Vous pouvez activer le module complémentaire Vérification de l'aluminium dans l'onglet Modules de la fenêtre Données de base , tandis que vous pouvez définir la norme de votre choix dans l'onglet Normes I , comme indiqué sur les Figures 1 et 2.
Vous pouvez modéliser des structures en aluminium à l'aide des matériaux appropriés dans la bibliothèque de matériaux de RFEM 6. Vous pouvez également définir des matériaux et les ajouter à la bibliothèque. Cependant, il est important que les données spécifiées en termes de matériaux, ainsi qu'en termes de combinaisons de charges et de résultats, soient conformes au concept de calcul de la norme. Lors de la vérification selon les normes européennes, il est nécessaire de prendre en compte les documents suivants :
- Base de calcul des structures (Eurocode 0), afin d'obtenir les coefficients partiels de sécurité des charges et les règles de combinaison de ceux-ci
- Actions sur les structures (Eurocode 1), pour considérer les charges adaptées aux structures et aux bâtiments à calculer
- Calcul de structures en aluminium (Eurocode 9) pour appliquer les règles de calcul propres aux structures en aluminium
Vous avez la possibilité de créer des combinaisons de charges et de résultats dans RFEM automatiquement, selon la norme, ou manuellement. Dans tous les cas, vous pouvez appliquer les charges à l'aide de la méthode d'application des charges habituelle dans RFEM.
Propriétés de calcul
Après avoir modélisé votre structure, appliqué les charges et créé les combinaisons de charges et de résultats, vous devez activer les propriétés de calcul de la barre ou de l'ensemble de barres à vérifier (Figure 3). Vous pouvez ainsi définir les types de calcul pour la vérification de l'aluminium, les configurations de calcul et les appuis de calcul nécessaires pour la procédure de calcul. Il en va de même pour les barres ou les ensembles de barres calculés à l'aide de représentatives.
Types de calcul
Les types de calcul de l'aluminium incluent la définition des longueurs efficaces, des réductions de section locales (considérées uniquement en vérification de la traction), des panneaux de cisaillement et des maintiens de rotation (Figure 4). La définition des longueurs de flambement est nécessaire pour déterminer la charge critique d'échec de stabilité. Après avoir assigné une longueur de flambement à un objet précis, les paramètres et les longueurs efficaces sont considérées dans la vérification de stabilité. Vous pouvez ensuite prendre en compte l'affaiblissement local de la section (par exemple, les trous de vis) lié à l'objet en assignant une réduction locale de la section de barre dans la fenêtre correspondante.
Vous pouvez également définir des tôles trapézoïdales, des contreventements, des tôles trapézoïdales et des contreventements ou encore la rigidité des panneaux de cisaillement (Sprov ) pour les assigner aux barres. De la même manière, vous pouvez appliquer un maintien de rotation de barre avec le type de rigidité « Continue », « Discrète » ou « Manuelle » sur l'ensemble d'une barre ou d'un ensemble de barres et en tenir compte lors de la détermination du moment critique de déversement, ou encore pour le facteur de charge critique lié au déversement.
Configurations de calcul
You can access Design Configurations either through the Edit Member window, or through the Input Data of the Aluminum Design table. Les spécifications d'une configuration de calcul s'appliquent à tous les objets auxquels la configuration est assignée. Si aucune configuration de calcul n'est assignée à un objet à vérifier, aucune vérification à l'état limite ultime ou à l'état limite de service n'est effectuée pour cet objet.
Les Eurocodes suggèrent d'effectuer des calculs pour deux états limites : l'état limite ultime et l'état limite de service. Le premier se réfère à une situation où la sécurité de la structure est vérifiée afin d'éviter l'effondrement et l'échec de la structure, alors que le second se réfère à certaines exigences liées à l'utilisation normale des structures. Pour les structures en aluminium, celles-ci incluent des exigences relatives à la flèche et, dans certaines circonstances, aux vibrations. En raison du faible module d'élasticité de l'aluminium, cet état limite est généralement la situation de projet critique pour le calcul des structures en aluminium.
Configuration pour l'ELU
Vous pouvez créer une configuration à l'ELU en définissant différents paramètres qui affecteront la vérification de l'aluminium (Figure 5). Vous pouvez par exemple définir si des vérifications de stabilité sont effectuées en plus des vérifications de section puis ajuster les paramètres correspondants. L'option Valeurs limites pour les cas spéciaux est ensuite disponible pour vous permettre de négliger certains efforts internes dans le calcul qui ne sont pas à considérés pour la capacité portante. Si vous n'utilisez pas cette option, des vérifications spécifiques peuvent être évitées ou alors l'utilisation de formules d'interaction plus défavorables peut être impliquée.
Selon la norme de calcul sélectionnée, d'autres options telles que l'activation d'une vérification de section élastique, des valeurs alternatives pour les facteurs de forme et les exposants dans les formules d'interaction ou d'autres paramètres détaillés pour la vérification du flambement local ou du voilement par cisaillement sont disponibles dans la configuration à l'état limite ultime. Pour la norme de calcul EN 1999, vous pouvez accéder aux coefficients appropriés selon l'Annexe Nationale sélectionnée dans les Paramètres de la norme de la fenêtre, mais vous pouvez également les ajuster à l'aide d'une valeur définie par l'utilisateur.
Configuration de la vérification à l'état limite de service
Vous pouvez créer des configurations à l'état limite de service en termes de limites de flèche, que vous devrez vérifier lors du calcul (Figure 6). These limits are related to the member reference length, which is determined on the basis of the design supports you define in the Design Supports & Deflection tab. In other words, the Design Supports & Deflection window shown in Image 7 serves to define the boundary conditions for the serviceability limit state design of aluminum design.
Paramètres globaux
Vous pouvez accéder aux paramètres globaux pour la vérification de l'aluminium en cliquant sur l'icône Paramètres globaux du module complémentaire indiquée sur la Figure 8. Celles-ci sont indépendantes du code de calcul, mais les valeurs standard peuvent différer. By clicking the Resetting to Default button, the default settings of the dialog are restored according to the selected design code.
Options supplémentaires pour la vérification de l'aluminium
RFEM 6 offre d'autres options qui influencent la vérification de l'aluminium. À titre d'exemple, vous pouvez assigner d'autres types de barres (excentrements de barre ou articulations de barre, par exemple), comme le montre la Figure 9. Vous pouvez également utiliser des raidisseurs transversaux de barre pour rigidifier les zones de barre sensibles au flambement. Celles-ci sont utilisées, par exemple, pour les poutres hautes ou les points d'application de charges concentrées importantes.
Calcul
Before you start the design, it is important that you check the Input Data of the Aluminum Design add-on. Par exemple, les paramètres par défaut invitent à considérer toutes les situations de projet lors du calcul. Vous pouvez cependant désactiver une situation de projet pour la vérification de l'aluminium en décochant la case « À vérifier »; ainsi, aucune vérification ne sera effectuée pour cette situation de projet.
Cette sélection est synchronisée avec la sélection du module complémentaire Vérification de l'Aluminium dans les paramètres de la situation de projet, comme le montre la Figure 10. Il est important de souligner que vous ne pouvez pas calculer de cas de charge, de combinaisons de charges ou de combinaisons de résultats individuels. À la place, assignez ces combinaisons à la situation de projet.
De la même manière, tous les types d'objet présents dans le modèle sont listés dans le tableau de Vérification de l'aluminium (Figure 11). En cochant la case « Tout calculer », tous les objets disponibles seront sélectionnés pour le calcul. Vous pouvez également définir manuellement les objets à vérifier/supprimer du calcul en décochant la case « Tout calculer » et en entrant les numéros des objets, ou en sélectionnant graphiquement les objets qui vous intéressent.
Les barres avec un matériau différent (par exemple, du béton ou du bois) ou une section inadaptée (par exemple, une section pleine à parois épaisses) pour la vérification de l'aluminium sont automatiquement identifiés puis exclues du calcul. De plus, les surfaces en aluminium ne seront pas prises en compte pour la vérification par le module complémentaire Vérification de l'aluminium ; vous pouvez les évaluer à l'aide du module complémentaire Analyse contrainte-déformation.
Vous pouvez exécuter le module complémentaire Vérification de l'aluminium en sélectionnant le bouton Afficher les résultats dans le tableau d'entrée (Figure 11) ou en sélectionnant Vérification de l'aluminium dans la boîte de dialogue « À calculer ». Une fois le calcul lancé, la progression du calcul ainsi que les étapes et le déroulement actuel du calcul seront affichés.
résultats
Une fois le calcul terminé, les résultats déterminants et les rapports de vérification sur les barres ou les ensembles de barres sont disponibles dans le tableau Résultats. Vous pouvez également afficher graphiquement les résultats du module complémentaire Vérification de l'aluminium via l'onglet Résultats du navigateur. Si des avertissements ou des erreurs surviennent pendant les vérifications, ou si un critère de vérification n'est pas rempli, cela sera affiché dans la vue d'ensemble du tableau.
Outre ces résultats, les vérifications d'élancement peuvent être affichés pour les barres ou les ensembles de barres. Ces vérifications sont basées sur la comparaison de l'élancement pour le flambement par flexion calculé à partir du rapport de la longueur de flambement sur le rayon d'inertie d'une part, et les valeurs limites des paramètres globaux d'autre part.
La résistance au voilement étant calculée par la vérification de stabilité, le contrôle de l'élancement ne constitue pas véritablement un calcul et n'est pas inclus dans le tableau de résultats par défaut. Pour afficher ces vérifications, vous devez activer les tableaux de résultats de l'élancement dans le gestionnaire de tableaux de résultats, accessibles via l'icône indiquée sur la Figure 12.
Vous pouvez afficher les vérifications détaillées pour chaque type de vérification en double-cliquant dessus ou à l'aide de l'icône Détails de la vérification. Outre les formules, les résultats détaillés contiennent des références standard, ce qui vous permet de tracer précisément les vérifications et de comprendre en détail les vérifications effectuées.
Conclusion
Le module complémentaire Vérification de l'aluminium dans RFEM 6 permet de calculer des barres en aluminium pour les vérifications à l'état limite ultime et de service selon les normes de l'Union européenne EN 1999-1-1:2013-12 (Eurocode 9) et ADM 2020 des États-Unis. Les données définies en termes de matériaux, de charges et de combinaisons de charges et de résultats doivent être conformes au concept de calcul de la norme préférée.
Vous pouvez appliquer les charges appropriées conformément à la procédure d'application de charges RFEM courante, tandis que vous pouvez définir les données nécessaires pour la vérification en activant les propriétés de vérification de la barre ou de l'ensemble de barres qui vous intéresse. Une fois les propriétés de vérification définies, la vérification peut être effectuée et les résultats sont disponibles sous forme de tableau et de graphique.
