Système
L’ensemble de la structure est un demi-portique simplement supporté, composé d’une poutre IPE-160 de 6 mètres de long et d’un poteau IPE-200 de 4 mètres de long. La poutre est fixée à l’âme du poteau à l'aide d’une platine d’about soudée de 5 mm d'épaisseur et de 4 boulons M12.
Le chargement de la structure est le poids propre ainsi qu’une charge uniformément distribuée de 8 kN/m orientée dans la direction Z positive (Figure 01).
La platine d’about a les dimensions l/h = 82/160 mm. Les distances au bord des boulons sont égales à e1/e2 = 44/20,5 mm (Figure 02).
Option 1 : Vérification des assemblages avec RF-JOINTS Steel - Pinned
Après avoir modélisé la structure dans RFEM, y compris le cas de charge et le chargement, le module additionnel RF-JOINTS Steel - Pinned peut être ouvert. Les données d’entrée correspondantes peuvent ensuite être définies dans le module additionnel afin que la vérification de cet assemblage puisse être effectuée rapidement.
Dans cet exemple, la capacité de charge des boulons en effort tranchant est le calcul déterminant (ratio de vérification 47%, Figure 03). L’effort tranchant maximal existant Fn,Ed d’un boulon est de 6,12 kN.
Option 2 : Modélisation de l’assemblage dans RFEM
La modélisation alternative de l’assemblage dans RFEM se déroule comme suit :
- Copie du modèle, par précaution.
- Définition de l’excentrement de barre sur la poutre (demie hauteur de la poutre en direction Z, épaisseur de la platine d’about + demie épaisseur de l’âme du poteau en direction Y, seulement à l’extrémité de l’assemblage, voir image 04).
- Cliquez-droit sur Barres → « Générer les surfaces à partir de la barre ».
- Suppression de l’appui nodal, définition des appuis linéiques articulés au bord inférieur de la semelle de poutre et à l’extrémité de l’âme de poteau (voir la Figure 05).
- Suppression de la charge de barre (8 kN/m) et conversion en charge de surface (97,6 kN/m2 sur la semelle de poutre).
Assemblage :
- Modélisation d’une platine d’about comme élément solide (parallélépipède, voir la Figure 06).
- Insertion des trous de boulons à l’aide d’ouvertures. Voir cet article : ko | Insertion d'ouvertures, de trous et de trous dans les solides
- Copie de la platine d’about du solide à l’extrémité de la poutre. Remarque : La platine d’about ne doit pas être en contact avec la surface de l’âme du poteau en raison de l’assemblage articulé, la transmission des efforts est effectuée uniquement par les boulons (voir la Figure 07).
- Copie des ouvertures de la platine d’about (trous de boulons) sur la surface de l’âme de poteau.
- Pour assurer que la platine d’about et la surface de l’âme du poteau n’entrent pas en contact, le calcul peut être lancé à partir de ce point. Un message sur l’instabilité doit apparaître.
- Les quatre boulons peuvent chacun être modélisés sous forme de solide cylindrique, composé de surfaces circulaires et quadrangulaires.
- Pour recevoir les efforts internes de barre des boulons, placez une poutre résultante au centre de chaque boulon (voir la Figure 08). Dans cet exemple, une barre ronde de 12 mm est utilisée comme section. En savoir plus sur les poutres résultantes.
Le calcul aboutit à un effort tranchant maximal dans un boulon de Vz = 6,69 kN (voir la Figure 09).
Conclusion
Les résultats du logiciel principal de RFEM et du module additionnel RF-JOINTS Steel - Pinned sont relativement proches et donc comparables. Cet exemple montre qu’il existe de nombreuses options de modélisation dans RFEM. Par rapport à la vérification rapide dans le module additionnel RF-JOINTS Steel - Pinned, l’effort est relativement élevé lorsque la modélisation est effectuée manuellement, l'utilisateur doit donc décider individuellement quelle option de vérification est utilisée.
Base de connaissance