Base de connaissances

Analyse de rigidité

Steel

Connection

EN (Eurocode)

Rotational stiffness

Stiffness

AISC (USA)

Cet article est également disponible en :

Traduit par IA depuis l'anglais

Dans toute structure, la distribution des efforts intérieurs dépend de la rigidité de ses éléments. IDEA StatiCa peut vous aider à déterminer la rigidité de l'assemblage et ainsi valider la configuration du modèle global. L'article suivant rassemble les principales informations à connaître sur l'analyse de rigidité.

Utilisez l'analyse de rigidité dans IDEA StatiCa Connection pour déterminer si les assemblages sont articulés, semi-rigides ou rigides. La classification de l'assemblage suit la norme nationale sélectionnée.

À l'issue de l'analyse de rigidité, vous obtiendrez le diagramme moment-rotation ainsi qu'un tableau contenant plusieurs valeurs. Sur la base de la courbe et de la norme sélectionnée, l'assemblage est classifié comme :

articulé
rigide
semi-rigide

D'autres paramètres doivent être définis pour analyser correctement la rigidité

longueur théorique de l'élément
une charge appropriée - N, My, Mz, ou des combinaisons (les forces appliquées doivent être supérieures à 1 kN/1 kNm/kip/kip.ft)
le paramètre système contreventé

La Longueur théorique pour My et Mz [m] est définie comme la distance nœud à nœud de l'élément analysé et est utilisée uniquement pour la classification (et non pour le calcul des valeurs de rigidité effectives).

L'option système contreventé (ossature contreventée) est disponible pour les projets sous Eurocode conformément à EN 1993-1-8.

Plusieurs sources d'information permettent de se documenter sur ce type d'analyse. Nous recommandons de lire la partie générale des Bases Théoriques, l'article de blog Pourquoi s'intéresser à la rigidité des assemblages et/ou de visionner l'un de nos webinaires sur le sujet (voir ci-dessous).

Pour combiner les résultats de rigidité avec votre modèle global par éléments finis, consultez l'article Rigidité des assemblages et son utilisation dans l'analyse globale et/ou regardez la vidéo Comment intégrer la rigidité en rotation dans votre modèle par éléments finis.

En fin d'article, vous trouverez plusieurs tutoriels pas à pas.

Modèle pour l'évaluation de la rigidité

Pour évaluer la rigidité en rotation k_joint de l'assemblage lui-même et la rotation correspondante θ₂, nous soustrayons la part de rigidité attribuée à la déformation des éléments θ₁ de la déformation totale θ_tot.

La rotation des éléments θ₁ est évaluée sur le modèle avec des assemblages idéalement rigides entre tous les éléments. La rotation totale θ_tot est évaluée sur le modèle avec les opérations de fabrication réelles.

Les résultats obtenus à partir de l'analyse de rigidité correspondent à k_joint et θ₂.

Valeur infinie ou très élevée de S_j,ini

Si S_j,ini et S_j,s indiquent une rigidité infinie, cela signifie que la courbe de rigidité est si raide qu'elle est en réalité à 90° dans le diagramme, de sorte que la tangente tend vers l'infini. Cela indique toujours un assemblage rigide, loin de la frontière de la classe semi-rigide, et les valeurs exactes n'ont donc pas d'importance. En d'autres termes, l'assemblage est absolument rigide.

Bases Théoriques

Lisez les informations essentielles sur l'analyse de rigidité dans nos Bases Théoriques. Les paramètres mentionnés ci-dessus sont décrits dans la partie générale de celles-ci.

La partie générale des Bases Théoriques sur l'analyse de rigidité et ses résultats :

Analyse de rigidité et capacité de déformation des assemblages acier

Parties spécifiques des Bases Théoriques pour chacune des normes nationales prises en charge :

Autres articles sur la rigidité des assemblages et les vérifications

Vous trouverez des informations plus détaillées et quelques études de vérification dans les articles suivants. Certains d'entre eux font partie de l'ouvrage « Benchmark Cases for Advanced Design of Structural Steel Connections » rédigé par le professeur Wald et son équipe.

Webinaires et vidéos

Par le passé, nous avons organisé plusieurs webinaires sur le thème de la rigidité des assemblages. D'autres vidéos décrivent également comment utiliser l'application. Vous pouvez y trouver de l'inspiration à partir de projets réels ainsi que des conseils pour configurer correctement vos modèles de calcul.

Connection Wednesdays - Stiffness classification

Dans ce webinaire, nous passons brièvement en revue les exigences normatives relatives à la classification par rigidité. Ensuite, nous nous efforçons de concevoir les assemblages d'un portique réel qui sera initialement dimensionné comme résistant aux moments. Nous adoptons une configuration semi-rigide et appliquons ensuite le comportement prévu au modèle de structure pour l'analyse globale. Tout au long de ce processus, nous explorons les questions courantes et évaluons leur impact sur le dimensionnement.

Connection Wednesdays - Game-changing joint stiffness analysis

Durant le webinaire, vous verrez l'ensemble du processus de modélisation, de chargement et de vérification normative d'un assemblage acier intéressant.

Connection Wednesdays - Residence in Ružomberok joint

Les assemblages de plancher sont généralement articulés, mais que faire lorsque la réalité n'est pas aussi simple ? Comment saisir correctement l'analyse de rigidité d'un assemblage ? Découvrez l'analyse de rigidité d'un assemblage de portique et les conséquences de la rigidité sur le modèle par éléments finis.

Comment intégrer la rigidité en rotation dans votre modèle par éléments finis

La rigidité de l'assemblage est un facteur significatif et indispensable dans le dimensionnement de la structure globale pour les assemblages semi-rigides. La question est : où puis-je calculer la rigidité de l'assemblage, et quelle rigidité doit être utilisée pour mon dimensionnement ?

Dimensionnement et vérification normative de l'assemblage du vélodrome de Jakarta

L'enregistrement du webinaire suivant explique comment le diagramme d'analyse de rigidité est construit, quels sont les paramètres et quels résultats vous obtiendrez.

Mises à jour dans les versions

Les fonctionnalités suivantes font partie de nos notes de version d'IDEA StatiCa et peuvent être liées à l'analyse de rigidité. Pour en savoir plus sur ces fonctionnalités, consultez les articles dédiés via le lien.

Capacité de rotation limitée par la rupture des boulons et des soudures (Analyse de rigidité) (version 21.0)