner les barres constituant l’assemblage (les barres sélectionnées seront
mises en surbrillance dans l’éditeur graphique)
•
ou choisir l’option Assemblages / Nouvel assemblage pour les barres
cliquer sur l’icône
sélectionnées du menu Le logiciel affectera de façon automatique la configuration appropriée (angle de
portique, poutre-poutre, poutre-poteau etc.) à l’assemblage sélectionné. L’assemblage défini sera ajouté
à la liste des assemblages affichés dans la boîte de dialogue Gestionnaire
•
définir les paramètres pour le type d’assemblage sélectionné dans la boîte de dialogue Définition de
l’assemblage ; pour revenir à la définition des paramètres de l’assemblage, il faut cliquer sur l’icône
disponible dans la boîte de dialogue Gestionnaire
•
commencer les calculs de l’assemblage en cliquant sur l’icône
.
Pour commencer les calculs de l’assemblage défini manuellement (le type d’assemblage sélectionné et les
valeurs des forces agissant dans l’assemblage), il faut :
•
sur l’onglet Schéma sélectionner le type d’assemblage ; l’assemblage défini sera ajouté à la liste des
assemblages affichés dans la boîte de dialogue Gestionnaire
•
pour le type d’assemblage sélectionné, définir les paramètres appropriés ; pour cela, il faut cliquer sur
l’icône
•
disponible dans la boîte de dialogue Gestionnaire
commencer les calculs de l’assemblage en cliquant sur l’icône
..
Pour les différents types d’assemblage spécifiques, vous pouvez définir les paramètres suivants :
•
pour les encastrements :
− angle de portique, poutre-poutre et poutre-poteau
− paramètres des sections des barres
− paramètres du pied du poteau
•
paramètres des raidisseurs
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− paramètres des ancrages
− paramètres du béton, des soudures et de la bêche
•
pour les pieds de poteau :
−
−
−
−
−
•
pour les assemblages par cornière :
−
−
−
−
•
paramètres des profilés des barres
paramètres des cornières
paramètres des boulons
dimensions des recouvrements, distances etc.
pour les assemblages tubes :
−
−
−
−
•
paramètres des sections des barres
paramètres des renforts
paramètres des boulons
paramètres des raidisseurs et des platines
profondeur (pour le pied de poteau encastré directement dans le béton).
type d’assemblage (unilatéral, bilatéral)
paramètres des barres aboutissantes (diagonales)
paramètres des renforts
paramètres des soudures.
Pour les assemblages par gousset :
− type d’assemblage (soudé, boulonné) et ses paramètres
− paramètres des barres etc.
•
ATTENTION : Si l’assemblage a été défini, il est possible de changer son type. Pour cela, vous pouvez
utiliser les options disponibles dans la barre d’outils Changement du type d’assemblage
changement en pied de poteau articulé
changement en pied de poteau encastré
changement en pied de poteau encastré dans le béton
changement en assemblage poutre-poutre
changement en angle de portique
changement en assemblage poutre-poteau
changement en assemblage poutre-poteau de deux côtés
changement en assemblage par cornières
changement en assemblage par tubes
changement en assemblage de type gousset (barre simple)
changement en assemblage de type gousset (nœud intérieure)
changement en assemblage de type gousset (nœud membrure du treillis).
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:
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page : 361
affichée dans la barre d’outils ou après la sélection de la commande
Après un clic sur l’icône Calculer
Calculer disponible dans le menu Assemblage, le logiciel affiche la boîte de dialogue représentée sur la
figure ci-dessous.
Après la sélection des cas de charge (avec la possibilité de choisir les pondérations et/ou des combinaisons)
qui seront pris en compte lors des calculs de l’assemblage (pour le moment, seule l’option Vérification de
l’assemblage est disponible) et un clic sur le bouton Calculs, le logiciel importe les efforts internes agissant
dans l’assemblage et vérifie sa résistance.
Chacun des types d’assemblage accessible peut être calculé manuellement. Pour ce faire, vous devez
sélectionner la commande Calculer manuellement dans le menu Analyse, le logiciel affiche alors la boîte de
dialogue représentée sur la figure ci-après.
Après la saisie des valeurs des efforts internes dans l’assemblage, le type d’assemblage sélectionné sera
vérifié.
NOTE :
Le contenu de la boîte de dialogue ci-dessus dépend du type d’assemblage sélectionné.
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Après la fin des calculs de vérification de l’assemblage, la boîte de dialogue Gestionnaire d’objets, onglet
Assemblages acier, présente les données de base et les résultats de calcul de l’assemblage défini dans la
structure ou de vérification manuelle de l’assemblage :
•
numéro de l’assemblage
•
type d’assemblage : assemblage poutre-poutre (POU), assemblage poutre-poteau, assemblage poutrepoteau de deux côtés (POT1 ou POT2), angle de portique (POT), pied de poteau encastré (ENC), pied
de poteau articulé (ART), pied de poteau encastré dans le béton (BET), assemblage par cornières
(COR), assemblage tubes (TUB) et assemblage par gousset (GOUS)
•
norme utilisée pour les calculs de l’assemblage
•
barres formant l’assemblage
•
nœud pour lequel l’assemblage a été créé
•
forces agissant dans l’assemblage
•
ratio – coefficient de taux de travail maximal dans les éléments de l’assemblage (boulons, platine,
soudures etc.). La valeur détermine le rapport le plus défavorable entre la charge et la capacité de
charge de cet élément de l’assemblage. Après le calcul de l’assemblage, cette colonne du tableau
présente de façon schématique l’information su l’assemblage est satisfaisant vis-à-vis de la norme
) ou non (symbole
).
(symbole
L’assemblage défini et calculé peut être enregistré dans un fichier aux formats suivants : dxf, dwg, stp, wrl,
anf, sat, pep.
Une fois les calculs de l’assemblage terminés, le logiciel affiche la note de calcul contenant les données sur
l’assemblage et les résultats de calculs (onglet Résultats).
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page : 363
Les icônes disponibles dans la partie droite de la boîte de dialogue permettent respectivement :
- l’enregistrement de la note au format HTML
- l’envoi de la note au format HTML via courrier électronique
l’exportation de la note de calcul au format HTML vers le programme MS Word©
- l’exportation de la note de calcul au format HTML vers le programme MS Excel©
Dans la présente version du logiciel, vous pouvez également affecter un assemblage défini aux autres
nœuds de la structure (l’assemblage doit être de même type). Pour cela, il faut :
•
sélectionner (mettre en surbrillance) l’assemblage à copier
•
sélectionner les barres de la structures appropriées
•
sur l’écran contenant la vue de l’assemblage, cliquer dans le menu sur l’option Assemblages / Copier
assemblage pour les barres sélectionnées.
Après toutes ces opérations, l’assemblage (avec les paramètres actuels) est copié ; le logiciel prend en
compte les profilés, matériaux et angles d’inclinaison présents dans le « nouvel » assemblage.
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Pour la norme Eurocode 3 (2005), les calculs de la rigidité pour les assemblages avec la platine d’about de
type poutre-poteau et poutre-poutre sont disponibles.
•
NOTE :
L’analyse de la rigidité impose l’utilisation de l’algorithme DSC ; ce cela, il est impossible
d’effectuer l’analyse de la rigidité dans les structures contenant les excentrements.
Lors des calculs, pour les assembles définis, le logiciel détermine le type d’assemblage ; il est présenté dans
la note de calcul pour chaque assemblage. Du point de vue de la rigidité, les assemblages sont divisés en :
• articulés
• rigides
• semi-rigides.
Du point de vue de la résistance, les assemblages sont divisés en :
• articulés
• complètement résistants
• partiellement résistants.
•
• NOTE :
Pour lancer une analyse de la rigidité, il faut au préalable calculer les assemblages (aussi
après chaque modification des paramètres de la l’assemblage - p.ex. de la géométrie).
L’analyse de la rigidité et la mise à jour des résultats se divisent en quelques étapes :
•
l’affectation des relâchements élastiques aux extrémités des barres de la structure correspondant aux
barres dans les assemblages calculés ; pour chaque barre de la structure, le logiciel définit
automatiquement les types de relâchements appropriés ; ces types sont remplacés lors du recalcul de la
rigidité pour les mêmes nœuds
•
le recalcul de la structure (avec la prise en compte des relâchements affectés)
•
le recalcul de tous les assemblages avec la prise en compte des nouvelles valeurs des forces
sectionnelles.
Les dessins ci-dessous présentent les forces qui agissent dans les assemblages acier et les directions de
l'action de ces forces pour tous les types d'assemblages disponibles dans le logiciel Robot.
TYPE D'ASSEMBLAGE
DIRECTION DE L’ACTION DANS L’ASSEMBLAGE
poutre-poutre, angle de portique, poutrepoteau, poutre-poteau de deux côtés
par cornières
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gousset : barre simple
gousset : nœud intérieur
gousset : nœud membrure du treillis
pied de poteau encastré
pied de poteau articulé
par tubes
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page : 366
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6.4. Charpente bois
Dans le logiciel Robot, le dimensionnement bois est effectué de façon analogue avec le dimensionnement
acier. Le dimensionnement et les calculs peuvent être effectués pour les pièces spécifiques de la structure
bois étudiée ou pour les familles des pièces. La définition des pièces et des familles des pièces est effectuée
de la même façon que pour les pièces et familles des pièces acier (conf. chapitre 6.1).
De même que pour le dimensionnement charpente métallique, pour les charpentes bois vous pouvez
effectuer les opérations suivantes :
•
vérification des barres
•
vérification des familles
•
dimensionnement des familles
Après un clic sur le bouton Paramètres affiché dans l’onglet Pièces de la boîte de dialogue Définition, le
logiciel ouvre la boîte de dialogue Définition de la barre – Paramètres représentée sur la figure ci-dessous.
Dans cette boîte de dialogue vous pouvez définir les paramètres réglementaires stipulés par la norme
dimensionnement bois disponible dans le logiciel Robot (ENV 1995-1: 2004/A1:2008, Eurocode 5, Eurocode
5 DAN français, Eurocode 5 DAN finnois, la norme bois française CB71 et la norme polonaises PN-EN 19951: 2005/A1:2008), par exemple : longueurs de flambement, paramètres de flambement, paramètres de
déversement, conditions de rigidité, paramètres de la résistance su feu, etc.).
Une des fonctionnalités intéressantes du logiciel Robot est la possibilité d’étudier les structures en utilisant
les profilés paramétrés à inertie variable. L’option est accessible après un clic sur le bouton Sect. Param.
disponible dans la boîte de dialogue Définitions (conf. le chapitre 6.1).
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page : 367
Après un clic sur le bouton Autres accessible dans la boîte de dialogue Définition de la pièce –
paramètres, le logiciel ouvre la boîte de dialogue supplémentaire dans laquelle vous pouvez définir les
paramètres de la vérification supplémentaire des éléments fléchis.
L’option permet d’effectuer une vérification supplémentaire pour les poutres spécifiques soumises à la
flexion conformément aux exigences décrites dans la norme EC5.
Pour les poutres à inertie variable à une inclinaison (cas 1), le logiciel utilise les règles définies dans le point
5.2.3 de la norme EC5. Les autres cas concernent les poutres faites en lamellé collé pour lesquelles la
vérification est effectuée conformément au point 5.2.4.
La vérification supplémentaire des poutres fléchies est effectuée après l’activation de l’option Vérification
supplémentaire pour les éléments fléchis. Après la sélection d’un des 4 types de poutres disponibles, il faut
définir les paramètres nécessaires pour les calculs dans les champs d’édition. Nous pouvons définir les
paramètres suivants (le nombre de paramètres disponibles dépend du type de la poutre) :
•
angle extrados – l’angle d’inclinaison de l’extrados de la poutre par rapport au plan horizontal
•
rayon – le rayon d’arrondissement de la ligne centrale des poutres courbes
•
Hap – la hauteur de la section dans la partie centrale de la poutre
•
épaisseur – l’épaisseur d’une couche du lamellé
•
Kvol – le coefficient dépendant du volume de la poutre ; la valeur du coefficient est calculée
conformément au point 5.2.4.(5) à partir de la formule Kvol = (Vo/V)^0.2, où Vo – volume de référence =
0.01 m3, V = 2Vb/3, où Vb – volume de la poutre entière.
La présentation des résultats de la vérification/dimensionnement des barres bois est identique avec celle
effectuée pour les barres acier (conf. chapitre 6.1) avec la seule différence qu'il n'existe pas de catalogue
type pour le lamellé collé.
De même que pour les barres acier, vous pouvez lancer l’analyse détaillée pour les barres bois par un clic
sur le bouton Détaillée disponible dans la boîte de dialogue Résultats détaillés pour la norme EC5. Le
logiciel permet d’effectuer les calculs auxiliaires à partir des conditions décrites dans la norme Eurocode 5 :
•
prise en compte de la compression transversale (coefficient Kc,90)
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•
prise en compte des réservations (coefficient Khol : voir la norme Eurocode 5:Book1 IV-5-8)
•
prise en compte de la forme des extrémités de la poutre (coefficient Kv : voir la norme Eurocode:Book1
IV-5-7).
Chaque analyse de la barre énumérée ci-dessus est effectuée de façon indépendante et de ce fait, chacune
d’elles peut être lancée séparément.
Le choix des sections est effectué par le bouton Sect. param. dans l'onglet Famille, la fenêtre suivante
s'ouvre alors :
Vous définissez la largeur B et la hauteur H initiale
ainsi que les paramètres d'incrément de la
dimension et les valeurs limites.
•
6.4.1.
ATTENTION : Bmax doit être à 0 pour que la
définition de section puisse être utilisée.
Bibliographie (Dimensionnement des structures bois)
EUROCODE 5 - Calcul des structures en bois. Partie 1-1: Règles générales et règles pour les bâtiments.
Norme P21-711
STRUCTURES EN BOIS AUX ETATS LIMITES - Introduction à l'Eurocode 5. STEP1 - Matériaux et bases
de calcul, SEDIBOIS. Union nationale française de charpente, menuiserie, parquets, 1997
STRUCTURES EN BOIS AUX ETATS LIMITES - Introduction à l'Eurocode 5. STEP2 - Calcul de structure,
SEDIBOIS. Union nationale française de charpente, menuiserie, parquets, 1996.
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page : 369
6.5. Ferraillage des plaques et coques
Robot permet de calculer le ferraillage nécessaire pour les structures de type plaque et coque. Les
paramètres du type de ferraillage des plaques et coques dépendent de la norme sélectionnée lors du
dimensionnement de la plaque/coque étudiée.
Dans Robot, les normes actuellement disponibles pour le ferraillage des plaques et coques sont les
suivantes :
•
Eurocode 2 ENV 1992-1-1: 1991 (DAN français, belge, hollandais, italien, finnois et allemand)
•
normes françaises BAEL91 et BAEL91 mod.99
•
norme britannique BS 8110
•
norme hollandaise NEN6720 (VBC 1995).
•
normes américaines ACI 318/99 et ACI 318/02
•
norme canadienne CSA A23.3-94
•
norme polonaise PN 84/B-03264
•
normes espagnoles EH 91, EHE 98
•
norme russe SNiP 2.03.01-84
•
norme roumaine STAS 10107/0-90
•
norme norvégienne NS 3473: 2004
•
norme singapourienne CP65
•
norme chinoise 50010-2002
•
norme japonaise AIJ 1985.
Avant de calculer le ferraillage nécessaire pour la plaque/coque étudiée, vous devez utiliser l’option Type
de ferraillage des plaques et coques pour sélectionner et/ou définir les types de ferraillage des plaques et
coques.
Pour ouvrir la boîte de dialogue prévue à cet effet, vous devez effectuer une des opérations suivantes :
•
sélectionnez la commande Dimensionnement BA / Ferraillage théorique dalles/voiles BA- options /
Paramètres réglementaires,
•
dans le bureau Géométrie cliquez sur l’icône
structure.
disponible dans la barre d’outils Définition de la
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La boîte de dialogue Nouveau type de ferraillage est disponible après un clic sur l’icône Nouveau dans la
boîte de dialogue Type de ferraillage des plaques et coques. La boîte de dialogue comprend trois
onglets : Général, Matériaux et Ferraillage. Les onglets Général et Ferraillage sont les mêmes pour toutes
les normes, l’aspect de l’onglet Matériaux varie en fonction de la norme sélectionnée pour le ferraillage des
plaques et coques.
•
ATTENTION : Pour certaines normes BA, la boîte de dialogue Paramètres du ferraillage comprend
quatre onglets car l’onglet supplémentaire Paramètres ELU (cet onglet continent les options
permettant de calculer la fissuration et les flèches des structures de type plaque et coque et
les paramètres additionnels caractéristiques pour la norme BA sélectionnée tels que l’âge du
béton, le coefficient du fluage, etc.).
Dans l’onglet Général présenté sur la figure ci-dessous, il faut sélectionner le type de calcul pour les
coques ; les types de calcul suivants sont disponibles :
− flexion pure (plaque)
− flexion + compression/traction (coque)
− compression ou traction (membrane).
L’option Calculs du ferraillage pour les coques permet de réduire le jeu d’efforts internes qui sont prises en
compte lors des calculs du ferraillage des panneaux. Les calculs peuvent être effectués pour le jeu d’efforts
complet (flexion + compression/traction), seulement pour les moments fléchissants (flexion simple) ou pour
les efforts de membrane (compression/traction). La durée des calculs dépend de l’option sélectionnée.
L’option n’est disponible que pour les coques ; dans le cas de la structure de type Plaque, les calculs du
ferraillage seront effectués avec la prise en compte des moments fléchissants dans la plaque, et dans le cas
de la contrainte plane – avec la prise en compte des efforts de membrane.
•
ATTENTION : Le logiciel ne vérifie pas la validité des paramètres définis par l’utilisateur – l’utilisation
incorrecte de l’option Type de calculs peut mener aux résultats incorrects.
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page : 371
Dans la partie inférieure de la boîte de dialogue, deux options sont disponibles :
•
Ferraillage dans une direction – si cette option est activée, le ferraillage sera calculé uniquement dans la
direction principale (les forces sur la direction perpendiculaire sont négligées) ; cela permet d’accélérer
les calculs deux fois (mais on admet une certaine simplification : on ne prend pas en compte l’action des
forces sur la direction perpendiculaire du ferraillage principal ; NOTE1 : le logiciel ne vérifie pas la
validité des paramètres définis par l’utilisateur – l’utilisation incorrecte de l’option peut mener aux
résultats incorrects ; NOTE2 : D’après les normes de dimensionnement des éléments BA, les armatures
réparties doivent être placées sur la direction perpendiculaire à la direction du ferraillage principal – la
section d’acier des armatures réparties n’est pas calculée dans le logiciel
•
Ferraillage pour membranes dans un lit (dans l’axe) – cette option est accessible si sur l’onglet Général,
le type compression / traction a été sélectionné ; après l’activation de cette option le ferraillage sera
placé dans l’axe de l’élément BA (le ferraillage sera soumis à la compression/traction par les efforts de
membrane).
Le tableau ci-dessous présente les paramètres exigés quand les options : Ferraillage dans une direction et
Ferraillage pour membranes dans un lit (dans l’axe) sont activées/désactivées
Option de ferraillage
dans une direction dans un lit (dans l’axe)
NON
NON
NON
OUI
OUI
NON
OUI
OUI
d1
OUI
OUI
OUI
OUI
d2
OUI
OUI
NON
NON
Paramètres exigés
d1’
d2’
c1
OUI
OUI
OUI
NON NON NON
OUI
NON
OUI
NON NON NON
c2
OUI
NON
OUI
NON
Dans la partie inférieure de la boîte de dialogue, vous pouvez définir les critères de la génération de la
section d’acier minimale dans les panneaux BA. Trois possibilités se présentent :
•
aucune - la section d’acier ne sera pas générée dans le panneau
•
pour EF dont le ferraillage As > 0 - la section d’acier sera générée dans le panneau seulement dans les
endroits pour lesquels le ferraillage calculé sera inférieur au ferraillage minimal, mais supérieur à zéro
(cf. la figure-ci dessous) ; si la section d’acier calculée pour un élément fini (triangulaire) égale zéro, le
ferraillage minimal ne sera pas généré
•
pour le panneau entier - le ferraillage minimal sera généré pour le panneau entier (cf. la figure cidessous).
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De même que dans les boîtes de dialogue de définition des autres attributs de la structure (appuis, profilés
de barres etc.), le procédé de définition du type de ferraillage se divise en deux étapes :
•
définition du type de ferraillage
•
affectation du type de ferraillage aux panneaux.
Le dimensionnement des dalles BA peut être lancé de deux manières :
•
dans la vignette de sélection de type de structure (voir le chapitre 2.1), vous pouvez choisir le
dimensionnement d’une dalle BA – le module fonctionnera alors en tant que logiciel indépendant (standalone) sans liaison (échange de données) avec les autres composants du logiciel Robot
•
Après la définition de la structure, il faut sélectionner dans cette structure la liste appropriée de
panneaux (dalles) en béton armé (pour cela, mettez-les en surbrillance) et, ensuite, dans le menu,
sélectionnez la commande Dimensionnement / Ferraillage théorique &dalles/voiles BA - options /
Calculs. Par conséquent, le logiciel affichera le bureau DALLES BA – FERRAILLAGE THEORIQUE et
importera dans le menu réglementaire la géométrie, charges et les résultats obtenus. La fenêtre de
Robot sera alors divisée en trois parties : fenêtre d’édition avec la vue sur la dalle dimensionnée et deux
boîtes de dialogue : Ferraillage des plaques et coques et Ferraillage.
La description du dimensionnement des dalles BA sera présentée pour le deuxième cas d’appel du module
de dimensionnement des dalles BA.
L’option est accessible après la sélection du bureau DALLES BA : FERRAILLAGE THEORIQUE disponible
dans le groupe de bureaux DALLES BA – FERRAILLAGE THEORIQUE. Après la sélection de ce bureau,
la boîte de dialogue représentée ci-dessous est affichée dans la partie inférieure de l’écran. Seule l’option
Calculs est active.
L’option Vérification est disponible après la sélection de la commande Analyse / Vérification dans le module
Dalles - ferraillage réel.
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page : 373
Au moment où les calculs commencent, le logiciel affiche le nom de la norme selon laquelle les paramètres
du type de ferraillage dans le panneau ont été définis. Cette information s’affiche sur la barre de titre de la
boîte de dialogue.
Pour commencer les calculs du ferraillage de la plaque/coque, vous devez effectuer les actions suivantes :
•
Dans la zone Etats limites, choisissez les cas de charge pris en compte lors des calculs pour les états
limites spécifiques (ELU, ELS et ACC). L’ELS détermine les conditions réglementaires pour la fissuration
(exprimées dans certaines normes par les contraintes, déformations) excepté les flèches (la vérification
des flèches est disponible dans la zone Vérification des flèches dans la partie droite de la boîte de
dialogue). Pour cela, vous devez saisir les numéros des cas de charge voulus dans les champs
appropriés ou bien cliquer sur le bouton (…) et, dans la boîte de dialogue Sélection qui s’ouvre,
sélectionner les cas de charge ou les combinaisons de cas de charge pour les états limites spécifiques.
Vous pouvez également utiliser à cet effet les combinaisons réglementaires générées préalablement ;si
les pondérations ont été créées, l’activation de l’option appropriée dans la zone Etats limites (le symbole
√ s’affiche) détermine pour quel état limite les pondérations générées seront prises en compte dans les
calculs
• Dans le champ Liste de panneaux sélectionnez les panneaux qui seront pris en compte lors des calculs
du ferraillage théorique ; il faut saisir les numéros des panneaux (TOU – signifie tous les panneaux
définis) ou cliquez sur le bouton (…) et dans la boîte de dialogue Sélection choisissez les panneaux
•
Sélectionnez la méthode suivant laquelle le ferraillage de la plaque/coque sera calculé ; les méthodes
de calcul suivantes sont disponibles : analytique, moments équivalents (EC2, NEN), moments
équivalents suivant Wood et Armer.
•
ATTENTION : Les calculs des panneaux ne sont effectués que pour les panneaux dont les numéros ont
été saisis dans le champ Liste de panneaux et pour les cas ou les combinaisons des cas définis dans
les champs ELS, ELU, ACC.
•
ATTENTION : Si l’on change les paramètres du jeu d’armatures affecté au panneau pour lequel les
calculs du ferraillage nécessaire ont été effectués, les résultats de calculs deviennent non actuels. Les
résultats de calcul du ferraillage sont supprimés et dans le tableau avec les résultats pour ce panneau,
les cellules sont affichées en rouge (les cartographies du ferraillage et les coupes sur panneaux ne sont
pas disponibles pour ce panneau).
Dans Robot, la largeur des fissures est calculée indépendamment pour les deux directions définies par les
axes des armatures. Cette méthode est analogue avec les méthodes simplifiées présentées dans la
littérature. Le logiciel utilise une méthode non réglementaire car la norme ne fournit pas aucune prescription
concernant les dalles ferraillées dans les deux directions.
L'algorithme de calcul est basé sur les formules permettant de calculer la largeur des fissures pour les
éléments de type poutre. Les calculs sont effectués pour la section dont les armatures résultent de l'ELU, les
calculs sont effectués pour toutes les forces dues aux charges définies en tant que ELS ou combinaison
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ELS appropriée (voir : Ferraillage des plaques et coques - calculs). Les moments pris en compte dans les
calculs de l'ELS sont les moments équivalents calculés suivant la méthode sélectionnée (analytique, NEN ou
Wood&Armer). La méthode analytique pour ELS ne prend pas en compte l’action des moments mxy. Si vous
utilisez la méthode NEN ou Wood&Armer, dans les calculs, le logiciel prend en compte les moments mxy par
la majoration des moments mxx et myy. La méthode Wood&Armer est conseillée par ENV 1992-1-1
EUROCODE 2 (Annexe A.2.7) pour les calculs des dalles ferraillées dans deux directions.
La largeur des fissures calculée dont la valeur est présentée dans le tableau des résultats, est la valeur
maximale obtenue des tous les cas analysés.
L'algorithme de calcul des flèches des dalles BA consiste à utiliser les calculs de la dalle isotrope élastique
faite en matériau élastique, pour lesquelles on prend ensuite en compte les changements de la rigidité du
matériau due à la fissuration. Les déplacements primaires sont calculés par les biais de la Méthode
d’Éléments Finis (MEF), et ensuite, ils sont modifiés.
Les calculs sont effectués séparément pour chaque panneau. Ce principe est correct si le panneau peut être
identifié avec un élément de structure (panneau, segment du plancher), dans le cas contraire, les valeurs de
la rigidité mises en moyenne dans le cadre du panneau peuvent être perturbées. Cette situation peut
entraîner l’influence des éléments très éloignés aux déplacements de l’EF analysé. L’influence de ce type de
perturbations sur les valeurs extrêmes n’est pas trop importante, pourtant les cartographies des
déformations (flèches) doivent être considérées avec prudence.
Les calculs sont effectués pour la combinaison sélectionnée (du déplacement inférieur et supérieur
séparément) ou pour le groupe de combinaisons, à moins que cela ne soit exigé par la norme (combinaisons
fréquentes, rares ou quasi-permanentes). La combinaison sélectionnée pour les calculs est celle pour
laquelle les déplacements élastiques maximales (séparément positifs et négatifs) ont lieu. Si le panneau ne
peut pas être traité comme élément de structure (contient d’autres éléments), les cartographies des
déformations (flèches) doivent être considérées avec prudence. Mais cela n’influence pas trop les valeurs
extrêmes des flèches pour un panneau donné.
Les flèches peuvent être identifiées avec les déplacements uniquement pour les appuis non déformés. Dans
le module coques (3D), lors des calculs des flèches de la dalle BA, le déplacement de l'appui le moins
déplacé est soustrait des déplacements de chaque élément. Cela signifie que les flèches sont mesurées par
rapport au plan parallèle à la surface non déformée de la dalle passant par un point d'appui de la dalle
déformée.
L’attention est attirée sur les déplacements des autres appuis dans les coins de la dalle.
L'algorithme de calcul utilisé dans Robot est basé sur le principe que les flèches totales (réelles) d’une dalle
BA sont égales au produit de ses flèches élastiques et du coefficient définissant le changement de la rigidité.
où :
- les déplacements réels d’ i-ème point de calcul de la dalle prenant en compte la fissuration et le
ferraillage calculé
- les déplacements élastiques d’ i-ème point de calcul de la dalle
D - la rigidité de la dalle pour rigidité du matériau admise (comme dans les calculs MEF)
B - la rigidité équivalente d’une dalle BA, calculée avec la prise en compte de la fissuration de l’élément, des
effets rhéologiques, de l’adhérence des armatures calculéee, etc. et la mise en moyenne pour les deux
directions.
En pratique, une telle approche est limitée à une mise à l’échelle linéaire des déplacements élastiques
spécifiques par le coefficient global de chute de la rigidité.
L’algorithme des calculs est le suivant :
Après l’analyse de la structure à l’aide de la MEF et les calculs de la quantité de ferraillage théorique pour
l’ELU, l’ELS (en ce qui concerne les calculs de la fissuration, des limites des contraintes, etc., alors les
problèmes qui peuvent être envisagés localement) et l’ACC, le logiciel calcule les rigidités pour chaque
élément fini (EF). Les calculs de la rigidité sont effectués pour les deux directions des armatures. L’étendue
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page : 375
et la méthode de calcul de ces rigidités dépendent des exigences détaillées d’une norme donnée. À la suite
des calculs, deux valeurs de la rigidité sont obtenues (dans la plupart des cas différentes) pour chaque
élément fini. Pour les calculs ultérieures, la moyenne pondérée des rigidités composantes est utilisée. Le
poids de la mise en moyenne est le rapport des moments agissant sur un élément donné dans les deux
directions.
où :
Bx, By - les rigidités réelles calculées pour deux directions du ferraillage
cf - le coefficient de poids calculé d’après la formule :
1. si | Mxx | / | Myy | > 4, to cf = 1
2. si 0.25 ≤ | Mxx | / | Myy | ≤ 4, to
3. si | Mxx | / | Myy | < 0.25, to cf = 0.
Grâce à ces formules, en cas d’une disproportion importante des moments (la proportion du moment plus
important par rapport au moment plus faible est supérieure ou égale à 4.0 - par exemple les dalles fléchies
dans un plan), c’est la rigidité de la direction où agit le moment plus important est prise en compte. Par
contre, si les valeurs des moments sont similaires, la rigidité de la direction donnée est affectée
proportionnellement au rapport des moments.
L’étape suivante des calculs consiste à calculer la relation de la rigidité élastique par rapport à la moyenne
pondérée des rigidités réelles calculée de la manière présentée ci-dessus. Ce calcul est effectué pour
chaque élément fini :
Le coefficient de dalle (1 - ν*ν) est pris en compte autant dans les calculs de la rigidité B que D.
Les valeurs des rigidités réelles obtenues dans calculs peuvent être suivies par l’activation des cartographies
de Coefficient de rigidité.
Si les matériaux utilisés pendant le dimensionnement ont les mêmes caractéristiques à celles utilisées dans
le modèle, la valeur du coefficient D / B > 1.0. Ce coefficient peut être interprété (en particulier pour les
dalles fléchies dans une direction) en tant que multiplicateur de la flèche élastique. En cas d’utilisation des
matériaux différents dans le modèle et dans les calculs (p.ex. les classes du béton différentes - les bétons
dont les modules d’Young ou de Poisson sont différents), la valeur du coefficient est automatiquement
corrigée, mais l’inéquation mentionnée ci-dessus peut être perturbée.
L’étape suivante consiste à calculer la moyenne à partir des rapports de rigidités calculés précédemment. Le
rapport global final de rigidités, servant à calculer les déplacements réels de la dalle (c’est-à-dire la mise à
l’échelle linéaire des déplacements élastiques), est le nombre obtenu à partir de la prise de la moyenne des
rapports de rigidités (à poids égale à 0,25) et du rapport des rigidités enregistré pour l’élément sur lequel
l’extrême du moment fléchissant agissant dans une direction quelconque est présent (à poids égale à 0,75),
d’après la formule :
L’algorithme de la méthode de rigidité équivalente (élastique) admet la prise de la moyenne de la rigidité
pour tous les éléments finis ; la forme de la ligne de flexion est alors identique à la ligne de flexion multipliée
par le coefficient de rigidité. Dans la méthode avec la mise à jour de la rigidité (non élastique), chaque
élément fini possède une rigidité déterminée séparément, alors les lignes de flexion peuvent différer. Pour
chaque élément fini, on obtient une autre rigidité pour chaque direction.
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Si l’option Correction du ferraillage sur l’onglet Paramètres ELS dans la boîte de dialogue Type de
ferraillage de plaques et coques est activée, pendant les calculs le logiciel augmente la section d’acier
pour augmenter la rigidité de l’élément, ce qui, par conséquent, permet de limiter les flèches de la plaque.
Les armatures sont réparties dans les deux directions en proportion inverse à la rigidité. Si la limitation des
flèches au-dessus de la valeur admissible définie par l’utilisateur n’est pas possible (la correction du
ferraillage pour la section d’acier admissible n’est pas possible), après la fin des calculs de la section d’acier
théorique, l’avertissement suivant s’affiche : ‘La flèche admissible pour le panneau n° a été dépassée’.
Dans le logiciel, aucune limitation concernant le ferraillage outre celle résultant de la norme n’est définie, par
conséquent, vous devez faire attention aux aspects économiques de la solution obtenue.
Dans la partie centrale de la boîte de dialogue, l’option Efforts dimensionnants - moyenne globale est
disponible. Elle est affichée dans cette boîte de dialogue car les résultats des calculs des plaques et coques
sont discontinus pour les efforts dans les nœuds du maillage par élément fini (si le même nœud est commun
pour quatre éléments finis, une valeur différente est calculée dans ce nœud pour chaque élément). Si
l’option Efforts dimensionnants - moyenne globale est inactive, la moyenne sera calculée pour les résultats à
l’intérieur du panneau pour lequel le ferraillage est calculé. Si cette option est activée, la moyenne est
calculée pour les résultats dans les nœuds obtenus pour tous les panneaux.
•
ATTENTION : Si l’option Efforts dimensionnants - moyenne globale est activée, il faut faire attention lors
du calcul du ferraillage pour les structures dont les panneaux ne sont pas situés dans le
même plan car le calcul de la moyenne globale peut être effectué pour des valeurs non
appropriées (non correspondantes).
Dans la partie inférieure de la boîte de dialogue, une option est accessible :
Réduction des forces au-dessus des poteaux et voiles - si vous cochez cette option, pour les éléments de
type plaque ou coque appuyés dans un point (à l’aide des types d’appuis ou de poteaux disponibles) ou
linéairement (au moyen d’un panneau d’un voile ou d’un appui linéaire avec la dimension définie), les
valeurs des moments et contraintes à proximité des points d’appui seront remplacées par une valeur
moyenne prise de la zone de ces appuis/poteaux.
Pour les éléments de type plaque ou coque appuyés dans un nœud ou linéairement (à l’aide des types
d’appuis disponibles ou à l’aide des poteaux ou voiles), les valeurs des moments ou des contraintes à
proximité des appuis nodaux peuvent s’avérer beaucoup plus grandes que dans les autres points de la dalle.
Cela amène aux calculs incorrects du ferraillage dans les zones d’appuis ; pour y remédier, vous pouvez soit
modéliser un assemblage à l’aide des assemblages rigides disponibles dans le logiciel, soit utiliser l’option
Réduction des forces au-dessus des poteaux et voiles.
La réduction des valeurs dans les appuis consiste à remplacer les valeurs résultantes dans les zones
d’appuis par la valeur réduite prise à partir de la zone la plus proche à ces appuis. Le fonctionnement de
cette option est divisé en trois étapes :
•
la définition des nœuds d’appui – le logiciel réduit la valeur seulement dans la proximité des nœuds
considérés comme « appuyés » ; ce sont les nœuds dans lesquels :
− si vous avez défini un appui de type poteau aux dimensions non nulles (rectangulaire ou ronde)
− si un appui linéaire est défini sur le bord ou la polyligne ; cet appui est défini aussi comme voile
dans les paramètres avancés des appuis
− les éléments de type barre sont liés aux éléments finis (mais seulement dans le cas où la deuxième
extrémité de cette barre n’est pas non plus liée à ce même élément fini – comme dans le cas d’un
renfort) ; de plus, pour que le nœud soit traité comme appuyé, au moins un élément fini doit aboutir à
ce nœud
− sur le panneau horizontal (dalle en plan XY) sont liés les éléments surfaciques du panneau
aboutissant perpendiculairement (voile vertical en direction Z) au panneau horizontal
Pour les nœuds pour lesquels vous avez défini les appuis nodaux et les appuis de type voile (sans
dimension), la réduction n’est pas effectuée.
•
la définition du rayon de réduction – si la réduction des valeurs sélectionnées est effectuée dans un
nœud donné, il faut déterminer quelles valeurs seront négligées ; les valeurs dans ce nœud et dans les
centres des éléments aboutissants à ce nœud sont négligées ; de plus, le logiciel recherche les nœuds
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qui se trouvent dans la distance inférieure au rayon de réduction – pour ces nœuds, le logiciel néglige
aussi les valeurs et il les remplace par une valeur moyenne ; le rayon de réduction est défini de la façon
suivante :
− dans le cas de l’appui nodal – le rayon de réduction est égal à la demi-hauteur de la diagonale de
l’appui rectangulaire ou à la demi-diamètre de l’appui circulaire
− dans le cas du poteau aboutissant au nœud – le rayon de réduction est égal à la demi-longueur de
la diagonale du rectangle dont les dimensions sont égales à la largeur et la hauteur du poteau
− dans le cas de l’appui linéaire / voile – le rayon de réduction est égal à la mi-épaisseur du voile.
Si plusieurs « appuis » dont les valeurs des rayons de réduction sont différentes aboutissent à un nœud, le
logiciel prend le plus grand rayon défini pour les calculs.
• le calcul de la valeur réduite – après la définition de la valeur de réduction, le logiciel recherche les
nœuds placés dans la distance (par rapport au nœud appuyé) inférieure à la valeur du rayon
déterminée ; les valeurs résultantes dans tous ces nœuds et dans les centres des éléments finis qui y
aboutissent sont négligées ; ces valeurs sont remplacées par la valeur réduite des valeurs résultantes
qui apparaissent aux bords de la zone négligée – lors des calculs de cette moyenne, on prend en
considération les paramètres de la détermination de la moyenne ; si un élément dont l’un des nœuds se
trouve à l’intérieur du « rayon de réduction » aboutit à un nœud, la valeur pour cet élément est aussi
négligée lors de la prise de la moyenne. La valeur réduite est calculée d’après les principes suivants :
− si les valeurs dans tous les nœuds sur le bord sont positives, la valeur maximale est prise
− si les valeurs dans tous les nœuds sur le bord sont négatives, la valeur minimal est prise
− si les valeurs sur le bord ont des signes différents, la valeur moyenne est calculée et elle est prise
comme valeur réduite.
Après le calcul de la valeur réduite, toutes les valeurs négligées à l’endroit d’un nœud d’appui donné sont
remplacées par cette valeur.
Après les calculs de la section d’acier, de la fissuration, de la rigidité et de la flèche, le programme procède à
vérifier la section d’acier des zones. La vérification est effectuée pour obtenir la valeur finale des flèches. À
partir de nouvelles sections d’acier, les fissurations et les rigidités sont recalculées.
La vérification peut être effectuée par deux méthodes (les détails sont disponibles dans l’aide en ligne du
logiciel) :
- rigidité équivalente (élastique)
- avec la mise à jour de la rigidité (non élastique).
Dans la boîte de dialogue Ferraillage affichée dans la partie droite du bureau DALLES BA FERRAILLAGE THEORIQUE, vous pouvez sélectionner les valeurs à présenter telles que : le ferraillage
théorique des plaques/coques (sections d’acier définies, espacements d’armatures et nombre de barres) et
les armatures minimales des plaques/coques (sections d’acier, espacements et nombre de barres
d’armature).
Le ferraillage théorique et les espacements obtenus lors du dimensionnement des structures de type plaque
et coque peut être également présenté sous forme de croix de ferraillage. Les croix de la section d’acier ou
des espacements seront présentées si l’option Activées est sélectionnée.
La signification des colonnes spécifiques est la suivante :
X [-] : armatures inférieures dans la direction X (armatures principales)
X [+] : armatures supérieures dans la direction X (armatures principales)
Y [-] : armatures inférieures dans la direction Y (armatures perpendiculaires aux principales)
Y [+] : armatures supérieures dans la direction Y (armatures perpendiculaires aux principales)
La position des armatures inférieures et supérieures dans le panneau est prise conformément au sens de
l’axe z du repère local du panneau – cf. la figure ci-dessous (cette convention concernent aussi les voiles
BA).
Par exemple, si le sens du vecteur de l’axe z du repère local du panneau est suivant
Armatures supérieures :
Armatures inférieures :
.
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, alors :
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Dans le cas où vous sélectionneriez la norme béton pour laquelle il est possible d'effectuer les calculs en
fonction de l'état limite de service, la boîte de dialogue Ferraillage contient un onglet supplémentaire ELS.
Sur cet onglet, les grandeurs suivantes peuvent être affichées (en fonction de la norme, certaines valeurs ne
sont pas accessibles) : largeur de la fissuration dans les deux directions, coefficient de rigidité (le coefficient
de rigidité global par lequel sont multiplié les déplacements élastiques), flèche u (les déplacements réels du
point de calcul de la dalle uR) ; l’algorithme des calculs des flèches des dalles BA est décrit ci-dessus.
Après avoir effectué les calculs du ferraillage théorique, vous pouvez passer au bureau DALLES BA –
FERRAILLAGE REEL. Les options disponibles dans la boîte de dialogue Ferraillage des plaques et
coques permettent de présenter les résultats des calculs de la section d’acier : présentation des zones du
ferraillage réel et la modification manuelle de ces résultats.
La boîte de dialogue Résultats comprend deux onglets : Flexion et Cartographies du ferraillage. L’écran
graphique peut afficher les cartographies du ferraillage, des flèches, de la fissuration et de la rigidité. La
partie inférieure de la boîte de dialogue regroupe les onglets servant à la sélection de la direction de
l’affichage des cartographies.
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La boîte de dialogue présentée ci-dessus se compose de trois parties principales:
•
définition des zones de ferraillage : automatique / manuelle (définition du mode de travail)
•
liste des solutions possibles
•
champs de présentation des zones de ferraillage réel pour la solution sélectionnée.
Définition des zones de ferraillage
Le logiciel permet de travailler en deux modes de définition des zones de ferraillage réel : automatique et
manuel.
Le mode automatique permet de générer les zones de ferraillage et, ensuite, de calculer pour elles le
ferraillage réel à partir des paramètres du ferraillage définis, les options de calcul et aussi à partir des
sections de ferraillage théorique calculées au préalable. Les zones de ferraillage sont définies à l'aide des
algorithmes optimisants. Après avoir terminé les calculs, vous pouvez sélectionner la solution de la liste des
solutions accessibles proposées par le logiciel.
Le but de l'optimisation des zones de ferraillage est de trouver la solution qui serait la résultante de quelques
facteurs. Pour le ferraillage par treillis soudés, les buts de l'optimisation sont :
•
nombre de découpages nécessaires pour obtenir les découpages appropriés
•
masse de treillis soudés
•
degré d'utilisation des treillis soudés.
Pour le ferraillage par barres, les paramètres suivants sont importants : la modularité des espacements, la
diminution de l'assortiment des barres utilisées ainsi que la masse de l'acier utilisé.
Le mode manuel permet à l'utilisateur de définir des zones personnalisées de ferraillage réel. Dans ce cas,
le logiciel sélectionne seulement les barres ou les treillis soudés respectifs (à partir des sections d'acier
théoriques, des paramètres du ferraillage et des options de calcul).
Après la sélection de la Définition des zones de ferraillage manuel et le passage sur l'écran graphique, le
pointeur change de forme (il apparaît en forme de croix), ce qui permet de saisir les zones.
La méthode de définition des zones de ferraillage est similaire à la définition des contours du rectangle. La
définition consiste à désigner la position de deux points. Le premier clic avec le bouton gauche de la souris
définit le premier angle et les contours du rectangle. Le deuxième clic définit l'angle opposé du rectangle.
Liste des solutions possibles
La liste des solutions possibles permet de sélectionner une des solutions possibles proposées par le logiciel.
Les solutions sont triées selon le facteur d'optimisation. Ce facteur est la moyenne pondérée des paramètres
optimisés. Il faut se rendre compte que les solutions qui facilitent les travaux de ferraillage sont préférées par
rapport à celles qui exigent l'utilisation minimale de l'acier.
Si vous avez sélectionné l'option de ferraillage par treillis soudés, la liste de solutions contient les données
suivantes : nombre et type de treillis soudés utilisés, pourcentage d'utilisation des treillis soudés ainsi que la
masse totale des treillis soudés avec les chutes.
Pour l'option du ferraillage par barres, la liste de solutions contient : estimatif de poids de chaque type de
barre et de poids total d'acier. Dans cet estimatif, la masse provenant des recouvrements exigées des barres
et du ferraillage structurel ne sont pas pris en compte.
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Définition manuelle des zones de ferraillage
Pour ajouter ‘manuellement’ une zone de ferraillage, il faut sélectionner la ligne du tableau marqué par le
symbole ‘*’, et ensuite, cliquer du bouton gauche de la souris dans le champ Coordonnées. Les
coordonnées peuvent être définies manuellement ou par la sélection graphique de la zone à l’écran.
Pour la zone sélectionnée, les coordonnées de l'angle bas gauche et haut droit sont affichées. La zone
sélectionnée est mise en surbrillance dans le tableau de valeurs du ferraillage et dans les fenêtres
graphiques qui présentent le logiciel de zones des armatures supérieures et inférieures. La zone active peut
être modifiée par l'utilisateur. Il est possible de définir manuellement les zones de ferraillage (par un clic sur
le bouton Ajouter) ) ; il est aussi possible de sélectionner la ligne marquée du symbole ‘*’ et de définir la
zone graphiquement à l’écran. Dans la partie inférieure de la boîte de dialogue, le bouton Supprimer
armatures est disponible ; il sert à supprimer la zone choisie.
Le tableau de la modification manuelle des zones de ferraillage diffère de celui de la modification
automatique et se compose de :
•
Nom de la zone - l’utilisateur peut seul affecter un nom à la zone générée
•
Zone de base - détermine si la zone sélectionnée est une zone principale ou subordonnée. L’utilisateur
peut sélectionner dans le champ déroulant seulement les zones qui ne sont pas des zones
subordonnées. Les barres de la zone subordonnée sont réparties symétriquement entre les barres de la
zone principale.
•
φ - le diamètre des barres
•
S - espacement des barres
•
Densification de la zone - l’option active uniquement pour les zones subordonnées. Si vous activez le
champ de sélection (le symbole √ apparaît), le champ successif n+ devient disponible ; le champ n+
détermine combien de barres de la zone subordonnée seront placés entre les barres de la zone
principale. Une zone principale peut posséder plusieurs zones subordonnées. La densification de la
zone principale est symétrique, alors après la sélection du nombre de barres pour la première zone
subordonnée, pour les zones successives le nombre de barres densifiantes est limité. L’utilisateur peut
modifier le diamètre des barres densifiantes, mais seulement si le nombre de barres n+ est différent de
zéro
•
At - aire de la section théorique (le champ est rempli par la couleur jaune, si la zone est inutile, parce
qu’une autre zone couvre entièrement cette région et assure la section d’acier requise)
•
As - différence entre la section d’acier théorique et réel
•
Ar - aire de la section réelle
•
Zone visible - si l’option est désactivée, la zone choisie ne sera pas affichée
•
Zone ajustée - cette option est utile, si la zone est située sur plus d’un panneau ou un panneau a une
forme atypique (p.ex. semi-circulaire). Si cette option est cochée, la zone est ajustée au panneau (la
zone ne dépassera pas le bord du panneau).
•
Panneau - si la zone couvre plus d’un panneau, il faut sélectionner auquel elle doit être affectée (pour
déterminer la direction du ferraillage, un ajustage éventuel de la zone, etc.)
Les options disponibles sur l’onglet Cartographies du ferraillage servent à présenter et à modifier les
cartographies du ferraillage, la flèche, la fissuration et la rigidité.
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La partie supérieure de la boîte de dialogue contient les icônes suivantes :
- après la sélection de cette icône, la cartographie affichée sera divisée en rectangles (dont les
dimensions sont définies dans les champs Pas de la grille). Pour le rectangle entier, le ferraillage maximal
est admis.
La zone Résultats pour EF regroupe les icônes suivantes :
- si cette icône est sélectionnée, une cartographie normale du ferraillage est affichée
- si cette icône est sélectionnée, les cartographies des flèches sont affichées
- si cette icône est sélectionnée, les cartographies de la fissuration de courte durée sont affichées
- si cette icône est sélectionnée, les cartographies de la fissuration de longue durée sont affichées
- si cette icône est sélectionnée, les cartographies de la rigidité sont affichées
Au-dessous, deux options permettant la sélection du ferraillage pour lequel les résultats de la zone Résultats
pour EF sont disponibles :
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•
•
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Pour le ferraillage théorique - si vous sélectionnez cette option, la cartographie sera présentée pour le
ferraillage théorique calculé
Pour le ferraillage réel après vérification - si cette option est choisie, la cartographie sera présentée
pour :
- le type de ferraillage réel choisi (sur la liste Liste des solutions possibles disponible sur l’onglet
Flexion) ; le type de ferraillage réel est marqué sur la liste par un astérisque et en gras
- le type de ferraillage vérifié ; pour vérifier le ferraillage réel choisi, il faut cliquer sur
.
La partie inférieure de la boîte de dialogue contient les options permettant de gérer la cartographie.
La première option sert à gérer la grille ; pour cela, vous disposez des options regroupées dans la zone Pas
de la grille. L’utilisateur peut déterminer le pas de la grille (dimensions des mailles) et décider si la grille doit
être visible (option grille dans la zone Visibilité). Lors de la génération automatique (disponible après un clic
sur le bouton Génération), il ne faut pas oublier que si l’on crée une grille dense (dont le pas est fin), les
zones seront petites (car elles seront mieux ajustées), mais plus nombreuses.
De plus, la zone Visibilité regroupe les champs de sélection qui permettent d’afficher à l’écran : les
cartographies, les valeurs, les descriptions et la direction principale du ferraillage.
est aussi disponible ;; un clic sur cette icône permet de saisir une valeur
Dans la zone Visibilité, l’icône
ou une description de la cartographie pour les points indiqués (ATTENTION : les options valeurs et/ou
description doivent être activées). Si vous cliquez encore une fois sur cette icône, les valeurs/descriptions de
la cartographie sont présentées pour tous les points.
Les options disponibles dans l’onglet Poinçonnement permettent l’analyse du poinçonnement dans les dalles
dû aux charges par forces concentrées et aux forces de réaction dans les appuis de la dalle.
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Les options de l’onglet Poinçonnement de la boîte de dialogue permettent de :
•
consulter et définir les points de vérification du poinçonnement
•
regrouper les points de vérification (homogénéisation de la géométrie)
•
affecter aux appuis (poteaux) des caractéristiques géométriques du chapiteau
•
consulter les résultats du calcul de poinçonnement.
Consultation et ajout du point utilisateur de vérification de poinçonnement
Si vous avez défini les appuis ponctuels dans la structure, ils sont automatiquement saisis sur la liste de
points et ils sont affichés avec la lettre S suivie du numéro d'ordre. Pour chaque type d'appui, vous pouvez
lire:
•
coordonnées dans le champ Position
•
numéro du nœud auquel l ‘appuis est affecté (dans le champ Numéro du nœud)
•
valeur maximale de réaction de l'appui dans le champ Force de poinçonnement maximale
•
géométrie de l'appui, à condition que celui-ci soit défini lors de la définition de l'appui dans la boîte de
dialogue Avancées.
Afin d'afficher les données sur le point de vérification donné, vous ne devez que sélectionner son nom
disponible dans la liste des points.
Sans tenir compte des appuis, vous pouvez définir des points de vérification utilisateur.
Afin de définir un nouveau point de vérification, il faut cliquer sur le bouton Nouveau dans le champ Point de
vérification. Chaque fois après cette opération, un nouveau point de vérification désigné par la lettre P et un
numéro d'ordre suivant, est ajouté à la liste. Après la sélection du point de vérification, les champs
permettant la définition de la position du point, de la géométrie de la charge et de la valeur de force de
poinçonnement, deviennent actifs. Ces valeurs sont enregistrées automatiquement (aucune opération
supplémentaire n'est exigée pour les confirmer).
Afin de supprimer le point de vérification ajouté, il faut le sélectionner et cliquer sur le bouton Supprimer. Il
n'est pas possible de supprimer les points qui sont des appuis définis dans la géométrie de la structure (avec
la lettre S).
Chapiteaux (poteaux)
Le logiciel permet de définir les chapiteaux au-dessus des appuis (poteaux) qui seront pris en compte lors du
calcul du poinçonnement. Afin de l'effectuer, il faut activer l'option Chapiteau (les champs avec les
dimensions sont alors accessibles) et définir les dimensions du chapiteau. Pour le chapiteau sur un appui
rectangulaire, ce sont: longueurs des côtés du chapiteau dans le point de contact avec la surface de la dalle
(lettres a et b) et la hauteur du chapiteau (lettre h). Pour les chapiteaux sur un appui circulaire, ce sont: le
diamètre du chapiteau d et sa hauteur h (dans le cas du chapiteau circulaire) ou les longueurs des côtés du
chapiteaux (lettres a et b) - dans le cas du chapiteau rectangulaire.
Dans le cas où l'appui appartient à un groupe, le chapiteau est attribuée à tous les éléments de ce groupe.
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Groupement des points
Les points de vérification supplémentaires ainsi que les appuis peuvent être groupés en vue d’une
modification plus facile de la géométrie. Les points peuvent être groupés par la sélection dans la liste des
noms et un clic sur le bouton > ; il est également possible de grouper automatiquement tous les appuis : à
cet effet, vous devez cliquer sur le bouton >>.
Les points de vérification peuvent être groupés s'ils possèdent le même type de géométrie. Dans le cas des
appuis, la compatibilité des dimensions de l'appui est exigée. Si les conditions de la compatibilité des
dimensions de l'appui ne sont pas remplies, les points de vérification ou les appuis qui ne sont pas
compatibles avec le premier élément de la liste seront supprimés lors de la validation du groupe.
Si vous groupez des points à dimensions différentes, les valeurs des dimensions sont prises selon le premier
point défini dans le groupe. L'ajout d'un nouveau point à un groupe provoque le changement automatique de
ses valeurs contre celles conformes aux dimensions du groupe. Le groupage des appuis ayant les
chapiteaux à dimensions différentes se fait selon les mêmes principes.
Après la définition du groupe, toute modification d'un composant du groupe concerne le groupe entier et est
effectuée de suite.
Présentation des résultats de calculs
Dans le tableau contenant les résultats de l'analyse du poinçonnement pour chaque point de vérification,
vous pouvez trouver les valeurs suivantes:
•
force de poinçonnement admissible calculée par le logiciel selon la norme
•
effort dimensionnant total, calcul défini dans le champ Force de poinçonnement maximale pour les
points de vérification supplémentaires ou lu à partir des résultats de calcul MEF pour les appuis
•
périmètre critique calculé selon les prescriptions de la norme
•
ferraillage composé de :
− étendue du ferraillage à partir du centre du poteau dans les deux directions perpendiculaires L1 et
L2
− périmètre de la zone de ferraillage (si nécessaire)
− section d'acier totale
− nombre et diamètre des barres calculés à partir de la section d'acier totale et des paramètres
définissants les options de poinçonnement
•
coefficient de sécurité étant le rapport entre la force de poinçonnement maximale et la force de
poinçonnement admissible.
Les résultats de l'analyse du poinçonnement pour les points successifs sont présentés en différentes
couleurs, correspondant au résultat de calcul :
•
en bleu pour les points qui satisfont aux conditions de poinçonnement et n'exigent pas de ferraillage
•
en vert pour les points qui satisfont aux conditions de poinçonnement et exigent le ferraillage
•
en rouge pour les points qui ne satisfont pas de conditions de poinçonnement, même s’il sont ferraillés.
Le périmètre critique est représenté en mode graphique sur le bureau DALLES – Poinçonnement sous la
forme d’une ligne verte. La portée des armatures de poinçonnement est représentée en mode graphique sur
le plan d’exécution de la dalle (coffrage).
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Dans la boîte de dialogue ci-dessus, les options auxiliaires sont disponibles ; cela dépend de la norme de
dimensionnement des structures BA sélectionnée.
Norme ACI
Après la sélection de cette norme, l'option Type est disponible. Cette option définit la position pour chaque
appui : à l'intérieur de la dalle, au bord de la dalle ou au coin de la dalle. Le type d'appui est utilisé lors du
calcul de la force de poinçonnement admissible [ACI 318-99 11.12.2.2].
Norme EC2
Après la sélection de cette norme, l'option b est disponible. Cette option définit la position pour chaque appui
: à l'intérieur de la dalle, au bord de la dalle ou au coin de la dalle. Le type d'appui est utilisé lors du calcul de
la force de poinçonnement admissible [ENV 1992-1-1 EC2 4.3.4.3].
Une fois les calculs du ferraillage de la dalle terminés, vous pouvez présenter les résultats sous forme de
note de calcul (commande Note de calcul dans le menu Résultats). Robot affiche alors le traitement de texte
intégré dans lequel vous pouvez consulter les données de la poutre étudiée et les résultats des calculs et du
dimensionnement.
,
Après la sélection de la commande Plan d’exécution (menu Résultats) ou après un clic sur l’icône
Robot passe au bureau PLANS D’EXECUTION et affiche le plan d’exécution de la dalle calculée et
dimensionnée. Le plan d’exécution de la poutre sera présenté à l’écran sous la forme correspondant aux
paramètres du dessin adoptés (voir le chapitre 6.2.5).
6.5.1.
Méthode « analytique »
La méthode de calcul de la section d’acier pour le ferraillage des plaques et des coques utilisée dans Robot,
dite analytique, est basée sur la conception présentée dans l’article [A.Capra, J-F. Maury – « Calcul
automatique du ferraillage optimal des plaques et coques en béton armé », Annales de l’Institut Technique
du Bâtiment et des Travaux Publics, N°367, Décembre 1978].
Méthode de calcul
La procédure des calculs est fondée sur le principe de base selon lequel, si l’on connaît les valeurs des
ferraillages Ax, Ay correspondant aux deux directions perpendiculaires x et y, on peut prendre un ferraillage
« équivalent » dans une direction quelconque n suivant la formule :
où α = ∠( x, n)
Comme les valeurs des forces sectionnelles (moments et efforts de membrane) Mn, Nn peuvent être
obtenues suivant les formules :
la condition du ferraillage « correct » (un ferraillage capable de transférer les efforts pour une section
quelconque désignée) peut être formulée comme l’inéquation suivante :
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où la fonction Φ ( M n , N n ) signifie la valeur du ferraillage nécessaire pour transférer les efforts calculés dans
la direction n - Mn, Nn.
L’inéquation :
détermine sur le plan (Ax, Ay) la zone des valeurs admissibles du ferraillage Ax, Ay (demi-plan). Après le
calcul de cette zone pour une sélection de directions suffisamment denses "η" on obtient le domaine des
valeurs admissibles Ax, Ay (le logiciel effectue le contrôle tous les 10°).
Le ferraillage pris par le logiciel est le ferraillage minimal, c’est-à-dire que la somme des aires Ax+Ay est
minimale.
Dans le cas où le type de structure ou la sélection des options de calcul peuvent entraîner la réduction du
jeu des efforts internes, la définition du ferraillage se fait à partir :
•
des moments Mn – la structure de type plaque ou l’option flexion simple dans la structure de type coque
•
des efforts des membrane Nn – la structure en contrainte plane ou l’option compression/traction dans la
structure de type coque
•
du jeu de forces complet Mn, Nn – l’option flexion + compression traction dans la structure de type
coque.
L’attention est attirée sur le fait que dans le cas où l’on calcule le ferraillage dans une direction, la méthode
analytique se limite à calculer le ferraillage uniquement sur la direction du ferraillage principale sans division
en ‘n’ directions. Cela signifie que le plaque est dimensionnée uniquement pour le jeu de forces Mxx et Nxx.
6.5.2.
Méthode de Wood et Armer
La conception du calcul des moments équivalents a été formulée par Wood et Armer (l’appendice de la
norme européenne [ENV 1992-1-1 EC2 Design of Concrete Structures – Appendix 2, point
A.2.8 Reinforcement in Slabs]). Pour les détails, conf. [R.H.Wood – « The reinforcement of slabs in
accordance with a pre-determined field of moments », Concrete, February 1968, August 1968
(correspondence)].
Méthode de calcul
Dans le cas de la définition du ferraillage pour la structure de type plaque ou la sélection de l’option de
dimensionnement du panneau en flexion simple dans la structure de type coque, le logiciel calcule les
moments dimensionnants conformément à la méthode proposée par Wood et Armer (les formules sont
données ci-après).
Pour la direction x sélectionnée (et pour la direction normale correspondante y), les moments
dimensionnants M* sont calculés : « inférieurs » (les moments positifs provoquant la traction principale dans
la partie inférieure) et « supérieurs » (les moments négatifs provoquant les tractions dans la partie
supérieure). La méthode générale est la suivante.
Calcul des moments «inférieurs» Mxd*, Myd*:
Mxd* = Mx + |Mxy|
Myd* = My + |Mxy|
Pourtant, si Mx < -|Mxy| (c’est-à-dire que Mxd* calculé < 0)
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page : 387
Mxd* = 0
Myd* = My + |Mxy2/Mx|.
Il en est de même quand My < -|Mxy| (c’est-à-dire que Myd* calculé < 0) (*)
(*)
Mxd* = Mx + |Mxy2/My|
(*)
Myd* = 0
Si parmi les moments Mxd*, Myd* obtenus, un moment quelconque est négatif, il faut prendre la valeur nulle
(les moments dimensionnants pour la traction des fibres supérieures sont calculés plus loin).
Calcul des moments «supérieurs» Mxg*, Myg*:
Mxg* = Mx - |Mxy|
Myg* = My - |Mxy|
(*)
Si Mx > |Mxy| (c’est-à-dire que Mxg* calculé > 0)
(*)
Mxg* = 0
(*)
Myg* = My - |Mxy2/Mx|
Il en est de même quand My > |Mxy| (c’est-à-dire que Myg* calculé > 0)
Mxg* = Mx - |Mxy2/My|
Myg* = 0.
Si parmi les moments Mxg*, Myg* obtenus, un moment quelconque est positif, il faut prendre la valeur nulle
(ces moments dimensionneraient les armatures inférieures, ce qui est déjà assuré par les moments
« inférieurs » Mxd*, Myd* calculés préalablement)
Analogiquement, pour les structures en contrainte plane ou si l’option de dimensionnement du panneau en
compression/traction est sélectionnée, dans la structure de type coque le logiciel calcule les efforts
dimensionnants sont calculés suivant les formules ci-dessous.
Pour la direction x sélectionnée (et pour la direction normale correspondante y), les moments
dimensionnants M* sont calculés : « inférieurs » (les moments positifs provoquant la traction principale dans
la partie inférieure) et « supérieurs » (les moments négatifs provoquant les tractions dans la partie
supérieure). La méthode générale est la suivante
Calculs des forces « de traction » Nxr*, Nyr*:
Nxr* = Nx + |Nxy|
Nyr* = Ny + |Nxy|
Pourtant, si Nx < -|Nxy| (c’est-à-dire que Nxd* calculé < 0)
Nxr* = 0
Nyr* = Ny + |Nxy*Nxy/Nx|.
(*)
De même, si Ny < -|Nxy| (c’est-à-dire que Nyr* calculé < 0)
Nxr* = Nx + |Nxy*Nxy/Ny| (*)
Nyr* = 0 (*)
Si parmi les forces Nxr*, Nyr* obtenues, une force quelconque est négative, il faut prendre la valeur nulle (les
forces dimensionnants la section par compression des armatures sont calculés plus loin).
Calculs des forces « de compression » Nxs*, Nys*:
Nxs* = Nx - |Nxy|
Nys* = Ny - |Nxy|
Pourtant, si Nx > |Nxy| (c’est-à-dire que Nxs* calculé > 0) (*)
Nxs* = 0 (*)
Nys* = Ny - |Nxy*Nxy/Nx| (*)
De même, si Ny > |Nxy| (c’est-à-dire que Nys* calculé > 0)
Nxs* = Nx - |Nxy*Nxy/Ny|
Nys* = 0.
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Si parmi les forces Nxs*, Nys* obtenus, une force quelconque est positive, il faut prendre la valeur nulle (ces
forces dimensionnaient la section par la traction des armatures, ce qui est déjà assuré par les forces « de
traction » Nxr*, Nyr*calculés préalablement)
6.5.3.
Méthode NEN
La méthode de dimensionnement suivant les moments équivalents donnés est la méthode réglementaire de
la norme hollandaise NEN 6720 (p. 7.3.2).
Dans le cas de la définition du ferraillage pour la structure de type plaque ou la sélection de l’option de
dimensionnement du panneau en flexion simple dans la structure de type coque, le logiciel calcule les
moments dimensionnants conformément à la méthode proposée par NEN (les formules sont données ciaprès).
Méthode de calcul
L’algorithme est une simplification suivante de l’algorithme de Wood et Armer.
Calcul des moments «inférieurs» Mxd*, Myd*:
Mxd* = Mx + |Mxy|
Myd* = My + |Mxy|
Calcul des moments «supérieurs» Mxg*, Myg*:
Mxg* = Mx - |Mxy|
Myg* = My - |Mxy|
Analogiquement, pour les structures en contrainte plane ou si l’option de dimensionnement du panneau en
compression/traction est sélectionnée, dans la structure de type coque le logiciel calcule les efforts
dimensionnants sont calculés suivant les formules ci-dessous
Calculs des forces « de traction » Nxr*, Nyr*:
Nxr* = Nx + |Nxy|
Nyr* = Ny + |Nxy|
Calculs des forces « de compression » Nxs*, Nys*:
Nxs* = Nx - |Nxy|
Nys* = Ny - |Nxy|
Pour un cas d’état de contrainte complexe (les coques avec l’option de dimensionnement flexion +
compression/traction activée) dans lequel agissent simultanément les moments fléchissants (Mxx, Mxy, Myy)
et les efforts de membrane (Nxx Nxy, Nyy), aucun algorithme simplifié n’a pas été élaboré. Mais il arrive
souvent que les coques modélisées travaillent en tant que plaques (les efforts de membranes ne pas
importants), c’est pourquoi, on a laissé la possibilité d’effectuer les calculs des moments Mxd*, Myd* suivant la
méthode décrite, et sur ces moments dimensionnants, le logiciel applique les forces longitudinales Nxx, Nyy.
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6.5.4.
page : 389
Etat de contraintes complexe
Les méthodes simplifiées utilisées dans le logiciel Robot permettent d’accélérer les calculs dans le cas de
l’état de flexion simple (plaques fléchies) ou de membrane (contrainte plane compression/traction). Pour les
états complexes (coques) dans lesquels, en plus, les efforts de membrane (Nx Nxy, Ny) sont présents,
aucun algorithme simplifié n’a pas été développé. Il semble que la seule solution admissible est d’utiliser
l’approche « analytique ».
Pourtant, comme très souvent les plaques modélisées travaillent comme plaques (quand les efforts de
membrane sont peu importants), il est possible de calculer les moments suivant une méthode simplifiée
sélectionnée, les forces longitudinales Nx, Ny. seront alors ajoutées aux moments en question.
Il faut souligner que cette procédure est justifiée seulement pour les efforts de membrane peu importants,
seul l’utilisateur est responsable des effets de son utilisation.
6.5.5.
Comparaison des méthodes
Dans les tests effectués, en ce qui concerne les résultats pour le ferraillage, les différences entre la méthode
analytique et les méthodes simplifiées sont inférieures à 5% de la section d’acier (les méthodes simplifiées
donnent le ferraillage maximal un peu plus important).
Dans le logiciel Robot, la méthode analytique est une méthode de calcul de ferraillage la plus compliquée du
point de vue des calculs. La durée des calculs suivant la méthode analytique (excepté les calculs des
plaques ferraillées dans une direction) en comparaison aux méthodes Wood&Armer ou NEN peut augmenter
de façon importante (en fonction de la structure, la durée peut augmenter de 100% jusqu’à 500%).
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page : 391
7. CATALOGUES DE PROFILES POUR LES BARRES
Dans Robot, vous pouvez utiliser plusieurs bases de profilés. Toutes les données relatives à la géométrie
des profilés sont enregistrées dans les bases de profilés standard. Vous pouvez y accéder après la saisie
du nom de la base de profilés appropriée. Vous pouvez aussi définir un catalogue de profilés utilisateur
dans lequel vous pouvez stocker, par exemple, les profilés le plus souvent utilisés.
Après la sélection de la commande Base de profilés disponible dans le menu Outils de Robot ou après un
après avoir activé la barre d’outils Outils, le logiciel affiche la fenêtre de la
clic sur l’icône
visionneuse représentée sur la figure ci-dessous ; dans cette fenêtre vous pouvez consulter les
informations sur les profilés standard et effectuer des opérations sur les catalogues des profilés.
La fenêtre de la visionneuse des bases de profilés est divisée en trois parties :
•
vue de la section du profilé sélectionné ; dans cette partie de la visionneuse les symboles de base et
les dimensions du profilé sont représentés
•
boîte de dialogue dans laquelle la liste des valeurs des caractéristiques de base est affichée pour le
profilé sélectionné (aire de la section, moments d’inertie, coefficients de résistance etc.)
•
tableau dans lequel les données sur les profilés sont affichées.
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Après l’ouverture de la visionneuse des catalogues de profilés, le tableau disponible dans la partie
inférieure de la fenêtre de la visionneuse affiche tous les profilés enregistrés dans la base de profilés
sélectionnée.
Pour chaque profilé, les caractéristiques suivantes sont affichées :
•
nom du profilé
•
dimensions de base du profilé (dim1, dim2, dim3) - la colonne dim1 contient toujours des données, en
fonction du type de profilé. La deuxième et la troisième colonne affichent soit les valeurs
correspondantes soit des zéros
•
type de forme du profilé
•
toutes les dimensions disponibles et toutes les caractéristiques géométriques de la section (les
dimensions d_1, d_2, ... et les angles a_1, a_2 sont des paramètres géométriques auxiliaires de la
section, les dimensions P1_L, P1_T, P2_L, P2_T, P3_L, P3_T, P4_L, P4_T sont des dimensions des
profilés en croix)
•
symbole du profilé - contient la description complète de la géométrie du profilé quand il est non
standard.
Les quatre dernières colonnes du tableau affichent les informations suivantes :
•
à parois minces - si la case est cochée, le profilé correspondant est un profilé à parois minces
•
matériaux - la case cochée signifie que le matériau a été défini avec le profilé
•
description des matériaux - contient la description complète des matériaux utilisés dans la section
•
points - contient la description des points caractéristiques du profilé.
Grâce à la visionneuse des bases de profilés, vous pouvez effectuer les actions suivantes :
•
afficher les dimensions et les caractéristiques des profilés enregistrés dans la base de profilés
sélectionnée
•
ouvrir un nouveau catalogue de profilés, pour cela, sélectionnez dans le menu Fichier de la
visionneuse la commande Ouvrir catalogue
•
déclarer un nouveau catalogue de profilés
•
copier des profilés d’un catalogue vers un autre
•
définir les unités utilisées pour la présentation des caractéristiques du catalogue
De plus, le logiciel Robot dispose d’un module servant à créer des profilés utilisateur et à calculer leurs
caractéristiques géométriques et mécaniques.
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8. MODULE SECTIONS
Le module sections est disponible après la sélection du bureau SECTIONS : DEFINITION
accès direct à partir de l’écran d’accueil de Robot.
ou par un
Les fonctionnalités de base du module Définition des sections sont les suivantes :
•
définition graphique de la section transversale de la barre
•
calcul des propriétés géométriques et des propriétés pondérées de la section (aire de section,
moments d’inertie, position du centre de gravité etc.)
•
enregistrement de la section et des valeurs de ses caractéristiques dans le catalogue de profilés
utilisateur
Vous pouvez définir les sections suivantes :
•
section pleine
•
section à parois minces
Vous pouvez définir les sections pleines suivantes :
•
sections avec des trous
•
sections homogènes ou mixtes
•
sections à bords droits ou arrondis
•
sections importées d’une base de données et modifiées dans le module Définition des sections.
Pour définir le profilé, il faut effectuer les actions suivantes :
1.
2.
3.
4.
définir graphiquement la géométrie de la section transversale
définir les caractéristiques physiques et les constantes relatives au matériau
effectuer les calculs
enregistrer le profilé dans la base de profilés.
Pour définir les contours d'une section pleine ou la géométrie d'une section à paroi mince, vous pouvez
utiliser les options suivantes : polygone, rectangle et cercle.. Pour modifier la position du contour, vous
pouvez utiliser les options d’édition suivantes : Translation, Rotation, Miroir et Homothétie. Pour modifier
la section définie, vous pouvez utiliser deux options : Normaliser contours superposés et Modifier points
disponibles dans le menu Contour.
Vous pouvez ouvrir la définition d’un profilé enregistré dans la base de profilés standards et, ensuite, le
modifier dans le module Définition des sections et l’enregistrer dans la base de profilés. Pour cela, vous
pouvez utiliser les commandes Importer à partir d’un catalogue et Enregistrer dans un catalogue.
Vous pouvez définir les profilés avec trous, vous pouvez aussi affecter différentes caractéristiques
physiques aux contours spécifiques du profilé étudié. Pour cela, vous pouvez utiliser l’option
Caractéristiques accessible dans le menu Contours.
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page : 395
Après la sélection de la commande Résultats disponible dans le menu Résultats, sous-menu
Caractéristiques géométriques, les caractéristiques géométriques du profilé définies sont calculées.
Après les calculs, la boîte de dialogue Résultats est affichée, dans cette boîte de dialogue les résultats
des calculs du profilé seront présentés. Dans la fenêtre graphique, la position du repère central et du
repère principal sont affichées.
Pour une section pleine, les valeurs géométriques et pondérées suivantes sont calculées :
•
aire de la surface de la section (AX) et l’aire de la section pondérée (AX*)
•
périmètre du profilé
•
position du centre de gravité dans le repère global
•
angles principaux - angles d’inclinaison du premier axe du repère principal par rapport au repère
global
•
moments d’inertie calculés dans le repère central, principal et arbitraire (IY, IZ, IYZ)
•
rayons d’inertie (iY, iZ)
•
facteurs de résistance au cisaillement (WY, WZ)
•
facteurs de résistance à la flexion (Wely, Welz)
•
facteurs de résistance plastique (WplY, WplZ)
•
moments statiques (dans un repère quelconque) (SY, SZ)
•
moment d’inertie à la torsion (seulement la valeur géométrique) (IX)
•
distances entre les fibres extrêmes et les axes principaux et centraux
•
coefficient de rigidité en cisaillement (aire réduite de la section en cisaillement utilisée pour le calcul
des contraintes tangentes extrêmes dans la barre) (AY, AZ).
Les facteurs de résistance plastique par rapport aux axes du profilé globaux sont calculés à l’aide des
formules ci-dessous :
Le moment fléchissant par rapport à l’axe y ou z qui entraîne la plastification totale de la section est le
produit de la valeur du facteur de résistance plastique par rapport à l’axe y ou z et de la valeur de la limite
de plasticité.
sont des aires de surface identiques qui sont créées à la suite de la division par un
axe neutre parallèle à l’axe y.
Le logiciel affiche alors la boîte de dialogue Résultats dans laquelle les résultats des calculs des
caractéristiques de la section pleine seront présentés.
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Pour les sections à parois minces, le logiciel calcule les grandeurs suivantes et les affiche sous forme
graphique et/ou numérique :
•
aire de surface de la section transversale AX
•
position du centre de gravité (Y0, Z0) dans le repère global utilisateur
•
angle principal (Alpha) - angle d’inclinaison du premier axe par rapport au sens positif de l’axe global
Y
•
moments d’inertie et de déviation calculés par rapport aux axes du repère global de l’utilisateur (IY, IZ,
IYZ) et par rapport aux axes centraux principaux (Iy, Iz)
•
moment d’inertie sectoriel
•
distances entre les fibres extrêmes du profilé et les axes principaux et centraux
•
position du centre de flexion ( Yc, Zc ) dans le repère global
•
poids pour l’unité de longueur de la barre (p.un.).
I ω , I ωy , I ωz
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Lors des calculs des grandeurs caractéristiques de la géométrie des sections à parois minces, le logiciel
utilise la méthode basée sur le principe de la réduction de la section transversale à la ligne moyenne de la
section ; à chaque point sa masse est appliquée : m(s)= ρ(s) δ(s)=1*δ(s), où δ(s) est l’épaisseur de la
paroi de la section et s est la coordonnée sectorielle sur la ligne moyenne. La section transversale à
parois minces est considérée comme un objet à une dimension (longueur), elle est divisée en un nombre
fini quelconque de segments et/ou arcs.
Après avoir défini le profilé, vous pouvez l’enregistrer dans la base de profilés (la base de l'utilisateur).
L'option est accessible par :
•
le menu Fichier, sous-menu Enregistrer dans un catalogue
•
un clic sur l'icône
dans la barre d'outils.
Après la sélection de cette option, la boîte de dialogue présentée sur la figure ci-dessous s’affiche :
Afin d'enregistrer le profilé dans la base, il faut :
•
saisir le nom du profilé : quatre caractères au maximum (Attention : utilisation des chiffres est
interdite)
•
saisir les dimensions qui caractérisent le profilé (nombres réels définissant les informations sur le
profilé) :
= dans le cas de la saisie d'une seule dimension, il faut donner Dimension 1
= dans le cas de la saisie de deux dimensions, il faut donner : Dimension 1 et
Dimension 3.
L'option Type de profilé permet de définir la nature/le type de profilé; elle est utilisée lors du
dimensionnement de la structure.
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Les unités indiquées dans la partie inférieure de la boîte de dialogue concernent le type de profilé (elles
sont données en unités courantes des dimensions de la section).
Si, après avoir calculé les caractéristiques géométriques de la section, vous sélectionnez la commande
Note de calcul disponible dans le menu Résultats/Caractéristiques géométriques, la note de calcul sera
ouverte dans le traitement de texte intégré du logiciel Robot ; la note de calcul présentera les données et
les résultats des calculs des caractéristiques géométriques du profilé.
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9. IMPRESSIONS
La création de la documentation pour le projet étudié est une étape très importante lors du travail et c’est
pourquoi le logiciel Robot vous offre de nombreuses possibilités pour configurer la documentation afin
qu’elle réponde à vos besoins.
9.1. Notes de calcul
Le logiciel Robot vous propose un vaste jeu de modèles de note qui seront utilisés après l’installation du
logiciel (rapport d’installation) et pour générer les notes de calcul pour les structures étudiées après le
calcul ou le dimensionnement.
Les notes de calcul regroupent toutes les informations saisies par l’utilisateur, les résultats des calculs
ainsi que les résultats du dimensionnement (valeurs des efforts internes, éléments de ferraillage pour le
dimensionnement des structures en béton armé, paramètres de l’assemblage pour la vérification des
assemblages etc.).
Les paramètres de l’impression sont définis dans la boîte de dialogue Mise en page décrite dans le
chapitre 9.3.
9.2. Composition de l’impression
Vous pouvez imprimer le contenu d’éditeur graphique quelconque en utilisant la commande Imprimer
accessible dans le menu Fichier ; cette commande n’imprime cependant que le contenu de l’éditeur
graphique actif.
Le logiciel Robot vous donne également la possibilité de composer librement vos impressions ; pour cela,
vous devez utiliser une des options suivantes :
•
sélection de la commande Composer impression disponible dans le menu Fichier.
•
clic sur l’icône Composer impression
Après la sélection de cette commande, le logiciel affiche la boîte de dialogue représentée sur la figure cidessous.
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page : 401
Grâce aux options disponibles dans la boîte de dialogue Composition de l’impression, vous pouvez :
•
enregistrer format *.doc et ouvrir le fichier à l’aide de MS Word ©
•
enregistrer format *.sxw et ouvrir le fichier à l’aide de OpenOffice.org
•
enregistrer au format *.html et ouvrir une visionneuse
•
saisir les documents à partir des autres programmes au format *.rtf
•
désactiver les pages de l’impression (cela permet de modifier l’impression sans devoir supprimer
l’élément de l’impression de la composition)
•
commander l’impression des pages spécifiques
•
affecter aux éléments successifs de l’impression de différents modèles de mise en page
•
répéter (en option) les en-têtes du tableau, s’il est divisé en plusieurs pages
•
prendre en compte (en option) dans la numérotation et dans le sommaire les contenues des pages
exclues de l’impression.
Dans cette boîte de dialogue, les éléments que vous avez créés en vue d’une impression future peuvent
être utilisés pour composer une impression.
A la différence de la commande Imprimer standard qui n’imprime que le contenu de la fenêtre active
(éditeur graphique, tableau etc.), une telle impression regroupe tous les éléments que vous avez
sélectionnés.
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La boîte de dialogue Composition de l’impression – Assistant comprend donc quatre onglets :
•
Standard - modèles standards contenant les données de base à propos de la structure (modèle de la
structure, informations sur les nœuds et sur les barres formant la structure, charges appliquées), les
résultats obtenus lors de l’analyse de la structure (réactions d’appuis, déplacements, les efforts
internes, contraintes, valeurs propres pour l’analyse dynamique) et les informations concernant le
dimensionnement et la vérification des éléments de la structure acier (barres et assemblages).
•
Captures d’écran - enregistrement du contenu des fenêtres d’édition capturé par l’utilisateur ; vous
pouvez effectuer une capture d’écran quelconque après la sélection de la commande Capturer écran
, le logiciel affichera alors une petite boîte
accessible dans le menu Fichier ou un clic sur l’icône
de dialogue représentée sur la figure ci-dessous. Après un clic sur le bouton OK, le contenu de la
fenêtre active est enregistré sous le nom donné dans le panneau gauche (onglet Captures d’écran).
Au fur et à mesure de l’exploitation de vos résultats, vous effectuez une capture d'écran d'un tableau,
d'un diagramme avec tous les filtres pouvant être appliqués dessus, la capture d'écran est stockée
provisoirement pour utilisation ultérieure dans la composition d'impression.
ATTENTION : vous pouvez capturer le contenu d’un tableau quelconque à condition que dans le tableau,
l’onglet Edition ne soit pas sélectionné.
Dans la zone Mise à jour de la capture d’écran, deux options sont disponibles:
∗
Vue mise à jour lors de l’impression – si vous sélectionnez cette option, la capture d’écran sera
mise à jour dans la documentation après chaque modification de la structure; cette vue est
générée avant chaque impression ou aperçu avant impression et contient la géométrie
actuelle et les résultats du projet
∗
Vue courante (JPG) - si vous sélectionnez cette option, la capture d’écran ne sera qu’une
image (au format *.jpg) insérée dans la documentation et ne sera pas mise à jour après les
modifications dans le modèle de la structure; cette vue contient les données et les résultats, p.
ex. les diagrammes et les cartographies sauvés au moment de l’enregistrement de la capture
d’écran ; si le modèle de la structure est modifié, la vue peut devenir non actuelle (l’avantage
de la capture d’écran comme image au format JPG est que elle est enregistrée une fois et
n’est pas générée de nouveau au moment de l’impression ou de l’aperçu avant impression, ce
qui est important lors de l’analyse des résultats de grandes structures).
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page : 403
Les captures d’écran peuvent être utilisées dans les impressions générées pour la structure
étudiée.
L’option Structure entière dans la zone Mise à jour de la capture d’écran détermine si dans le cas
de la vue de la structure entière, la vue doit être mise à jour, si depuis la préparation de l’impression
des modifications dans le modèle de la structure ont été effectuées (l’ajout des barres, panneaux ou
autres objets). Dans le cas des captures d’écran contenant une certaine sélection des objets, celleci est toujours gardée sur la vue capturée.
Si l’option Structure entière est activée, dans la documentation préparée à l’aide de l’option
Composer impression, le logiciel met à jour automatiquement la capture d’écran de la structure
entière.
Si l’option Structure entière est désactivée, les modifications effectuées dans le modèle de la
structure ne seront pas mises à jour dans l’impression préparée. Il faut souligner que les
modifications de la géométrie en ce qui concerne les éléments enregistrés dans la vue (p. ex. la
suppression des éléments), sont mises à jour sur la vue préparée.
•
Modèles - cet onglet vous permet d’accéder à des jeux (compositions) d’impressions utilisateur y
compris la modification de la configuration du jeu standard.
•
Edition simplifiée – dans cet onglet vous pouvez composer une simple impression contenant les
données et les résultats des calculs.
La partie inférieure de la boîte de dialogue regroupe les boutons dont la fonction est la suivante :
Mise en page
Aperçu
Imprimer
Fichier
Fermer
ouvre la boîte de dialogue Mise en page
affiche le document défini tel qu’il apparaîtra à l’impression
imprime le document composé défini
enregistre dans un fichier les composants de l’impression composée
définie
enregistre la note de calcul au format *.htm et lance une visionneuse
enregistre la note de calcul au format *.doc et lance le programme MS
Word © ; si, pendant l’enregistrement, l’avertissement du programme MS
Visual Basic s’affiche informant sur les macrocommandes inactives, il faut
sélectionner l’option Outils / Macro / Sécurité du menu MS Word ©, et
ensuite, changer le Niveau de sécurité en niveau inférieur (mais dans le
cas du Niveau de sécurité moyen, le programme MS Word © affiche la
boîte de dialogue informant sur la présence des macrocommandes dans
le document et il faut, à chaque ouverture du document, accepter leur
activation)
enregistre la note de calcul au format *.sxw et lance le programme
OpenOffice.org (ATTENTION : le programme OpenOffice.org doit être
installé sur votre disque dur)
ferme la boîte de dialogue Composition de l’impression
Si vous cliquez sur le bouton Aperçu, le logiciel affichera l’édition telle qu’elle sera imprimée. Dans la
partie supérieure de l’écran, le menu représenté sur la figure ci-dessous est disponible.
Deux options affichées dans ce menu méritent d’être discutées de façon plus détaillée car elles peuvent
être très utiles lors de la création des documents relatifs à la structure étudiée.
Après le lancement de l’aperçu, le pointeur de la souris passera au mode zoom (représenté par le
symbole ).
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Si vous cliquez sur le bouton
affiché dans le menu, le pointeur passe au mode de sélection/édition.
En ce mode de pointeur, un double clic sur un objet affiché dans l’aperçu de l’impression entraîne
l’ouverture de la fenêtre permettant d’éditer la vue de la structure ou le tableau.
Si vous effectuez des modifications (par exemple une barre de la structure est ajoutée), après un clic sur
le bouton Revenir à l’aperçu, la modification effectuée dans la vue de la structure ou dans le tableau sera
prise en compte automatiquement dans l’impression et dans son aperçu.
Pour revenir au mode zoom, cliquez sur le bouton
affiché dans le menu de l’aperçu de l’impression.
A la fin du menu, les boutons Exact/Simplifié sont disponibles. Ces boutons permettent de sélectionner
le mode d'activation de l'aperçu des éléments choisis de l'impression composée. La sélection du mode
simplifié réduit la durée du lancement de l'aperçu avant impression. L'édition simplifiée ne présente que la
répartition des éléments de l'impression sur la page - p. ex les tableaux ne contiendront pas de résultats
de calculs.
L'aperçu avant impression sera toujours présenté en mode sélectionné par l'utilisateur sur la barre d'outils
présentée sur la figure ci-dessus.
9.2.1.
Standard
L’onglet Standard de la boîte de dialogue Composition de l’impression est divisé en deux panneaux
(gauche et droit). Dans le panneau de gauche, le logiciel affiche tous les objets préparés pour l’impression
(le contenu de ce panneau dépend de l’onglet sélectionné, veuillez vous référer à la description cidessous) ; le panneau de droite affiche tous les composants que vous avez sélectionné dans le panneau
de gauche et qui seront imprimés. La composition de l’impression s’effectue par le transfert des objets
affichés dans le panneau de gauche vers le panneau de droite, pour le faire, vous pouvez utiliser les
boutons Tout et Ajouter. Un clic sur le bouton Tout transfère le contenu du panneau de gauche dans le
panneau de droite ; un clic sur le bouton Ajouter ajoute à l’impression seulement l’élément mis en
surbrillance dans le panneau de gauche.
Dans la partie centrale de cette boîte de dialogue, au-dessous des boutons Tout et Ajouter, le bouton
Standard est affiché. Si vous avez composé une impression (sa forme et sa disposition), vous pouvez
l’enregistrer comme modèle afin de ne pas répéter la création d’une telle disposition lors d’une
composition ultérieure. Pour cela, cliquez sur le bouton Standard, tous les éléments de l’édition affichés
dans le panneau droit seront transférés dans le panneau gauche de l’onglet Standard.
Dans la partie centrale de la boîte de dialogue, le bouton Insérer à partir du fichier est disponible. Un
clic sur ce bouton permet de charger un fichier quelconque dans l’impression composée. Il est possible de
charger les fichiers au format *.rtf.
ATTENTION : Si vous vous définissez vos éléments de l’impression standard, (c’est-à-dire que si vous
cliquez sur le bouton Standard pour copier les éléments du panneau droit vers le
panneau gauche de l’onglet Standard), la disposition standard des éléments de
l’impression proposée par défaut par le logiciel dans le panneau gauche de l’onglet
Standard sera écrasée. Le rétablissement de la disposition standard des composants ne
sera pas possible.
Au-dessus du panneau droit, un groupe d’icônes est disponible, leur fonction est la suivante :
-
supprime du panneau droit tous les éléments de l’impression composée définis jusqu'à ce
moment
supprime du panneau droit les éléments sélectionnés de l’impression composée définis
jusqu'à ce moment
déplace l’élément sélectionné d’une position vers le haut de la liste des composants de
l’impression composée
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-
-
-
-
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déplace l’élément sélectionné d’une position vers le bas de la liste des composants de
l’impression composée
inclut l’élément sélectionné dans liste de l’impression ; l’état de l’impression de l’élément
donné de la liste est affiché à la fin de la ligne de l’élément à imprimer : si le symbole est
absent, l’élément est inclus dans l’impression, le symbole
signifie qu’il en est exclu ; les
nouveaux éléments de l’impression sont ajoutés par défaut comme actifs
exclut l’élément sélectionné de la liste de l’impression ; l’état de l’impression de l’élément
donné de la liste est affiché à la fin de la ligne de l’élément à imprimer : si le symbole est
absent, l’élément est inclus dans l’impression, le symbole
signifie qu’il en est exclu .
Une autre application de cette option permet d’obtenir une numérotation discontinue de
l’impression ; pour cela, il faut ouvrir les éléments de l’impression (p. ex. les pages vides),
et ensuite, les exclure de l’impression quand l’option Prendre en compte les pages non
imprimées dans la numérotation et table des matières disponible dans la boîte de dialogue
Mise en page (onglet Page) est activée.
lance l'aperçu des éléments sélectionnés de l'impression composée en mode simplifié. La
sélection du mode simplifié réduit la durée du lancement de l'aperçu avant impression
(ATTENTION : l'édition simplifiée ne présente que la répartition des éléments de
l'impression sur la page - p. ex les tableaux ne contiendront pas de résultats de calculs)
imprime les éléments sélectionnés de l’édition composée (si aucun élément n’a été
sélectionné dans le panneau droit, le logiciel imprimera l’édition entière).
),
Si la case Insérer saut de page est cochée (elle est symbolisée par une ligne en tiret rouge
l’objet ajouté au panneau droit sera imprimé sur une nouvelle page. Le saut de page peut être également
inséré à partir du menu contextuel représenté sur la figure ci-dessous (le menu contextuel est affiché
après un clic sur le bouton droit de la souris quand le pointeur est positionné sur le panneau de droite de
la boîte de dialogue. De plus, le menu contextuel contient d’autres commandes dont la fonction est la
suivante :
Insérer page vide
ajoute une page vide devant le composant sélectionné (mis en surbrillance)
de l’impression composée affichée dans le panneau droit .
Insérer note avant
affiche le traitement de texte intégré du logiciel Robot, dans ce traitement
vous pourrez éditer les textes supplémentaires à imprimer devant l’élément
sélectionné (mis en surbrillance) dans le panneau droit.
Titre
affiche le traitement de texte intégré du logiciel Robot, dans ce traitement
vous pourrez éditer les textes supplémentaires à imprimer en tant que titre
de l’élément sélectionné (mis en surbrillance) dans le panneau droit.
Répéter titre
dans le cas où un long tableau est présenté sur plusieurs pages, il est utile
de répéter l’en-tête sur chaque page ; après l’activation de cette option, le
titre est inséré sur chaque nouvelle page qui contient le tableau ; l’option
est désactivée par défaut
affiche le traitement de texte intégré du logiciel Robot, dans ce traitement
vous pourrez éditer les textes supplémentaires à imprimer derrière
l’élément sélectionné (mis en surbrillance) dans le panneau droit.
affecte aux éléments successifs de l’impression les modèles de la page
enregistrés dans la boîte de dialogue Mise en page; après la sélection
dans le menu contextuel du nom du modèle, son nom est écrit avant
l’élément(s) de l’impression qui seront imprimés avec ce modèle ; par
exemple (voir la figure ci-dessous), dans l’impression les données sur les
charges climatiques seront imprimées à l’aide du modèle portant le nom
« modèle », et les valeurs des charges climatiques – à l’aide du modèle
‘nouveau modèle’.
Insérer note après
Modèle de la page
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Par défaut, le logiciel Robot met à disposition le modèle d’impression
« sans nom » ; ce modèle doit être utilisé si l’utilisateur n’a pas défini ses
propres modèles.
9.2.2.
Captures d’écran
L’onglet Captures d’écran de la boîte de dialogue Composition de l’impression est divisé en deux
panneaux (gauche et droit). Dans le panneau de gauche, le logiciel affiche deux panneaux (gauche et
droit). Le panneau gauche affiche les noms correspondant au contenu des vues capturées. La capture
d’écran peut être effectuée après la sélection de la commande Capturer écran accessible dans le menu
Fichier un clic sur l’icône
.
ATTENTION : Vous pouvez aussi capturer le contenu du tableau à l’exception du cas où l’onglet Edition
est sélectionné dans le tableau.
Le panneau droit affiche tous les composants que vous avez sélectionnés dans le panneau de gauche et
qui seront imprimés. La composition de l’impression s’effectue par le transfert des captures d’écran
affichées dans le panneau de gauche vers le panneau de droite, pour le faire, vous pouvez utiliser les
boutons Tout et Ajouter. Un clic sur le bouton Tout transfère le contenu du panneau de gauche dans le
panneau de droite ; un clic sur le bouton Ajouter ajoute à l’impression seulement l’élément mis en
surbrillance dans le panneau de gauche.
Au-dessus du panneau droit, un groupe d’icônes est disponible, leur fonction est décrite dans le chapitre
suivant.
Dans la partie centrale de la boîte de dialogue, le bouton Insérer à partir du fichier est disponible. Un
clic sur ce bouton permet de charger un fichier quelconque dans l’impression composée. Il est possible de
charger les fichiers au format *.rtf.
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9.2.3.
page : 407
Modèles
L’onglet Modèles de la boîte de dialogue Composition de l’impression est divisé en deux panneaux
(gauche et droit). Le panneau gauche regroupe les modèles d’édition prédéfinis fournis avec le logiciel.
Les modèles en question contiennent une séquence définie de vues/dessins de la structure et de tableaux
de données/résultats, pour certains modèles la sélection des barres/nœuds a été activée. Les modèles
prédéfinis sont affichés en bleu dans le panneau en question. Les modèles prédéfinis ne peuvent pas être
supprimés, cependant vous pouvez les remplacer. Si vous créez un modèle portant le nom du modèle
prédéfini (le nom du modèle sera alors affiché en noir comme tous les autres modèles utilisateur) et que
vous le supprimez ensuite, le nom ne sera pas supprimé, l’affichage en bleu sera rétabli, de même que le
contenu standard du modèle.
La partie centrale de la boîte de dialogue regroupe les boutons :
•
Nouveau - crée une nouvelle ligne dans le champ Modèles disponibles, dans cette ligne vous
pouvez saisir le nom du nouveau modèle d’impression.
Après la saisie du nom, appuyez sur la touche <Entrée>, tous les composants affichés dans le
panneau droit de la boîte de dialogue seront enregistrés dans le modèle.
•
Ouvrir - insère les composants du modèle sélectionné dans le panneau droit de la boîte de dialogue.
•
Enregistrer - enregistre le modèle contenant les composants définis dans le panneau droit de la boîte
de dialogue.
Dans la partie centrale de la boîte de dialogue, le bouton Insérer à partir du fichier est disponible. Un
clic sur ce bouton permet de charger un fichier quelconque dans l’impression composée. Il est possible de
charger les fichiers au format *.rtf.
Lors de l’ouverture du modèle (après un clic sur le bouton Ouvrir), le logiciel affiche une petite boîte de
dialogue auxiliaire. Si l’option Police par défaut pour les titres des composants est inactive (paramètre par
défaut), les polices pour les titres des composants de l’impression spécifique seront conformes aux
paramètres définis dans le modèle chargé. Si cette option est inactive, la police sélectionnée dans la boîte
de dialogue Préférences sera prise pour les titres. Si l’option Remplacer les composants existants est
activée (elle l’est par défaut), les éléments du modèle sélectionné seront inclus dans l’impression, et les
éléments précédents seront supprimés. Si cette options est désactivée, les éléments du modèle
sélectionné seront ajoutés à la fin de l’impression existante.
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page : 408
9.2.4.
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Edition simplifiée
Après la sélection de l’onglet Edition simplifiée, la boîte de dialogue Composition de l’impression prend
l’aspect suivant.
Pour créer le modèle d’édition simplifiée, vous devez effectuer les actions suivantes :
•
sélectionnez les valeurs à inclure dans l’impression composée
•
filtrez les nœuds, barres, cas ou modes pour lesquels l’impression sera générée
•
activez le tri (optionnel)
•
cliquez sur le bouton Enregistrer le modèle.
Le logiciel passera alors à l’onglet Modèles de la boîte de dialogue Composition de l’impression,
les éléments d’édition sélectionnés seront placés dans le panneau droit. Le modèle d’édition
utilisateur peut être enregistré.
Les étapes spécifiques de la création de l’impression composée sont décrites ci-dessous.
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page : 409
ETAPE 1
La partie gauche de la boîte de dialogue affiche les grandeurs que vous pouvez inclure dans l’impression,
la vue de la structure (l’ajout de la capture de la structure en projection 3D avec les profilés affichés), la
note de calcul (l’ajout de la note de calcul simplifiée disponible à partir du menu : Analyse / Rapport de
calcul / Note de calcul), les propriétés des profilés (l’ajout de la note de calcul contenant les
caractéristiques détaillées des profilés), les caractéristiques (l’ajout du tableau Caractéristiques avec tous
les onglets), nœuds, barres, métré, charges, combinaisons, réactions, déplacements, efforts et
contraintes. Pour les réactions, déplacements, efforts et contraintes, trois formes de l’impression du
tableau sont possibles : pour l’onglet Valeurs, pour l’onglet Enveloppe et pour l’onglet Extrêmes globaux.
La partie droite de la boîte de dialogue continent deux options supplémentaires :
• propriétés de l’affaire – l’activation de cette option (voir la description ci-dessous) signifie que le
contenu de la note de calcul sera ajouté à l’impression suivant les données définies dans l’option
Fichier/ Propriétés ; un clic sur le bouton (...) disponible à droite de l’option ouvre la boîte de dialogue
Propriétés de l’affaire
• pondérations - l’activation de cette option (voir la description ci-dessous) signifie que le contenu de la
note de calcul sera ajouté à l’impression suivant les données définies dans l’option Chargements /
Pondérations – Impression ; un clic sur le bouton (...) disponible à droite de l’option ouvre la boîte de
dialogue Pondérations.
A gauche des options mentionnées, le logiciel affiche un champ de sélection permettant de définir si la
valeur en question doit être incluse dans l’impression simplifiée ou non. Le champ peut prendre les formes
suivantes :
la grandeur ne sera pas inclue dans l’édition simplifiée
la grandeur sera inclue dans l’édition simplifiée pour la sélection complète
la grandeur sera inclue dans l’édition simplifiée seulement pour les nœuds, barres, cas
de charge ou modes propres sélectionnés.
ETAPE 2
deviennent accessibles, les boutons en
Si vous sélectionnez la troisième possibilité, les boutons
question sont disponibles à droite des grandeurs citées pouvant être inclues dans l’impression simplifiée.
Si une grandeur est inclue dans l’impression composée suivant un filtrage utilisateur, le bouton
correspondant est activé, de même, les champs d’édition permettant la saisie des listes de barres,
nœuds, cas et modes propres sont accessibles.
Il y a deux possibilités de filtrer les nœuds, barres, cas ou modes propres pour lesquelles l’édition
composée sera générée :
•
dans le champ d’édition prévu à cet effet, saisissez les numéros de nœuds, barres, cas ou modes
propres
•
cliquez sur le bouton
, la boîte de dialogue Sélection sera alors ouverte.
ETAPE 3
Si l’option Trier par, tous les tableaux disponibles dans l’édition composée seront triés suivant le critère
sélectionné. Dans la présente version du logiciel, seul le tri par les groupes de nœuds/barres définis est
possible.
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page : 410
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9.3. Mise en page
Après la sélection de la commande Mise en page (menu Fichier) ou un clic sur le bouton Mise en page
(boîte de dialogue Assistant de la composition de l’impression), le logiciel affiche la boîte de dialogue
représentée sur la figure ci-dessous. Dans cette boîte de dialogue vous pouvez définir les paramètres de
la mise en page.
La partie inférieure de la boîte de dialogue continent l’option Sélectionner le modèle. La liste continent
les modèles des pages déjà définis ; la sélection d’un modèle permet de configurer les mêmes
paramètres que dans le fichier sélectionné. Les modèles de la page définis sont aussi disponibles dans
le menu contextuel dans la boîte de dialogue Composition de l’impression.
Un clic sur le bouton Enregistrer permet de sauver les paramètres de la page dans un fichier sous un
nom saisi dans le champ Sélectionner le modèle. Un clic sur le bouton Supprimer supprime le modèle
sélectionné de la liste des modèles disponibles.
La boîte de dialogue comprend quatre onglets : Page, Marges, En-tête et Paramètre Après la sélection de
l’onglet Page vous pouvez définir les paramètres suivants : taille du papier (A4, Letter, etc.), orientation
(portrait, paysage) et le numéro de page. La partie inférieure de la boîte de dialogue continent l’option
Prendre en compte les pages non imprimées dans la numérotation et table de matière. Si vous utilisez
l’option activant un élément dans la composition d’impression (la boîte de dialogue Composition de
l’impression), ces pages seront prises en compte dans la numérotation après l’activation de l’option
Prendre en compte les pages non imprimées dans la numérotation et table de matière. Les titres des
éléments désactivées dans l’impression seront pris en compte de l’impression si l’option est désactivée.
L’option est activée par défaut.
Dans l’onglet Marges, comme dans chaque traitement de texte standard, vous pouvez définir les
dimensions des marges : haut, bas, gauche, droit, la marge pour la reliure et la distance de l’en-tête et du
pied de page à partir du bord de la page.
Après la sélection de l’onglet En-tête vous pouvez définir si dans les impressions sera incluse la page de
garde, l’en-tête, le pied de page et la table des matières.
Vous pouvez aussi définir le mode de présentation de l’en-tête et du pied de page : aucun formatage
supplémentaire, avec la ligne de séparation ou encadrés (vous pouvez le définir de façon indépendante
pour l’en-tête, le pied de page et le texte).
Il faut ajouter que le logiciel Robot propose l’en-tête et le pied de page standard prédéfinis.
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page : 411
Vous pouvez les modifier après un clic sur le bouton Editer relatif à l’élément spécifique (en-tête, pied de
page, page de garde).
Le logiciel ouvrira alors le traitement de texte intégré dans lequel vous pourrez éditer l’en-tête, le pied de
page ou la page de garde.
A droite des boutons Editer relatifs aux options Page de garde, En-tête, Pied de page et Table des
matières, les boutons Rétablir sont disponibles. Un clic sur ces boutons rétablit le contenu par défaut des
fichiers définissant les éléments correspondants (Page de garde, En-tête, Pied de page et Table des
matières). Le bouton Rétablir affiché dans la zone Bordures permet de revenir aux paramètres par défaut
des bordures.
Vous pouvez enregistrer dans un fichier les valeurs des paramètres définis dans l’onglet En-tête pour
utiliser facilement dans le futur votre jeu personnalisé des composants de la page (en-tête, pied de page
etc.).
Pour cela, utilisez l’option Sélectionnez modèle permettant de sélectionner un fichier contenant le jeu des
paramètres définis dans l’onglet En-tête.
L’enregistrement des paramètres est possible après la saisie du nom dans le champ Sélectionner Modèle
et un clic sur le bouton Enregistrer.
Pour supprimer un modèle, sélectionnez-le dans la liste et cliquez sur le bouton Supprimer.
L’onglet Paramètres affiche toutes les variables définies dans le logiciel ainsi que leurs noms.
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10. EXEMPLES
NOTE:
Dans les exemples ci-dessous, le principe suivant de désignation de l’origine de et de
l’extrémité des barres :
Par exemple, la formule (0,0,6) (8,0,6) signifie que l’origine de la barre est située dans le
nœud dont les coordonnées sont x = 0.0, y = 0.0 et z = 6.0, l’extrémité de la barre est
située dans le nœud dont les coordonnées sont x = 8.0, y = 0.0 et z = 6.0. Dans cet
exemple, le séparateur (défini dans le système d’exploitation Windows), utilisé pour
séparer les coordonnées successives est la virgule ‘,’.
10.1.Structure à barres - exemple avec l’utilisation du
système de bureaux de Robot
L’exemple ci-dessous présente la définition, l’analyse et le dimensionnement du portique spatial simple
représenté sur la figure ci-dessous.
Unités de données : (m) et (kN).
A chacun des portiques de la structure, quatre cas de charges sont appliqués, trois d’entre eux sont
représentés sur la figure ci-dessous :
CAS 2
CAS 3
CAS 4
Dans la description de la définition de la structure les conventions suivantes seront observées :
•
une icône quelconque signifie un clic sur cette icône effectué avec le bouton gauche de la souris,
•
•
{ x } signifie la sélection (saisie) de l’option « x » dans la boîte de dialogue,
ClicBG et ClicBD - ces abréviations sont utilisées respectivement pour le clic sur le bouton gauche et
sur le bouton droit de la souris.
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Afin de commencer la définition de la structure, lancez le logiciel Robot (cliquez sur l’icône correspondant
ou sélectionnez la commande dans le menu affiché dans la barre des tâches).
Dans la fenêtre de l’assistant affichée par Robot (elle est décrite dans le chapitre 2.1) sélectionnez l’icône
(Etude d’un portique spatial)
.
10.1.1. Définition du modèle de la structure
ACTION
DESCRIPTION
Assurez-vous d'être dans le bureau initial Démarrage.
MODELISATION
/DEMARRAGE
Sélectionnez l'icône de définition de lignes de construction.
ClicBG sur le champ Position de
l'axe X
ClicBG sur l'index Z puis de nouveau
sur le champ Position
Entrez les valeurs 0 et 8 en cliquant sur insérer.
Entrez les valeurs 0 et 6 changez le libellé en A, B, C…
Dans la liste des bureaux disponibles dans le logiciel
Robot, il faut sélectionner le bureau BARRES.
MODELISATION/BARRES
ClicBG sur le champ TYPE et
sélection du type Poteau
ClicBG sur le champ SECTION et
sélection du type HEA 340
Sélection des caractéristiques de la barre.
Attention : si le profilé HEA340 n’est pas disponible dans la
liste, cliquez sur l’icône Nouveau et dans la boîte de
dialogue Nouvelle section, ajoutez le profilé en question à
la liste de profilés actifs.
Si le profilé n'est pas disponible, cliquez sur le bouton (…) à
côté du champ et rajoutez ce profilé.
ClicBG sur le champ Origine (le fond
du champ est alors affiché en vert)
Début de la définition des barres dans la structure étudiée
(poteaux).
Saisir graphiquement entre A1 et B1
Puis A2 et B2
Définition des deux poteaux du portique.
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ClicBG sur le champ TYPE DE
BARRE dans la boîte de dialogue
Barres et sélection du type : Poutre
ClicBG sur le champ SECTION et
sélection du type HEA300
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Début de la définition de la poutre et sélection de ses
caractéristiques.
Attention : si le profilé HEA300 n’est pas disponible dans la
liste, cliquez sur l’icône Nouveau et dans la boîte de
dialogue Nouvelle section, ajoutez le profilé en question à
la liste de profilés actifs.
Si le profilé n'est pas disponible cliquez sur le bouton
à côté du champ et rajoutez ce profilé.
ClicBG sur le champ Origine (le fond
du champ est alors affiché en vert)
Début de la définition de la poutre dans la structure.
Saisir graphiquement entre B1 et B2
Définition de la poutre.
ClicBG sur le champ de sélection de
bureaux du logiciel Robot
Modélisation/Appuis
Sélection du bureau du logiciel Robot permettant la
définition des appuis.
Dans la boîte de dialogue Appuis
sélectionner l’icône Encastrement
(elle sera alors mise en surbrillance)
Sélection du type d’appui.
ClicBG sur le champ Sélection
actuelle (sur l’onglet Nodaux)
Sélection des nœuds de la structure pour lesquels les
appuis seront définis.
Passer à l’éditeur graphique ;
maintenez enfoncé le bouton gauche
de la souris et sélectionner tous les
nœuds inférieurs des poteaux.
Dans le champ Sélection actuelle, les nœuds sélectionnés
seront saisis : 1 3.
ClicBG sur le bouton Appliquer
Le type d’appui sélectionné sera affecté aux nœuds
sélectionnés, la figure ci-dessous affiche la structure à cette
étape de définition.
ClicBG sur le champ de sélection de
bureaux du logiciel Robot
Modélisation/Démarrage
Sélection du bureau prédéfini dans le logiciel
Robot. NOTE : Si la structure n’est pas affichée, cliquez sur
l’icône Vue initiale
CTRL+A
Sélection de toutes les barres.
Edition/Transformer/Miroir vertical
Miroir des barres sélectionnées.
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En mode graphique, définir la position
de l’axe de symétrie vertical dans la
position du poteau droit (x = 8),
ClicBG,
Fermer
Réalisation du miroir vertical des barres sélectionnées et
fermeture de la boîte de dialogue Miroir vertical.
ClicBG sur le champ de sélection de
bureaux du logiciel Robot
Modélisation/Chargements
Sélection du bureau du logiciel Robot permettant la
définition des charges appliquées à la structure.
ClicBG sur le bouton Ajouter dans la
boîte de dialogue Cas de charge
Définition du cas de charge (nature : permanente, nom
standard PERM1).
ClicBG sur le champ Nature
Vent
Sélection de la nature du cas de charge : vent
ClicBG sur le bouton Ajouter
ClicBG sur le bouton Ajouter
Définition de deux cas de charge (nature : vent, noms
standard : VENT1 et VENT2).
ClicBG sur le champ Nature
D’exploitation
Sélection de la nature du cas de charge : exploitation.
ClicBG sur le bouton Ajouter
Définition du cas de charge (nature : d’exploitation, nom
standard EXPL1).
Dans la première ligne du tableau Chargement, le
logiciel a appliqué de façon automatique le poids propre
à toutes les barres de la structure (en direction –Z).
Sélectionner dans la liste déroulante
des cas de charge le 2ème cas de
charge : 2 : VENT1
Définition des charges agissant dans le deuxième cas
de charge.
ClicBG sur l'icône Définir charges
ClicBG sur l'index Forces Nodale
Sélection du type de charge (charges sur nœud).
Clic BG sur le champ de la colonne
LISTE, sélection graphique du nœud
supérieur du poteau gauche (barre n°
2)
Sélection des nœuds auxquels la force nodale sera
appliquée.
ClicBG sur le champ intersection de la
colonne "F" et de la ligne X et saisir la
valeur 100
ClicBG sur Ajouter
Sélection de l’orientation et de la valeur du chargement
par force.
ClicBG sur le nœud supérieur du
poteau gauche
Sélection des nœuds auxquels le chargement par forces
nodales sera appliqué.
Sélectionner dans la liste déroulante
des cas de charge le 3ème cas de
charge : 3 : VENT2
Définition des charges agissant dans le troisième cas de
charge.
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page : 417
ClicBG sur l'icône Définir charges
ClicBG sur l'index Barres et charge
uniforme
Sélection du type de charge (charges uniforme sur
barre).
CilcBG sur le champ de la colonne
LISTE,
sélection graphique du poteau
extrême droit (barre n° 4)
Sélection des barres auxquelles la charge uniforme sera
appliquée.
ClicBG sur le champ intersection de la
colonne "P" et de la ligne X et saisir la
valeur -15
ClicBG sur Ajouter
Sélection de l’orientation et de la valeur du chargement
par force.
ClicBG sur le poteau droit (extrême)
Sélection des barres auxquelles la charge uniforme sera
appliquée.
Sélectionner dans la liste déroulante
des cas de charge le 4ème cas de
charge : 4 : EXPL1
Définition des charges agissant dans le quatrième cas
de charge.
ClicBG sur le champ de la colonne
LISTE,
sélection graphique de deux travées
de la poutre (barres n° 3 et 5)
Sélection des barres auxquelles la charge uniforme sera
appliquée.
Attention : vous pouvez sélectionner par fenêtre 2 barres
à la fois ou bien indiquer les barres avec la touche CTRL
appuyée.
ClicBG sur l'icône Définir charges
ClicBG sur l'index Charge uniforme
Sélection du type de charge (charge uniforme).
ClicBG sur le champ intersection de la
colonne "P" et de la ligne Z et saisir la
valeur -20
ClicBG sur Ajouter
Sélection de l’orientation et de la valeur de la charge
uniforme.
ClicBG sur les deux travées de la
poutre
Sélection des barres auxquelles la charge uniforme sera
appliquée.
ClicBG dans un point quelconque
dans la fenêtre contenant la vue de la
structure
CTRL + A
Sélection de toutes les barres de la structure.
Activer la fenêtre de définition
graphique avec le modèle de la
structure et sélectionner la commande
Edition/Transformer/Translation
Ouverture de la boîte de dialogue Translation.
ClicBG sur le champ (dX, dY, dZ),
Saisissez la coordonnée {0,10,0}
Définition du vecteur de translation.
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page : 418
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ClicBG sur le champ Nombre de
répétitions
{1}
Définition du nombre de répétitions de la translation.
Appliquer, Fermer
Réalisation de la translation de la structure et fermeture
de la boîte de dialogue Translation.
Affichage/Projection/3d xyz
Sélection de la vue 3D de la structure
(conf. la figure ci-dessous).
ClicBG sur le champ de sélection de
bureaux du logiciel Robot
Modélisation/Barres
Sélection du bureau du logiciel Robot permettant la
définition des barres.
ClicBG sur le champ TYPE DE
BARRE et sélection du type : Poutre
ClicBG sur le champ SECTION et
sélection du type HEA 300
Sélection des caractéristiques de la barre.
ClicBG sur le champ Origine (le fond
du champ est alors affiché en vert)
Début de la définition des barres dans la structure.
Cliquer entre les différents nœuds
(sur la vue ci-dessus du nœud 2à8)
Définition d’une poutre entre les nœuds pour réaliser les
traverses.
ClicBG sur le champ TYPE DE
BARRE et sélection du type Barre
ClicBG sur le champ SECTION et
sélection du type IPE 220
Sélection des caractéristiques de la barre.
ClicBG sur le champ Origine (le fond
du champ est alors affiché en vert)
Début de la définition des contreventements.
Cliquer entre les différents nœuds
(sur la vue ci-dessus du nœud 2à7 ;
1à8)
Définition des contreventements.
ClicBG sur le champ de sélection de
bureaux du logiciel Robot
Modélisation/Démarrage
Sélection du bureau de démarrage du logiciel Robot.
Si le profilé n'est pas disponible cliquez sur le bouton (…) à
côté du champ et rajoutez ce profilé.
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page : 419
ClicBG dans la fenêtre présentant la
vue de la structure
Sélection des trois dernières barres
définies
(contreventements
et
poutre) – maintenir la touche CTRL
enfoncée et cliquer du bouton
gauche de la souris sur les trois
barres.
Sélection des barres à copier.
Edition / Transformer /Translation
Ouverture de la boîte de dialogue Translation.
ClicBG sur le champ (dX, dY, dZ),
{8,0,0}
Définition du vecteur de translation.
ClicBG sur le champ Nombre de
répétitions
{2}
Définition du nombre de répétitions de l’opération de
translation en cours.
Appliquer, Fermer
Réalisation de la translation des barres et fermeture de la
boîte de dialogue Translation.
10.1.2. Analyse de la structure
Lancement des calculs de la structure définie.
ClicBG sur le champ de sélection de
bureaux du logiciel Robot
RESULTATS/RESULTATS
Une fois les calculs terminés, Robot ouvrira le bureau
RESULTATS. La fenêtre de Robot sera divisée en trois
parties : la zone graphique avec le modèle de la structure,
la boîte de dialogue Diagrammes et le tableau de
réactions.
10.1.3. Analyse des résultats
Sélection de la présentation des résultats pour le quatrième
cas de charge.
A partir de la barre d’outils
supérieure
sélectionner 4 : EXPL1
Sélection de l’onglet Déformée dans
la boîte de dialogue Diagrammes
Activation de l’option Déformée
Sélection de la présentation de la déformée de la structure
pour le cas de charge sélectionné.
ClicBG sur le bouton Appliquer
Présentation de la déformée de la structure (conf. la figure
ci-dessous). Les diagrammes des autres grandeurs
disponibles dans la boîte de dialogue Diagrammes
peuvent être affichés de façon analogue.
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page : 420
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désactivez la commande Déformée
dans
la
boîte
de
dialogue
Diagrammes,
Appliquer
ClicBG dans le tableau Réactions
dans le repère global sur le champ
avec le nom de la colonne Fz
Colonne Fz est mise en surbrillance.
Format/Alignement/Centrer
Format/Police/Gras
Edition de la présentation des résultats pour la force Fz.
ClicBD dans le tableau Réactions
Appel du menu contextuel.
Colonnes
Sélection de l’option Colonnes, une boîte de dialogue
d’affichage des grandeurs présentées dans le tableau
s’ouvre.
ClicBG
dans
l’onglet
Appuis,
activation de l’option Code de
l’appui, OK
Dans le tableau, une colonne supplémentaire est affichée,
la colonne présente les codes des appuis définis dans la
structure, par exemple :
bbbbbb signifie l’encastrement, bbbfff - articulation.
10.1.4. Dimensionnement acier
Norme CM66
ClicBG sur le champ de sélection de
bureaux du logiciel Robot
Dimensionnement
Acier/Dimensionnement
acier/aluminium
Début du dimensionnement des barres acier formant la
structure. La fenêtre de Robot sera divisée en trois parties :
la zone graphique avec le modèle de la structure, boîte de
dialogue Définition et boîte de dialogue Calculs.
ClicBG sur le bouton Liste dans la
ligne Vérification des pièces affichée
dans la boîte de dialogue Calculs
Ouverture de la boîte de dialogue Sélection de barres.
Dans le champ affiché au-dessus du
bouton Précédente saisissez : 1a10,
Fermer
Sélection des barres à vérifier.
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page : 421
ClicBG sur le bouton Liste dans le
champ Charges dans la boîte de
dialogue Calculs
Ouverture de la boîte de dialogue Sélectionner cas.
ClicBG sur le bouton Tout, Fermer
Sélection de tous les cas de charge.
ClicBG sur le bouton Calculer
Début du dimensionnement des barres sélectionnées, Jeu
de lignes créées, boîte de dialogue Résultats simplifiés
représentée ci-dessous.
ClicBG dans la ligne présentant les
résultats détaillés pour la barre n° 3
Ouverture de la boîte de dialogue Résultats pour la barre
sélectionnée.
ClicBG dans
simplifiés
Présentation des résultats de la barre n° 3.
La boîte de dialogue prend l’aspect représenté sur la figure
ci-dessous.
l’onglet
Résultats
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Fermeture des boîtes de dialogue
Résultats et Résultats –
vérification des barres
Enregistrement des résultats de calcul et fermeture de la
boîte de dialogue Archivage des résultats de calcul.
Enregistrer
10.1.5. Vérification assemblages acier
ClicBG sur le champ de sélection de
bureaux du logiciel Robot
Dimensionnement
Acier
/
Assemblages
Début du dimensionnement des assemblages acier
présents dans la structure.
La fenêtre de Robot sera divisée en deux parties : la boîte
de dialogue Gestionnaire d’objets (Assemblages) et la
fenêtre graphique ; dans la partie supérieure de la fenêtre
graphique, quatre onglets sont disponibles : Schéma, Vue
de l’assemblage, Structure et Résultats.
Passez à l’onglet Structure et activez
la fenêtre graphique avec la vue sur
la structure et, dans le menu,
sélectionnez la commande :
Affichage / Projection/ Zx
Sélection de la projection sur le plan Zx (la valeur de la
coordonnée y = 0 est prise).
Sélection du poteau gauche extrême
et de la travée gauche de la poutre –
maintenir la touche CTRL enfoncée
et cliquer du bouton gauche de la
souris sur les barres à sélectionner
Sélection de barres dont l’assemblage sera vérifié.
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Assemblages / Nouvel assemblage
pour les barres sélectionnées
Définition de l’assemblage entre les barres sélectionnées,
la boîte de dialogue Définition de l’assemblage de type
Poutre - Poteau affiche des onglets dans lesquels vous
pouvez modifier les paramètres voulus.
Sélectionner l’option Assemblage
soudé disponible dans la boîte de
dialogue Définition de
l’assemblage de type Poutre Poteau (onglet Géométrie)
Appliquer, OK
Sélection du type d’assemblage acier à définir.
Assemblages/Calculs
Ouverture de
assemblages.
la
boîte
de
dialogue
Calcul
des
Sélectionner l’assemblage n° 1 dans
la boîte de dialogue Assemblages
définis - données/résultats
simplifiés (la ligne est mise en
surbrillance)
ClicBG sur le champ Liste affiché
dans la zone Cas de charge
Définition des cas de charge pris en compte lors de la
vérification de l’assemblage.
Saisissez 1A4
Sélection de tous les cas de charge.
ClicBG sur le bouton Calculs
Début de la vérification de l’assemblage ; les résultats
simplifiés sont présentés dans la boîte de dialogue
Gestionnaire d’objets, par contre la note de calcul
détaillée est affichée sur l’onglet Résultats (cet onglet n’est
disponible
qu’après
l’exécution
des
calculs
de
l’assemblage).
10.1.6. Analyse des contraintes
ClicBG dans le champ de sélection
du bureau du logiciel Robot
Résultats/ Analyse des
contraintes - structure
Lancement de l’analyse des contraintes de la structure.
L’écran est divisé en trois parties : écran graphique
contenant le modèle de la structure, la boîte de dialogue
Contraintes dans la structure et le tableau de résultats
Contraintes dans la structure.
Dans la barre d’outils supérieure,
sélectionnez le deuxième cas de
charge 2 : VENT1
Sélection du deuxième cas de charge.
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page : 424
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Dans l’onglet Diagrammes
disponible dans la boîte de
dialogue Contraintes dans la
structure, sélectionnez l’option
Max qui se trouve dans la zone
Mises
Dans l’onglet Cartographies –
Déformation, sélectionnez l’option
Déformation
Appliquer
Lancement des calculs et présentation des valeurs des
contraintes sur barres de la structure (le tableau
présente les valeurs des contraintes appropriées).
Passez à l’écran graphique et
cliquez sur la commande
Affichage/ Projection/ 3d xyz
Sélection de la vue axonométrique.
Passez au tableau Contraintes
dans la structure
Affichage/ Vue dynamique 3D
Paramétrage de la vue 3D permettant de présenter la
structure avec les formes des profilés et les
cartographies détaillées sur ces sections (la structure
définie avec les contraintes est présentée sur la figure cidessous).
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page : 425
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10.2.Structure à barres - exemple sans l’utilisation du
système de bureaux de Robot
L’exemple ci-dessous présente la définition, l’analyse et le dimensionnement du portique plan simple
représenté sur la figure ci-dessous.
La structure comprend un portique en béton armé et un treillis généré à l’aide de la bibliothèque des
structures types fournie avec Robot.
Unités de données : (m) et (kN).
Cinq cas de charges sont appliqués à la structure, quatre d’entre eux sont représentés sur les figures cidessous :
CAS DE CHARGE 2
CAS DE CHARGE 3
CAS DE CHARGE 4
CAS DE CHARGE 5
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Dans la description de la définition de la structure les conventions suivantes seront observées :
•
•
•
une icône quelconque signifie un clic sur cet icône effectué avec le bouton gauche de la souris,
{ x } signifie la sélection (saisie) de l’option « x » dans la boîte de dialogue ,
ClicBG et ClicBD - ces abréviations sont utilisées respectivement pour le clic sur le bouton gauche et
sur le bouton droit de la souris.
Afin de commencer la définition de la structure, lancez le logiciel Robot (cliquez sur l’icône correspondant
ou sélectionnez la commande dans le menu affiché dans la barre des tâches). Dans la fenêtre de
l’assistant affichée par Robot (elle est décrite dans le chapitre 2.1) sélectionnez l’ (Etude d’un portique
.
plan)
10.2.1. Définition du modèle de la structure
ACTION
DESCRIPTION
Début de la définition des lignes de construction.
Le logiciel affiche la boîte de dialogue Lignes de
construction.
Dans l’onglet X :
Position : {0}
Répéter x : {4}
Espacement : {6}
Libellé : 1, 2, 3 ...
Définition des paramètres des lignes de construction
verticales.
ClicBG sur le bouton Insérer
Les lignes verticales ont été définies.
ClicBG dans l’onglet Z
Début de la définition des paramètres des lignes de
construction horizontales.
Dans l’onglet Z :
Position : {0}
Répéter x : {3}
Espacement : {3}
Libellé : A, B, C...
Définition des paramètres des lignes de construction
horizontales.
ClicBG sur le bouton Insérer
Les lignes horizontales ont été définies, elles sont affichées
dans le champ approprié.
ClicBG sur le bouton : Appliquer,
Fermer
Création des lignes de construction définies et fermeture de
la boîte de dialogue Lignes de construction, le logiciel
affiche alors les lignes de construction.
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page : 427
Définition des barres de la structure
Ouvre la boîte de dialogue Profilés.
Ouvre la boîte de dialogue Nouvelle section.
Sélection des profilés en I, dans le
champ Section sélectionnez la
section HEA 240
Ajouter
Définition d’une nouvelle section.
ClicBG sur le champ Type de profilé,
sélection de l’option « Poutre BA »,
Saisissez :
B45x60 dans le champ Nom
b = 45cm, h = 60cm dans les
champs respectifs
Ajouter, Fermer
Définition de la section de la poutre en béton armé.
Fermer
Ferme la boîte de dialogue Sections.
Ouverture de la boîte de dialogue Barres.
ClicBG
sur
le
champ
CARACTERISTIQUES et sélection
du type : Poteau BA
ClicBG sur le champ SECTION et
sélection du type C45x45
Sélection des caractéristiques de la barre.
ClicBG sur le champ Origine (le fond
du champ est alors affiché en vert)
Début de la définition des barres formant la structure
(poteaux de la structure).
(0 , 0) (0 , 3) Ajouter
(0 , 3) (0 , 6) Ajouter
Définition des deux premières barres situées sur la ligne de
construction n° 1.
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ClicBD sur le point quelconque dans
la fenêtre contenant la vue de la
structure et sélection de la
commande “Sélectionner” à partir du
menu contextuel.
Ouverture du menu contextuel et passage en mode
sélection.
Le pointeur de la souris a alors l’aspect d’une “main”.
CTRL+A
Sélection de toutes les barres.
Edition/Transformer/Translation
Ouverture de la boîte de dialogue Translation.
ClicBG sur le champ (dX,dZ),
{6 ,0}
ClicBG dans les champs Incrément
de
numérotation
(nœuds
et
éléments)
{1}
Définition du vecteur de translation et de l’incrément de la
numérotation pour les barres et pour les nœuds.
ClicBG sur le champ Nombre de
répétitions
{4}
Définition du nombre de répétitions de l’opération de
translation à effectuer.
Appliquer, Fermer
Réalisation de la translation du poteau et fermeture de la
boîte de dialogue Translation.
ClicBG sur le champ TYPE dans la
boîte de dialogue Barres et sélection
du type Poutre BA
ClicBG sur le champ SECTION et
sélection du type B45x60
Début de la définition des poutres formant la structure et la
sélection de leurs caractéristiques.
ClicBG sur le champ Origine (le fond
du champ est alors affiché en vert)
Début de la définition des barres formant la structure.
(0 ,3) (6 ,3) Ajouter
(6 ,3) (12 ,3) Ajouter
(12 ,3) (18 ,3) Ajouter
(18 ,3) (24 ,3) Ajouter
Définition d’une poutre en béton armé positionnée sur la
ligne de construction B.
Affichage / Attributs
Ouverture de la boîte de dialogue Affichage des attributs.
Onglet Barres
activez l’option Croquis
Appliquer, OK
Sélection de l’option permettant d’afficher les croquis des
profilés pour les barres définies dans la structure, le logiciel
affiche alors les barres représentées sur la figure cidessous.
Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Barres.
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page : 429
Définition d’une structure type
Ouverture de la boîte de dialogue Affichage des attributs.
Affichage/Attributs
Onglet Noeud
Activer l’option Numéros de nœuds
Appliquer, OK
Ouverture de la boîte de dialogue Structures types et
Début de la définition d’une structure type.
Dans le champ Sélection de la base
de structures types, sélectionnez
l’option Structures à barres –
géométries types (dans la boîte de
dialogue Structures types, un
nouveau jeu de structures sera
affiché). ClicBG (double) sur l’icône
Sélection du treillis triangulaire de type 1. Le logiciel affiche
la boîte de dialogue Insertion d’une structure, dans
laquelle vous pouvez définir les paramètres du treillis.
(1ère icône dans le
dernier rang)
Dans l’onglet Dimensions
ClicBG sur le champ Longueur L
{24}
Définition de la longueur du treillis (vous pouvez aussi le
faire en mode dans la fenêtre de l’éditeur graphique).
ClicBG sur le champ Hauteur H
{3}
Définition de la hauteur du treillis (vous pouvez aussi le
faire en mode dans la fenêtre de l’éditeur graphique).
ClicBG sur le champ Nombre de
panneaux
{12}
Définition du nombre des panneaux du treillis à insérer.
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ClicBG dans l’onglet Insérer
ClicBG dans le champ Point
d’insertion
Sélectionnez le nœud n° 3 à
coordonnées (0 ,0 ,6)
Définition des coordonnées du point d’insertion (premier
nœud) du treillis.
ClicBG sur le bouton Appliquer
OK
Création du treillis défini dans le point donné et fermeture
de la boîte de dialogue Insertion d’une structure. La
structure définie est représentée sur la figure ci-dessous.
Affichage/Attributs
Ouverture de la boîte de dialogue Affichage des attributs.
Onglet Favoris:
désactiver l’option Numéros
nœuds
désactiver l’option Croquis
désactiver
l’option
Lignes
construction
Appliquer, OK
de
de
Ouverture de la boîte de dialogue Profilés.
ClicBG
dans
le
champ
Lignes/barres, passer à la fenêtre
graphique et sélectionner toutes les
barres du treillis
Sélection de barres du treillis.
ClicBG sur le profil HEA 240
Sélection du profilé à affecter aux barres sélectionnées.
ClicBG sur le bouton Appliquer
Affectation du profilé HEA 240 à toutes les barres du treillis.
ClicBG sur le bouton Oui
Valider le matériau par défaut.
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page : 431
Structure / Relâchements
Ouverture de la boîte de dialogue Relâchements.
ClicBG sur le type de relâchement
Articulé-Encastrement(ART-ENC)
Sélection du type de relâchement qui sera affecté à la barre
du treillis.
ClicBG dans le champ Sélection
actuelle, passez à la fenêtre
graphique et indiquez le montant
supérieur du treillis (la barre entre
les nœuds 9 et 29)
Sélection de la barre du treillis ; ATTENTION : il faut faire
attention aux flèches qui apparaissent sur la barre du treillis
mise en évidence – quand vous sélectionnez la barre, les
flèches doivent indiquer le haut (la direction du relâchement
est importante : dans le premier nœud la rotule reste, et au
second nœud l’encastrement est affecté).
Appliquer, Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Relâchements.
Définition des appuis
Ouverture de la boîte de dialogue Appuis.
ClicBG sur le champ Sélection actuelle
(sur l’onglet Nodaux )
Sélection des nœuds dans lesquels les appuis de la
structure seront définis.
Passer
à
l’éditeur
graphique,
maintenez le bouton gauche de la
souris enfoncé et sélectionner les
nœuds inférieurs de tous les poteaux.
Dans le champ Sélection actuelle, les nœuds
sélectionnés (1A13P3) seront saisis (après avoir cliqué
dans la fenêtre).
Dans la boîte de dialogue Appuis
sélectionner l’icône Encastrement
(elle sera alors mise en surbrillance)
Sélection du type d’appui.
ClicBG sur le bouton Appliquer
Le type d’appui sélectionné sera affecté aux nœuds
donnés.
Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Appuis.
Définition des cas de charge
Ouverture de la boîte de dialogue Cas de charge.
ClicBG sur le bouton Ajouter
Définition du cas de charge (nature : permanente, nom
standard : PERM1).
ClicBG sur le champ Nature
D’exploitation
Sélection de la nature du cas de charge : exploitation.
ClicBG sur le bouton Ajouter
ClicBG sur le bouton Ajouter
Définition de deux cas de charge (nature : d’exploitation,
noms standard : EXPL1 et EXPL2).
ClicBG sur le champ Nature
Vent
Sélection de la nature du cas de charge : vent.
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ClicBG sur le bouton Ajouter
Définition cas de charge (nature : vent, nom standard :
VENT1).
ClicBG sur le champ Nature
Neige
Sélection de la nature du cas de charge : neige.
ClicBG sur le bouton Ajouter, Fermer
Définition cas de charge (nature : neige, nom standard
NEI1 et fermeture de la boîte de dialogue Cas de
charge).
Définition des charges agissant dans les cas de charges créés
Commande Tableau – Chargements
dans le menu Chargements
Ouverture du tableau de définition des charges agissant
dans les cas de charge définis.
,
Positionnement du tableau dans la
partie inférieure de la fenêtre de
Robot de façon qu’elle soit aussi
large que cette fenêtre afin de mieux
visualiser le modèle de la structure
définie
Réduction de la taille du tableau afin de faciliter la saisie
graphique des chargements.
Dans le cas où les fenêtres se superposent, vous pouvez
basculer d’une fenêtre à l’autre, pour cela utilisez les icônes
disponibles sur la barre d’état.
Charge par poids propre (direction « -Z ») appliquée de
façon automatique à toutes les barres de la structure.
ClicBG dans le deuxième champ
dans la colonne CAS DE CHARGE,
sélection 2ème cas de charge EXPL1
Définition des charges agissant dans le deuxième cas de
charge.
ClicBG sur le champ dans la colonne
TYPE DE CHARGE, sélection de la
charge uniforme
Sélection du type de charge.
ClicBG sur le champ dans la colonne
LISTE, dans l’éditeur graphique,
sélectionner la poutre en béton armé
(barres 11A14)
Sélection des barres auxquelles la charge uniforme sera
appliquée.
ClicBG sur le champ dans la colonne
"pz="
et
saisir
la
valeur
-60
Sélection de l’orientation et de la valeur de la charge
uniforme.
ClicBG dans le troisième champ
dans la colonne CAS DE CHARGE,
sélection 3ème cas de charge EXPL2
Définition des charges agissant dans le troisième cas de
charge.
ClicBG sur le champ dans la colonne
TYPE DE CHARGE, sélection de la
charge trapézoïdale (2p)
Sélection du type de charge.
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page : 433
ClicBG sur le champ dans la colonne
LISTE,
Dans
l’éditeur
graphique,
sélectionner la première travée à
gauche de la poutre en béton armé
(barre 11)
Sélection des barres auxquelles la charge trapézoïdale
sera appliquée.
ClicBG sur le champ dans la colonne
"pz1=" et saisir la valeur -20
ClicBG sur le champ dans la colonne
"pz2=" et saisir la valeur -25
Sélection de l’orientation et de la valeur de la charge
trapézoïdale.
ClicBG dans le quatrième champ
dans la colonne CAS DE CHARGE,
sélection 4ème Cas de charge VENT1
Définition des charges agissant dans le quatrième cas de
charge.
ClicBG sur le champ dans la colonne
TYPE DE CHARGE, sélection de la
charge uniforme
Sélection du type de charge.
ClicBG sur le champ dans la colonne
LISTE,
Dans la fenêtre de l’éditeur
graphique, sélectionner le poteau
extrême gauche (barres 1 et 2)
Sélection des barres auxquelles la charge uniforme sera
appliquée.
ClicBG sur le champ dans la colonne
"px=" et saisir la valeur 4.0
Sélection de l’orientation et de la valeur de la charge
uniforme.
ClicBG dans le cinquième champ
dans la colonne CAS DE CHARGE,
sélection 5ème cas de charge NEIGE
1
Définition des charges agissant dans le cinquième cas de
charge.
ClicBG sur le champ dans la colonne
TYPE DE CHARGE, sélection de la
charge par forces nodales
Sélection du type de charge.
ClicBG sur le champ dans la colonne
LISTE,
Dans la fenêtre de l’éditeur
graphique, sélectionner les nœuds
de la membrure supérieure du treillis
(sauf les nœuds aux extrémités, nœuds 24A34)
Sélection des nœuds auxquels la charge par forces
nodales sera appliquée.
ClicBG sur le champ dans la colonne
"FZ="
et
saisir
la
valeur
-0.25
Sélection de l’orientation et de la direction du chargement.
Fermer le tableau des Chargements
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10.2.2. Analyse de la structure
Outils / Préférences de l’affaire
Ouverture de la boîte de dialogue Préférences de l’affaire.
Unités et formats / Autres
Sélection de l’option de définition du nombre de décimales
pour les grandeurs sélectionnées.
Augmentez le nombre de décimales
pour les déplacements linéaires
jusqu’à 4
Augmentation du nombre de décimales pour les
déplacements linéaires jusqu’à 4.
OK
Validation des paramètres définis et fermeture de la boîte
de dialogue Préférences de l’affaire.
Lancement des calculs de la structure définie.
Sélectionner le bureau RESULTATS
(groupe de bureaux RESULTATS)
Une fois les calculs terminés, Robot affichera le bureau
RESULTATS. La fenêtre de Robot sera divisée en trois
parties représentées sur la figure ci-dessous : la zone
graphique avec le modèle de la structure, le boîte de
dialogue Diagrammes et le tableau Réactions.
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page : 435
10.2.3. Analyse des résultats
Sélection de la présentation des résultats pour le deuxième
cas de charge.
sélection 2 : EXPL1
Activation de l’option Moment My
dans
la
boîte
de
dialogue
Diagrammes
Sélection de la présentation du moment fléchissant My.
ClicBG sur le bouton Appliquer
Présentation du diagramme du moment fléchissant pour les
barres formant la structure (voir la figure ci-dessous).
De façon analogue, vous pouvez consulter les diagrammes
des autres résultats disponibles dans la boîte de dialogue
Diagrammes.
Désactivation de la commande
Moment My dans la boîte de
dialogue Diagrammes,
Appliquer
Ouverture du tableau Déplacements.
ClicBG dans l’onglet Extrêmes
globaux du tableau Déplacement
Présentation des déplacements maximaux et minimaux
calculés pour les nœuds de la structure (conf. la figure cidessous), les déplacements affichés sont les déplacements
extrêmes pour chaque direction.
ClicBG dans l’onglet Valeurs
ClicBD
dans
déplacements
le
tableau
de
Appel du menu contextuel.
Colonnes
Sélection de l’option Colonnes et ouverture de la boîte de
dialogue.
ClicBG dans l’onglet Général,
activation de l’option Coordonnées,
OK
Dans ce tableau, deux colonnes supplémentaires sont
affichées (coordonnées des nœuds de la structure).
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Fermeture du tableau Déplacement
des nœuds
10.2.4. Dimensionnement béton armé avec la prise en compte
de la torsion
Norme française BAEL 91
Activer l’éditeur graphique, ClicBD et
choisissez
la
commande
Sélectionner;
sélectionner
par
fenêtre la poutre en béton armé
Sélection de la poutre à dimensionner.
Dimensionnement / Ferraillage réel
éléments BA /
Dimensionnement poutres BA
Lancement du module de dimensionnement des poutres en
béton armé, le module importera les données et les
résultats des calculs statiques de la structure afin de les
appliquer à la poutre à dimensionner.
Cas simples
OK
Sélection de l’option Cas simples dans la boîte de dialogue
Paramètres des éléments BA.
.
Ouverture de la boîte de dialogue Options de calcul.
Analyse / Options de calcul
Sur l’onglet Général, cliquez sur le
bouton Avancé, et ensuite,
sélectionnez l’option Prise en
compte de la torsion
Sur l’onglet Béton, sélectionnez
BETON30
Ouverture de la boîte de dialogue Options avancées, prise
en compte dans le calculs du moment de torsion et
sélection de la valeur de la résistance du béton
Fermeture de la boîte de dialogue Options avancées.
Appliquer
Fermeture de la boîte de dialogue Options de calcul.
Analyse / Disposition de ferraillage
Ouverture de la boîte de dialogue Disposition de
ferraillage.
Sur l’onglet Secondaires,
sélectionnez Diamètre d = 14.0
Sélection des diamètres des armatures secondaires.
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page : 437
Appliquer
Fermeture de la boîte de dialogue Disposition de
ferraillage.
ClicBG sur l’onglet Poutre –
diagrammes (partie supérieure
gauche de la fenêtre graphique)
Présentation des résultats des calculs en mode tableau et
en mode graphique (diagrammes des efforts transversaux
pour les différents états limites, diagrammes de la section
d’acier le long de la poutre). NOTE : Le lancement du
dimensionnement d’une poutre BA est automatique.
Présentation des armatures dans la poutre effectuée en
mode tableau et en mode graphique (conf. la figure cidessous).
ClicBG sur
ferraillage
l’onglet
Poutre
-
ClicBG sur l’onglet Poutre – note de
calcul
Sélection de l’onglet contenant la note de calcule qui
présente les données et les calculs pour la poutre
étudiée. Les composants de la note de calcul sont
choisis dans la boîte de dialogue Note de calcul que
vous pouvez démarrer du menu Résultats / Note de
calcul.
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page : 438
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Présentation du plan d’exécution de la première travée
de la poutre étudiée
Résultats / Plan d’exécution
10.2.5. Dimensionnement poteaux BA
Norme française BAEL 91
Sélection du bureau DEMARRAGE de la liste des
bureaux disponibles.
Modélisation / Démarrage
Activer l’éditeur graphique, ClicBD et
choisissez la commande Sélectionner;
sélectionner par fenêtre le poteau
inférieur gauche (barre 1)
Sélection du poteau à dimensionner.
Ferraillage
réel
éléments
Dimensionnement poteaux BA
Lancement du module de dimensionnement des
poteaux en béton armé, le module importera les
données et les résultats des calculs statiques de la
structure afin de les appliquer au poteau à
dimensionner.
BA /
Cas simples
OK
Sélection de l’option Cas simples dans la boîte de
dialogue Sélection de la charge.
Analyse / Disposition de ferraillage
Ouverture de la boîte de dialogue Disposition de
ferraillage.
Sur l’onglet Principales, déterminez le
diamètre de préférence des barres
d’angle à 18, OK
Définition des paramètres du ferraillage, fermeture de la
boîte de dialogue Disposition de ferraillage.
Analyse / Options de calcul
Ouverture de la boîte de dialogue Options de calcul.
Sur l’onglet Général, sélectionnez
l’option Avec flexion
Sélection de l’option Avec flexion dans la boîte de
dialogue Options de calcul.
Appliquer
Fermeture de la boîte de dialogue Options de calcul.
,
ClicBG sur le bouton Calculer
Lancement des calculs des armatures exigées
conformément aux paramètres admis.
ClicBG sur l’ongletPoteau- interaction
N-M
Présentation des surfaces (courbes) d’interaction N-M,
My-Mz.
Dans la liste des combinaisons
disponibles située à gauche de la boîte
de dialogue Taux de travail de la
section, sélectionnez la première
combinaison du haut
Présentation de la section du poteau : affichage de l’axe
neutre, zone comprimée et tendue avec les coefficients
de sécurité relatifs à la combinaison sélectionnée
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ClicBG dans l’ongletPoteau Ferraillage
page : 439
Présentation des armatures dans le poteau effectuée en
mode tableau et en mode graphique (conf. la figure cidessous).
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page : 440
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10.2.6. Dimensionnement des barres BA
Norme française BAEL 91
Dans la liste de bureaux du logiciel Robot, il faut
sélectionner le bureau DEMARRAGE.
Modélisation / Démarrage
Dimensionnement
/
Ferraillage
théorique poutres/poteau - options /
Calculer
Ouverture de la boîte de dialogue Calculs suivant la
norme BAEL 91 mod. 99.
Dans le champ Calculer barres,
saisissez la liste de barres 1A14
Sélection des barres à dimensionner.
Dans le champ Listes de cas (ELU),
saisir la liste de cas de charge
utilisés lors du dimensionnement
1A5
Sélection de tous les cas de charge.
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page : 441
Dans le champ Calculer poutres
dans, définissez les paramètres
suivants :
Calculs poutres dans 11 points
Définition des paramètres du calcul de la section d’acier
théorique pour les barres sélectionnées.
ClicBG sur le bouton Calculer
Lancement des calculs de la section d’acier théorique pour
les barres sélectionnées et pour les paramètres de calcul
définis.
Fermer dans la boîte de dialogue
Rapport de calculs des barres BA
Affichage de la boîte de dialogue avec les messages
d’erreurs et les avertissements concernant les calculs du
ferraillage théorique des barres.
Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Calculs suivant la
norme BAEL 91.
Dimensionnement / Ferraillage
théorique poutres/poteaux BA –
options / Tableau – Ferraillage des
barres
Fermer le tableau Ferraillage
théorique des barres
Ouverture du tableau Ferraillage théorique des barres, qui
affiche les résultats de calculs du ferraillage théorique dans
certaines sections des barres BA.
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page : 442
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10.3.Plaque en béton armé
Cet exemple présente la définition et l’analyse d’une plaque en béton armé avec un trou.
Unités de données : (m) et (kN).
La norme de dimensionnement des dalles BA : BAEL 91 mod.99
La norme pour les charges : BAEL 91
L’exemple présente pas à pas toutes les étapes de la création du modèle de la plaque et les calculs pour
lesquels quatre cas de charge ont été définis (poids propre et trois cas d’exploitation).
Dans la description de la définition de la structure les conventions suivantes seront observées :
•
un icône quelconque signifie un clic sur cette icône effectué avec le bouton gauche de la souris,
•
{ x } signifie la sélection (saisie) de l’option « x » dans la boîte de dialogue ,
•
ClicBG et ClicBD - ces abréviations sont utilisées respectivement pour le clic sur le bouton gauche et
sur le bouton droit de la souris.
Afin de commencer la définition de la structure, lancez le logiciel Robot (cliquez sur l’icône
correspondante ou sélectionnez la commande dans le menu affiché dans la barre des tâches). Dans la
fenêtre de l’assistant affichée par Robot (elle est décrite dans le chapitre 2.1) sélectionnez l’icône (Etude
d’une plaque)
.
10.3.1. Définition du modèle de la structure
Définition du contour
ACTION
DESCRIPTION
Affichage/Structure/Espacement de
la grille
Ouverture de la boîte de dialogue Espacement de la grille.
Dx = Dy =1.0
Définition de l’espacement de la grille sur l’écran (égal dans
les deux directions).
Appliquer, Fermer
Acceptation des paramètres définis et fermeture de la boîte
de dialogue Espacement de la grille.
Structure / Objets / Polylignecontour
Ouvre la boîte de dialogue Polyligne – contour.
ClicBG sur l’option Polyligne
accessible dans le champ Méthode
de définition
Sélectionne la polyligne pour la définition du contour de la
plaque.
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page : 443
Dans la fenêtre graphique, utiliser la
souris pour définir les points à
coordonnées suivantes :
{-7, -5}
{-7, 5}
{7, 5}
{7, -5}
{-7, -5}
Définition du contour rectangulaire.
{-4 , 2} {-4 , 0} {-1 , 0} {-1 , 2}
{-4 , 2}
Définition d’un contour rectangulaire.
Le contour est défini par quatre sommets (le cinquième
point est défini pour fermer le contour).
Le contour défini modélise les dimensions du trou dans la
plaque.
Fermer
Ferme la boîte de dialogue Polyligne - contour.
Paramètres du maillage par éléments finis
Outils / Préférences de l’affaire/
Maillage
Ouvre la boîte de dialogue de définition des paramètres,
p.ex. du maillage.
Dans la zone Panneaux (tous) de
maillage
sélectionner
l’option
Utilisateur
Sélection du type de maillage utilisateur et ouverture de la
boîte de dialogue Options de maillage.
ClicBG sur le bouton
ClicBG sur l’option Méthodes de
maillage admissibles / Delaunay
Sélection de la méthode de Delaunay.
Dans le zone Génération du
maillage, champ d’édition Division 1
et Division 2 saisissez {7}
Définition de la taille du maillage par EF à générer.
OK
Validation des modifications et fermeture de la boîte de
dialogue Options de maillage.
OK
Fermeture de la boîte de dialogue Préférences de l’affaire
et validation des modifications effectuées.
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Caractéristiques de la plaque
Ouvre la boîte de dialogue de définition de l’épaisseur de la
plaque.
Définition d’une nouvelle épaisseur des éléments finis
surfaciques.
Sur l’onglet Uniforme, saisir la
valeur {35} dans le champ d’édition
Ep=
Définition de l’épaisseur de la plaque ; dans le champ Nom,
il faut saisir EP35.
Dans
le
champ
sélectionner {BETON30}
Sélection du matériau: BETON30.
Matériau,
Ajouter et Fermer
Ajout d’un nouveau type d’épaisseur (EP35) à la liste des
épaisseurs définies
Fermeture de la boîte de dialogue Nouvelle épaisseur.
Fermer
Fermez la boîte de dialogue Epaisseurs EF.
Affectation des caractéristiques à la plaque étudiée
Ouvre la boîte de dialogue Panneau.
ClicBG sur l’option Trou accessible
dans la zone Type de contour
Définition du contour du trou.
ClicBG sur l’option Point interne
disponible dans la zone Mode de
création
ClicBG sur le point à coordonnées
{-3 , 1} dans la fenêtre de définition
graphique
Définition du contour du trou.
Sélection du point situé à l’intérieur du trou ; après un clic
sur ce point, le contour sera considéré comme un trou.
Ici, le point (-3,1) à été pris à titre d’exemple.
ClicBG sur l’option
contour : Panneau
Définition du panneau (autour du trou défini).
Type
ClicBG sur le bouton
disponible à droite de l’option
Ferraillage, dans la zone
Caractéristiques
de
Ouverture de la boîte de dialogue Paramètres du
ferraillage.
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page : 445
Sur l’onglet Général
• dans le champ Nom, entrez :
Direction_X
• dans le champ Calculs du
ferraillage des coques / Type
sélectionnez :
flexion + compression / traction
• dans le champ Direction du
ferraillage, entrez :
Suivant l’axe X
Sur l’onglet Paramètres ELS,
• dans le champ Etendue des
calculs sélectionnez :
Flèche
Ajouter, Fermer
Définition d’un nouveau type de ferraillage d’une plaque.
Fermeture de la boîte de dialogue Paramètres du
ferraillage.
ClicBG dans la zone
Caractéristiques et pour l’option
• Ferraillage sélectionnez :
Direction_X
• Epaisseur sélectionnez EP35
• Modèle sélectionnez :
Coque
Sélection du type de ferraillage, de l’épaisseur (EP35) et du
modèle de calcul du panneau.
ClicBG sur l’option Point interne
disponible dans la zone Mode de
création
ClicBG dans le point à coordonnées
{0,0}, dans la fenêtre graphique
Définition du contour du panneau.
Sélection du point situé à l’intérieur du contour (à l’extérieur
du contour du trou) ; après un clic sur ce point (ici, le point
(0,0) à été pris à titre d’exemple), le contour sera considéré
comme le contour du panneau.
Fermer
La définition du panneau est achevée.
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page : 446
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Définition des appuis
Analyse / Générer le modèle de
calcul
Génération du maillage EF suivant les paramètres définis.
Ouvre la boîte de dialogue Appuis.
Définition du nouveau type d’appui.
Avancé sur l’onglet Rigide
Ouverture de la boîte de dialogue Définition de l’appui avancé qui sert à définir l’appui à l’aide des dimensions de
la section transversale du poteau.
Poteau
Sélection du type d’appui – poteau.
Rectangulaire
b = 45, h = 45
Définition du type de poteau (rectangulaire) et des
dimensions de la section transversale du poteau.
OK
Fermeture de la boîte de dialogue Définition de l’appui –
avancé.
Dans le champ Nom, saisissez
Poteau45x45
Définition du nom du type d’appui défini.
Ajouter et Fermer
Ajout d’un nouveau type d’appui (poteau 25x25) à la liste
des types d’appuis disponibles et fermeture de la boîte de
dialogue Définition d’appui.
ClicBG sur l’option Poteau45x45,
bloquez toutes les directions (UZ,
RX, RY)
Sélection du type d’appui.
ClicBG sur l’option Sélection
actuelle (sur l’onglet Nodaux)
ClicBG sur le champ d’édition
ClicBG dans les points P1, P2, P3,
P4
Sélection des points dans lesquels l’appui sera défini – voir
la figure ci-dessous. La numérotation des nœuds peut
différer après la fin de la génération du maillage EF. Il faut
choisir les points aux sommets P1, P2, P3, P4, comme sur
la figure-ci dessous.
Appliquer, Fermer
Définition des appuis dans la structure et fermeture de la
boîte de dialogue Appuis.
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page : 447
Définition des cas de charges
Ouvre la boîte de dialogue Cas de charge.
ClicBG sur le bouton Ajouter
Définition du poids propre à nom standard PERM1.
ClicBG sur le champ Nature et
sélectionnez la charge :
D’exploitation
Sélection du type de cas de charge : d’exploitation.
ClicBG sur le bouton Ajouter
ClicBG sur le bouton Ajouter
ClicBG sur le bouton Ajouter,
Fermer
Définition de trois cas de charge d’exploitation à noms
standard : EXPL1, EXPL2 et EXPL3 et fermeture de la
boîte de dialogue Cas de charge.
Définition des charges pour les cas de charges définis
Sélection du premier cas de charge d’exploitation EXPL1.
sélection 2: EXPL1
Ouverture de la boîte de dialogue Charge.
Sélection de la charge surfacique uniforme sur le contour.
Sélection de l’onglet Surface
Paramètres
Z : {-0.5}
de
la
charge :
ClicBG sur le champ Définition du
contour
Définition de la valeur de la charge.
Définition du contour rectangulaire sur lequel la charge sera
appliquée.
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Définir les points à coordonnées
suivantes :
{-7 , 1.5}, Ajouter
{-4 , 1.5}, Ajouter
{-4 , 0}, Ajouter
{-7 , 0}, Ajouter
ClicBG sur le bouton Ajouter affiché
dans la partie inférieure de la boîte
de dialogue Charge surfacique
uniforme (contour)
Appliquer
Sélection du deuxième cas de charge d’exploitation EXPL2.
sélection 3 : EXPL2
Sélectionner l’onglet Surface
Sélection de la charge linéaire définie par 2 points.
Valeurs : P1, P2
Z : {-0.8, -0.8}
Coordonnées des points
A : {1, -5}
B : {1, 5}
Définition de la valeur de la charge dans deux points (P1 et
P2 – début et fin du segment sur lequel la charge est
appliquée).
Définition des coordonnés des points en question (A et B).
Ajouter, Appliquer
Sélection du troisième cas de charge d’exploitation EXPL3.
sélection 4 : EXPL3
Sélectionnez l’onglet Surface
Sélection de la charge surfacique 3p.
Valeurs : P1, P2, P3
Z: {-5, -8, 2}
Coordonnées des points
A: {0.0, 5.0}
B: {5.0, 5.0}
C: {3.0, -5.0}
Définition des valeurs de la charge pour le panneau entier à
partir de trois points sélectionnés (P1, P2 et P3) et
détermination des coordonnées de ces points (A, B et C).
ClicBG sur le bouton Ajouter
disponible dans la partie inférieure
de la boîte de dialogue Charge
surfacique 3P
ClicBG dans le champ Appliquer à
{1}
Sélection du panneau auquel la charge sera appliquée.
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page : 449
Appliquer, Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Chargements.
Charges / Combinaisons manuelles
Définition de la combinaison.
ClicBG dans le champ Type de
combinaison et sélectionnez :
ELS
Sélection de la combinaison de type ELS.
ClicBG sur le champ Nature et
sélectionnez :
D’exploitation
Sélection de la nature D’exploitation et acceptation du type
de combinaison.
OK
Dans le champ Coefficient, entrez
auto
Définition du coefficient qui sera utilisé pour les cas
sélectionnés.
ClicBG dans la boîte de dialogue
Liste de cas numéro 2
Mise en surbrillance du numéro du cas qui sera utilisé dans
la combinaison.
Déplacement du cas de charge choisi vers le panneau à
droite.
ClicBG dans la boîte de dialogue
Liste de cas numéro 3
Mise en surbrillance du numéro du cas qui sera utilisé dans
la combinaison.
Déplacement du cas de charge choisi vers le panneau à
droite.
ClicBG dans la boîte de dialogue
Liste de cas numéro 4
Mise en surbrillance du numéro du cas qui sera utilisé dans
la combinaison.
Déplacement du cas de charge choisi vers le panneau à
droite.
ClicBG bouton Appliquer, Fermer
Définition des combinaisons de charges et fermeture de la
boîte de dialogue Combinaisons.
Visualisation des cas de charge définis
Affichage/Projection/3D xyz
Sélection de la vue 3D.
Affichage / Attributs/
onglet Charges
Si les symboles des cas de charges ne sont pas visibles,
vous pouvez activer leur affichage dans la boîte de
dialogue Attributs.
ClicBG dans la case Symbole des
charges
Activation de l’affichage des charges appliquées à la
structure.
Affichage / Attributs / onglet
Panneaux/EF
Passage à l’onglet Panneaux/EF de la boîte de dialogue
Affichage des attributs.
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page : 450
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ClicBG sur l’option Description des
panneaux, Eléments finis,
Appliquer, OK
Désactivation de l’option de présentation des éléments de
la structure.
Sélection du troisième cas de charge d’exploitation EXPL3.
sélection du cas 4 : EXPL3
Sélection du deuxième cas de charge d’exploitation EXPL2.
sélection 3 : EXPL2
Sélection du premier cas de charge d’exploitation EXPL1.
sélection du cas 2 : EXPL1
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page : 451
10.3.2. Analyse de la structure et affichage des résultats de
calculs (cartographies des coupes sur panneaux)
Lancement des calculs de la structure étudiée.
ClicBG dans la liste des bureaux de
Robot,
Sélection du bureau RESULTATS :
CARTOGRAPHIES
(groupe
RESULTATS)
Après les calculs, Robot affiche le bureau RESULTATS –
CARTOGRAPHIES.
L’écran se divise alors en deux parties : la fenêtre
graphique avec la vue sur le modèle de la structure et la
boîte de dialogue Cartographies (veuillez consulter la
figure ci-dessous).
Sélection du premier cas de charge d’exploitation EXPL1.
sélection de 2 : EXPL1
ClicBG dans la case Déplacements
–uw
dans la boîte de dialogue
Cartographie
Les déplacements seront affichées.
Passage à l’onglet Paramètres dans
la boîte de dialogue Cartographies
Sélection de l’option moyenne dans
la zone Surface pour contraintes
Appliquer
Sélection de la surface pour laquelle les déplacements
seront calculés.
Passer à l’onglet Détaillés dans la
boîte de dialogue Cartographies
Désactiver
l’affichage
des
déplacements pour la plaque
Appliquer
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page : 452
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ClicBG sur le champ de sélection de
bureaux du logiciel Robot :
MODELISATION / GEOMETRIE
Sélection du bureau initial du logiciel Robot.
Résultats / Coupes sur panneaux
Ouverture de la boîte de dialogue Coupes sur panneaux
permettant de créer les diagrammes des efforts internes et
des déplacements sur les éléments finis surfaciques.
ClicBG sur l’option Déplacements u,w sur l’onglet Détaillé
Sélection du déplacement à présenter.
Sur l’onglet Définition disponible
dans la boîte de dialogue Coupes
sur panneaux, sélectionnez l’option
parallèle à l’axe -Y, saisissez les
coordonnées {1.00, -5.00} dans le
champ au-dessous
Sélection du mode de définition du plan de coupe.
Passez à l’onglet Paramètres, et
dans la zone Surface pour
contraintes, sélectionnez l’option
moyenne.
Sélection de la surface pour laquelle les déplacements
dans la coupe sélectionnée seront présentés.
Dans l’onglet Diagrammes,
sélectionnez les options suivantes :
descriptions dans le champ
Descriptions des diagrammes,
hachuré dans le champ Remplissage
et normale dans le champ Position
du diagramme
Sélection de la façon de présenter les diagrammes sur
coupes de la structure.
NOTE :
Le nombre de décimales peut être augmenté dans le menu
déroulant : Outils / Préférences de l’affaire / Unités et
formats / Autres.
Appliquer
Activation de la présentation des déplacements sur coupes
sur panneaux (voir figure ci-dessous). La figure ci-dessous
présente la structure définie.
L’utilisation de cette option permet de consulter le
diagramme (au début, le diagramme se trouve sous la
plaque).
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page : 453
Passez à l’onglet Coupes et
désactivez la présentation du
diagramme défini sur la coupe (le
symbole √ disparaît)
Désactivation de la présentation du diagramme sur la
coupe par plaque.
Appliquer, Fermer
Désactivation de la présentation des déplacements sur la
coupe par panneau et fermeture de la boîte de dialogue
Coupes sur panneaux.
10.3.3. Calcul du ferraillage théorique
Norme BAEL 91 mod.99
ClicBG sur le champ de sélection de
bureaux du logiciel Robot
Dimensionnement BA / Dalles ferraillage théorique
Passage au bureau du logiciel Robot prévu pour le calcul
du ferraillage théorique de la plaque étudiée.
L’écran est alors divisé en trois parties :
• fenêtre graphique avec la vue sur la structure
• boîte de dialogue Ferraillage des plaques et coques
• boîte de dialogue Ferraillage.
ClicBG sur le champ ELU dans la
zone Liste de cas
saisir 1A4 dans la boîte de dialogue
Ferraillage des plaques et coques
Les calculs du ferraillage théorique seront effectués pour
l’état limite ultime, tous les cas de charge seront pris en
compte.
ClicBG sur le champ ELS sur le
champ Listes de cas et saisissez 5
dans la boîte de dialogue
Ferraillage des plaques et coques
Les calculs des sections d’acier théoriques sont effectués
pour l’état limite service avec la prise en compte de la
combinaison définie.
ClicBG sur le champ Méthode
Sélectionner la méthode analytique
Sélection de la méthode analytique de calcul de la section
d’acier.
Activez l’option Réduction des forces
au-dessus des poteaux
Activation de cette option signifie que pour les éléments de
type plaque appuyés dans un nœud (p. ex. à l’aide de type
d’appui ‘poteau’), les valeurs des moments et contraintes
sont remplacées par la valeur moyenne prise à partir de la
zone la plus proche de ces appuis.
ClicBG sur le bouton Calculer dans
la boîte de dialogue Ferraillage des
plaques et coques
Lancement des calculs de la section d’acier pour la plaque
définie (panneau n° 1).
Après les calculs, ClicBG sur l’option
Section d’acier AY (-) Inférieurs dans
la boîte de dialogue Ferraillage
Sélection des grandeurs à présenter.
Passage à l’onglet Echelle et
sélection
de
l’option
Gamme
complète dans le champ Palette de
couleurs
Sélection de la palette couleurs utilisée pour l’affichage des
cartographies du ferraillage.
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page : 454
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ClicBG sur le bouton Appliquer
dans
la
boîte
de
dialogue
Ferraillage
Affichage de la section d’acier pour la surface et la direction
sélectionnées.
La cartographie des aciers est représentée sur la figure cidessous.
Désactivation de l’option Section
d’acier AY (-) Inférieurs dans la boîte
de dialogue Ferraillage
ClicBG sur Appliquer
Désactivation de l’affichage des cartographies.
Ouverture du tableau présentant les résultats des calculs
du ferraillage théorique pour la plaque.
ClicBD sur le tableau Résultats de
ferraillage
Le logiciel affiche un menu contextuel.
Colonnes
Ouverture de la boîte de dialogue Résultats de ferraillage.
Dans la zone Ferraillage théorique :
Espacement e X[-]
Espacement e X[+]
Sélection des grandeurs à présenter dans le tableau.
OK
Fermeture de
ferraillage.
Passer à l’onglet Extrêmes globaux
dans le tableau Résultats de
ferraillage
Présentation des Extrêmes globaux pour les sections et
pour les espacements des armatures obtenus pour la
plaque étudiée.
la
boîte
de
Fermeture du tableau Résultats de
ferraillage
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dialogue
Résultats
de
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page : 455
10.3.4. Calcul du ferraillage réel
Norme BAEL 91 mod.99
ClicBG sur le champ de sélection de
bureaux du logiciel Robot :
MODELISATION / GEOMETRIE
Sélection du bureau initial de Robot.
Sélection par fenêtre de la plaque
entière (la plaque est mise en
surbrillance)
Sélection de la plaque pour laquelle le logiciel effectuera le
calcul du ferraillage réel.
NOTE :
Dans le cas de plusieurs panneaux, il faut sélectionner les
panneaux pour lesquels vous voulez calculer le ferraillage
réel.
Dimensionnement / Ferraillage réel
éléments BA / Ferraillage dalles BA
Passage au bureau du programme Robot permettant de
définir les zones de ferraillage pour la dalle définie. L’écran
graphique est divisé en deux parties : la fenêtre graphique
avec le modèle de la structure et la boîte de dialogue :
Ferraillage des plaques et coques.
Oui
Acceptation du message relatif à l’augmentation de la
section d’acier théorique.
Sélection de la présentation des armatures inférieures sur
la direction X (les onglets se trouvent dans le coin supérieur
gauche de l’écran).
Analyse / Paramètres du
ferraillage
Ouverture de la boîte de dialogue Disposition de
ferraillage.
Sélectionnez de l’option Barres
Sur l’onglet Général, sélectionnez l’option Barres dans la
zone Mode de ferraillage ; cela signifie que le ferraillage
généré sera réalisé à l’aide des barres.
OK
Validation des paramètres et fermeture de la boîte de
dialogue Disposition de ferraillage.
Sur l’onglet Cartographies du
ferraillage dans la boîte de dialogue
Ferraillage des plaques et coques
dans la zone Visibilité, désactivez
l’option Description
Désactivation de la présentation de la description de la
cartographie à l’écran.
Dans le champ Paramètres de la
grille dans les champs Dx et Dy,
entrez 0,5 m, sélectionnez le type du
maillage: réguliere et cliquer sur le
bouton: Génération
Sélection des paramètres du maillage et sa génération.
Ouverture de la boîte de dialogue Calculs.
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page : 456
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Calculer
Début des calculs et de la génération des zones de
ferraillage réel de la dalle en mode automatique.
Sur l’onglet Flexion dans la boîte de
dialogue Ferraillage des plaques et
coques dans la zone Définition des
zones de ferraillage, activez l’option :
Manuelle
Sélection du mode manuelle permettant à l’utilisateur de
définir les zones de ferraillage réel personnalisées.
ClicBG sélectionnez dans le tableau
la première colonne de la ligne
contenant la zone 1/1- (la ligne sera
marquée
en
noir),
et ensuite, la supprimer au moyen de
la touche Supprimer
De la même façon, supprimez la
zone 1/2-
Suppression des zones de ferraillage choisies.
NOTE :
En cas de suppression du ferraillage dans toutes les
directions et zones, il faut utiliser le bouton Supprimer
armatures disponible dans la partie inférieure de la boîte
de dialogue.
Pour la zone 1/3- dans la colonne Φ,
sélectionner dans le menu déroulant
le diamètre :
16.0 mm
et ensuite, dans la colonne E entrez :
12.0 cm
Modification du diamètre et de l’espacement des barres
d’armature pour la zone 1/3-.
NOTE :
À la suite de la suppression des zones sélectionnées et la
modification des paramètres du ferraillage, les armatures
inférieures dans la direction X sont insuffisantes. Cette
situation est signalée par la couleur rouge dans les
colonnes suivantes du tableau : Ar (section d’acier réelle) et
As (différence entre la section d’acier théorique et réelle).
Sur l’onglet Cartographies du
ferraillage dans la boîte de dialogue
Ferraillage des plaques et coques
dans la zone Résultats pour le
maillage rectangulaire, activez
l’option :
As=Ar-At
Sélection de la cartographie présentant la différence entre
la section d’acier théorique et réelle.
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Sur l’onglet Flexion dans la boîte de
dialogue Ferraillage des plaques et
coques ClicBG sélectionnez la ligne
page : 457
Définition de la zone de ferraillage 1/25- dans les endroits
où les armatures sont insuffisantes. Ces endroits sont
marquée en bleu comme sur la figure ci-dessus.
, et,
marquée par le symbole
ensuite, cliquez dans le champ
Coordonnées (la couleur du champ
change en vert) et sélectionnez
graphiquement les points :
p1 {-7.00 , 1.50} et p2 {-5.00 , 5.00}
Pour la zone 1/25- dans la colonne
Φ, sélectionner dans le menu
déroulant le diamètre :
16.0 mm
et ensuite, dans la colonna E entrez :
24.0 cm
Définition du diamètre et de l’espacement des barres
d’armature pour la zone 1/25-.
Sélection de la présentation des armatures inférieures dans
la direction Y.
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page : 458
Autodesk Robot Structural Analysis 2011 - Guide d’utilisation
ClicBG sélectionnez dans le tableau
la première colonne de la ligne
contenant la zone 1/4- (la ligne sera
marquée
en
noir),
et ensuite, la supprimer au moyen de
la touche Supprimer
De la même façon, supprimez la
zone 1/5-
Suppression des zones du ferraillage choisies.
NOTE :
En cas de suppression du ferraillage dans toutes les
directions et zones, il faut utiliser le bouton Supprimer
armatures disponible dans la partie inférieure de la boîte
de dialogue.
Pour la zone 1/6- dans la colonne Φ,
sélectionner dans le menu déroulant
le diamètre :
16.0 mm
et ensuite, dans la colonna E entrez :
24.0 cm
Définition du diamètre et de l’espacement des barres
d’armature pour la zone 1/6-.
ClicBG sélectionnez dans le tableau
la ligne marquée par le symbole
Définition des zones de ferraillage 1/24- et 1/25- dans les
endroits où les armatures sont insuffisantes. Ces endroits
sont marquée en bleu sur la cartographie du ferraillage
(onglet As=Ar-At).
, et, ensuite, cliquez dans le
champ Coordonnées (la couleur du
champ change en vert) et
sélectionnez graphiquement les
points :
p1 {3.00 , -5.00} et p2 {7.00 , -3.00}
Répétez l’opération pour la définition
de zone successives dont les
coordonnées sont :
p1 {3.00 , 3.00} et p2 {7.00 , 5.00}
Pour les zones 1/24- et 1/25- dans
la colonne Zone de base, dans le
menu déroulant sélectionnez :
1/6-
Définition de la zone 1/6- en tant que zone de base pour les
nouvelles zones. Cela veut dire que les barres de la zone
dépendante, c’est-à-dire 1/24- et 1/25- sont réparties
symétriquement entre les barres de la zone de base 1/6-.
Pour les zones 1/24- et 1/25- dans
la colonne Densification de la zone
s’affiche) :
+n (le symbole
et, ensuite, dans le menu déroulant,
sélectionnez :
1: 12.0
Définition du nombre et de l’espacement des barres pour
les zones dépendantes.
Sur l’onglet Cartographies du
ferraillage dans la boîte de dialogue
Ferraillage des plaques et coques
dans la zone Résultats pour le
maillage rectangulaire, activez
l’option :
Ferraillage réel Ar
Sélection de l’onglet avec la cartographie présentant la
section d’acier. L’onglet se trouve dans le coin inférieur
gauche de l’écran.
NOTE :
Pour consulter sur la cartographie la zone voulue, il faut
passer sur l’onglet Flexion dans la boîte de dialogue
Ferraillage des plaques et coques, et ensuite cliquer
dans la première colonne du tableau de la zone
sélectionnée ; alors la ligne sera marquée en noir et la zone
sera mise en mise en surbrillance en rose.
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page : 459
Sélection de la présentation des armatures inférieures dans
la direction X.
Le champ At dans les zones 1/10+,1/11+,1/12+ sont mises
en surbrillance en jaune, ce qui veut dire que la zone à cet
endroit n’est pas nécessaire (les armatures dans les autres
sont suffisantes). Cette zone ont été générée
automatiquement car elle est nécessaire du point de vue
constructif dans la direction Y+.
Vérification
Sélection de la présentation des armatures inférieures dans
la direction X.
Onglet Cartographies du ferraillage
dans la boîte de dialogue
Ferraillage des plaques et coques
Affichage des icônes servant à présenter et à modifier les
cartographies du ferraillage, de la flèche, de la fissuration et
de la rigidité.
Sélection de la cartographie des flèches et vérification des
leurs valeurs.
Ouverture de la boîte de dialogue de vérification.
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page : 460
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Vérification des flèches par la
méthode :
avec la mise à jour de la rigidité
(MEF)
et ensuite, activer les champs
Déplacement (+) et Déplacement (-)
et sélectionner : 5:COMB1
Sélection de la méthode de vérification et des
combinaisons pour laquelle la vérification sera effectuée.
Calculer
Début de la vérification.
Dans le champ Résultats pour EF
dans la boîte de dialogue
Ferraillage des plaques et coques
l’option Pour le ferraillage réel aprés
vérification devient active
Comparez les résultats obtenus avec
la valeur de la flèche obtenue pour le
ferraillage théorique
Comparaison de la valeur de la flèche pour le ferraillage
réel vérifié avec la valeur de la flèche pour le ferraillage
théorique.
Ouverture de la boîte de dialogue Calculs.
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page : 461
Calculer
Début des calculs du ferraillage réel pour la dalle
sélectionnée.
Wymiarowanie Żelbetu / Płyty –
zbrojenie
Passage au bureau: Dalles – ferraillage. L’écran
graphique est divisé en trois parties : la fenêtre graphique
avec le modèle de la structure et les boîtes de dialogue :
Armatures et Tableau des armatures.
Pour présenter le type d’armature sélectionné (pricinpal, de
construction ou armatures des réservations), il faut cliquer
sur l’onglet voulu disponible dans le coin inférieur gauche
de l’écran graphique. Par défaut, le programme affiche tous
les types d’armatures.
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page : 462
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10.4.Exemples de définition de la structure à l’aide des
options extrusion et révolution (structures de type
coque)
Ce chapitr regroupe quelques brefs exemples de modélisation des structures spatiales. Lors de la
création de ces structures, les options extrusion et révolution ont été utilisées. Toutes les structures
présentées sont définies en tant que coques.
Dans la description de la définition de la structure les conventions suivantes seront observées :
• un icône quelconque signifie un clic sur cette icône effectué avec le bouton gauche de la souris,
• { x } signifie la sélection de l’option « x » dans la boîte de dialogue ,
• ClicBG et ClicBD - ces abréviations sont utilisées respectivement pour le clic sur le bouton gauche et
sur le bouton droit de la souris.
Afin de commencer la définition de la structure, lancez le logiciel Robot (cliquez sur l’icône correspondant
ou sélectionnez la commande dans le menu affiché dans la barre des tâches).
Dans la fenêtre de l’assistant affiché par Robot (elle est décrite dans le chapitre 2.1) sélectionnez l’icône
(Etude d’une coque)
.
10.4.1. Silo
Cet exemple présente la définition du silo, représenté de façon schématique sur la figure ci-dessous.
Unités de données : (m).
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page : 463
DEFINITION DE LA STRUCTURE
1. GEOMETRIE DU SILO
OPERATION
DESCRIPTION
Affichage / Projection / XY
Sélection du plan de travail.
Affichage/Structure/Espacement de
la grille
Ouverture de la boîte de dialogue Espacement de la grille.
Dx = Dy =1.0
Définition de l’espacement de la grille sur l’écran (égal dans
les deux directions).
Appliquer, Fermer
Validation des paramètres définis et fermeture de la boîte
de dialogue Espacement de la grille.
Structure / Objets / Polyligne-contour
Ouverture de la boîte de dialogue Polyligne – contour en
vue de la définition des composants successifs du contour.
Dans la partie de la boîte de
dialogue Méthode de définition,
sélectionner l’option Contour
A l’écran graphique, définir un carré
à côté de 2m, les sommets du carré
sont :
(-1,-1,0), (-1,1,0), (1,1,0), (1,-1,0)
fermer le contour par la saisie de la
première coordonnée (-1,-1,0)
Fermer la boîte de
Polyligne – contour
Définition du carré à base duquel le silo sera créé.
dialogue
Affichage / Projection / 3d xyz
Dans le menu, sélectionner la
commande
Edition / Modifier sous-structure /
Modifier objets
Ouverture de la boîte de dialogue Objets – opérations et
modifications.
Positionner le curseur dans le champ
Objet et, à l’écran graphique,
désigner le carré défini
Sélection du carré (le numéro de l’objet est transféré dans
le champ Objet).
Appuyer sur le bouton Extrusion
Début de la définition de la modification de l’objet.
Appuyer sur le bouton Paramètres
de la modification de l’objet
Définition des paramètres de l’opération d’extrusion.
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page : 464
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Définir
les
paramètres
de
l’extrusion :
II à l’axe Z,
Longueur 5 m
Divisions = 5
Options inactives : base supérieure,
base inférieure
Paramètres de l’extrusion.
Appuyer sur le bouton Appliquer
Réalisation de l’opération d’extrusion du carré suivant les
paramètres donnés.
Appuyer sur le bouton Homothétie
Début de la définition de l’opération sur la modification
(extrusion) de l’objet.
Appuyer sur le bouton Paramètres
de l’opération
Définition des paramètres de l’opération sur la modification
du carré.
Définir
les
paramètres
l’homothétie :
coefficients d’échelle x=y=3
échelle z=1
centre de l’homothétie (0,0,0)
Paramètres de l’homothétie sur l’opération d’extrusion.
de
Appuyer sur le bouton Appliquer
Réalisation de l’opération d’homothétie sur l’opération
d’extrusion du carré suivant les paramètres donnés.
Appuyer sur le bouton Extrusion
Début de la définition de la modification de l’objet.
Appuyer sur le bouton Paramètres
de la modification de l’objet
Définition des paramètres de l’opération d’extrusion.
Définir
les
paramètres
de
l’extrusion :
II à l’axe Z,
Longueur 10 m
division = 10
options inactives : base supérieure,
base inférieure
Paramètres de l’extrusion.
Appuyer sur le bouton Appliquer
Réalisation de l’opération d’extrusion du carré suivant les
paramètres donnés.
Fermer la boîte de dialogue Objets –
opérations et modifications
Vue initiale.
Ouverture de la boîte de dialogue de définition de
l’épaisseur.
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page : 465
Sélectionner l’épaisseur par défaut
pour les panneaux
EP_30BET
Sélection de l’épaisseur à affecter aux éléments spécifiques
composant le silo.
Dans le champ Panneaux saisissez
tout
Sélection de tous les éléments du silo.
Appuyer sur le bouton Appliquer
Affectation de l’épaisseur par défaut à tous les éléments du
silo.
Fermer la boîte
Epaisseur EF
de
dialogue
2. GEOMETRIE DU SUPPORT
Ouverture de la boîte de dialogue Barres.
ClicBG sur le champ TYPE DE
BARRE et sélection du type : Poutre
BA
ClicBG sur le champ SECTION et
sélection du type B50x70
Sélection des caractéristiques de la barre.
Définir quatre barres :
poutre 1 : orig. (-3 ,-3 ,5), fin (3 ,3 ,5)
poutre 2 : orig. (3 ,-3 ,5), fin (3 ,3 ,5)
poutre 3 : orig. (3 ,3 ,5), fin (-3 ,3 ,5)
poutre 4 : orig. (-3 ,3 ,5), fin (-3 ,3 ,5)
Définition des poutres en béton armé.
ClicBG sur le champ TYPE DE
BARRE et sélection du type : Poteau
ClicBG sur le champ SECTION et
sélection du type HEA 500 (si ce
profilé n’est pas spécifié dans la liste
de profilés disponibles, il faut ouvrir
la boîte de dialogue Nouvelle
section, pour cela, cliquer sur le
et sélectionner ce
bouton
profilé)
Sélection des caractéristiques de la barre.
Définir quatre poteaux acier de 10 m
de longueur :
poteau 1 : orig. (-3 ,-3 ,5), fin (-3 ,3 ,-5)
poteau 2 : orig. (3 ,-3 ,5), fin (3 ,-3 ,5)
poteau 3 : orig. (3 ,3 ,5), fin (3 ,3 ,-5)
poteau 4 : orig. (-3 ,3 ,5), fin (-3 ,3 ,5)
Définition des poteaux acier.
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ClicBG sur le champ TYPE DE
BARRE et sélection du type : Barre
ClicBG dans la champ SECTION et
sélection du type HEA 200 (si ce
profilé n’est pas spécifié dans la liste
de profilés disponibles, il faut ouvrir
la boîte de dialogue Nouvelle
section, pour cela, cliquer sur le
bouton
profilé)
Sélection des caractéristiques de la barre.
et sélectionner ce
Définir quatre barres :
poutre 1 : orig.(-3 ,-3 ,-1), fin (3 ,-3 ,1)
poutre 2 : orig.(3 ,-3 ,-1), fin (3 ,3 ,-1)
poutre 3 : orig.(3 ,3 ,-1), fin (-3 ,3 ,-1)
poutre 4 : orig.(-3 ,3 ,-1), fin (-3 ,-3 ,1)
Définition de la traverse acier.
ClicBG sur le champ TYPE DE
BARRE et sélection du type : Barre
ClicBG sur le champ SECTION et
sélection du type IPE 100 (si ce
profilé n’est pas spécifié dans la liste
de profilés disponibles, il faut ouvrir
la boîte de dialogue Nouvelle
section, pour cela, cliquer sur le
Sélection des caractéristiques de la barre.
bouton
profilé)
et sélectionnez ce
Définir les contreventements :
1 : orig.(-3 ,-3 ,5), fin (3 ,-3 ,-1)
2 : orig. (3 ,-3 ,5), fin (-3 ,-3 ,-1)
Définition des contreventements.
Définir les contreventements:
3 : orig.(3 ,-3 ,5), fin (3 ,3 ,-1)
4 : orig. (3 ,3 ,5), fin (3 ,-3 ,-1)
Définition des contreventements.
Fermer le boîte de dialogue Barres
Sélectionner les contreventements 1
et 2
(par fenêtre ou à l’aide de la touche
CTRL appuyée)
Edition / Transformer / Translation
Ouverture de la boîte de dialogue de définition de la
translation.
vecteur de la translation (0 ,6 ,0)
Appliquer
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page : 467
ClicBD dans la fenêtre contenant le
dessin de la structure ,
à partir du menu contextuel, cliquer
sur la commande Sélectionner
Sélectionner les contreventements 3
et 4
vecteur de la translation (-6 ,0 ,0)
Appliquer
Fermer la
Translation
boîte
de
dialogue
Affichage / Projection / 3D xyz
Sélection de la vue axonométrique.
Ouverture de la boîte de dialogue Appuis.
ClicBG sur le champ Sélection
actuelle (sur l’onglet Nodaux)
Sélection des nœuds de la structure dans lesquels les
appuis seront définis.
Passer
à
l’écran
graphique ;
maintenir le bouton gauche enfoncé
et sélectionner par fenêtre tous les
nœuds inférieurs des poteaux
Si les nœuds ne sont pas tous visibles, vous pouvez
tourner la structure en utilisant la touche de raccourci
CTRL+ALT+Z.
La rotation peut être interrompue par un simple mouvement
de la souris.
Dans la boîte de dialogue Appuis
sélectionner l’icône symbolisant
l’appui encastré (il sera mis en
surbrillance)
Sélection du type d’appui.
ClicBG sur le bouton Appliquer
Le type d’appui sélectionné sera affecté aux nœuds
sélectionnés dans la structure.
Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Appuis.
Analyse / Générer le modèle de
calcul
Génération du modèle de calcul de la structure (maillage
par éléments finis surfaciques).
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page : 469
10.4.2. Tour de refroidissement
Cet exemple présente la définition d’une structure de coque (tour de refroidissement), représentée de
façon schématique sur la figure ci-dessous.
Unités de données : (m).
OPERATION
DESCRIPTION
Affichage / Projection / XZ
Sélection du plan de travail.
Structure / Objets / Arc
Ouverture de la boîte de dialogue Arc en vue de la
définition des composants successifs du contour.
Sélectionner la méthode de définition
de l’arc : début, fin, centre
A l’écran graphique, définir l’arc à
paramètres suivants :
Début (-10 ,0 ,10)
fin (-10 ,0 ,-10)
centre (-7 ,0 ,0)
Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Arc.
CTRL + A
Sélection des objets de l’arc défini.
Dans le menu, sélectionner
commande
Structure / Objets / Révolution
la
Ouverture de la boîte de dialogue Révolution.
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Définir les paramètres de la
révolution :
Axe :
début (0 ,0 ,0)
fin (0 ,0 ,10)
angle de rotation 360
division 36
options inactives : base supérieure,
base inférieure et nouvel objet
Paramètres de la révolution.
Appliquer, Oui
Réalisation de l’opération de la révolution de l’objet,
validation du message informant sur les limitations de la
fonction Révolution pour les rotations de 360.
Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Révolution.
Affichage /Projection /3d xyz
Vue axonométrique de la structure.
Ouverture de la boîte de dialogue de définition de
l’épaisseur.
Sélectionner l’épaisseur par défaut
pour les panneaux
EP_30BET
Sélection de l’épaisseur à affecter aux éléments spécifiques
composant la structure.
Dans le champ Panneaux, saisir
tout
Sélection de tous les éléments de la structure.
Appuyez sur le bouton Appliquer
Affectation de l’épaisseur par défaut à tous les éléments de
la structure.
Fermer la boîte
Epaisseur EF
de
dialogue
Ouverture de la boîte de dialogue Affichage des attributs.
Affichage / Attributs
Dans l’onglet Panneaux / EF
sélectionner l’option Epaisseur des
panneaux
Sélectionner l’épaisseur par défaut
pour les panneaux
EP_30BET
Sélection de l’épaisseur à affecter aux éléments spécifiques
composant la structure.
Appliquer, OK
Fermeture de la boîte de dialogue Affichage des attributs.
Vue initiale.
Ouverture de la boîte de dialogue Appuis.
Sélection de l’onglet Linéaires
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Dans la boîte de dialogue Appuis,
sélectionner l’icône symbolisant
l’appui encastré (il sera mis en
surbrillance)
Sélection du type d’appui.
Sélection de la ligne
(cercle) de la structure
Affectation de l’appuis encastré au bord inférieur.
inférieure
page : 471
Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Appuis.
Analyse / Générer le modèle de
calcul
Génération du modèle de calcul de la structure (maillage
par éléments finis surfaciques).
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10.4.3. Pipeline
Cet exemple présente la définition d’un fragment du pipeline représenté de façon schématique sur la
figure ci-dessous.
Unités de données : (m).
OPERATION
DESCRIPTION
Affichage / Projection / XZ
Sélection du plan de travail.
Structure / Objets / Cercle
Ouverture de la boîte de dialogue Cercle en vue de la
définition des composants successifs du contour.
Dans la partie de la boîte de
dialogue Méthode de définition,
sélectionner l’option Centre et rayon
A l’écran graphique, définir le cercle
de rayon 1 m, les coordonnées du
centre sont (0 ,0 ,0)
Définition du cercle à base duquel le pipeline sera créé.
Appliquer, Fermer
Création du cercle et fermeture de la boîte de dialogue
Cercle.
Affichage / Projection / 3d xyz
Vue axonométrique.
Dans le menu, sélectionner la
commande
Edition / Modifier sous-structure /
Modifier objets
Ouverture de la boîte de dialogue Objets - opérations et
modifications.
Positionner le curseur sur le champ
Objet et, à l’écran graphique,
sélectionnez le cercle défini
Sélection du cercle (le numéro de l’objet est transféré dans
le champ Objet).
Appuyer sur le bouton Extrusion
Début de la définition de la modification de l’objet.
Appuyer sur le bouton Paramètres
de la modification de l’objet
Définition des paramètres de l’opération d’extrusion.
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page : 473
Définir
les
paramètres
de
l’extrusion :
// à l’axe Y,
longueur 20 m
division 20
options inactives : base supérieure,
base inférieure
Paramètres de l’extrusion.
Appuyer sur le bouton Appliquer
Réalisation de l’opération d’extrusion du cercle suivant les
paramètres donnés.
Appuyer sur le bouton Révolution
Début de la définition de la modification de l’objet.
Définir les paramètres de la
révolution :
Axe :
début (2 ,20 ,0)
fin (2 ,20 ,1)
angle de rotation –90
division 5
options inactives : base supérieure,
base inférieure
Paramètres de la révolution.
Appliquer
Réalisation de l’opération de la révolution de l’objet.
Appuyer sur le bouton Extrusion
Début de la définition de la modification de l’objet.
Définir
les
paramètres
de
l’extrusion :
// à l’axe X,
Longueur 2 m
division 2
options inactives : base supérieure,
base inférieure
Paramètres de l’extrusion.
Appuyer sur le bouton Appliquer
Réalisation de l’opération d’extrusion du cercle suivant les
paramètres donnés.
Appuyer sur le bouton Révolution
Début de la définition de la modification de l’objet.
Définir les paramètres de la
révolution :
Axe :
début (4 ,24 ,0)
fin (4 ,24 ,1)
angle de rotation 90
division 5
options inactives : base supérieure,
base inférieure
Paramètres de la révolution.
Appliquer
Réalisation de l’opération de la révolution de l’objet.
Appuyer sur le bouton Extrusion
Début de la définition de la modification de l’objet.
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Définir
les
paramètres
de
l’extrusion :
à l’axe Y,
Longueur 10 m
division 10
options inactives : base supérieure,
base inférieure
Paramètres de l’extrusion.
Appuyer sur le bouton Appliquer
Réalisation de l’opération d’extrusion du cercle suivant les
paramètres donnés.
Fermer
Vue initiale.
Analyse / Générer le modèle de
calcul
Génération du modèle de calcul de la structure (maillage
par éléments finis surfaciques).
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page : 475
10.4.4. Antenne
Cet exemple présente la définition de la structure de coque représenté de façon schématique sur la figure
ci-dessous.
Unités de données : (m).
OPERATION
DESCRIPTION
Affichage / Projection / XZ
Sélection du plan de travail.
Structure / Objets / Arc
Ouverture de la boîte de dialogue Arc en vue de la
définition des composants successifs du contour.
Sélectionner la méthode de définition
de l’arc : début, fin, milieu
A l’écran graphique, définir l’arc à
paramètres suivants :
début (0 ,0 ,10)
fin (0 ,0 ,-10)
milieu (-5 ,0 ,0)
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Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Arc.
CTRL + A
Sélection de l’arc défini.
Ouverture de la boîte de dialogue Révolution.
Dans le menu, sélectionner
commande
Structure / Objets / Révolution
la
Définir les paramètres de la
révolution :
Axe : début (0 ,0 ,0)
fin (-5 ,0 ,0)
angle de rotation 180
division 18
options inactives : base supérieure,
base inférieure et nouvel objet
Paramètres de la révolution.
Appliquer
Réalisation de l’opération de la révolution de l’objet.
Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Révolution.
Affichage / Projection / 3d xyz
Vue axonométrique.
Ouverture de la boîte de dialogue de définition de
l’épaisseur.
Sélectionner l’épaisseur par défaut
pour les panneaux
EP_30BET
Sélection de l’épaisseur à affecter aux éléments spécifiques
composant la structure.
Dans le champ Panneaux saisir tout
Sélection de tous les éléments de la structure.
Appuyer sur le bouton Appliquer
Affectation de l’épaisseur par défaut à tous les éléments de
la structure.
Fermer la boîte
Epaisseur EF
de
dialogue
Ouverture de la boîte de dialogue Affichage des attributs.
Affichage / Attributs
Dans l’onglet Panneaux / EF
sélectionner l’option Epaisseur des
panneaux
Appliquer, OK
Fermeture de la boîte de dialogue Affichage des attributs.
Analyse / Générer le modèle de
calcul
Génération du modèle de calcul de la structure (maillage
par éléments finis surfaciques).
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page : 477
10.4.5. Structure axisymétrique
Cet exemple présente la définition de la structure de coque représenté de façon schématique sur la figure
ci-dessous.
Unités de données : (m).
OPERATION
DESCRIPTION
Affichage / Projection / ZX
Sélection du plan de travail.
Structure / Objets / Polyligne-contour
Ouverture de la boîte de dialogue Polyligne – contour en
vue de la définition des composants successifs du contour.
Dans la partie de la boîte de
dialogue Méthode de définition
sélectionner l’option Ligne
A l’écran graphique, définir deux
lignes :
ligne 1 : début (-10 ,0 ,0)
fin (-10 ,0 ,10)
ligne 2 : début (-15 ,0 ,0)
fin (-15 ,0 ,5)
Définition de deux lignes.
Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Polyligne – contour.
Structure / Objets / Arc
Ouverture de la boîte de dialogue Arc en vue de la
définition des composants successifs du contour.
Sélectionner la méthode de définition
de l’arc : centre et deux points
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A l’écran graphique, définir deux
arcs :
arc 1 à rayon 5 :
milieu (-10 ,0 ,5)
point 1 (-15 ,0 ,5)
point 2 (-10 ,0 ,10)
arc 2 : à rayon 10 :
milieu (0 ,0 ,10)
point 1 (-10 ,0 ,10)
point 2 (0 ,0 ,20)
Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Arc.
CTRL + A
Sélection de tous les objets définis (lignes et arcs).
Dans le menu, sélectionner
commande
Structure / Objets / Révolution
la
Ouverture de la boîte de dialogue Révolution.
Définir les paramètres de la
révolution :
Axe :
début (0 ,0 ,10)
fin (0 ,0 ,20)
angle de rotation 360
division 36
options inactives : base supérieure,
base inférieure et nouvel objet
Paramètres de la révolution.
Appliquer, OUI
Réalisation de l’opération de la révolution de l’objet.
Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Révolution.
Affichage / Projection / 3D xyz
Vue axonométrique.
Ouverture de la boîte de dialogue de définition de
l’épaisseur.
Sélectionner l’épaisseur par défaut
pour les panneaux
EP_30BET
Sélection de l’épaisseur à affecter aux éléments spécifiques
composant la structure.
Dans le champ Panneaux saisir tout
Sélection de tous les éléments de la structure.
Appuyer sur le bouton Appliquer
Affectation de l’épaisseur, par défaut, à tous les éléments
de la structure.
Fermer la boîte
Epaisseur EF
de
dialogue
Vue initiale.
Affichage / Attributs
Ouverture de la boîte de dialogue Affichage des attributs.
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page : 479
Dans l’onglet EF sélectionner l’option
Epaisseur
Appliquer, OK
Fermeture de la boîte de dialogue Affichage des attributs.
Ouverture de la boîte de dialogue Appuis.
Sélection de l’onglet Linéaires
Définition de l’encastrement sur les bords inférieurs.
Dans la boîte de dialogue Appuis
sélectionner l’icône symbolisant
l’appui encastré (il sera mis en
surbrillance)
Sélection du type d’appui.
Sélection de deux lignes inférieurs
(cercles) de la structure
Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Appuis.
Analyse/ Générer le modèle de
calcul
Génération du modèle de calcul de la structure (maillage
par éléments finis surfaciques).
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10.5.Exemple de l’étude d’un portique plan
Cet exemple présente la définition, l’analyse et le dimensionnement du portique plan acier représenté sur
le dessin ci-dessous.
Unités de données : (m) et (kN).
Pour la structure, trois cas de charge seront définis (poids propre et deux cas de charge d’exploitation
représentés sur les figures ci-dessous), de plus les charges de neige et vent seront générées de façon
automatique (10 cas).
CAS 2
CAS 3
Dans la description de la définition de la structure, les conventions suivantes seront observées :
•
•
•
un icône quelconque signifie un clic sur cette icône effectué avec le bouton gauche de la souris,
{ x } signifie la sélection de l’option « x » dans la boîte de dialogue ,
ClicBG et ClicBD - ces abréviations sont utilisées respectivement pour le clic sur le bouton gauche et
sur le bouton droit de la souris.
Afin de commencer la définition de la structure, lancez le logiciel Robot (cliquez sur l’icône correspondant
ou sélectionnez la commande dans le menu affiché dans la barre des tâches).
Dans la fenêtre de l’assistant affichée par Robot (elle est décrite dans le chapitre 2.1) sélectionnez l’icône
(Etude d’un portique plan)
.
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page : 481
10.5.1. Définition du modèle de la structure
ACTION EFFECTUEE
MODELE
BARRES
DE
DESCRIPTION
STRUCTURE
/
ClicBG sur le champ TYPE et
sélectionner le type Poteau
ClicBG sur le champ SECTION et
sélection du type HEA 300 (si ce
profilé n’est pas spécifié dans la liste
de profilés disponibles, il faut ouvrir
la boîte de dialogue Nouvelle
section, pour cela, cliquez sur le
bouton
profilé)
Sélection du bureau dans la liste des bureaux disponibles
dans Robot.
Sélection des caractéristiques de la barre.
et sélectionner ce
ClicBG sur le champ Origine (le fond
du champ sera alors affiché en vert)
Début de la définition des barres de la structure (poteaux
de la structure).
poteau 1 :
(0 ,0) (0 ,5)
(0 ,5) (0 ,10)
(0 ,10) (0 ,15)
poteau 2 :
(8 ,0) (8 ,5)
poteau 3 :
(16 ,0) (16 ,5)
(16 ,5) (16 ,10)
(16 ,10) (16 ,15)
poteau 4 :
(24 ,0) (24 ,5)
(24 ,5) (24 ,8)
Définition des poteaux du portique.
ClicBG sur le champ TYPE dans la
fenêtre Barres et sélection du type
Poutre
ClicBG sur le champ SECTION et
sélection du type HEA300
Début de la définition des poutres du portique et sélection
de leur caractéristiques.
ClicBG sur le champ Origine (le fond
du champ sera alors affiché en vert)
Début de la définition des poutres dans la structure.
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Poutre 1 :
(0 ,5) (8 ,5)
(8 ,5) (16 ,5)
(16 ,5) (24 ,5)
Poutre 2 :
(0 ,10) (16 ,10)
Poutre 3 :
(16 ,10) (24 ,8)
Poutre 4 :
(0 ,15) (16 ,15)
Définition des poutres.
ClicBG sur le champ de sélection du
bureau du logiciel Robot
MODELISATION
/ DEMARRAGE
Sélection du bureau du logiciel Robot.
Vue initiale.
Ouverture de la boîte de dialogue Appuis.
ClicBG sur le champ Sélection
actuelle (sur l’onglet Nodaux)
Sélection des nœuds de la structure dans lesquels les
appuis seront définis.
Passer à l’écran graphique ;
maintenir enfoncé le bouton gauche
de la souris, utiliser la sélection par
fenêtre pour mettre en surbrillance
les nœuds inférieurs des poteaux
Dans le champ Sélection actuelle, les numéros des nœuds
sélectionnés seront affichés (1, 5, 7, 11).
Dans la boîte de dialogue Appuis
sélectionner l’icône symbolisant
l’appui encastré (elle sera alors mise
en surbrillance)
Sélection du type d’appui.
ClicBG sur le bouton Appliquer,
Fermer
Le type d’appui sélectionné sera affecté aux nœuds
sélectionnés.
10.5.2. Définition des cas de charge et des charges
Ouverture de la boîte de dialogue Cas de charge.
ClicBG sur le bouton Ajouter
Définition du cas de charge
Nature : permanente
Nom standard : PERM1.
ClicBG dans le champ Nature
Sélectionner la charge d’exploitation
Sélection de la nature du cas de charge (charge
d’exploitation).
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page : 483
ClicBG sur le bouton Ajouter
ClicBG sur le bouton Ajouter
Définition de deux cas de charge
Nature : d’exploitation
Noms standard : EXPL1 et EXPL2.
Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Cas de charge.
A partir du menu supérieur,
sélectionner :
Chargements/Tableau
chargements
Ouverture du tableau de définition des charges agissant
dans les cas de charge définis.
–
,
Disposer le tableau dans la partie
inférieure de l’écran de façon qu’il
occupe toute la largeur de la
structure et que le modèle de la
structure étudiée soit visible
Réduction de la taille du tableau de façon que la définition
graphique des charges soit possible.
Premier champ dans la colonne CAS
La charge par poids propre direction ("Z”) a été affectée
automatiquement à toutes les barres de la structure.
ClicBG dans le deuxième champ
dans la colonne CAS, sélectionner le
deuxième cas de charge EXPL1
Définition des charges agissant dans le deuxième cas de
charge.
ClicBG sur le champ dans la colonne
TYPE DE CHARGE
Sélectionner la charge uniforme
Sélection du type de charge.
ClicBG sur le champ dans la colonne
LISTE,
Sélection graphique de la poutre 1
(barres 10A12)
Sélection des barres auxquelles la charge uniforme sera
appliquée.
ClicBG sur le champ dans la colonne
"pz="
Saisir la valeur –20
Sélection de la direction et de la valeur de la charge
uniforme.
ClicBG dans le troisième champ
dans la colonne CAS,
Sélectionner le troisième cas de
charge EXPL2
Définition des charges agissant dans le troisième cas de
charge.
ClicBG sur le champ dans la colonne
TYPE DE CHARGE
Sélectionner la charge uniforme
Sélection du type de charge.
ClicBG sur le champ dans la colonne
LISTE, sélection graphique de la
poutre 2 (barre 13)
Sélection des barres auxquelles la charge uniforme sera
appliquée.
ClicBG sur le champ dans la colonne
"pz="
Saisir la valeur –14
Sélection de la direction et de la valeur de la charge
uniforme.
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page : 484
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Fermeture du tableau des charges
10.5.3. Définition des charges de neige et vent
Norme française NV65 Mod 99 + Carte 96 04/00
Chargements / Autres charges /
Neige et Vent 2D/3D
Ouverture de la boîte de dialogue Neige et vent 2D/3D.
Clic sur le bouton Auto
Décocher les cases :
Sans acrotères et auvents
Avec base non reposant au sol
Toitures isolées
Génération automatique de l’enveloppe de la structure en
vue de la génération des charges de neige et vent.
Dans le champ Enveloppe, les numéros de nœuds suivants
seront affichés : 1, 2, 3, 4, 10, 9, 13, 12, 11) ; définition des
paramètres de base de la structure.
Définition des paramètres suivants :
Profondeur = 60
Entraxe = 10
Cocher les cases : Neige et Vent
Afficher la note après la génération
de charges
Définition des paramètres de base pour les charges de
neige et vent.
Clic sur le bouton Paramètres
Ouverture de la boîte de dialogue supplémentaire
(Charges de neige et vent 2D/3D) dans laquelle vous
pouvez définir les paramètres détaillés.
Définition des paramètres de la
charge de neige et vent :
onglet Paramètres globaux :
Département : Alpes-Maritimes
Altitude géographique : 200
Altitude de la construction : 15 m
Position du sol : 0.8 m
Flèche de la toiture : automatique
Définition des paramètres des charges de neige et vent.
onglet Vent :
Site : Normal
Type : Normal
Pression du vent : automatique
Effet des dimensions de la structure :
automatique
Désactiver
toutes
les
options
affichées dans la zone Actions
spécifiques
Définition des paramètres des charges de neige et vent.
onglet Neige :
Pression de la neige : automatique
pour la neige normale et extrême
Activer l‘option Redistribution de la
neige
Définition des paramètres des charges de neige et vent.
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page : 485
Un clic sur ce bouton entraîne la génération des charges de
neige et vent pour les paramètres définis.
Le logiciel affichera une note de calcul dans laquelle les
paramètres des cas de charge de neige et vent seront
présentés.
Générer
Fermeture du traitement de texte et
des notes de calcul
Fermeture de la boîte de dialogue
Neige et vent 2D/3D
6 nouveaux cas de charge sont disponibles :
3 charges de vent et 3 charges de neige.
10.5.4. Analyse de la structure
Lancement des calculs de la structure définie.
Après la fin des calculs, la barre de titre du logiciel Robot
affiche l’information suivante : Résultats MEF – actuels.
10.5.5. Analyse détaillée
Dans la zone graphique avec la vue
de la structure, sélectionnez la
poutre 1 (barres 10,11,12)
ClicBG dans le champ de sélection
des bureaux Robot
RESULTATS / ANALYSE
DETAILLEE
Sélection
charge
du
deuxième
cas
Lancement de l’analyse détaillée des barres de la structure.
L’écran graphique est divisé en deux parties contenant le
modèle de la structure et la boîte de dialogue Analyse
détaillée.
de
Dans la boîte de dialogue Analyse
détaillée, sélectionnez les options
suivantes :
Activer l’option Ouvrir nouvelle
fenêtre
Dans l’onglet NTM, sélectionner
l’option Moment MY
Sélection des grandeurs à présenter pour la poutre
sélectionnée.
Appliquer
Le logiciel affiche un écran graphique supplémentaire divisé
en deux parties :
• présentation graphiques des informations pour les
barres sélectionnées (diagrammes, charges, profilés de
barres).
• tableau présentant les résultats numériques pour les
barres sélectionnées.
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Dans la boîte de dialogue Analyse
détaillée
sélectionner
l’option
suivante :
dans l’onglet Contraintes,
sélectionner l’option maximales –
Smax
dans l’onglet Points de division
sélectionner l’option Points
caractéristiques
ClicBG dans Régénérer
Ajout du diagramme des contraintes et calcul des points
caractéristiques pour le diagramme des moments My.
Appliquer
Ajout des grandeurs successives à afficher pour la poutre
sélectionnée.
Dans le tableau, sélectionner l’onglet
Extrêmes globaux
Le tableau présente les extrêmes globaux pour la poutre
sélectionnée.
La fenêtre contenant l’analyse détaillée de la poutre
sélectionnée prendra la forme représentée sur la figure cidessous.
Terminer
Fermeture du bureau dans lequel l’analyse détaillée pour la
poutre sélectionnée a été présentée.
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10.5.6. Dimensionnement de la structure
Norme acier française : CM66
ClicBG sur le champ de sélection du
bureau du logiciel Robot
Dimensionnement
acier
/
Dimensionnement
acier/aluminium
ClicBG sur le bouton Nouveau dans
l’onglet Familles dans le boîte de
dialogue Définitions
Lancement du dimensionnement des barres d’acier définies
dans la structure.
L’écran est alors divisé en trois parties :
• zone graphique contenant le modèle de la structure
• boîte de dialogue Définitions
• boîte de dialogue Calculs.
Début de la définition des familles.
Définition de la première famille de
barres à paramètres suivants :
Numéro : 1
Nom : poteaux
Liste de pièces : 1A9
Matériau : ACIER défaut
Définition de la première famille de pièces (poteaux définis
dans la structure).
Enregistrer
Enregistrement des paramètres de la première famille.
ClicBG sur le bouton Nouveau dans
l’onglet Familles dans le boîte de
dialogue Définitions
Début de la définition de la deuxième famille de pièces.
Définition de la deuxième famille à
paramètres suivants :
Numéro : 2
Nom : poutres
Liste de pièces : 10A15
Matériau : ACIER défaut
Définition de la deuxième famille de pièces (poutres
définies dans la structure).
Enregistrer
Enregistrement des paramètres de la deuxième famille.
ClicBG sur le bouton Liste dans la
ligne Dimensionnement des familles
dans la fenêtre Calculs
Passage à la boîte de dialogue Calculs et ouverture de la
boîte de dialogue Sélection de familles.
ClicBG sur le bouton Tout (dans le
champ affiché au-dessus du bouton
Précédente, la liste 1A2 est
affichée)
Fermer
Sélection des familles à dimensionner.
ClicBG sur le bouton Liste (dans le
champ Charges) dans la fenêtre
Calculs
Ouverture de la boîte de dialogue Sélection de cas.
ClicBG sur le champ affiché audessus du bouton Précédente,
Saisissez la liste de cas 1A3
Fermer
Sélection des trois premiers cas de charge.
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Activation des options : Optimisation
et Etat limite : Ultime
Lors du dimensionnement des familles, les procédures
d’optimisation seront utilisées (optimisation du poids des
sections),
L’état limite ultime sera vérifié.
Cliquez sur le bouton Options
Dans la boîte de dialogue Options
d’optimisation
sélectionnez
l’option : Poids
Si cette option est activée, l’optimisation prendra en compte
le poids du profilé satisfaisant les critères réglementaires du
profilé le plus léger dans la famille donnée.
OK
Fermeture de la boîte de dialogue Options d’optimisation.
ClicBG sur le bouton Calculer
Début du dimensionnement des familles des barres de la
structure,
Le logiciel affiche alors la fenêtre Résultats simplifiés
représentée ci-dessous.
ClicBG sur le bouton Changer Tout
dans
la
boîte
de
dialogue
Dimensionnement des familles
représentée ci-dessus
Pour les deux familles, les profilés de barres calculés sont
remplacés par les sections calculées (pour les poteaux,
HEA300 remplacé par HEA240 ; pour les poutres, HEA300
remplacé par HEA450).
Après le changement des profilés, la barre de titre du
logiciel Robot affiche l’information suivante : Résultats MEF
– non actuels.
Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Dimensionnement des
familles.
Annuler
Suppression des résultats de calcul et fermeture de la boîte
de dialogue Archivage des résultats de calcul.
Recalcul de la structure après le changement des profilés.
Après la fin des calculs, la barre de titre du logiciel Robot
affiche l’information suivante : Résultats MEF – actuels.
ClicBG sur le bouton Calculer dans
la boîte de dialogue Calculs
Redimensionnement des familles sélectionnées (1,2), les
options d’optimisation sont utilisées.
La fenêtre Résultats simplifiés est affichée.
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page : 489
ClicBG sur le bouton Changer tout
dans
la
boîte
de
dialogue
Dimensionnement des familles,
validez le message informant sur le
changement possible de l’état des
résultats en non-actuels
Pour les poteaux, les profilés de barres calculés sont
remplacés par les sections calculées (HEA240 remplacé
par HEA200).
Après le changement des profilés, la barre de titre du
logiciel Robot affiche l’information suivante : Résultats MEF
– non actuels.
Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Dimensionnement des
familles.
Annuler
Suppression des résultats de calcul et fermeture de la boîte
de dialogue Archivage des résultats de calcul.
Recalcul de la structure après le changement des profilés.
Après la fin des calculs, la barre de titre du logiciel Robot
affiche l’information suivante : Résultats MEF – actuels.
ClicBG sur le bouton Calculer dans
la boîte de dialogue Calculs
Redimensionnement des familles sélectionnées (1,2), les
options d’optimisation sont utilisées.
La fenêtre Résultats simplifiés est affichée.
Les profilés calculés sont optimaux pour les familles de
barres données.
NOTE : Les calculs des profilés optimaux doivent être
parfois répétés plusieurs fois jusqu’à obtenir le jeu de
profilés optimal.
ClicBG sur le bouton Changer tout
dans
la
boîte
de
dialogue
Dimensionnement des familles,
validez le message informant sur le
changement possible de l’état des
résultats en non-actuels
Pour les poteaux, les profilés de barres calculés sont
remplacés par les sections calculées (HEA200 remplacé
par HEA180).
Après le changement des profilés, la barre de titre du
logiciel Robot affiche l’information suivante : Résultats MEF
– non actuels.
Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Dimensionnement des
familles.
Annuler
Suppression des résultats de calcul et fermeture de la boîte
de dialogue Archivage des résultats de calcul.
Recalcul de la structure après le changement des profilés.
Après la fin des calculs, la barre de titre du logiciel Robot
affiche l’information suivante : Résultats MEF – actuels.
ClicBG sur le bouton Calculer dans
la boîte de dialogue Calculs
Redimensionnement des familles sélectionnées (1,2), les
options d’optimisation sont utilisées.
La fenêtre Résultats simplifiés est affichée.
ClicBG sur le bouton Changer tout
dans
la
boîte
de
dialogue
Dimensionnement des familles,
validez le message informant sur le
changement possible de l’état des
résultats en non-actuels
Pour les poteaux, les profilés de barres calculés sont
remplacés par les sections calculées (HEA180 remplacé
par HEA160).
Après le changement des profilés, la barre de titre du
logiciel Robot affiche l’information suivante : Résultats MEF
– non actuels.
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page : 490
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Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Dimensionnement des
familles.
Annuler
Suppression des résultats de calcul et fermeture de la boîte
de dialogue Archivage des résultats de calcul.
Recalcul de la structure après le changement des profilés.
Après la fin des calculs, la barre de titre du logiciel Robot
affiche l’information suivante : Résultats MEF – actuels.
ClicBG sur le bouton Calculer dans
la boîte de dialogue Calculs
Redimensionnement des familles sélectionnées (1,2), les
options d’optimisation sont utilisées.
La fenêtre Résultats simplifiés est affichée.
ClicBG sur le bouton Changer tout
dans
la
boîte
de
dialogue
Dimensionnement des familles,
validez le message informant sur le
changement possible de l’état des
résultats en non-actuels
Pour les poteaux, les profilés de barres calculés sont
remplacés par les sections calculées (HEA160 remplacé
par HEA140).
Après le changement des profilés, la barre de titre du
logiciel Robot affiche l’information suivante : Résultats MEF
– non actuels.
Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Dimensionnement des
familles.
Annuler
Suppression des résultats de calcul et fermeture de la boîte
de dialogue Archivage des résultats de calcul.
Recalcul de la structure après le changement des profilés.
Après la fin des calculs, la barre de titre du logiciel Robot
affiche l’information suivante : Résultats MEF – actuels.
ClicBG sur le bouton Calculer dans
la boîte de dialogue Calculs
Redimensionnement des familles sélectionnées (1,2), les
options d’optimisation sont utilisées.
Le logiciel affiche la fenêtre Résultats simplifiés
représentée ci dessous.
Les profilés calculés (HEA 140 et HEA 450) sont optimaux
pour les familles dimensionnées.
Attention : Il peut s’avérer utile de calculer les profilés
optimisés plusieurs fois afin d’obtenir le jeu de profilés
optimal.
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page : 491
Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Dimensionnement des
familles.
Enregistrer
Enregistrement des résultats de calcul et fermeture de la
boîte de dialogue Archivage des résultats de calcul.
ClicBG sur le champ Vérification des
pièces dans la fenêtre Calculs
Saisir 1A15
Sélection des barres à vérifier.
ClicBG sur le champ Cas de charge
dans la fenêtre Calculs
Sélectionner 1A3
Sélection de tous les cas de charges.
ClicBG sur le bouton Calculer
Début de la vérification des barres sélectionnées dans la
structure (la vérification est effectuée pour obtenir les
résultats pour les barres spécifiques formant la structure) ;
Le logiciel affiche alors la fenêtre Résultats simplifiés.
Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Vérification des pièces.
Enregistrer
Enregistrement des résultats de calcul et fermeture de la
boîte de dialogue Archivage des résultats de calcul.
10.5.7. Analyse globale
ClicBG sur le champ de sélection de
bureaux du logiciel Robot
MODELISATION
/ DEMARRAGE
Sélection du bureau du logiciel Robot.
Résultats/Analyse globale – barres
Lancement de l’analyse globale de toutes les barres de la
structure.
Le logiciel affiche un écran graphique supplémentaire divisé
en deux parties :
• Présentation graphique des informations
• Tableaux contenant les résultats numériques
ClicBD
sur
l’écran
supplémentaire
Un menu contextuel est affiché à l’écran.
graphique
Colonnes
Après la sélection de cette option dans le menu contextuel,
le logiciel ouvre la boîte de dialogue Paramètres pour les
fenêtres de présentation.
Dans l’onglet Contraintes, désactiver
l’option Normales
Dans l’onglet Dimensionnement,
activer l’option Taux de travail
Sélection des grandeurs pour lesquelles l’analyse globale
sera affichée.
ClicBG sur le bouton OK
Validation de la sélection effectuée.
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ClicBG dans le tableau, dans le
champ Limite supérieure
Saisir la valeur 1.0
Définition de la limite supérieure pour le coefficient de taux
de travail.
ClicBD
sur
l’écran
supplémentaire
Un menu contextuel est affiché à l’écran.
Sélectionner
l’option
toujours les limites
Fermer
graphique
Afficher
Présentation des valeurs limites dans la partie graphique de
l’écran prévu pour l’analyse globale (lignes horizontales).
La fenêtre de l’analyse globale prendra la forme
représentée sur la figure ci-dessous.
Fermeture de l’écran graphique dans lequel l’analyse
globale de la structure a été présentée.
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page : 493
10.5.8. Dimensionnement des assemblages acier
Norme Eurocode 1993-1-8 :2005
ClicBG sur le champ de sélection de
bureaux du logiciel Robot
Dimensionnement
acier
/
Assemblages
Début du dimensionnement des assemblages acier des
barres de la structure. L’écran graphique est divisé en deux
parties : la boîte de dialogue Gestionnaire d’objets
(Assemblages acier) et la fenêtre graphique ; dans la partie
supérieure de la fenêtre graphique, quatre onglets sont
disponibles : Schéma, Structure, Vue et Résultats.
Passez à l’onglet Structure ;
sélectionner la barre du deuxième
niveau et la partie centrale du poteau
gauche - maintenir enfoncé le
bouton CTRL et cliquez du bouton
gauche de la souris sur les barres
mentionnées
Sélection des barres pour lesquelles l’assemblage sera
vérifié.
Les barres sélectionnées sont représentées sur la figure cidessous, elles sont indiquées avec les flèches noires.
Assemblages / Nouvel assemblage
pour les barres sélectionnées
Définition de l’assemblage entre les barres sélectionnées ;
la boîte de dialogue Définition de l’assemblage de type
Poutre - Poteau affiche plusieurs onglets.
Vous pouvez modifier les paramètres de l’assemblage
voulus.
Activation de l’option Assemblage
soudé disponible dans l’onglet
Géométrie de la boîte de dialogue
Définition de l’assemblage de type
Poutre - Poteau, Appliquer
Sélection du type d’assemblage acier défini.
Passage à l’onglet Soudures
Sélection de l’onglet dans la boîte de dialogue Définition
de l’assemblage de type Poutre - Poteau.
Saisie dans les champs d’édition
définissant les épaisseurs des
soudures : 6 mm pour les semelles
et l’âme, 3 mm pour les raidisseurs
Définition de l’épaisseur des soudures.
Appliquer, OK
Validation des modifications effectuées et fermeture de la
boîte de dialogue Définition de l’assemblage de type
Poutre - Poteau.
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Assemblages/Calculs
Ouverture de
assemblages.
la
boîte
de
dialogue
Calcul
des
ClicBG sur le champ Liste dans le
champ Cas de charge
Saisissez (1A3)
Sélection de cas de charge.
ClicBG sur le bouton Calculs
Début de la vérification de l’assemblage ; les résultats
simplifiés sont présentés dans la boîte de dialogue
Gestionnaire d’assemblage acier, par contre la note de
calcul détaillée est affichée sur l’onglet Résultats.
10.5.9. Composition de l’impression
ClicBG sur le champ de sélection de
bureaux du logiciel Robot
MODELISATION/ DEMARRAGE
Sélection du bureau du logiciel Robot.
Fichier/Composer impression
Ouverture de la boîte de dialogue Composition de
l’impression – assistant dans laquelle vous pouvez définir
la forme de l’impression pour la structure étudiée.
ClicBG sur l’onglet Edition simplifiée
Passage à l’onglet Edition simplifiée.
Décocher les cases (le symbole
disparaît) :
Métré et Combinaisons
Les informations sur le métré et sur les combinaisons ne
seront pas présentées sur les impressions.
Dans
les
listes
disponibles,
sélectionner
les
informations
suivantes :
Réactions – extrêmes globaux
Déplacements – enveloppe
Efforts – valeurs
Contraintes – enveloppe
Sélection des informations à présenter pour les résultats
des calculs de la structure.
ClicBG sur le bouton Enregistrer
modèle
Un clic sur ce bouton entraîne le passage à l’onglet
Modèles de la boîte de dialogue Composition de
l’impression - assistant et transfère vers le panneau
gauche les éléments sélectionnés de l’édition simplifiée.
ClicBG sur le bouton Nouveau dans
l’onglet Modèles
Définition d’un nouveau modèle utilisateur.
Dans le panneau gauche, une
nouvelle ligne apparaît, dans cette
ligne vous devez saisir le nom du
nouveau modèle, par exemple Mon
modèle et cliquer sur le bouton
ENTREE
Enregistrement du modèle utilisateur.
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page : 495
ClicBG sur l’onglet Standard
Passage à l’onglet Standard.
Mettre en surbrillance les options
dans
le
panneau
gauche :
Dimensionnement des familles des
barres acier
Sélection des éléments pour la composition de l’impression
ClicBG sur le bouton Ajouter
Transfert de l’option sélectionnée vers le panneau droit.
ClicBG sur le bouton Aperçu
Affichage de l’aperçu de l’impression définie pour la
structure étudiée.
Fermeture de la fenêtre de l’aperçu avant impression.
Fermer
Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Composition de
l’impression – assistant.
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10.6.Exemple de définition des charges roulantes pour une
structure plane (portique 2D)
Cet exemple présente la définition, analyse et dimensionnement d’un portique plan simple représenté sur
la figure ci-dessous, pour la structure en question un cas de charge roulante a été défini.
Unités de données : (m) et (kN).
La structure sera chargé par trois cas de charges à savoir poids propre et deux cas de charge (neige et
vent) représentés sur les figures ci-dessous), de plus un cas de charge roulante sera appliqué.
CAS 2
CAS 3
CAS DE CHARGE ROULANTE
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page : 497
Dans la description de la définition de la structure les conventions suivantes seront observées :
•
•
•
une icône quelconque signifie un clic sur cette icône effectué avec le bouton gauche de la souris,
{ x } signifie la sélection (saisie) de l’option « x » dans la boîte de dialogue ,
ClicBG et ClicBD - ces abréviations sont utilisées respectivement pour le clic sur le bouton gauche et
sur le bouton droit de la souris.
Afin de commencer la définition de la structure, lancez le logiciel Robot (cliquez sur l’icône correspondant
ou sélectionnez la commande dans le menu affiché dans la barre des tâches).
Dans la fenêtre de l’assistant affichée par Robot (elle est décrite dans le chapitre 2.1) sélectionnez l’icône
.
(Etude d’un portique plan)
10.6.1. Définition du modèle de la structure
ACTION EFFECTUEE
DESCRIPTION
Début de la définition des lignes de construction. Le logiciel
affiche la boîte de dialogue Lignes de construction.
Dans l’onglet X :
Position : {0}
Répéter : {4}
Espacement : {3}
Libellé : A, B, C ...
Définition des paramètres des lignes de construction
verticales.
ClicBG sur le bouton Insérer
Les lignes verticales ont été définies.
ClicBG w l’onglet Z
Début de la définition des paramètres des lignes de
construction horizontales.
Dans l’onglet Z :
Saisissez les coordonnées suivantes
pour les positions des lignes
successives :
{0}, Insérer
{3}, Insérer
{5}, Insérer
{6.5}, Insérer
Libellé : 1, 2, 3 ...
Définition des paramètres des lignes de construction
horizontales.
ClicBG sur les boutons : Appliquer,
Fermer
Création des lignes de construction définies et fermeture de
la boîte de dialogue Lignes de construction.
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Définition des barres de la structure
Ouverture de la boîte de dialogue Profilés.
Ouverture de la boîte de dialogue Nouvelle section.
Sélection de la famille des profilés
en I (cliquez sur l’icône),
Dans le champ Section, sélectionnez
les profilés : HEA 200, HEA 260 et
IPE200
Ajouter, Fermer
Définition d’une nouvelle section et fermeture de la boîte de
dialogue Nouvelle section.
Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Profilés.
Ouverture de la boîte de dialogue Barres.
ClicBG sur le champ TYPE DE
BARRE et sélection du type :
Poteau
ClicBG sur le champ SECTION et
sélection du type HEA 260
Sélection des caractéristiques de la barre.
ClicBG sur le champ Origine (la
couleur du fond du champ change
en vert )
Début de la définition des barres dans la structure (poteaux
de la structure).
Poteau 1
entre les points A1-A3
à coordonnées : (0 ,0) (0 ,5)
Définition des poteaux de la structure. La structure définie
jusqu’à ce moment est représentée sur la figure ci-dessous.
Poteau 2
entre les points E1-E3
à coordonnées : (12 ,0) (12 ,5)
Poteau 3
entre les points C1-C2
à coordonnées : (6 ,0) (6 ,3)
Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Barres.
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page : 499
Définition des structures types (couverture et poutre de chemin de roulement)
Ouverture de la boîte de dialogue Structures types et
début de définition de la structure type (couverture).
ClicBG
(2
fois)
sur
l’icône
Sélection du treillis triangulaire de type 1. Le logiciel affiche
la boîte de dialogue Insertion d’une structure, dans
laquelle vous pouvez définir les paramètres du treillis.
(1ère icône du dernier
rang)
Dans l’onglet Dimensions
ClicBG sur le champ Longueur L
{12}
Définition de la longueur du treillis (vous pouvez également
la définir en mode graphique dans le champ graphique).
ClicBG sur le champ Hauteur H
{1.5}
Définition de la hauteur du treillis (vous pouvez également
la définir en mode graphique dans le champ graphique).
ClicBG sur le champ Nombre de
panneaux
{8}
Définition du nombre de panneaux (divisions) du treillis.
ClicBG w l’onglet Insérer
ClicBG sur le champ Point
d’insertion
sélectionnez
le
point
A3
à
coordonnées (0,0,5)
Définition du nœud initial du treillis.
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ClicBG sur le bouton Appliquer,
OK
Création du treillis défini dans un emplacement approprié
dans la structure et fermeture de la boîte de dialogue
Insertion d’une structure.
Structure / Relâchements
Ouverture de la boîte de dialogue Relâchements.
ClicBG sur le type de relâchement
Articulé-Encastrement
Sélection du type de relâchement qui sera affecté à une
barre du treillis.
ClicBG dans le champ Sélection
actuelle, passez à la fenêtre
graphique et indiquez le montant
supérieur du treillis (dans le faîtage)
Sélection de la barre du treillis ; ATTENTION : il faut faire
attention aux flèches qui apparaissent sur la barre du treillis
mise en évidence – quand vous sélectionnez la barre, les
flèches doivent indiquer le haut (la direction du relâchement
est importante : dans le premier nœud la rotule reste, et au
second nœud l’encastrement est affecté).
Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Relâchements.
Réouverture de la boîte de dialogue Structures types et
début de définition de la structure type (poutre de chemin
de roulement).
ClicBG
(2
fois)
sur
l’icône
Sélection du treillis rectangulaire de type 3. Le logiciel
affiche la boîte de dialogue Insertion d’une structure,
dans laquelle vous pouvez définir les paramètres du treillis.
Dans l’onglet Dimensions
ClicBG sur le champ Longueur L
{12}
Définition de la longueur du treillis (vous pouvez également
la définir en mode graphique dans le champ graphique).
ClicBG sur le champ Hauteur H
{1.0}
Définition de la hauteur du treillis (vous pouvez également
la définir en mode graphique dans le champ graphique).
ClicBG sur le champ Nombre de
panneaux
{8}
Définition du nombre de panneaux (divisions) du treillis.
ClicBG w l’onglet Insérer
ClicBG sur le champ Point
d’insertion
sélectionnez le point à coordonnées
(0,0,2)
Définition du nœud initial du treillis.
ClicBG sur le bouton Appliquer,
OK
Création du treillis défini dans un emplacement approprié
dans la structure et fermeture de la boîte de dialogue
Insertion d’une structure.
Ouverture de la boîte de dialogue Profilés.
ClicBG sur le champ Lignes/barres,
sélection par fenêtre de toutes les
barres de deux treillis
Sélection des barres des treillis.
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ClicBG w profil IPE 200
Sélection du profilé à affecter aux barres sélectionnées.
ClicBG sur le bouton Appliquer
Affectation du profilé IPE 200 à toutes les barres du treillis.
ClicBG sur le champ Lignes/barres,
sélection de la membrure supérieure
du treillis de chemin de roulement
Sélection des barres (barre n° 8).
ClicBG w profil HEA 200
Validation de la modification du
matériau en matériau par défaut
Sélection du profilé à affecter aux barres sélectionnées.
ClicBG sur le bouton Appliquer,
Fermer
Affectation du profilé HEA 200 aux barres du treillis et
fermeture de la boîte de dialogue Profilés.
Sélection
des
montants
aux
extrémités du treillis de chemin du
roulement et du montant central
(conf. le dessin) – les barres sont
mises en surbrillance (barres 108,
112 et 116)
Appuyer sur la touche Suppr du
clavier
Suppression des barres sélectionnées.
Définition des appuis
Ouverture de la boîte de dialogue Appuis.
ClicBG sur le champ Sélection
actuelle (sur l’onglet Nodaux)
Sélection des nœuds de la structure dans lesquels les
appuis de la structure seront définis.
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Passez vers le champ graphique ;
maintenez le bouton gauche de la
souris enfoncé et sélectionnez par
fenêtre tous les nœuds inférieurs
des poteaux (points situés au niveau
de la ligne de construction 1)
Dans le champ Sélection actuelle, les nœuds sélectionnés
seront saisis : 1 3 5.
Dans la boîte de dialogue Appuis
sélectionnez l’icône symbolisant
l’appui encastré (elle sera alors mise
en surbrillance)
Sélection du type d’appui.
ClicBG sur le bouton Appliquer
Le type d’appui sélectionné sera affecté aux nœuds
sélectionnés.
Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Appuis.
Définition des charges sur la structure
ClicBG sur le champ de sélection du
bureau du logiciel Robot
MODELISATION/ CHARGEMENTS
Sélection du bureau logiciel Robot permettant la définition
des charges sur la structure.
ClicBG sur le bouton Ajouter
disponible dans la boîte de dialogue
Cas de charge
Définition du cas de charge à nature permanente et à nom
standard PERM1.
ClicBG sur le champ Nature
Vent
Sélection de la nature pour le cas de charge : vent.
ClicBG sur le bouton Ajouter
Définition du cas de charge à nature : vent et à nom
standard VENT1.
ClicBG sur le champ Nature
Neige
Sélection de la nature pour le cas de charge : neige.
ClicBG sur le bouton Ajouter
Définition du cas de charge à nature : neige et à nom
standard NEI1.
Dans la première ligne, le poids propre a été affecté
automatiquement à toutes les barres de la structure
(direction -Z).
ClicBG dans le deuxième champ
dans la colonne CAS, sélection du
2ème cas de charge VENT1
Définition des charges agissant pour le deuxième cas de
charge.
ClicBG sur le champ dans la colonne
TYPE DE CHARGE, sélection de la
charge uniforme
Sélection du type de charge.
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page : 503
ClicBG sur le champ dans la colonne
LISTE,
sélection graphique du poteau
gauche de la structure (sélection
effectuée dans le champ graphique)
Sélection de la barre à laquelle la charge uniforme sera
appliquée (barre n° 1).
ClicBG sur le champ dans la colonne
"px=" et saisie de la valeur 5.0
Sélection de la direction et de la valeur de la charge
uniforme.
ClicBG dans le troisième champ
dans la colonne CAS, sélection du
3ème cas de charge NEI1
Définition des charges agissant pour le troisième cas de
charge.
ClicBG sur le champ dans la colonne
TYPE DE CHARGE, sélection de la
charge uniforme
Sélection du type de charge.
ClicBG sur le champ dans la colonne
LISTE,
sélection graphique des membrures
supérieures du treillis de la
couverture (sélection effectuée dans
le champ graphique)
Sélection des barres auxquelles la charge uniforme sera
appliquée (barres 5 et 6).
ClicBG sur le champ dans la colonne
"pz="
saisie de la valeur -3.0
Sélection de la direction et de la valeur de la charge
uniforme.
ClicBG sur le champ de sélection de
bureaux du logiciel Robot
MODELISATION/ DEMARRAGE
Sélection du bureau initial du logiciel Robot.
Définition de la charge roulante sollicitant la structure
Outils / Préférences de l’affaire
Ouverture de la boîte de dialogue Préférences de l’affaire.
ClicBG dans l’option Catalogue /
Charge par convois
Sélection de l’option dans l’arborescence située dans la
partie gauche de la boîte de dialogue.
Un clic sur l’icône Créez une nouvelle base utilisateur ouvre
la boîte de dialogue Nouvelle charge roulante.
Saisissez :
dans le champ Catalogue - USER
dans le champ Nom du catalogue –
Catalogue utilisateur
Unité de longueur - (m)
force - (kN)
Définition de la base utilisateur.
Créer
Fermeture de la boîte de dialogue Nouvelle charge
roulante.
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OK
Fermeture de la boîte de dialogue Préférences de
l’affaire.
Chargements / Autres charges /
Roulantes
Ouverture de la boîte de dialogue Charges roulantes.
Ouverture de la boîte de dialogue Charges roulantes et
début de la définition d’un nouveau convoi.
Sur l’onglet ’onglet Symétriques
ClicBG sur le bouton Nouveau
Définition d’un nouveau convoi.
Saisissez le nom du convoi : Pont
roulant
OK
Affectation du nom au nouveau convoi et fermeture de la
boîte de dialogue Nouveau convoi.
ClicBG sur la première ligne dans le
tableau dans la partie inférieure de la
boîte de dialogue
Définition des forces agissantes.
Sélection du type de charge : force
concentrée
Sélection du type de charge.
F = 30, X = -1.2, S = 0
Définition de la valeur et de la position de la force
concentrée.
ClicBG sur la ligne suivante dans le
tableau dans la partie inférieure de la
boîte de dialogue
Définition des forces agissantes.
Sélection du type de charge : force
concentrée
Sélection du type de charge.
F = 30, X = 0.0, S = 0
Définition de la valeur et de la position de la force
concentrée.
ClicBG dans la ligne suivante dans
le tableau dans la partie inférieure de
la boîte de dialogue
Définition des forces agissantes.
Sélection du type de charge : force
concentrée
Sélection du type de charge.
F = 30, X = 1.4, S = 0
Définition de la valeur et de la position de la force
concentrée. La boîte de dialogue Charges roulantes est
représentée sur la figure ci-dessous.
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page : 505
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ClicBG sur le bouton Enregistrer
dans le catalogue
Ouverture de la boîte de dialogue Catalogues de charges
roulantes.
OK dans la boîte de dialogue
Catalogues de charges roulantes
Enregistrement
utilisateur.
Ajouter, Fermer
Ajout du convoi défini à la liste de convois actifs et
fermeture de la boîte de dialogue Charges roulantes.
Dans le champ nom, saisissez le
nom de la charge roulante (cas 4) :
charge par pont roulant
Définition du nom de la charge roulante.
ClicBG sur le bouton Définir
Début de la définition de la route du convoi Pont roulant ; le
logiciel ouvre la boîte de dialogue Polyligne – contour
avec l’option Polyligne activée.
A l’écran graphique, définissez deux
points déterminant la route du
convoi :
Début (0,3) / Fin (12,3)
Définition de la route du convoi.
Appliquer, Fermer
Fermeture de la boîte de dialogue Polyligne – contour.
ClicBG sur le champ Pas {1}
Conservez la valeur par défaut pour
la direction (0,0,-1) c’est-à-dire que
la charge agira dans la direction de
l’axe Z, son sens sera inverse à celui
de l’axe Z
Définition du pas du changement de la position de la
charge roulante et de la direction de l’action de la charge.
du
convoi
défini
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dans
le
catalogue
page : 506
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ClicBG dans l’option Sélectionner
dans le champ Sélection du plan
Sélection du plan de l’application de la charge.
{8}
Sélection de la membrure supérieure du treillis de chemin
du pont roulant (barre n° 8).
ClicBG sur le bouton Paramètres
Ouverture de la boîte de dialogue Paramètres de la route.
ClicBG sur le champ pour les
coefficients LD et LG
Saisissez la valeur 0.1
Définition des coefficients pour les forces agissant le long
de la route du convoi. Les forces dues au freinage du
convoi seront générées, leur valeur sera égale à 0.1*F.
Activation des options :
Limitation de la position du convoi –
début
Limitation de la position du convoi –
fin
Après l’activation de cette option, les charges définissant la
charge par pont roulant ne seront pas appliquées en dehors
du modèle de structure défini.
OK
Fermeture de la boîte de dialogue Paramètres de la route.
Appliquer, Fermer
Génération du cas de charge roulante conformément aux
paramètres adoptés et fermeture de la boîte de dialogue
Charges roulantes.
10.6.2. Analyse de la structure
Outils / Préférences de l’affaire
Ouverture de la boîte de dialogue Préférences de l’affaire.
Analyse de la structure
Sélection de l’option Analyse de la structure à partir de la
boîte de dialogue.
Méthode de résolution : itérative
Sélection de la méthode résolution pour la structure
étudiée.
OK
Validation des paramètres définis et fermeture de la boîte
de dialogue Préférences de l’affaire.
Début des calculs de la structure définie. Après la fin des
calculs, la barre de titre de Robot affichera l’information
suivante : Résultats MEF - actuels.
10.6.3. Présentation du convoi et du cas de charge roulante
Affichage/Attributs
Ouverture de la boîte de dialogue Affichage des attributs.
Onglet Charges
activez l’option Charges roulantes –
convoi
Appliquer
Présentation du convoi défini sur la structure.
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Sélection du 4ème cas de charge (charge par pont roulant).
Sélectionnez :
4 : charge par pont roulant
Charges/Sélectionnez
du cas
composante
Ouverture de la boîte de dialogue Composante du cas.
Sélection : Composante actuelle : 4
Sélectionnez la 4ème composante du cas de charge
roulante.
ClicBG sur le bouton Animation
Ouverture de la boîte de dialogue Animation.
ClicBG sur le bouton Démarrer
Début de l’animation de la charge roulante sur la structure ;
le convoi sera déplacé sur la route définie.
Stop (ClicBG sur le bouton
) et
fermeture de la barre d’outils
Animation
Arrêt de la présentation de l’animation du convoi.
Fermeture de la boîte de dialogue Composante du cas.
Fermer
10.6.4. Analyse des résultats
ClicBG sur le champ de sélection de
bureaux du logiciel Robot
RESULTATS / RESULTATS
Passez au bureau RESULTATS du logiciel Robot. L’écran
du moniteur sera divisé en trois parties : zone graphique
contenant le modèle de la structure, la boîte de dialogue
Diagrammes et le tableau présentant les valeurs des
réactions.
ATTENTION : le tableau affiche les cas de charge roulante
supplémentaires (désigné par les symboles “+” et “-“)
définissant les valeurs pour, respectivement, l’enveloppe
supérieure et inférieure.
Sélection du 4ème cas de charge (charge par pont roulant).
Sélection : 4 charge par pont roulant
activation de l’option Moment My
dans
la
boîte
de
dialogue
Diagrammes
Sélection de la présentation du moment fléchissant dans la
structure pour le cas de charge roulante sélectionné.
l’onglet Déformée dans la fenêtre
Diagrammes
activation de l’option Déformée
Sélection de la présentation de la déformation de la
structure pour le cas de charge roulante sélectionné.
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page : 508
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ClicBG sur le bouton Appliquer
Présentation du diagramme de moment fléchissant et de la
déformée de la structure. Les diagrammes des autres
grandeurs disponibles dans la boîte de dialogue
Diagrammes peuvent être présentés d’une manière
semblable.
Chargements/Sélectionnez
composante du cas
Ouverture de la boîte de dialogue Composante du cas.
ClicBG sur le bouton Animation
Ouverture de la boîte de dialogue Composante du cas.
ClicBG sur le bouton Démarrage
Début de l’animation du moment fléchissant et de la
déformée de la structure.
Stop (ClicBG sur le bouton
) et
fermeture de la barre d’outils prévue
pour l’animation
Arrêt de l’animation.
Fermeture de la boîte de dialogue Composante du cas.
Fermer
désactivation de l’option Moment My
dans
la
boîte
de
dialogue
Diagrammes
de l’onglet Déformée dans la fenêtre
Diagrammes
désactivation de l’option Déformée
Appliquer
10.6.5. Lignes de l’influence
ClicBG sur le champ de sélection de
bureaux du logiciel Robot
MODELISATION/ DEMARRAGE
Passez au bureau Démarrage du logiciel Robot.
Sélection du 4ème cas de charge (charge par pont roulant).
Sélection : 4 charge par pont roulant
Résultats / Avancé / Lignes de
l’influence
Ouverture de la boîte de dialogue Lignes de l’influence.
Dans l’onglet NTM de la boîte de
dialogue Lignes de l’influence
activez deux options :
My et Fz
Sélection de la présentation du moment fléchissant et de
l’effort tranchant pour le cas de charge roulante.
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page : 509
ClicBG dans la champ Elément
Saisissez {8}
Sélection de la barre pour laquelle les lignes de l’influence
seront présentées.
La position du point (égale à 0.5) signifie que la ligne de
l’influence sera créée pour le point situé dans le moitié de la
longueur de la barres.
Appliquer
Le logiciel ouvre une nouvelle fenêtre dans laquelle les
lignes de l’influence pour les grandeurs sélectionnées sont
présentées (conf. la figure ci-dessous).
Dans l’onglet Nœuds de la boîte de
dialogue Lignes de l’influence
activez deux options :
Ux et Uz
Sélection de la présentation des déplacements des nœuds
pour le cas de charge roulante.
ClicBG sur le champ Nœud
Saisissez {2}
Sélection du nœud pour lequel les lignes de l’influence
seront présentées.
Activation de l’option Ouvrir nouvelle
fenêtre
Les diagrammes de la ligne de l’influence pour le nœud n°
2 seront affichés dans une nouvelle fenêtre.
Appliquer
Le logiciel ouvre une nouvelle fenêtre dans laquelle les
lignes de l’influence pour les grandeurs sélectionnées sont
présentées.
ClicBD sur la fenêtre Lignes de
l’influence dans laquelle les lignes
de l’influence pour le nœud 2 sont
présentées
Ouverture du menu contextuel.
Ajouter coordonnées
Si vous sélectionnez cette option, dans le tableau situé audessous des diagrammes des lignes de l’influence, le
logiciel affichera les colonnes supplémentaires contenant
les coordonnées des points successifs de la structure.
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10.7.Halle industrielle (pont roulant – charge roulante)
L’exemple ci-dessous présente la définition, analyse et dimensionnement d’une halle 3D simple
représentée sur la figure ci-dessous.
Unités utilisées dans l’affaire : (m) et (kN).
Le portique est sollicité par cinq cas de charge, trois d’entre eux sont représentés sur les figures cidessous.
CAS 2
CAS 4
CAS 5
Dans la description de la définition de la structure les conventions suivantes seront observées :
•
•
•
une icône quelconque signifie un clic sur cette icône effectué avec le bouton gauche de la souris,
{ x } signifie la sélection (saisie) de l’option « x » dans la boîte de dialogue ,
ClicBG et ClicBD - ces abréviations sont utilisées respectivement pour le clic sur le bouton gauche et
sur le bouton droit de la souris.
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Afin de commencer la définition de la structure, lancez le logiciel Robot (cliquez sur l’icône correspondant
ou sélectionnez la commande dans le menu affiché dans la barre des tâches).
Dans la fenêtre de l’assistant affichée par Robot (elle est décrite dans le chapitre 2.1) sélectionnez l’icône
(Etude d’un portique spatial)
.
10.7.1. Définition du modèle de la structure
Définition des barres de la structure
ACTION EFFECTUEE
DESCRIPTION
Dans la liste de bureaux disponibles dans le logiciel
Robot, sélectionnez le bureau BARRES.
MODELISATION / BARRES
ClicBG sur le champ Type et sélection
du type de barre : Poteau
ClicBG sur le champ Section,
sélectionnez la section : IPE 600
Sélection des caractéristiques de la barre.
Attention : si le profilé IPE 600 n’est pas disponible dans
affiché à côté du
la liste, cliquez sur le bouton
champ Section. Le logiciel affichera alors la boîte de
dialogue Nouvelle section. Dans l’onglet Standard, dans
la zone Sélection de section, sélectionnez les données
suivantes :
Base de profilés – Catpro
Famille – IPE
Section – IPE 600
Cliquez sur le bouton Ajouter et, ensuite, Fermer. Ces
actions entraîneront l’ajout de la section IPE 600 à la liste
de sections disponibles et la fermeture de la boîte de
dialogue Nouvelle section.
ClicBG sur le champ Origine (la
couleur du fond change en vert)
Début de la définition des barres de la structure (poteaux
de la structure).
Dans les champs Origine et Extrémité
saisissez les coordonnées de l’origine
et de l’extrémité de la barre :
(-8 ,0 ,0) (-8 ,0 ,7)
(-8 ,0 ,7) (-8 ,0 ,14)
Définition des poteaux dans la structure.
ClicBG sur le champ Type dans la
boîte de dialogue Barre, sélection du
type de barre Poutre
ClicBG sur le champ Section,
sélectionnez la section IPE 240
Début de la définition de la poutre et sélection des
caractéristiques de la poutre.
Attention : si le profilé IPE 240 n’est pas affiché dans la
ClicBG sur le champ Origine (la
couleur du fond change en vert)
Début de la définition des coordonnées des poutres de la
structure.
liste de sections disponibles, cliquez sur le bouton
et, ensuite, effectuez les actions décrites à l’occasion du
profilé IPE 600.
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page : 513
Saisissez les coordonnées de la
poutre dans les champs Origine et
Extrémité :
(-8 ,0 ,10) (-6 ,0 ,10)
Définition de la poutre formant le support du pont roulant.
ClicBG sur le champ Type dans la
boîte de dialogue Barre, sélectionnez
Barre
ClicBG sur le champ Section,
sélectionnez UPN 240
Début de la définition de la barre, affectation des
caractéristiques de la barre.
Attention : si le profilé UPN 240 n’est pas affiché dans la
ClicBG sur le champ Origine (la
couleur du fond change en vert)
Début de la définition des coordonnées de la barre dans
la structure.
Saisissez les coordonnées de la barre
dans les champs d’édition Origine et
Extrémité :
(-8 ,0 ,8) (-6 ,0 ,10)
Définition de la barre.
ClicBG sur le champ Type dans la
boîte de dialogue Barre, sélection du
type de barre Barre
ClicBG sur le champ Section,
sélectionnez la section HEA 240
Début de la définition de la barre, affectation des
caractéristiques de la barre.
Attention : si le profilé HEA 240 n’est pas affiché dans la
et,
liste de sections disponibles, cliquez sur le bouton
ensuite, effectuez les actions décrites ci-dessus.
ClicBG sur le champ Origine (la
couleur du fond change en vert)
Début de la définition des coordonnées de la barre dans
la structure.
Saisissez les coordonnées de la barre
dans les champs d’édition Origine et
Extrémité :
(-8 ,0 ,14) (0 ,0 ,16)
Définition de la barre.
liste de sections disponibles, cliquez sur le bouton
et, ensuite, effectuez les actions décrites ci-dessus.
Rétablissement de la vue initiale de la structure.
Définition des jarrets
ClicBG sur le champ de sélection de
bureaux du logiciel Robot.
MODELISATION / DEMARRAGE
Sélection du bureau initial du logiciel Robot.
Structure / Autres attributs / Jarrets
Ouverture de la boîte de dialogue Jarrets permettant la
définition des jarrets pour les barres de la structure.
Ouverture de la boîte de dialogue Nouveau jarret.
Dans le champ Longueur (L),
saisissez la valeur 0,15 ; les autres
paramètres ne changent pas
Définition de la longueur du jarret.
Ajouter, Fermer
Définition d’un nouveau jarret, fermeture de la boîte de
dialogue Nouveau jarret.
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Autodesk Robot Structural Analysis 2011 - Guide d’utilisation
ClicBG dans le champ Barres,
passez à l’écran graphique et
sélectionnez la barre dernièrement
définie (le champ Barres affiche la
barre n° 5)
Sélection de la barre à laquelle le jarret sera affecté.
Ajouter, Fermer
Affectation du jarret à la barre sélectionnée ; fermeture de
la boîte de dialogue Jarrets. La structure défini est affichée
sur la figure ci-dessous.
Définition des appuis dans la structure
ClicBG sur le champ de sélection de
bureaux du logiciel Robot.
MODELISATION / APPUIS
Sélection du bureau du logiciel Robot prévu pour la
définition des appuis.
Dans la boîte de dialogue Appuis,
ClicBG sur le champ Sélection
actuelle (sur l’onglet Nodaux)
Sélection des nœuds dans la structure dans lesquels les
appuis seront définis.
Passez à l’écran graphique,
maintenez enfoncé le bouton gauche
de la souris et sélectionnez par
fenêtre le nœud inférieur du poteau
Le nœud n° 1 sélectionné sera entré dans le champ
Sélection actuelle.
Dans la boîte de dialogue Appuis,
sélectionnez l’icône représentant
l’appui encastré (il sera mis en
surbrillance de même que sa
description)
Sélection du type d’appui.
ClicBG sur le bouton Appliquer
Le type d’appui sélectionné sera affecté aux nœuds
sélectionnés dans la structure.
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ClicBG dans le champ de sélection
de bureaux du logiciel Robot
MODELISATION / DEMARRAGE
Sélection d’un des bureaux du logiciel Robot.
CTRL+A
Sélection de tous les nœuds et de toutes les barres de la
structure.
Edition / Transformer / Miroir vertical
Ouverture de la boîte de dialogue Miroir vertical
permettant d’effectuer la symétrie verticale des nœuds ou
des éléments sélectionnés dans la structure étudiée.
Sélectionnez en mode graphique la
position de l’axe de la symétrie
verticale (x = 0), ClicBG sur le
bouton Appliquer et puis, Fermer
Miroir vertical des barres et nœuds sélectionnés et
fermeture de la boîte de dialogue Miroir vertical.
Affichage / Attributs
Ouverture de la boîte de dialogue Affichage des attributs.
Dans l’onglet Modèle cochez la case
Appuis - symboles
ClicBG sur le bouton OK
Après l’activation de cette option, le logiciel affichera les
symboles des appuis définis dans la structure.
Fermeture de la boîte de dialogue Affichage des attributs.
Rétablissement de la vue initiale de sorte que la structure
entière soit affichée sur l’écran.
La structure définie est représentée sur la figure cidessous.
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Définition des charges sollicitant la structure
ClicBG sur le champ de sélection de
bureaux du logiciel Robot
Modélisation
/ Chargements
Début de la définition de la charge sollicitant la structure.
L’écran sera divisé en trois parties : écran graphique
présentant le modèle de la structure, la boîte de dialogue
Cas de charge et le tableau contenant la description des
cas de charge.
ClicBG sur le bouton Ajouter dans la
boîte de dialogue Cas de charge
Définition de la charge par poids propre et affectation du
nom standard PERM1.
ClicBG sur le champ Nature
(Vent)
Sélection du cas de charge : vent.
ATTENTION : si le numéro de cas de charge ne change
pas de façon automatique, il faut saisir manuellement (2).
ClicBG sur le bouton Ajouter
ClicBG sur le bouton Ajouter
Création de deux cas de charge nature vent.
Affectation des noms standard : VENT1 et VENT2.
ClicBG sur le champ Nature
(Neige)
Sélection du cas de charge : neige.
ClicBG sur le bouton Ajouter
Définition du cas de charge nature neige.
Affectation du nom standard : NEI1.
Dans la première ligne du tableau, le poids propre a été
affecté automatiquement à toutes les barres de la structure
(direction „-Z”).
ClicBG dans le deuxième champ de
la colonne Cas dans le tableau
Chargements, sélectionnez le
deuxième cas de charge VENT1
dans la liste de cas de charge
disponibles
Définition de la charge pour le deuxième cas de charge.
ClicBG dans le deuxième champ de
la colonne Type de charge,
sélectionnez le type de charge
(charge uniforme)
Sélection du type de charge.
ClicBG dans le deuxième champ de
la colonne Liste, sélectionnez en
mode graphique le poteau gauche
Sélection du poteau auquel la charge uniforme sera
appliquée.
Poteau en 2 parties, indiquer l’utilisation de la touche Ctrl.
ClicBG sur le champ dans la colonne
"PX=", saisissez la valeur : (2.0)
Sélection de la direction et de la valeur de la charge
uniforme.
ClicBG dans le troisième champ de
la colonne Cas, sélectionnez le
deuxième cas de charge VENT1
dans la liste de cas de charge
disponibles
Définition de la charge suivante pour le troisième cas de
charge.
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page : 517
ClicBG sur le champ dans la colonne
Type de charge, sélectionnez le
type de charge (charge uniforme)
Sélection du type de charge.
ClicBG sur le champ dans la colonne
Liste,
Sélectionnez en mode graphique le
poteau droit de la structure
Sélection des barres auxquelles la charge uniforme sera
appliquée.
Poteau en 2 parties, indiquer l’utilisation de la touche Ctrl.
ClicBG sur le champ dans la colonne
"PX=", saisissez la valeur : (1.5)
Sélection de la direction et de la valeur de la charge
uniforme.
ClicBG dans le quatrième champ
dans la colonne Cas, sélectionnez le
quatrième cas de charge NEI1 dans
la liste de cas de charge disponibles
Définition de la charge pour le quatrième cas de charge.
ClicBG sur le champ dans la colonne
Type de charge, sélectionnez le
type de charge (charge uniforme)
Sélection du type de charge.
ClicBG sur le champ dans la colonne
Liste, sélectionnez en mode
graphique la poutre portante
Sélection des barres auxquelles la charge uniforme sera
appliquée.
ClicBG sur le champ dans la colonne
"PZ=", saisissez la valeur de la
charge : (-0,75)
Sélection de la direction et de la valeur de la force nodale.
ClicBG dans la fenêtre graphique
contenant la vue de la structure
CTRL + A
Sélection de tous les éléments de la structure.
Quand la fenêtre active est l’écran
graphique présentant le modèle de
la structure, sélectionnez l’option
Edition / Transformer / Translation
dans le menu principal
Ouverture de la boîte de dialogue Translation.
ClicBG sur le champ (dX, dY, dZ),
saisissez les coordonnées de la
translation : (0 ,12 ,0)
Définition du vecteur de translation.
ClicBG sur le champ Nombre de
répétitions : (3)
Définition du nombre de répétitions de l’opération de
translation effectuée.
Appliquer, Fermer
Translation de la structure et fermeture de la boîte de
dialogue Translation.
Affichage / Projection / 3D xyz
Sélection de la vue axonométrique de la structure.
Rétablissement de la vue initial">