Full functionalities of Detail 3D

Modélisation

Entités du modèle

Nous incluons les éléments suivants dans la catégorie d'entités du modèle dans l'application Detail :

• Membrures
• Appuis
• Dispositifs de transfert de charge

Une seule membrure peut être saisie, pouvant être définie comme une forme rectangulaire ou polygonale. Une forme rectangulaire est définie par trois dimensions, tandis que pour l'option Polygone, la forme dans l'espace 2D est saisie dans un tableau à l'aide de coordonnées, qui peuvent ensuite être extraites dans l'espace. Pour définir la forme générale d'un polygone, les coordonnées individuelles peuvent être renseignées dans le tableau, ou un copier-coller depuis un tableur (tel que Microsoft Excel) peut être utilisé.

L'appui surfacique est utilisé pour supporter le modèle. Ce type d'appui peut être spécifié de deux manières - deux types de géométrie.

• Surface entière
• Polyligne

Dans les deux cas, vous devez choisir une surface de référence et bien entendu définir les degrés de liberté. L'appui peut être défini comme élastique et le type Compression uniquement peut être utilisé pour une direction perpendiculaire à la surface spécifiée. Dans la figure suivante, nous pouvons voir la saisie de l'appui sur la surface entière numéro 4 et l'option Compression uniquement désactivée.

Pour la deuxième option de saisie par polyligne, le même tableau est disponible que pour la saisie des membrures. Là encore, vous pouvez utiliser la fonctionnalité copier-coller ou saisir les coordonnées manuellement. La forme saisie peut être déplacée le long de la surface de référence à l'aide des coordonnées X et Y, ou pivotée en entrant un angle.

Notez qu'il est possible de définir une polyligne de sorte que l'origine des coordonnées se trouve au centre de gravité de la forme souhaitée. La position sera alors référencée par les coordonnées X et Y par rapport à ce centre de gravité.

Rigidité des appuis pour les fondations

Lors de la modélisation, nous pouvons envisager deux cas. Si nous modélisons un ancrage dans une structure, les appuis peuvent être supposés infiniment rigides. 

Dans le cas d'un ancrage dans un bloc de fondation, la rigidité doit être définie correctement. De plus, les appuis doivent être définis en compression uniquement. 

Les valeurs dans la direction z (rigidité Kz) sont tirées de la littérature selon le type de sol approprié. Un exemple spécifique peut être trouvé dans le tutoriel.

 Les valeurs dépendent des recommandations de la littérature régionale pertinente. Alternativement, les valeurs sont obtenues auprès de l'ingénieur géotechnicien.

Dans les directions horizontales (K_x et K_y), la situation est moins simple. Notre recommandation générale est d'utiliser une valeur d'environ 1/10 de K_z combinée au jugement de l'ingénieur.

Une approche plus précise consisterait à utiliser une procédure itérative, à partir de laquelle nous avons dérivé notre recommandation.

Tout d'abord, définissez K_x et K_y à des valeurs très faibles (pour des raisons de calcul, il n'est pas conseillé de définir la valeur directement à zéro), par exemple 0,1, et examinez les contraintes dans les armatures. 

Étant donné que ces faibles valeurs entraînent des déplacements irréalistes, la rigidité doit être progressivement augmentée pour mieux refléter la réalité. L'objectif est d'obtenir des valeurs de déplacement plus réalistes tout en maintenant la contrainte de traction des armatures au bord inférieur proche de la valeur initiale, avec un écart inférieur à 5 %.

Chargement et combinaisons

Chargement

Les cas de charge peuvent être définis de la même manière que pour les éléments 2D en béton armé. Cela signifie que chaque cas de charge peut se voir attribuer un type de charge permanent ou variable. Les cas de charge permanente sont d'abord appliqués au modèle et, après un calcul réussi, les cas de charge variable sont appliqués.

Type d'impulsions de charge

Un total de 4 types d'impulsions de charge peut être ajouté à chaque cas de charge.

La définition des charges surfacique est identique à celle de l'appui superficiel. Cela signifie qu'il est possible de les spécifier de deux manières : Surface entière et Polyligne. Dans le cas des charges surfaciques, l'intensité de la charge est bien sûr saisie dans les trois directions générales.

Le groupe des efforts est une entité de charge qui vous permet de spécifier des efforts dans trois directions n'importe où sur le modèle à l'aide d'un tableau. Il peut être référencé au pied de poteau ou à la surface d'un bloc de béton. Pour l'entrée des tableaux, il est à nouveau possible d'utiliser la fonctionnalité copier-coller de la feuille de calcul.

Le poids propre devrait être inclus dans chaque modèle. Par exemple, les fondements en béton chargés d'un moment de flexion ne se renverseront pas aussi facilement.

Les charges ponctuelles peuvent être chargées directement sur le pied de poteau avec six efforts internes Fx, Fy, Fz, Mx, My et Mz dans la position générale.

Lors de l'utilisation d'un pied de poteau, l'application de cet effort directement sur un pied de poteau réaliste et déformable peut entraîner une redistribution irréaliste des contraintes sur le pied, les tiges et le béton. Il est donc plus approprié d'utiliser la deuxième option - le tronçon.

Le tronçon

Le tronçon est représenté par une partie courte du poteau au-dessus du pied de poteau qui est modélisé comme une structure d'éléments de coque et se comporte comme une interface physiquement précise entre les efforts internes et le pied. Une base de données de sections standard est utilisée.

L'ensemble des efforts internes à 6 composantes (efforts et moments) est appliqué en un seul point sur la face inférieure du tronçon - c'est-à-dire la base de poteau.

Les contraintes transfèrent les efforts à la face supérieure du tronçon, d'où elles sont naturellement redistribuées à travers le tronçon dans le pied de poteau, les tiges et le béton.

Cette approche préserve l'interaction réaliste de la rigidité entre le poteau et le pied et élimine la nécessité d'une redistribution manuelle ou d'hypothèses artificielles.

Le tronçon a été publié dans la version 25.1 d'IDEA StatiCa.

Combinaisons

Puisque l'analyse dans IDEA StatiCa Detail est non linéaire, des combinaisons soi-disant non linéaires sont utilisées. Cela signifie que les cas de charge individuels ne sont pas calculés et que les résultats ne sont pas additionnés. Au contraire, les cas de charge du même type de charge sont additionnés avant le calcul, bien sûr avec les coefficients respectifs définis dans les combinaisons, et les combinaisons individuelles sont ensuite calculées. C'est pourquoi l'existence d'au moins une combinaison est une condition préalable au lancement du calcul.

Seules les combinaisons pour l'ELU peuvent être définies.