6.2 Charge de barre

Les charges de barre sont des forces, moments, actions de température ou déformations imposées qui agissent sur les barres.

Pour appliquer une charge de barre, une barre doit déjà être définie.

Le numéro de la charge de barre est assigné automatiquement dans la boîte de dialogue Nouvelle charge de barre, mais il peut être modifié dans la zone de texte. La numérotation n'est pas importante.

Définition des éléments de modèle auxquels vous souhaitez appliquer la charge de barre. Les options suivantes peuvent être sélectionnées :

La charge agit sur une barre simple ou bien sur chaque barre de plusieurs barres.

La charge agit sur toutes les barres sélectionné dans la liste. Ainsi, lorsque des charges de barre trapézoïdales sont utilisées, les paramètres de charge ne sont pas appliqués à chaque barre individuellement mais comme une charge totale à toutes les barres de la liste. Les effets de charge d'une barre trapézoïdale sur des barres simple, en contraste à une liste de barres est affiché dans la Figure 6.17.

Profitez d'une liste de barres pour appliquer les charges sur toutes les barres sans définir de barres continues. La référence de charge peut être rapidement modifiée aux barres individuelles.

La charge agit sur un ensemble de barres ou sur chaque ensemble de plusieurs ensembles de barres. Tout comme la liste de barres décrites ci-dessus, les paramètres de charge sont appliqués à toutes les barres comprises dans l'ensemble de barres.

Les ensembles de barres sont divisés en barres continues et groupes de barres (voir le Chapitre 4.21) L'application de charges sur des ensembles de barres continues n'étant pas un problème, les groupes de barre doivent être utilisés avec précaution : la référence à un groupe de barres est généralement source de problèmes quant aux charges trapézoïdales.

Entrez les numéros de barres ou ensembles de barres sur lesquels la charge agit dans la zone de texte. Vous pouvez également sélectionner les nœuds graphiquement à partir de la boîte de dialogue

Lorsque vous avez sélectionné l'entrée graphique grâce au bouton de la barre d'outils, la zone de texte se désactive et vous devez entrer les données de charge d'abord. Après avoir cliqué sur [OK], vous pouvez sélectionner les barres ou ensembles de barres pertinents individuellement dans la fenêtre de travail.

Pour les charges trapézoïdales ou variables avec référence à une liste de barres, vous pouvez ajuster les numéros de barre avec le bouton affiché à gauche, [Inverser l'orientation des barres].

Dans cette section, vous définissez le type de charge. Selon la sélection, certaines parties de la boîte de dialogue, notamment les colonnes du tableau, sont désactivées. Les types de charge suivants peuvent être sélectionnés :

Tableau 6.1 Types de charge

Force	Charge concentrée, distribuée ou trapézoïdale Utilisez le bouton # libraryimage1 # pour définir un excentrement de charge.
Moment	Moment concentré, distribué ou trapézoïdal
Température	Charge thermique uniformément distribuée sur la section ou différence de température entre la partie supérieure et inférieure de barres. La charge agit comme constante ou trapézoïdale sur la longueur de la barre ou trapézoïdale sur la section. Une valeur de charge positive signifie que la température de la barre du côté supérieur augmente.
Déformation normale	Déformation de traction ou compression imposée ε de barre Une valeur de charge positive signifie que la barre est allongée. Ainsi, une précontrainte qui rétrécit la barre doit être entrée comme négative. Utilisez le bouton de la boîte de dialogue affiché à gauche pour déterminer la déformation due au retrait des paramètres pour le retrait et le retrait par dessiccation (voir la Figure 6.25).
Déplacement normal	Déformation de traction ou compression imposée Δ l de barre
Imperfection en arc	Courbure de barre imposée
Précontrainte initiale	Effort de précontrainte agissant sur la barre avant le calcul. Une valeur de charge positive signifie que la barre est allongée.
Précontrainte finale	Effort normal normalement disponible sur la barre après le calcul (impossible pour les barres et câbles de type rigide). Une valeur de charge positive signifie que la barre est allongée.
Déplacement	Décalage par la quantité Δ pour la détermination des lignes d'influence
Rotation	Rotation autour de l'angle φ pour les lignes d'influence
Contenu du tuyau - plein	Charge distribuée due au remplissage complet du tuyau. Veuillez préciser le poids spécifique γ du contenu du tuyau.
Contenu du tuyau - partiel	Charge distribuée due au remplissage partiel du tuyau.  Veuillez préciser le poids spécifique de la densité γ du contenu du tuyau et la hauteur de remplissage d.
Pression interne du tuyau	Pression interne constante d'un tuyau
Mouvement de rotation	La force centrifuge issue de la masse et vitesse angulaire ω sur la barre. L'axe de rotation peut être défini dans une boîte de dialogue distincte que vous ouvrez avec le bouton

Le graphique dans le coin droit de la boîte de dialogue montre le type de charge sélectionné, y compris l'influence des signes définis pour les forces et les déformations.

La section Distribution de charge offre différentes options de représentation des effets sur la charge.. Le graphique dans le coin supérieur droit de la boîte de dialogue est utile pour une visualisation graphique.

Tableau 6.2 Distributions de charge

Distribution de charge	Diagramme	Description
Concentrée P		Charge concentrée, moment concentré Spécifiez la taille de la charge ou du moment concentré et la distance du point de l'application de charge relative au début de barre comme Paramètres de la charge de barre.
Concentrée n x P		Charges ou moments concentrés multiples La liste offre plusieurs options de disposition pour les paires de charges ou les charges concentrées multiples telles que les charges à l'essieu. Vous pouvez également utiliser l'option Défini par l'utilisateur pour définir les charges dans une boîte de dialogue à ouvrir avec le bouton . L'option affichée à gauche est adaptée aux forces concentrées de même taille et qui agissent à une distance uniforme. Définissez la taille de la charge concentrée, la distance entre la première charge et le début de la barre ainsi que l'espacement à la charge comme Paramètres de la charge de barre.
Uniforme		Charge distribuée uniforme, moment distribué uniforme. Spécifiez la taille de la charge de barre uniforme ou le moment uniforme comme Paramètres de la charge de barre.
Trapézoïdale		Charge trapézoïdale, moment trapézoïdal Définissez les valeurs de charge et les distances comme Paramètres de la charge de barre pour obtenir une distribution de charge variable linéaire, comme indiqué sur le graphique de la boîte de dialogue. Une charge triangulaire est créée par la définition d'une valeur de charge nulle. Si la case Distance relative en % est cochée, les distances peuvent être définies en fonction de la longueur de la barre.
À inertie variable		Charge triangulaire-trapézoïdale, moment triangulaire-trapézoïdal Pour obtenir une distribution de charge variable linéaire, spécifiez les valeurs de charge et les distances en tant que Paramètres de charge, comme indiqué sur le graphique accompagnant le dialogue.
Parabolique		Charge parabolique, moment parabolique La charge agit comme une charge parabolique sur la barre entière. Les valeurs de charge au début et fin de barre, ainsi qu'en son centre doivent être entrées comme Paramètres de charge.
Variable		Charge distribuée de manière polygonale Cliquer sur le bouton permet d'ouvrir la boîte de dialogue affichée dans la Figure 6.18 où vous pouvez entrer ou importer les paramètres de la distribution de charge.

La représentation d'une charge variable permet de définir librement des positions x sur la barre avec les ordonnées de charge p correspondantes. Assurez-vous seulement que les positions x sont définies en ordre ascendant. Utilisez le graphique interactif pour un contrôle immédiat de votre entrée.

Les boutons de cette boîte de dialogue ont les fonctionnalités suivantes :

Tableau 6.3 Boutons de la boîte de dialogue Modifier la charge variable

Bouton	Fonctionnalité
	Export de tableau vers MS Excel
	Import de tableau depuis MS Excel
	Insère une ligne vierge au-dessus du curseur
	Supprime la ligne active
	Supprime toutes les entrées

La charge peut être efficace en direction des axes globaux X, Y, Z ou des axes locaux de barre x, y, z ou u, v (voir le Chapitre 4.13). La définition d'une charge comme locale ou équivalente n'est pas importante pour le calcul selon l'analyse statique linéaire. Pour les calculs géométriquement non-linéaires, des différences entre les charges globales et locales peuvent cependant exister : si la charge est définie avec une direction globale d'une action, elle tient cette direction quand les éléments finis commencent à tourner. Dans le cas d'une direction d'action locale, la charge se tort néanmoins sur la barre en fonction de la déformation des éléments.

Si le type de modèle a été réduit à un système 2D dans les données de base, vous n'avez pas accès à toutes les directions de charge.

L'orientation des axes de barre est décrite dans le Chapitre 4.17, paragraphe Rotation de barre. L'axe local x représente l'axe longitudinal de la barre. L'axe y représente l'axe dit « fort » pour les sections symétriques. L'axe z est l'axe dit « faible » de la section de barre. En cas de sections asymétriques, les charges peuvent être relatives aux axes principaux u et v, ainsi qu'aux axes de base y et z.

Les exemples pour les charges définies comme locales sont les charges de vent agissant sur les structures de toit, charges de température ou précontraintes.

La position des axes de barre locale n'est pas pertinente pour l'entrée de charge si la charge agit dans la direction d'un axe dans le système de coordonnées global XYZ.

Les exemples pour les charges définies comme globales sont les charges de neige agissant sur les structures de toit et les charges de vent sur les poteaux de voiles et de pignon.

L'impact de charge peut être relative aux différentes longueurs de référence :

• Longueur réelle de barre

• La charge est appliquée à la longueur totale de la barre.

• Autour de la longueur de barre prévue en X/Y/Z

• La longueur appliquée de charge est convertie à la projection de barre dans une des directions des systèmes de coordonnées globaux. Sélectionnez cette option pour définir, par exemple, une charge de neige sur l'aire 2D de toiture prévue.

RFEM applique toujours les charges de barre dans le centre de cisaillement. Une torsion voulue et issue de la géométrie de section (centre de cisaillement inégal du centroïde) n'est pas considérée. Ainsi, quand des sections non symétriques sont utilisées, un moment de torsion déterminé à partir de la charge x distance au centre de cisaillement doit être appliqué si le chargement est introduit par exemple dans le centre.

Dans cette section de dialogue ou bien dans les colonnes de tableaux, les valeurs de charge et, si applicable, les paramètres additionnels sont gérés. Les zones de texte sont affichées et accessibles en fonction des champs de sélection préalablement activés.

Insérez les valeurs de charge dans les champs. Ajustez les signes de l'orientation globale ou locale des axes. Une valeur de charge positive pour les précontraintes, changements de température et déformations axiales signifie que la barre est déformée et, en conséquence, étendue.

Quand une charge trapézoïdale est sélectionnée, spécifiez deux valeurs de charge. Le graphique dans le coin supérieur droit affiche les paramètres de charge.

Dans ces deux champs, insérez les distances à partir de début de la barre pour les charges concentrées et les charges trapézoïdales. La définition des distances relatives à la longueur de barre est également possible en cochant la case Distance relative en % (voir ci-dessous).

Le graphique dans le coin supérieur droit, ainsi que le bouton du graphique dessous aident à entrer les paramètres.

Si la Direction de charge est projetée sur la longueur de barre XP, YP ou ZP, vous devez définir les distances A et B relatives à la longueur de barre projetée.

Cochez cette case si vous souhaitez définir les distances pour les charges concentrées et trapézoïdales relatives à la longueur de barre. Autrement, les entrées dans les zones de texte Distance, décrites ci-dessus, représentent l'intervalle possible.

La case peut être cochée seulement pour des charges trapézoïdales. Sélectionnez cette option pour disposer l'application de la charge linéaire variable du début à la fin de barre. Les zones de texte Paramètres de charge A/B ne sont plus pertinentes et sont donc désactivées.

Les charges de barre sont appliquées à une structure de portique 2D dans l'exemple suivant. Vous pouvez voir qu'il n'est pas nécessaire de diviser les barres par nœuds intermédiaires pour appliquer les charges concentrées.