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Cours de structures en béton - chapitres choisis
Epfl – IBeton
8ème semestre
INTRODUCTION AUX APPLETS iMESH – iCONC
27 février 2015
2
Kostic N., Topologie des champs de contraintes pour le dimensionnement des structures en béton armé, 2009
Muttoni, J. Schwarz et B. Thürlimann, Design of Concrete Structures with Stress Fields, 1997
Fernández Ruiz M., Muttoni A., On Development of Suitable Stress Fields for Structural Concrete, 2007
BIBLIOGRAPHIE
3
Caractéristiques principales de l’applet
Modélisation 2D
Comportement élastique-plastique des matériaux
Résistance à la traction du béton négligée
Résistance du béton f(déformation transversale)
Engrainement des granulats négligé
Ancrage parfait des armatures
Traction
Compression
Affaiblissement
du béton
Modélisation de l’élément avec champs de contraintes continus élastiques-plastiques
iCONC - PRINCIPES DE CALCUL B
éto
n
Aci
er
5
Objectifs
Connaître les applets disponibles
Apprendre à lancer les applets
Utiliser les aides en ligne / tutoriels
Gérer les fichiers
-Sauvegarder un fichier
-Ouvrir un fichier sauvegardé depuis Mydata ou directement depuis l’Applet
Gestion de la taille de visualisation
Résoudre un éventuel problème de login
Ouvrir
Aide Sauvegarder
FICHIERS / TUTORIELS / LOGIN
9
Exercice Introduction:
-Ouvrir iMesh
-Sauvegarder un fichier
-Gérer l’ouverture du fichier sauvegardé
Ouvrir
Aide Sauvegarder
FICHIERS / TUTORIELS / LOGIN
10
Depuis l’applet:
liste des fichiers
personnels
Choix de la taille
de visualisation
Ouverture
Ouverture depuis Mydata
Enregistrement
d’un fichier
Enregistrement Ouverture
FICHIERS / TUTORIELS / LOGIN
11
Objectifs
Numérotation des éléments en fonction du mode activé
Procédure d’élimination des éléments:
-Activer le mode du type d’élément à éliminer
-Sélectionner l’élément (sélection multiple avec « Ctrl »)
-Utiliser la commande « Effacer »
Élimination de nœuds/appuis/charges par superposition avec d’autres noeuds
-Glisser l’élément à effacer sur un autre noeud
-A ne pas utiliser pour surfaces/barres/lignes polygonales!!
NUMEROTATION / ELIMINATION
Effacer Noeuds
Barres
Surfaces
Charges
Appuis
Ligne polygonale
Numérotation
12
NUMEROTATION / ELIMINATION
Effacer Noeuds
Barres
Surfaces
Charges
Appuis
Ligne polygonale
Numérotation
Exercice Phase00:
-Comprendre le fonctionnement de la numérotation des
éléments
-Utiliser les différents méthodes d’élimination
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Objectifs
Introduction de surfaces
A partir de nœuds préexistants ou introduction simultanée de nœuds et surfaces
Introduction d’appuis
Utiliser les touches « Ctrl » et « Shift » pour les appuis mobiles
Introduction de forces
Définition préalable de l’inclinaison et de l’intensité
Introduction de barres d’armature
Utiliser la touche « Shift » pour s’accrocher à une surface
Création du maillage
Calcul non-linéaire avec iConc / Console JAVA
GEOMETRIE / MAILLAGE / CALCUL
Effacer Noeuds
Barres
Surfaces
Maillage
Appuis
Ligne polygonale
Calcul iConc
(non-linéaire)
Charges
Numérotation
14
GEOMETRIE / MAILLAGE / CALCUL
Exercice Phase01:
-Utiliser les commandes principales pour créer des
structures
-Lancer un premier calcul en iConc et gérer les résultats
Effacer Noeuds
Barres
Surfaces
Maillage
Appuis
Ligne polygonale
Calcul iConc
(non-linéaire)
Charges
Numérotation
15
GEOMETRIE / MAILLAGE / CALCUL
Itération i
Erreur après la
dernière itération
Ouvrir la
Console Java
16
GEOMETRIE / MAILLAGE / CALCUL
Pour augmenter la mémoire
disponible pour le calcul
Paramètres d’exécution:
-Xms512m -Xmx512m
17
GEOMETRIE / MAILLAGE / CALCUL
Facteur d’échelle
Glisser la souris avec la touche droite activée
Déformée
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GEOMETRIE / MAILLAGE / CALCUL
Facteur d’échelle
Global: Glisser la souris avec la touche droite activée
Barres: Glisser la souris avec la touche droite activée et avec la touche « Shift »
Béton: Glisser la souris avec la touche droite activée et avec la touche « Ctrl »
Contraintes relatives
19
EVALUATION DES RESULTATS
Rupture liée à l’introduction de la force
problème dans la modélisation!
Pour résoudre ce problème?
Introduction de plaque (en acier
avec comportement élastique) et/ou
répartition des forces sur plus
d’éléments
20
EVALUATION DES RESULTATS
Écoulement des armatures
flexion dans le cas de
la figure ci-dessous
Rupture du béton
effort tranchant dans le cas de
la figure ci-dessous
Divergence du calcul!
21
EVALUATION DES RESULTATS
Attention à la qualité du maillage
éviter des zones trop/plus détaillées où
ce n’est pas strictement nécessaire!
Trouver un bon compromis entre temps de calcul et qualité des résultats
Bien représenter la taille de l’élément qui déclenche la rupture (exemple: taille de la bielle)
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Objectifs
Définition de la géométrie des surfaces (épaisseur)
Définition des matériaux
concrete, steel, elastic steel
Définition de la géométrie des barres
diamètre de la barre équivalente
Affiner le maillage
Insérer des nœuds dans la zone à affiner
Insérer des lignes polygonales
GEOMETRIE / MATERIAUX / MAILLAGE
Maillage Ligne polygonale
Géométrie et matériau
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GEOMETRIE / MATERIAUX / MAILLAGE
Exercice Phase02:
-Définir les géométries et les matériaux
-Affiner le maillage
-Contrôler le modèle en iConc
Maillage Ligne polygonale
Géométrie et matériau
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UTILISATION DU CODE
Code
Exercice Phase03:
-Visualiser le Code et comprendre ses composantes
-Comprendre son fonctionnement
-Faire des modifications à partir du Code
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MODELISATION DU VOILE
Exercice Phase04:
-Création du voile
-Introduction des armatures calculées dans les exercices 5 et 6
-Calcul non linéaire avec iConc
-Commentaires / modifications / itérations
-…travail personnel!!!
résultat?
Pour chaque tirant:
-1 barre de Ø équivalent pour As,tot et fy = 435 Mpa
…si As,tot n’est pas connu:
-1 barre de Ø quelconque et fy = elastic e = 0.4m