Utilisez l'analyse de rigidité dans IDEA StatiCa Connection pour déterminer si les assemblages sont articulés, semi-rigides ou rigides. Grâce à l'analyse de rigidité, vous obtiendrez le diagramme moment-rotation et un tableau avec les valeurs importantes. Sur la base de la courbe et d'une norme nationale sélectionnée, l'assemblage est classé comme :
- articulé
- rigide
- semi-rigide
Définition correcte du chargement
Pour obtenir des résultats corrects de l'analyse de rigidité, vous pouvez soit calculer la rigidité pour chaque rotation séparément, en saisissant un cas de charge distinct pour My, Mz (ou N et Mx).
Ou vous pouvez appliquer un ensemble complet d'efforts internes agissant sur l'élément analysé, car tous les autres efforts internes influencent également les résultats de chaque composante de rigidité (rotation). Pour une explication détaillée, lisez l'article Influence de l'effort tranchant et de l'effort normal sur la rigidité en rotation.
Les efforts appliqués doivent être supérieurs à 1 kN/1 kNm/kip/kip.ft
Informations nécessaires pour la classification de la rigidité de l'assemblage
- longueur théorique de l'élément
- distinguer entre système structurel contreventé et non contreventé (approche EN)
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 (pas pour le calcul des valeurs de rigidité réelles).
L'option système contreventé (ossature contreventée) est disponible pour les projets à l'Eurocode selon l'EN 1993-1-8, car les conditions de classification diffèrent entre les systèmes contreventés et non contreventés.
Résultats obtenus dans l'analyse de rigidité
Deux types de résultats sont obtenus : un tableau de valeurs numériques et le diagramme de rigidité, qui peut être exporté en CSV ou DXF.
Pour chaque composante d'effort interne évaluée pour la rigidité en rotation, le tableau répertorie les valeurs numériques correspondant à chaque combinaison de charges de calcul dans des lignes individuelles. Selon la ligne sélectionnée, le diagramme de rigidité correspondra à l'une ou l'autre composante.
- MEd : Moment fléchissant de calcul introduit dans la combinaison de charges, pertinent uniquement pour la rigidité sécante
- Mj,Rd : Résistance en flexion de l'assemblage, pour l'évaluation de la plastification de l'assemblage
- Sj,ini : Rigidité initiale en rotation, décrivant le comportement de rigidité linéaire considéré jusqu'à une valeur de 2/3 Mj,Rd
- Sjs : Rigidité sécante en rotation, définie comme l'intersection du moment fléchissant de calcul MEd et de la courbe de rigidité de l'assemblage Sj, pertinente lorsque MEd > 2/3 Mj,Rd
- : Déformation en rotation obtenue pour le moment fléchissant de calcul
- c : Capacité de rotation de l'assemblage, la limite est définie par la rupture des boulons, la rupture des soudures ou un déformation plastique de 15 % des platines
- Sj,R : Valeur de rigidité pour la limite entre Rigide et Semi-rigide
- Sj,P : Valeur de rigidité pour la limite entre Semi-rigide et Articulé
Remarque : Si la rigidité initiale Sj,ini et la rigidité sécante Sj,s indiquent une rigidité infinie, cela signifie que la courbe de rigidité est si raide qu'elle atteint en réalité 90° sur le diagramme, de sorte que la tangente donne une valeur infinie. Cela correspond toujours à un assemblage rigide, loin de la limite de la classe semi-rigide, et les valeurs exactes sont alors sans intérêt. En d'autres termes, l'assemblage est absolument rigide.
Que faut-il utiliser dans votre modèle structurel global en analyse par éléments finis ?
L'information principale nécessaire pour votre modèle global est la classification, afin de définir la condition limite entre les éléments comme articulée (rotule idéale), rigide (idéalement rigide), ou semi-rigide (rigidité partielle).
Pour la classe semi-rigide, vous devez trouver la valeur représentant la rigidité en rotation de l'assemblage entre les éléments. Elle est représentée par la valeur Sj,ini issue de l'onglet des résultats de l'analyse de rigidité.
Cependant, vous devez toujours faire appel à votre jugement d'ingénieur pour déterminer la valeur de rigidité appropriée pour votre modèle structurel global.
Sj,ini dépend de la valeur Mj,Rd de l'assemblage et de la forme de la courbe de rigidité. De plus, le modèle CBFEM utilisé pour l'analyse de rigidité diffère de celui utilisé pour l'analyse EPS, ce qui peut entraîner un Mj,Rd différent de l'assemblage et nécessiter un ajustement supplémentaire du modèle d'assemblage pour l'analyse de rigidité.
Pour plus de détails, lisez l'article La rigidité de l'assemblage et son utilisation dans l'analyse globale.
Où trouver plus d'informations sur l'analyse de rigidité
Il existe plusieurs sources d'information sur ce type d'analyse. Nous vous recommandons de lire la partie générale du Contexte théorique, l'article de blog Pourquoi se préoccuper de la rigidité des assemblages et/ou de regarder l'un de nos webinaires sur le sujet (voir ci-dessous).
Pour combiner les résultats de rigidité avec votre modèle global d'analyse par éléments finis, regardez la vidéo Comment intégrer la rigidité en rotation dans votre modèle d'analyse par éléments finis.
À la fin de l'article, vous trouverez plusieurs tutoriels étape par étape.
Modèle pour l'évaluation de la rigidité
Pour évaluer la rigidité en rotation kjoint de l'assemblage lui-même et la rotation correspondante θ2, nous soustrayons de la déformation globale θtot la part de la rigidité attribuée à la déformation des éléments θ1.
La rotation des éléments θ1 est évaluée sur le modèle avec des assemblages idéalement rigides entre tous les éléments. La rotation globale θtot est évaluée sur le modèle avec les opérations de fabrication réelles.
Les résultats obtenus de l'analyse de rigidité correspondent à kjoint et θ2.
Contexte théorique
Lisez les informations essentielles sur l'analyse de rigidité dans notre Contexte théorique. Les paramètres mentionnés ci-dessus sont décrits dans sa partie générale.
La partie générale du Contexte théorique sur l'analyse de rigidité et ses résultats :
Analyse de rigidité et capacité de déformation des assemblages en acier
Parties spécifiques du Contexte théorique 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 des études de vérification dans les articles suivants. Certains d'entre eux font partie du livre "Benchmark Cases for Advanced Design of Structural Steel Connections" écrit par le prof. Wald et son équipe.
- Pourquoi se préoccuper de la rigidité des assemblages (article de blog)
Webinaires et vidéos
Par le passé, nous avons organisé plusieurs webinaires sur le sujet de la rigidité de l'assemblage. De plus, d'autres vidéos décrivent comment travailler dans 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 - Classification de la rigidité
Dans ce webinaire, nous passons brièvement en revue les exigences normatives relatives à la classification de la rigidité. Ensuite, nous nous efforçons de concevoir les assemblages d'une ossature réelle qui sera initialement conçue comme résistante aux moments. Nous employons une configuration semi-rigide et appliquons ensuite le comportement prédit à la structure d'analyse globale. Tout au long de ce processus, nous explorons des questions fréquentes et évaluons leur impact sur la conception.
Connection Wednesdays - Une analyse de rigidité d'assemblage qui change la donne
Pendant le webinaire, vous verrez l'ensemble du processus de modélisation, de chargement et de vérification normative d'un assemblage en acier intéressant.
Connection Wednesdays - Assemblage de la résidence de Ružomberok
Les assemblages de plateforme doivent généralement être articulés, mais que se passe-t-il si la réalité n'est pas si simple ? Comment saisir correctement l'analyse de rigidité de l'assemblage ? Découvrez l'analyse de rigidité de l'assemblage d'une ossature et les conséquences de la rigidité sur le modèle FEM.
Comment intégrer la rigidité en rotation dans votre modèle d'analyse par éléments finis
La rigidité de l'assemblage est un facteur significatif et indispensable dans la conception de la structure globale pour les assemblages semi-rigides. La question est de savoir où calculer la rigidité de l'assemblage, et quelle rigidité doit être utilisée pour votre conception ?
Conception et vérification normative de l'assemblage du vélodrome de Jakarta
L'enregistrement du webinaire suivant explique comment est construit le diagramme de l'analyse de rigidité, 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. Découvrez-en davantage sur ces fonctionnalités dans les articles dédiés accessibles via le lien.
Capacité de rotation limitée par la rupture des boulons et des soudures (Analyse de rigidité) (version 21.0)
Export de la courbe moment-rotation en CSV et DXF (version 22.0)
Tutoriels
Nous avons créé des tutoriels étape par étape pour configurer le modèle et lancer l'analyse. Retrouvez les liens ci-dessous :
Analyse de rigidité d'un assemblage en acier (EN)
Analyse de rigidité d'un assemblage en acier (AISC)
Rigidité en rotation d'une poutre à jarret
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