Courbes d’interaction, diagrammes et graphes de stabilité

Affichage des résultats graphiques détaillés pour les vérifications effectuées

 

Les Reinforced Concrete BIM Designers fournissent des résultats graphiques pour les vérifications effectuées, donnant un meilleur aperçu de l’état de l’élément calculé. L'onglet "Stabilité" du BIM Designers pour les semelles en béton armé, est divisé en quatre fenêtres, qui affichent les résultats pour une vérification complète: vérifications de la surface comprimée, du glissement, du renversement et de l'excentricité.

L’utilisateur peut visualiser instantanément les principaux résultats et a la possibilité de choisir à la fois l’état des sols (drainé ou non drainé) et la combinaison à analyser.

 

Vérification de la surface comprimée

Cette vérification est liée à la partie "Effets de la charge excentrée" dans les hypothèses de calcul.

The ability of a spread foundation to carry forces is significantly reduced when they are applied eccentrically to the foundation. Pour éviter que les bords de la semelle ne soient plus en contact avec le sol, la valeur de la surface comprimée de la semelle (surface effective) doit être au-dessus d'un pourcentage minimum.

Dans cette fenêtre, l’utilisateur peut définir la valeur du pourcentage minimum à prendre en compte pour la surface comprimée de la semelle:

  • Vérifier : Cocher cette option pour vérifier le pourcentage de surface comprimée aux états limites de service et aux états limites ultimes
  • ELU (FON/ACC/SIS) : Entrer un pourcentage de surface comprimée de la semelle aux états limites ultimes (fondamental, accidentel, sismique)
  • ELS (QPM/FRQ) : Entrer un pourcentage de surface comprimée de la semelle aux états limites de service (quasi-permanent, fréquent)
  • ELS (CRQ) : Entrer un pourcentage de surface comprimée de la semelle aux états limites de service (caractéristique)

Vérification au glissement

Les hypothèses pour cette vérification sont à définir dans la partie « Glissement » des hypothèses de calcul.

Remarque : Where the loading is not normal to the foundation base, foundations shall be checked against failure by sliding on the base. [EN 1997-1 §6.5.3(1)]

  • Béton coulé en place : Si cette option est cochée, l'angle de frottement de calcul d est supposé être égal à l’angle de frottement interne à l’état critique f ' crit. Selon l'EN 1997-1 §6.5.3(10), « l’angle de frottement de calcul dd peut être pris égal à la valeur de calcul de l’angle de frottement interne à l’état critique f'crit pour les fondations en béton coulées en place [...]. »
  • Valeur imposée : Si cette option est cochée, une valeur peut être entrée pour l’angle de frottement entre la semelle et le sol de fondation.

Vérification au renversement

Cette vérification est liée à la partie "Renversement EQU" des hypothèses de calcul.

  • Vérifier : Cocher cette option pour vérifier la stabilité de la semelle au renversement
  • Coefficient de sécurité : Entrer la valeur du coefficient de sécurité pour le renversement

Vérification de l’excentricité

La vérification de l’excentricité est effectuée conformément à l’article de §6.5.4 de EN 1997-1 : « Des précautions spéciales doivent être prises lorsque l’excentricité de la charge dépasse un tiers de la largeur d’une semelle rectangulaire [...] ».

La vérification est faite si l'effort de calcul se trouve à l'intérieur d'une ellipse critique ; dans le cas d’une excentricité bidirectionnelle, la limite est définie par une équation elliptique :
(ex/A)² + (ey/B)² = (1/3)²

Pour les poteaux, les Reinforced Concrete BIM Designers sont livrés avec les courbes d’interaction qui permettent aux ingénieurs de vérifier visuellement les contraintes de manière interactive et en temps réel.

L’exemple ci-dessous montre comment vérifier un poteau en béton armé à l’aide des courbes d’interaction. Un simple poteau de 4m de haut et de section 80x80cm sera soumis à la fois à de la flexion et de la compression.

Après calcul, le logiciel génère la courbe d’interaction issue de la section d'acier donnée. Les valeurs correspondantes à chaque torseur résistant sont affichés sur la page des courbes d’interaction.

Trois fenêtres sont disponibles pour les courbes d’interaction : une affichant la courbe 3D N-Mx-My et deux affichant les vues en plan N-My et Mx-My. Avec cette représentation graphique, l’utilisateur peut facilement contrôler les effets de ses modifications d'aciers sur la résistance du poteau. Par exemple, si le diamètre des barres est réduit de 12mm à 10mm, les courbes d’interaction sont mises à jour et les efforts résistants sont réduits en conséquence.

Si les efforts de calcul sont à l’extérieur de la courbe d’interaction, cela signifie que la section n’est pas vérifiée. Le message d’erreur suivant s’affiche :

L’exemple ci-dessous illustre une telle situation:

Pour les poutres, les Reinforced Concrete BIM Designers ont quatre pages contenant des résultats graphiques, c'est-à-dire des diagrammes.

Sollicitations

Cette page affiche les diagrammes des principaux efforts internes : moment fléchissant, effort tranchant, effort normal, moment de torsion et moment résistant.

L’utilisateur peut choisir une combinaison pour l'affichage des résultats et/ou masquer certains diagrammes pour une visualisation plus claire.

En utilisant la réglette présente sur cette page, les valeurs des diagrammes peuvent être affichées en n'importe quel point de l’élément.

Contraintes

Cette page contient également des résultats graphiques : sont affichés les diagrammes des principales contraintes: contrainte de compression du béton, contrainte de compression des armatures, contrainte de traction des armatures, ainsi que la position de l’axe neutre par rapport à la fibre supérieure et l'ouverture de fissure.

Les valeurs efficaces des contraintes/positions de l'axe neutre/ouvertures de fissures sont affichées en vert, tandis que les valeurs limites pour ces paramètres sont représentées en rouge, cela permet à l’utilisateur de facilement repérer si l'une de ces limites est dépassée.

Ferraillage

Pour le ferraillage longitudinal comme pour le ferraillage transversal, les sections d'aciers théoriques sont affichées en bleu, tandis que les aciers réels sont représentés en rouge, cela permet à l'utilisateur de facilement vérifier que le ferraillage réel soit à la fois suffisant et optimisé.

Flèche

Le diagramme de flèche est une représentation simple mais très efficace. Cette page est liée à la boite de dialogue "Flèche", dans laquelle l’utilisateur peut définir les principales hypothèses à prendre en compte, choisir la méthode de calcul des flèches et leurs limitations.

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