SUPPORT DE FORMATION
EFFEL STRUCTURE Notes de cours
Amphithéâtre Université Mont Saint -Aignan (76) Etudié avec Effel par le Bureau d’études SICRE
GRAITEC France : 10 bis Burospace – 92572 Bièvres – Tel : 01 69 85 56 22 – Fax : 01 69 85 33 70 www.graitec.com –
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Support de formation EFFEL STRUCTURE Sommaire 1.
DEMARCHE GENERALE _______________________________________________________________ 1-4 1.1.
Lancement ________________________________________________________________________ 1-4
1.2. Plate-forme OMD (Outils – Modèles – Documents) ______________________________________ 1-4 1.2.1. Création d'une étude _____________________________________________________________ 1-5 1.2.2. L'étude Défaut __________________________________________________________________ 1-6 1.2.3. Editions et impressions ___________________________________________________________ 1-7 1.2.4. Choix du mailleur/solveur_________________________________________________________ 1-8 1.2.5. Localisation normative ___________________________________________________________ 1-9 1.2.6. Organigramme de fonctionnement _________________________________________________ 1-10 2.
3.
4.
MODELISATION - CALCUL - EXPLOITATION ___________________________________________ 2-12 2.1.
Démarche générale ________________________________________________________________ 2-12
2.2.
Hypothèses structure ______________________________________________________________ 2-13
SAISIE DES ELEMENTS ______________________________________________________________ 3-17 3.1. Les elements filaires (entités)_________________________________________________________ 3.1.1. Présentation___________________________________________________________________ 3.1.2. Définition ____________________________________________________________________ 3.1.3. Groupe d'éléments______________________________________________________________ 3.1.4. Les types d’E.F ________________________________________________________________ 3.1.5. Gestion de l’affichage ___________________________________________________________ 3.1.6. Les Attaches __________________________________________________________________ 3.1.7. Sections ______________________________________________________________________ 3.1.8. Matériaux ____________________________________________________________________ 3.1.9. Les Labels ____________________________________________________________________ 3.1.10. Le maillage ___________________________________________________________________ 3.1.11. Orientation des filaires __________________________________________________________
3-17 3-17 3-17 3-17 3-19 3-21 3-21 3-23 3-24 3-25 3-27 3-29
3.2. Les elements surfaciques ___________________________________________________________ 3.2.1. Présentation___________________________________________________________________ 3.2.2. Définition ____________________________________________________________________ 3.2.3. Groupe et type d’Eléments Surfaciques _____________________________________________
3-32 3-32 3-32 3-32
3.3. Gestion de l’affichage : _____________________________________________________________ 3.3.1. La gestion par groupe ou par cas de charge : _________________________________________ 3.3.2. La gestion générale de l’affichage. _________________________________________________ 3.3.3. Gestion de l'affichage par sélection_________________________________________________
3-40 3-40 3-41 3-45
3.4.
Menu de « positionnement » ou encore « accrochage » : __________________________________ 3-45
3.5.
Menu de selection _________________________________________________________________ 3-49
FORCES - CAS DE CHARGES - COMBINAISONS _________________________________________ 4-53 4.1. Chargement ______________________________________________________________________ 4.1.1. Forces _______________________________________________________________________ 4.1.2. Poids propre __________________________________________________________________ 4.1.3. Charges thermiques_____________________________________________________________ 4.2.
4-53 4-53 4-55 4-55
Cas de charges ____________________________________________________________________ 4-56
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Support de formation EFFEL STRUCTURE 4.3. Combinaisons _____________________________________________________________________ 4-57 4.3.1. Création manuelle des combinaisons _______________________________________________ 4-58 4.3.2. Création automatique des combinaisons _____________________________________________ 4-58 5.
EXPLOITATIONS DES RESULTATS_____________________________________________________ 5-60 5.1. Visualisation graphique des résultats _________________________________________________ 5.1.1. Eléments concernés par l’affichage des résultats ______________________________________ 5.1.2. Grandeurs à afficher ____________________________________________________________ 5.1.3. Cas de charges concernés ________________________________________________________ 5.1.4. Affichage des résultats __________________________________________________________ 5.1.5. Courbes de résultats ____________________________________________________________ 5.2.
5-60 5-60 5-60 5-61 5-62 5-62
Tableaux de résultats _______________________________________________________________ 5-64
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Support de formation EFFEL STRUCTURE 1. DEMARCHE GENERALE 1.1. LANCEMENT Depuis la version 10.2 d’Effel, un raccourci de lancement de la plate-forme OMD est automatiquement créé lors de l’installation du CD Arche/Effel/Melody. Cependant et dans le cas de l’utilisation d’une version antérieure, il est également possible de lancer la plate-forme OMD à partir de l'explorateur Windows. Le fichier exécutable à utiliser est le suivant : C:\GRAITEC\V111H\BIN\OMD.EXE (ce chemin n'est valable que si l'utilisateur a effectué une installation par défaut).
1.2. PLATE-FORME OMD (OUTILS – MODELES – DOCUMENTS) Au lancement d’OMD, l’écran suivant apparaît : Icône 1 : affichage des icônes de programmes
Icône 3 : affichage des différents documents déjà créés
Zone 2 Icône 2 : affichage des différents modèles existants
Zone 1
Zone 3
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Support de formation EFFEL STRUCTURE Cette plate-forme se divise en trois zones : • • •
La Zone 1 permet de créer et de modifier des dossiers ou études dans lesquels vont être stockés tous les fichiers créés, La Zone 2 permet d'exécuter les programmes d'analyse globale, La Zone 3 permet d'exécuter les programmes d'analyse locale.
Les initiales OMD signifient Outils - Modèles - Documents et sont en relations avec les trois icônes en haut à gauche de la plate-forme OMD. Ces icônes permettent de visualiser respectivement les programmes, les modèles et les documents qui sont crées au fur et à mesure dans le dossier actif. 1.2.1. CREATION D'UNE ETUDE Les études ou dossiers sont gérés de la même façon que l'on gère des répertoires avec l'explorateur Windows, ceci se fait dans la zone 1 de la plate-forme OMD. En effet, pour fonctionner, les différents modules partagent et s’échangent des données relatives au projet étudié, aussi convient-il en premier lieu de définir pour chaque projet un dossier de travail unique. Pour créer une étude, choisir l’option NOUVEAU du menu DOSSIER, puis donner un nom à la nouvelle affaire. D’un point de vue technique OMD crée un répertoire portant le nom de l’étude dans un sous répertoire de travail paramétrable par l'utilisateur. Par défaut, ce répertoire de travail a le chemin suivant : C\GRAITEC\PROJECTS. Tous les fichiers de données relatives au projet étudié seront placés dans la zone (répertoire) précédemment créé. On peut également définir un nouveau dossier en cliquant simplement sur le répertoire de travail avec le bouton droit de la souris. On peut également reprendre un dossier existant en cliquant simplement dessus dans la zone 1. Le nom du dossier dans lequel on travaille, s’affiche dans le bandeau bleu en haut de la fenêtre. Après sélection d’un dossier dans la liste, il est possible de supprimer une étude en utilisant l’option SUPPRIMER du menu DOSSIER. N.B. : le contenu d’un dossier (étude) est automatiquement sauvegardé quand un autre est ouvert ou créé.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE 1.2.2. L'ETUDE DEFAUT L’étude DEFAUT ou Dossier DEFAUT : « une étude à part », cette étude contient les paramètres qui seront par défaut repris par toutes celles créées dans OMD. Il ne faut donc pas travailler dans cet espace mais simplement en modifier les hypothèses. Le chemin de cette étude par défaut peut être modifié par les menus CONFIGURATION, ENVIRONNEMENT.
Modification du dossier Défaut
Il suffit de modifier le chemin correspondant à la ligne "Dossier Défaut". Une fois placé dans l’étude de son choix, on lance un module en cliquant sur son icône.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE 1.2.3.
EDITIONS ET IMPRESSIONS
Les programmes sont entièrement intégrés dans un environnement Windows, ce qui permet à l'utilisateur de paramétrer les périphériques d'impression souhaités : • OPTIONS - TRACES • OPTIONS - NOTES
: pour l'impression des différents graphiques. : pour l'impression des documents écrits.
Les impressions sont entièrement gérées par l'environnement Windows. Les notes de calculs fournies par les programmes peuvent être soit simplement visualisées puis imprimées, soit éditées par l'utilisateur pour modifier la mise en page ou ajouter des remarques. Pour cela, les logiciels GRAITEC sont fournis avec le logiciel Wordwiew qui permet de visualiser les documents écrits. L'utilisateur peut également les éditer avec le logiciel WordPad fourni avec Windows. Cependant, il est également possible d'avoir recours à d'autres logiciels d’édition tel que Microsoft Word™ pour visualiser ou éditer les document écrits, il suffit simplement pour cela de modifier les chemins du Viewver et de l'Editeur dans la fenêtre correspondant au menu CONFIGURATION ENVIRONNEMENT.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE
Logiciels pour la modification des documents écrits
Logiciels pour la visualisation des documents écrits
1.2.4. CHOIX DU MAILLEUR/SOLVEUR Deux mailleurs / solveurs : ELFI et CM2, sont disponibles dans OMD. Le mailleur est le composant informatique permettant de transformer la géométrie en modèle Eléments Finis (EF) alors que le solveur permet la résolution numérique du système. Suivant la taille du modèle traité, on veillera à adapter les espaces mémoires alloués du menu CONFIGURATION ENVIRONNEMENT (voir ci dessus). Concernant plus particulièrement le solveur CM2 et pour une utilisation optimale de ce solveur, on veillera à fixer l’espace mémoire pour le calcul à la taille de la RAM du PC utilisé.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE 1.2.5. LOCALISATION NORMATIVE Localisation par pays
Le menu OPTIONS – LOCALISATION permet à l’utilisateur de définir d’une part la langue utilisée pour l’interface et les notes de calcul et d’autre part les normes utilisées pour les vérifications réglementaires. L’utilisation de l’option « Configuration automatique » permet de sélectionner automatiquement les langues et normes du pays choisi. Cependant et après ce choix, l’utilisateur pourra sélectionner d’autres langues ou d’autres normes pour son projet. Les normes actives sont par ailleurs rappelées dans la barre de statut en bas de la fenêtre de l’interface OMD. La monnaie utilisée pour le chiffrage des quantités issues des métrés peut être également changée.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE 1.2.6. ORGANIGRAMME DE FONCTIONNEMENT
MENU GENERAL Définition et calcul d’une section de poutre particulière n’appartenant pas au catalogue normalisé :
CALCUL DE SECTION : ajout possible au catalogue utilisé dans SAISIES GRAPHIQUES ***
Saisie, Calcul, Edition de notes, Exploitations graphiques : STRUCTURE
Calculs et vérifications d’éléments suivant les prescriptions et normes relatives au matériau employé :
- module : EXPERTISE CM* : construction métallique
- module : EXPERTISE BA* : construction béton armé
- module : EXPERTISE BOIS* : construction bois
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Support de formation EFFEL STRUCTURE
Calculs d’assemblages : - ASSEMBLAGE POTEAU** : calcul de platine de pied de poteau - ASSEMBLAGE POUTRE** : calcul de platine et boulons :
Calcul et vérification de ferraillages de sections de béton : OUTILS BA * ** ***
: ces modules reprennent par défaut les derniers résultats calculés de l’étude en cours ( il n’y pas de procédure d’exportation à faire vers ces modules ) : ces modules permettent la saisie d’un problème d’assemblage mais aussi de traiter des attaches après exportation des efforts du module structure. : procédure d’exportation vers SAISIES GRAPHIQUES.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE 2. MODELISATION - CALCUL - EXPLOITATION 2.1. DEMARCHE GENERALE Le fonctionnement du module STRUCTURE se divise en trois phases distinctes, successives et obligatoires : Trois phases sont possibles :
1. Saisie 2. Calcul 3. Exploitation L’indicateur donnant la phase dans laquelle on se trouve, se situe en bas à droite de l’écran : 1. Saisie : Modélisation de la structure (dessins et affectations aux éléments des caractéristiques de fonctionnements mécaniques), chargements, combinaisons.
ANALYSER - VERIFIER ; ANALYSER -MAILLER
2. Calcul : Définition des hypothèses de calcul de la structure (OPTIONS - CALCUL). Impressions de plans de repérage
ANALYSER – EXPERTISER ; ANALYSER -CALCULER 3. Exploitation : Edition des résultats sous formes de graphiques, de textes. On a ensuite la possibilité d’accéder aux modules métiers et de reprendre automatiquement les résultats (du dernier modèle calculé) nécessaires aux différentes vérifications réglementaires.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE N.B. : • •
Un seul résultat de calcul est disponible par étude ; c’est à dire que pour plusieurs calculs sur différents modèles d’une même étude, seul le dernier modèle calculé sera accessible en phase d'exploitation, On peut repasser du modèle d’EXPLOITATION au modèle de SAISIE, du modèle de CALCUL au modèle de SAISIE :
à l’aide de l’icône : Dans tous les cas, il ne faut pas reprendre la saisie sur le fichier en cours mais REOUVRIR LE FICHIER DE SAISIE.
2.2. HYPOTHESES STRUCTURE La première chose à faire pour modéliser une structure est de définir l’espace dans lequel on va se placer. Ce choix se fait dans le menu HYPOTHESES – STRUCTURE, trois possibilités se présentent alors : SPATIAL, GRILLE et PLAN.
Lorsque l'utilisateur crée son premier fichier (FICHIER NOUVEAU), cette fenêtre apparaît automatiquement à l'écran. Pour être calculée une structure est découpée en de nombreux éléments simples : segments, polygones, points, délimités par des nœuds alors créés automatiquement par l’opération nommée MAILLAGE. La procédure de calcul est alors la suivante : CALCUL DES DEPLACEMENTS DES NOEUDS CALCUL DES EFFORTS
CALCUL DES CONTRAINTES 18/10/2006
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Support de formation EFFEL STRUCTURE Ces nœuds se caractérisent par leur capacité à se déplacer, entraînant celle des éléments qu’ils limitent et auxquels ils sont par définition liés. Cette capacité s’exprime en Degrés De Liberté (D.D.L). Ainsi chaque nœud peut posséder 6 degrés de liberté : Y
: 3 degrés de translation : en X, en Y et en Z X Z
Y
X
: 3 degrés de rotation : autour de X, de Y et de Z
Z
Ces latitudes de déplacement peuvent être bloquées indépendamment les unes des autres pour chacun des nœuds. Le logiciel EFFEL peut être limité (il existe une version illimité avec le module « Extension de DDL ») non pas en nombre de nœuds mais en nombre de degrés de libertés (nombre obtenu en faisant la somme sur l’ensemble des nœuds des D.D.L. non bloqués). L’intérêt des différents espaces de travail SPATIAL, PLAN, GRILLE réside dans le fait que : •
En mode SPATIAL :
Les nœuds n’ont a priori pas de blocage de D.D.L. imposés. Ainsi, ils ont tous 6 D.D.L. On peut avoir au maximum 3000 nœuds sans le module d’extension.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE •
En mode PLAN :
La structure dessinée est plane et appartient au plan XOY, elle ne se déforme que dans ce plan, ce qui revient à poser pour hypothèse de blocage des D.D.L. : DDL libérés Y
X
¾ Blocage en translation suivant Z ¾ Blocage en rotation suivant X et suivant Y. ainsi chaque nœud ne comporte que trois degrés de liberté, on peut donc en avoir jusqu’à 6000 sans le module d’extension. Cet espace convient à des structures telles que les portiques. •
En mode GRILLE :
Dans ce mode, la structure est plane et associée au plan XOY mais ne peut se déformer que suivant l’axe Z. Ainsi les nœuds voient leurs D.D.L. :
DDL libérés Z
¾ Bloqués en translation suivant X et Y, ¾ Bloqués en rotation autour de Z. Chaque nœud ne comporte donc que trois degrés de liberté, d’où 6000 nœuds au maximum encore une fois sans le module d’extension. Cet espace convient bien à la modélisation de radier par exemple.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE
•
Option « Structure rigide en flexion » :
La positon par défaut est structure rigide en flexion, c’est à dire que la structure transmet les efforts de flexion. Par exemple, une poutre chargée transversalement, transmettra des efforts à ses extrémités et fléchira également:
Si on déclare la structure non rigide en flexion, celle ci ne fléchira pas mais se contentera de transmettre les efforts aux appuis.
STRUCTURE NON RIGIDE EN FLEXION = BLOCAGE DES DDL DE ROTATION DES NOEUDS
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Support de formation EFFEL STRUCTURE 3. SAISIE DES ELEMENTS 3.1.
LES ELEMENTS FILAIRES (ENTITES) 3.1.1. PRESENTATION Numéro Maillage Groupe et type d’E.F. associé Orientation et décalage de la fibre neutre
Attaches
Sections Matériau Label
3.1.2. DEFINITION J I
Filaire I J
: Ligne définie par deux points : Début (premier point créé) : Fin (deuxième point créé)
3.1.3. GROUPE D'ELEMENTS Un filaire appartient à un Groupe d’éléments. Les groupes d’éléments permettent : • • •
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La gestion de l’affichage, L’association d’un type d’E.F.(RDM) à un ensemble d’entités filaires, La gestion des résultats (très important : on demandera des tableaux de résultats par groupes d’éléments entre autres),
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Support de formation EFFEL STRUCTURE •
La prise en compte du poids propre de certaines parties de la structure (charge prise en compte par groupes entiers d’éléments).
La gestion des groupes d’éléments se fait par HYPOTHESES - DESCRIPTION GROUPES D’ELEMENTS qui ouvre la fenêtre suivante : Numéro du groupe
Nature générique des éléments du groupe
Type RDM des éléments du groupe
Chaque ligne décrit un groupe d’éléments
Fenêtre de modification du groupe correspondant à la ligne active
Présence à l’affichage du groupe
Ajoute un groupe, ou supprime celui dont la ligne est sur fond bleu
Affichage du groupe d’éléments
Modification du type RDM d’un groupe d’éléments
A un groupe est associé un type d’E.F. Groupe 1 type E.F. Poutre
Filaires n° 1 n° 5 n° 12
Groupe 3 type E.F. Poutre
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Groupe 2 type E.F. Barre
Filaires n° 3 n° 4 n° 11
Filaires n° 2 n° 6 n° 7 n° 10
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Support de formation EFFEL STRUCTURE Dans un même groupe, on ne pourra pas trouver deux filaires ayant des types d’Eléments Finis (RDM) différents. (ex : Groupe1 : Entité 1 Poutre et Entité 5 Barre Ö Impossible). Type d’Elément Fini
Mais, on pourra avoir plusieurs groupes pour un même type d’E.F. (ex : Groupes 1 et 3 : E.F.Poutre). Nombre maximum d’E.F. par groupe = 999 (un message d’erreur est renvoyé quand cette limite est atteinte : la solution consiste à exécuter la commande MODIFIER REDISTRIBUER).
3.1.4. LES TYPES D’E.F
Barre :
3 DDL/Nœud : Efforts admis :
-dx, dy, dz -traction -compression
Caractéristique géométrique : section constante Poutre :
6 DDL/Nœud : Efforts admis :
-dx, dy, dz -rx, ry, rz -traction -compression -tranchants -flexions -torsion
Caractéristique géométrique : inertie constante
Poutre V. : (à inertie variable)
6 DDL/Nœud : Efforts admis :
-dx, dy, dz -rx, ry, rz -traction -compression -tranchants -flexions -torsion
Caractéristique géométrique : inertie variable 18/10/2006
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Support de formation EFFEL STRUCTURE Exemples de poutres V: Sections définies : IPE 120 début IPE 200 fin L/4 L/4 L/2 IPE 120
IPE 200
IPE 140
Sections déterminées automatiquement
IPE160
Sections : RON 200 RON 250 L/2
début fin L/2
RON 200
RON 250 RON 225
Sections :
Quelconque 1 Quelconque 2 L/2
(rectangle b1 * h1) (rectangle b2 * h2)
début fin
L/2
I1=b1*(h1^3)/12
I2=b2*(h2^3)/12 I=b*(h^3)/12; h=(h1+h2)/2 b=(b1+b2)/2
Poutre C. : (Courte)
6 DDL/Nœud : Efforts admis :
Caractéristique géométrique :
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-dx, dy, dz -rx, ry, rz -traction -compression -tranchants -flexions -torsion
- inertie constante - Prise en compte de la déformation due à l’effort tranchant. (formule RDM)
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Support de formation EFFEL STRUCTURE 3.1.5. GESTION DE L’AFFICHAGE L’affichage des groupes d’éléments peut être géré individuellement (icône « G » en bas à droite de l’écran) : Ferme3=groupe3
Ferme2=groupe2 Ferme1=groupe1
Exemple :
3.1.6. LES ATTACHES Dans EFFEL, les attaches désignent les liaisons existantes entre les entités et les nœuds. Ainsi, on ne définit pas directement la liaison entre deux éléments. Cependant, attention aux cas suivants : rotule
encastrement
traverse traverse d
rotule
traverse rotule
encastrement
rotule
poteau poteau
instabilité (le nœud peut tourner à l’infini sur lui-même)
traduction d’une articulation poteau
encastrement
traduction d’un appui articulé
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poteau
poteau
rotule
rotule
appui
poteau
encastrement
appui
articulation
appui
articulation
instabilité
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Support de formation EFFEL STRUCTURE Les attaches sont définies dans les repères locaux des filaires (voir orientation des filaires au chapitre 3.1.11 ) y
x
z
Encastrement Rotule –x Rotule –y Rotule -z Rotule –xy Rotule –xz Rotule -yz Relaxation -x
: aucune rotation possible. : rotule autour de x local (axe de l’élément dans le repère local). : rotule autour de y local (axe de l’élément dans le repère local). : rotule autour de z local (axe de l’élément dans le repère local). : rotules autour de x et de y locaux. : rotules autour de x et de z locaux. : rotules autour de y et de z locaux. : déplacement selon x local possible. (appui glissant selon l’axe de l’élément) fixe
coulissant
Attention : suivant la nature des rotules, l’élément filaire représenté peut être instable au calcul. Si en particulier les deux rotules présentent une composante suivant l’axe longitudinal de la poutre (rotules x). Alors cet élément se met à « tourner » sur lui même autour de son axe.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE 3.1.7. SECTIONS Il existe un catalogue de sections contenant tous les profilés OTUA/ARBED et les sections courantes. Ce catalogue peut être complété et modifié. (voir aussi l’option : HYPOTHESES - DESCRIPTION - SECTIONS ).
Le point d’interrogation ouvre la fenêtre de choix de sections
La flèche descendante donne accès aux sections déjà utilisées
Profilés OTUA :
IPE IPN HEA
HEAA HEB HEM
CE ...
ex : IPE 120, HEAA 160, CE606 cornière aile égale 60x60x6
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Support de formation EFFEL STRUCTURE Sections courantes : I 20*80+30*60
I
D 60
Diamètre
R 30*60
Rectangle
C 30
Carré
C 30/2
Caisson carré
R 30*60/2 D 60/2
Caisson rectangulaire Tube
T 20*80+30*60
té
3.1.8. MATERIAUX Un matériau est associé à chaque entité à partir d’un catalogue que l’on peut compléter et/ou modifier avec le menu HYPOTHESES – DESCRIPTION - MATERIAUX.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE 3.1.9. LES LABELS L'utilisation des labels permet en quelque sorte de créer des familles d'éléments complètement indépendantes du type d'éléments (un élément surfacique et un appui peuvent avoir le même label). Ces étiquettes sont sans conséquence sur le calcul mais peuvent être utilisées dans différents cas de figure : • Possibilité de sélectionner les éléments par labels indépendamment de leur appartenance à des groupes différents: d'où une sélection plus rapide. Par exemple : on affectera le LABEL « toiture » aux éléments des différents groupes composant cette partie du modèle, et ce même si un groupe contient les pannes, un autre les arbalétriers, etc ..., • Possibilité de faire des tris croisés pour les notes de calculs et possibilité également de sortir des enveloppes d'efforts, de déplacements ou de contraintes par labels donc par familles d'éléments, • Possibilité dans les experts métiers d’Effel d'optimiser les structures par labels, de façon à avoir une optimisation plus homogène, ce qui permet de faire abstraction de la numérotation, • Possibilité d'optimiser la gestion de l'affichage. Chaque élément peut compter jusqu’à 12 labels différents. Les labels sont créés dans le menu HYPOTHESES – DESCRIPTION - LABELS qui ouvre la fenêtre :
Nom du label en cours (ligne active)
Liste des labels existants
Le titre est facultatif
Crée ou supprime une ligne dans la liste des labels
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Support de formation EFFEL STRUCTURE Pour affecter un label à un seul élément : il suffit de sélectionner ce dernier et d’intervenir dans le champ label de sa fiche. Pour affecter ou retirer un label à un ensemble d’éléments : il suffit de les sélectionner, puis d’activer la fonction MODIFIER – ATTRIBUTS - LABELS.
La liste des labels attachés à l’élément FILAIRE 1 apparaît automatiquement
Fenêtre obtenue par MODIFIER – ATTRIBUTS - LABELS qui permet d’affecter ou de supprimer un label (pris parmi la liste affichée par : ensemble d’éléments préalablement sélectionnés.
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)à un
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Support de formation EFFEL STRUCTURE 3.1.10.
LE MAILLAGE
Le maillage des entités sera réalisé à partir de critères définis par l’utilisateur. Trois types de maillage sont possibles : Auto : exemples :
- Gestion des intersections. Soit le filaire suivant
Un élément fini est généré
MAILLAGE Soit un filaire ayant une intersection avec une autre entité.
Un nœud est créé à l’intersection
MAILLAGE par filaire, deux éléments sont créés (⇒ Numérotation indicée). Imposé : - Nombre de découpes imposé - Gestion des intersections exemples :
Soit un filaire avec un maillage imposé : n = 4 (Nombre de découpes)
3 nœuds intermédiaires sont créés et 4 éléments finis de même longueur sont générés
MAILLAGE
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Support de formation EFFEL STRUCTURE Soit un filaire ayant un maillage imposé n = 4 et possédant une intersection avec une autre entité :
MAILLAGE - 1ère étape :
- 3 nœuds intermédiaires sont créés. - 4 entités de même longueur sont générées. Elles ont un maillage Auto.
- 2ème étape :
- 1 nœud à l’intersection est créé. - finalement, 7 éléments finis sont générés.
Sans :
- aucune prise en compte des intersections
exemples :
Soit le filaire ayant une intersection avec une autre entité.
Aucun nœud n’est créé à l’intersection
MAILLAGE L’utilisation de cette option est parfois nécessaire lors de la modélisation de croix de de contreventement.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE 3.1.11.
ORIENTATION DES FILAIRES
Orientation automatique : Par défaut, l’orientation des entités est déterminée par leur position dans l’espace. Soient x, y, z les axes locaux et X, Y, Z les axes globaux. Soit un filaire créé de I vers J. • • •
x colinéaire à IJ tel que x.IJ > 0 y ⊥ x tel que le plan (x, y) est normal à Z z tel que (x, y, z) trièdre direct et z > 0
Axe y
Axe x
Cas particuliers : • x ∈ (X, Y) alors y.Y > 0 • x // Y alors z // Z Orientation manuelle : Il est possible d’imposer l’orientation des filaires, grâce à des nœuds d’orientation et des angles de rotation. • Nœud d’orientation : Soit un filaire créé de I vers J.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE Soit K un nœud d’orientation. x
J zK
y I
z • • •
x colinéaire à IJ tel que x.IJ>0 y ⊥ à x tel que : y ∈ plan (I, J, K) et y .IK>0 z tel que (x, y, z) trièdre direct.
Attention, K ne peut être aligné à I et J. Classiquement, K est un nœud d’orientation indépendant de la structure (blocage des DDL obligatoire). Mais, il reste possible d’orienter un élément par rapport à un nœud de la structure avec des DDL qui lui sont propres. Détermination de l’orientation de raidisseurs d’un réservoir, avec classiquement : y
Ex :
z
x
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Support de formation EFFEL STRUCTURE • Angle : Soit un repère local R1(x1, y1, z1) défini grâce à l’orientation automatique ou manuelle (/nœud). Soit un angle de rotation en θ degrés. R2(x2, y2, z2), le repère local défini est obtenu à partir de R1 par rotation autour de x1. θ
J
y1
y2 I z1
z2
Ainsi, une orientation manuelle peut être le cumul d’une orientation par rapport à un nœud et d’une orientation angulaire θ. Ex : Détermination de l’orientation de pannes sur une charpente métallique. Profilé orienté vers le nœud 1, et tourné à 90° Profilé orienté vers le nœud 1, angle à 0° Profilé à 90°,sans nœud d’orientation nœud n°1
Profilé non orienté
Décalage de la fibre neutre On a également la possibilité de décaler la fibre neutre suivant les trois directions du repère local de l'élément. Ce décalage sera pris en compte au niveau du calcul par de nouvelles inerties équivalentes pour chaque section.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE 3.2. LES ELEMENTS SURFACIQUES 3.2.1. PRESENTATION Numéro Définition du maillage
Groupe et type d’E.S. associé Gestion de l’épaisseur Matériau Label
3.2.2. DEFINITION L
K
J
I
I
K
J
Surfacique : surface plane, définie par au moins 3 points (attention ,chaque coté ne doit pas comporter plus de deux points alignés) I J K L
: premier point créé : deuxième point créé : troisième point créé : quatrième point créé
3.2.3. GROUPE ET TYPE D’ELEMENTS SURFACIQUES Chaque surfacique appartient à un groupe d’éléments.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE Les groupes d’éléments permettent : • •
La gestion de l’affichage, L’association d’un type d’élément surfacique à un ensemble d’entités surfaciques.
Ils se gèrent et se comportent de la même manière que pour les filaires. 3.2.3.1.
Association d’un type d’Eléments Surfaciques
A un groupe est associé un type d’élément surfacique unique comme pour les éléments filaires (pour plus de détails, cf. chapitre 3.1.3) 3.2.3.2.
Les types d’Eléments Surfaciques
Membrane :
2 DDL/Nœud : dx, dy
Fy
Fx
Efforts admis : - efforts plan (Fx,Fy) Caractéristique géométrique : épaisseur constante
Pour une structure uniquement composée de membranes il est nécessaire de choisir l’option structure non rigide en flexion pour désactiver le DDL de n rotation. Plaque :
[E. (Epaisse)] Fz
3 DDL/Nœud : dz, rx, ry Efforts admis :- tranchants - flexions hors plan de l’élément Caractéristique géométrique : épaisseur constante
Plaque Epaisse : possibilité d’exploitation des contraintes de cisaillement transversales Coque : [E. (Epaisse)]
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Support de formation EFFEL STRUCTURE 6 DDL/Nœud : dx, dy, dz, rx, ry, rz Efforts admis :
Fy
Fz
Fx
- efforts plans (Fx,Fy) - efforts tranchants - flexions hors plan de l’élément - flexion ⊥ au plan de l’élément
Coque Epaisse : possibilité d’exploitation des contraintes de cisaillement Déformation plane :
section plane d’un élément de longueur infinie. attention : ne s’utilise qu’en mode PLAN, et pour une structure non rigide en flexion 3 DDL/Nœud Efforts admis : efforts plans (Fx,Fy) Caractéristiques géométriques : épaisseur fictive
Fy Fx
exemple d’utilisation : Barrage déversoir considéré comme encastré à ses extrémités.
3.2.3.3.
Gestion de l’épaisseur
L’épaisseur est donnée en mètre ou dans l'unité de saisie au premier point de création. Les pente en x et en y données en m/m, représentent la variation d’épaisseur dans les directions des axes locaux x et y (cf. chapitre 3.2.3.7).
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Support de formation EFFEL STRUCTURE exemple. : Repère local z e=02m
x 4.00 m
y 0.13 m
0.16 m 6.00 m
Epaisseur : e = eI = 0,20 Pente en x : 0,01 Pente en y : 0,005 Attention, l’inertie variable est traduite en fait par une variation progressive de l’épaisseur sur les éléments finis voisins.
Super élément n°1 3.2.3.4.
maillage
Matériaux
Un matériaux est associé à chaque entité. Il est défini de la même manière qu’au chapitre 3.1.8 (menu HYPOTHESES – DESCRIPTION - MATERIAUX). 3.2.3.5.
Label
La gestion des labels sur les éléments surfaciques se fait exactement de la même façon que pour les éléments filaires (cf. chapitre 3.1.9). 3.2.3.6.
Le maillage
Le maillage des entités se fait automatiquement en fonction des critères définis par l’utilisateur.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE Quatre types de maillage sont possibles : Auto :
L'utilisateur a la possibilité d'imposer un nombre de mailles dans chaque direction tout en conservant une gestion automatique des intersections. ¾ Soit le surfacique : n°1 Nombre de découpe en x = 2, en y = 3 (x et y donnés suivant les axes locaux)
après maillage repère local
avant maillage
¾ Soit le surfacique : n°1 Nombre de découpe en x = 1 , en y = 1 Un nœud a été préalablement défini dans l’élément.
après maillage
avant maillage
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Support de formation EFFEL STRUCTURE Imposé :
En choisissant un maillage imposé, l'utilisateur définir un nombre de maille en supprimant la gestion automatique des intersections. Soit le surfacique : n°1 Nombre de découpe en x = 4, en y = 6
après maillage
avant maillage
Sans :
En choisissant un "maillage sans", le programme ne place des nœuds qu'aux extrémités des éléments et ne prend pas en compte les intersections. Ce type de maillage est fréquemment utilisé pour modéliser des diaphragmes indéformables (membranes non maillées).
après maillage
avant maillage
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Support de formation EFFEL STRUCTURE Libre :
L’utilisation de ce type de maillage se justifie surtout dans le cas de géométries complexes pouvant nécessiter l’utilisation d’éléments triangulaires uniquement. 3.2.3.7.
Orientation des surfaciques
Orientation automatique :
Par défaut, l’orientation des entités est déterminée par leur position dans l’espace. Soit x, y, z les axes locaux et X, Y, Z les axes globaux et un surfacique défini par les points I, J, K, L. • • •
x colinéaire à IJ tel que : x.IJ>0 y ⊥ x tel que : y ∈ plan (I, J, K) et y.IK>0 z tel que (x, y, z) trièdre direct. K
K
L
y y x z I
z
x J
I
J
Orientation manuelle :
Il est possible de modifier les repères locaux grâce à la fonction MODIFIERATTRIBUTS - AXES LOCAUX. Ainsi, une exploitation des résultats sur un super élément se fera toujours dans un repère local bien défini. Méthodologie : • • •
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Sélection des éléments à modifier, Activer la fonction MODIFIER - ATTRIBUTS - AXES LOCAUX, Cliquer sur la touche droite de la souris : le repère pivote de 90° à chaque fois, et l’axe z s’inverse.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE Orientation d’un super-élément :
L’orientation du super élément n°1 est celle de l’élément 1.1. Attention, pour exploiter facilement les résultats entre super éléments, prévoir des repères locaux identiques (les résultats sont toujours exprimés dans les repères locaux des super éléments).
par exemple :
Exploitation des résultats aisée
Exploitation des résultats risquée
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Support de formation EFFEL STRUCTURE 3.3. GESTION DE L’AFFICHAGE : Pour gérer l’affichage à l’écran, trois possibilités sont disponibles : 3.3.1. LA GESTION PAR GROUPE OU PAR CAS DE CHARGE : Cette gestion s’effectue en utilisant les icônes « G » ou « C » situés en bas à droite de l'écran.
Ouvre la fenêtre de gestion de l’affichage des groupes d’éléments
Ouvre la fenêtre de gestion de l’affichage des d h
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Support de formation EFFEL STRUCTURE 3.3.2. LA GESTION GENERALE DE L’AFFICHAGE. Par défaut, la structure est visualisée sous forme filaire. Pour visualiser les détails demandés, l’utilisation de l’icône des détails (
) est requise.
Le contrôle de l’affichage s’effectue grâce au menu OPTIONS AFFICHAGE. Cette fenêtre est décomposée en 3 sous-fenêtres importantes : Présence à l’affichage lorsque la case est activée Présence à l’affichage des numéros des éléments concernés lorsque la case est activée
Présence à l’affichage des labels
Type de détail affiché (modifiable en cliquant dans la case contenant le nom du détail)
Présence des détails Gestion de l’affichage des couleurs en fonction du critère choisi
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Support de formation EFFEL STRUCTURE Sous-fenêtre “Affichage ” Gestion de l’affichage par type d’entités : ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ •
Nœud, Appui ponctuel, linéaire ou surfacique, Filaire ou Surfacique, Ligne ou surface intérieure, Coupe, Paroi.
Sous-fenêtre “Charges ” ¾ Ponctuelles, ¾ Linéaires, ¾ Surfaciques, ¾ Déplacements d’appuis.
Elle permet également de faire apparaître les numéros et les labels associés aux différentes entités (colonnes numéros et labels). •
Colonnes “Détails ” (gestion de la visualisation de détails associés aux éléments) ¾ Détails sur les filaires
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Support de formation EFFEL STRUCTURE ¾ Détails sur les surfaciques
¾ Détails sur les appuis : dessin relatif à leur nature (particularités suivants les directions) ¾ Détails sur les charges :
Ponctuelles Linéaires Surfaciques
consiste à afficher les vecteurs représentant les charges. Les détails ne sont visualisables que sur les entités à l’affichage. Ainsi la colonne “Affichage” est prioritaire par rapport à celle des détails. Exemple: Impossible de voir les profilés si les filaires ne sont pas à l’affichage.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE •
Champs “Couleurs ”:
Vérification du modèle grâce à l’utilisation de différentes couleurs d’affichage suivant le critère choisi. ¾ Critère Défaut :
La structure est blanche Les nœuds sont jaunes Les charges sont bleues Les appuis sont violets Les déplacements d’appuis sont rouges
¾ Critère Matériau :
Une couleur par matériau
¾ Critère Groupe :
Une couleur par groupe
¾ Critère Section :
Une couleur par section
¾ Critère Cas de charges :
Une couleur par cas de charges
¾ Critère Erreur :
Les erreurs sont rouges Les avertissements sont verts
Ce type de visualisation permet de vérifier rapidement et efficacement les modèles. Ce passage devrait être obligé avant un calcul.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE 3.3.3. GESTION DE L'AFFICHAGE PAR SELECTION Cette gestion de l'affichage par sélection est d'autant plus intéressante qu'elle est couplée à la gestion des éléments par labels. Pour l’utiliser : • •
Définir une sélection (en utilisant par exemple une sélection par LABELS) Puis avec OPTION AFFICHAGE : utiliser l’option « Affichage sur sélection » du menu « Outils » ou l’icône indiqué ci-dessous. Dans ce cas, seules les entités sélectionnées restent afficher.
3.4. MENU DE « POSITIONNEMENT » OU ENCORE « ACCROCHAGE » : Au moment de la génération d’entités, le champ correspondant au mode d’accrochage devient actif.
Choix du mode d’accrochage
Liste obtenue en cliquant sur le champ
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•
GRILLE* : le point est créé à l’intersection de la grille la plus proche de l’endroit où se trouvait le viseur quand le bouton gauche de la souris a été enfoncé ( il faut dans ce cas que la grille soit affichée ).
•
CLAVIER : on entre au clavier les trois coordonnées (X,Y,Z ) du point à créer.
3-45
Support de formation EFFEL STRUCTURE Exemple : définition d’un filaire 1er point 2ème point
J (0,6,0)
Ö
000060
X Z
séparateur - « barre d’espace »
•
Y
I (0,0,0)
EXTREMITE* : le point est créé à l'extrémité la plus proche de l’élément sur lequel on clique.
Exemple : point retenu découpe imaginaire au milieu de l’entité
•
souris
MILIEU* : le point est créé au milieu de l’élément sur lequel on clique.
Exemple :
//
souris
point retenu //
•
INTERSECTION* : le point est créé à l’intersection des deux éléments sur lesquels on a successivement cliqué.
2nd clic
1er clic intersection retenue
Remarque : ce fonctionnement permet de ne pas cliquer à proximité de l’intersection.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE •
LONGUEUR* : le point est accroché sur l’axe de l’élément sur lequel on a cliqué à une distance de l'extrémité la plus proche de l’endroit du clic (avec un signe dans le repère local lié à l'extrémité considérée).
Exemple : point retenu pour une longueur de 6,50 m point retenu pour une longueur de 4 m
Longueur de l’élément : 6 m
souris O1
Origine retenue point retenu pour une longueur de -1,50 m
•
PERPENDICULAIRE* :
Il existe deux manières d’utiliser le mode perpendiculaire : ¾ Si on a déjà le premier des deux points composant un filaire et qu’on souhaite voir le nouvel élément perpendiculaire à un autre, on clique trois fois sur ce dernier : le positionnement est automatique, ¾ si on souhaite placer un point dans le repère local propre à une extrémité d’un élément :
y x Extrémité retenue pour origine
Clic souris
on saisit successivement les deux grandeurs x et y, valeurs demandées par le logiciel après le clic de la souris donnant l’extrémité origine.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE •
RELATIF* : Après définition d’un point d’origine, le programme demande les coordonnées dans le repère global du point à ajouter. L’accrochage se fera donc ensuite par rapport à ce nouveau point.
Extrémité retenue Repère global
•
MAGNETIQUE : un point est créé à l’endroit remarquable le plus proche (intersection, extrémité, ...) sauf si aucun de ceux ci ne se trouve à proximité. Dans ce dernier cas, ce sera le point le plus proche de l’élément le plus proche qui sera choisi.
•
POINT* : un point est créé sur l’élément ponctuel le plus proche.
* : quand un mode de création fait appel à un point remarquable ( extrémité, etc. ), il est préférable de ne pas cliquer exactement sur ce point mais plutôt à proximité de l’élément auquel il appartient. Le programme trouvera de lui même le point remarquable en fonction du mode d’accrochage choisi. N.B. : on peut changer de vue et de mode d’accrochage entre la création de deux points d’un même élément.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE 3.5. MENU DE SELECTION
Choix du mode de sélection
Liste obtenue en cliquant sur le champ « Sélection »
Ce champ est actif par défaut, inactif en cas de génération d’entités. Lorsque le mode de sélection est actif, la souris a la forme d’une main avec un doigt pointé. •
UNIQUE : Fonction active par défaut.
Elle permet une sélection des entités une par une. Les sélection se cumulent donc. Pour désélectionner une entité , il suffit de la re-cliquer. •
FENETRE : Permet la sélection des entités comprise dans la fenêtre. ¾ Utilisation :
Activer la fonction fenêtre, Cliquer le premier coin de la fenêtre, Cliquer le coin diagonalement opposé.
• TYPE : permet une sélection par type d’entités. Sélection de tous les filaires et de toutes les charges linéaires par exemple, ou bien encore de sélectionner le filaire numéro XX du modèle.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE •
AFFICHAGE : permet une sélection de l’ensemble des entités entièrement affichées à l’écran.
•
TOUT : permet de sélectionner toutes les entités (même celles non affichées). Danger: risque de modification sur des entités non visibles (c’est à dire même celles qui sont désactivées à l’affichage).
•
SECTION : permet une sélection des entités par leur code de section.
•
LABEL : permet une sélection des entités par leur label.
•
ANNULE : permet de désélectionner les entités précédemment sélectionnées.
•
INVERSE : permet d’inverser une sélection. Ainsi, les éléments non sélectionnés sont sélectionnés et les éléments sélectionnés sont désélectionnés.
Menu MODIFIER : •
ANNULE :
Permet l’annulation de la dernière modification ne fonctionne que pour les manipulations de CAO suivante : ¾ Copier ¾ Déplacer ¾ Supprimer ainsi que pour le dernier maillage effectué. •
EDITER : Permet l’édition et la modification du fichier de données NomDeLAffaire.DO4
•
CAO : ¾ Copier - Permet la copie d’entités par :
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Translation (vecteur) Rotation (point + axe + angle) Symétrie (point + plan)
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Support de formation EFFEL STRUCTURE
La copie peut être multiple en indiquant le “nombre de copies ” nécessaire. Une incrémentation maîtrisée peut être mise en place,. On peut jouer sur celle des :
Nœuds Entités Groupes Cas de charges
Exemple : Génération d’une charge roulante Cas 1 Cas 2 Cas 3 Cas 4 Cas 5 Cas 6
Charges ponctuelles générées par translation avec incrémentation des numéros de cas de charges
¾ Déplacer - permet le déplacement d’entités par :
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Translation (vecteur) Rotation (point + axe + angle) Symétrie (point + plan)
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Support de formation EFFEL STRUCTURE Possibilité de déplacer la structure aux nœuds déplacés (c’est à dire que les liaisons entre les nœuds déplacés et les autres nœuds sont mises à jour : dans le cas de filaires, ils sont étirés pour relier les nœuds à ceux qui ont été déplacés). Exemple:
Déplacer avec lien
Ö
Eléments surfaciques déformés
¾ Supprimer : Permet la suppression d’entités ¾ Re-limiter : Permet un allongement ou un raccourcissement d’entités. 1- Sélection d’une ou plusieurs entités à re-limiter 2- Menu modifier CAO re-limiter Öla souris se transforme en une paire de ciseaux. 3- Cliquez sur l’entité servant de frontière à la relimitation. partie éliminée
limite en rouge
clic avec la pointe gauche des ciseaux
éléments sélectionnés
¾ Couper : La procédure est identique à celle de la relimitation, sauf qu’au lieu d’être modifié, chaque objet est divisé en deux éléments indépendants.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE 4. FORCES - CAS DE CHARGES - COMBINAISONS 4.1. CHARGEMENT LE CHARGEMENT DE LA STRUCTURE SE FAIT EN PHASE DE SAISIE. 4.1.1. FORCES Dans EFFEL les forces sont des entités autonomes dessinées de la même manière que les éléments de structure (en fait en les accrochant sur ces derniers). Elles sont de trois types : • Ponctuelles : créées à la manière d’éléments ponctuels (appuis, ...), • Linéiques : créées à la manière d’éléments filaires, • Surfaciques : créées à la manière d’éléments surfaciques. Type de force
Repère dans lequel sont données les composantes de la force
Cas de charge auquel appartient la force
composantes de la force
•
Repère
Les charges, hormis les ponctuelles, peuvent voir leurs composantes exprimées dans 3 repères : ¾ Global : composantes données dans les axes du repère global, ¾ Local : composantes données dans les axes du repère local de l’élément sur lequel on dessine la charge, ¾ Projeté : les composantes sont ramenées à la projection de l’élément sur l’axe X global (ou sur le plan XZ). • Cas de charge Chaque force appartient à un cas de charge unique désigné par son numéro.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE • Composantes ¾ Pour une CHARGE PONCTUELLE, les composantes Fx,Fy,Fz déterminent le vecteur F (Fx,Fy,Fz) dans le repère choisi, idem pour les moments Mx,My,Mz. ¾ Pour une CHARGE REPARTIE, les composantes Fx,Fy,Fz déterminent l’intensité répartie nominale du chargement ; on peut faire varier linéairement l’intensité en appliquant à cette valeur nominale des coefficients la pondérant à chacune de ses extrémités :
Coefficients de pondération
¾ Pour une CHARGE SURFACIQUE, les composantes Fx,Fy,Fz déterminent l’intensité de la charge répartie de la même manière que pour les charges linéiques; cette charge peut ne pas être uniforme, on peut dans ce cas appliquer des coefficients de pondération aux 3 premiers points créés :
Coefficients de pondération 18/10/2006
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Support de formation EFFEL STRUCTURE 4.1.2. POIDS PROPRE Le poids propre n’est pas automatiquement pris en compte, il faut déclarer ce chargement dans le menu GENERER - CHARGES - POIDS PROPRE : Il est possible de prendre en compte tous les éléments
Liste des éléments à prendre en compte pour le poids propre
On peut prendre en compte les poids propres des éléments par groupes entiers (type - numéro) : attention à ne pas conserver la ligne «Tous »
Numéro du cas de charge correspondant au poids propre
Suppression de l’élément mis sur fond bleu dans la liste des groupes déjà pris en compte.
Composantes du vecteur unitaire correspondant à la direction de la gravité
Ajout d’un élément dans la liste des groupes intégrant le poids propre
Description d’un groupe à prendre en compte dans le poids propre (ligne de la liste sur fond bleu)
ATTENTION : la définition de la direction de la gravité s’effectue indépendamment pour chaque ligne de la liste
4.1.3. CHARGES THERMIQUES Les charges thermiques sont gérées de la même manière que le poids propre. ATTENTION : la définition des charges thermiques s’effectue indépendamment pour chaque ligne de la liste
Liste des éléments sur lesquels sont appliquées les charges thermiques définies dans le cadre droit de la fenêtre
Variation globale de température
Gradient suivant les axes locaux y ou z des éléments concernés
NB : les charges thermiques sont associées aux coefficients de dilatation thermique des matériaux.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE 4.2. CAS DE CHARGES Les cas de charges regroupent des charges: • •
concomitantes (charges permanentes) de même nature (de neige, sismique, etc.)
Dans tous les cas, ils sont composés de sorte à pouvoir être les objets de combinaisons. La gestion des cas de charges se fait à partir de la fenêtre obtenue par : HYPOTHESES - DESCRIPTION - CAS DE CHARGES, à la manière de celle des groupes d’éléments : Type de cas de charge
Numéro du cas de charge
Code du cas de charge ( pour combinaisons auto)
Présence à l’Affichage (O/N)
Zone de modification du cas de charges actif dans la liste : Numéro
: numéro du cas
Code
: mot clé donné pour identifier les combinaisons auto, pouvant aussi servir de filtre dans la sélection des cas.
Affichage
: Présence ou non à l’écran graphique
Titre
: Ajout d’un commentaire de description du cas ( facultatif et uniquement à titre d’information).
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Support de formation EFFEL STRUCTURE La gestion de l’affichage des cas de charges peut aussi se faire à l’aide de l’icône « C »:
4.3. COMBINAISONS Chaque combinaison de cas de charges a un statut de cas de charge, une fois créée elle apparaît dans la liste des cas de charges, et peut ainsi devenir elle même un objet de combinaison. Les combinaisons de cas de charges se gèrent à partir de la fenêtre HYPOTHESES - COMBINAISONS :
Choix du modèle de combinaisons pour création automatique
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Support de formation EFFEL STRUCTURE 4.3.1. CREATION MANUELLE DES COMBINAISONS • • •
Cliquer sur MODIFIER Cliquer sur INSERER Saisir la ligne décrivant la combinaison sachant que : ¾ ¾ ¾
Num : numéro du cas de charges correspondant à la combinaison créée Ch : numéro du cas de charge Coeff : coefficient pondérant le cas de charges de la colonne immédiatement à gauche
La combinaison réalisée sera la suivante : Ch * Coeff + Ch * Coeff + Ch * Coeff .... Une fois la liste des combinaisons créée, il est nécessaire de re-cliquer sur MODIFIER pour sortir du mode d’édition, et valider la fenêtre par OK. 4.3.2. CREATION AUTOMATIQUE DES COMBINAISONS Cette création automatique de combinaisons se fait en appliquant à un ensemble de cas de charges individuellement identifiés par un code, des coefficients de pondérations réglementaires relatifs à leur nature. L’ensemble ainsi généré est exhaustif. Dans un premier temps : on choisit le règlement à appliquer Modèle de combinaisons
Une fois le règlement choisi, on visualise les codes à appliquer aux cas de charges pour que ceux ci soient reconnus par le générateur de combinaisons. Ceux ci apparaissent dans la rubrique CONVENTIONS DE CODES.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE
Codes à donner aux cas de charges dans HYPOTHESES DESCRIPTION - CAS DE CHARGES
Une fois les codes appliqués aux cas de charges, on revient dans HYPOTHESES COMBINAISONS et au lieu de demander VISUALISER le modèle de combinaisons choisi, on clique sur CHARGER. Toutes les combinaisons possibles sont générées, il faut encore cliquer sur OK pour valider leur création, elles deviennent alors des cas de charges.
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Support de formation EFFEL STRUCTURE 5. EXPLOITATIONS DES RESULTATS Une fois le calcul terminé, Effel Structure passe en phase d’exploitation. Les résultats sont visualisables sous forme de tableaux et sous forme de graphiques.
5.1. VISUALISATION GRAPHIQUE DES RESULTATS Plusieurs paramètres sont à gérer pour définir : • • •
Les éléments de structure sur lesquels on désire afficher les résultats, Les grandeurs à afficher (déplacements, efforts, contraintes, déformées dynamiques modales), Les cas de charges pour lesquels on désire les résultats. 5.1.1. ELEMENTS CONCERNES PAR L’AFFICHAGE DES RESULTATS
L’affichage de la structure se gère de la même manière que lors de la saisie. N.B. : Si aucune entité n’est sélectionnée, les résultats seront donnés sur toutes celles qui sont présentes à l’écran. Si un ou plusieurs éléments sont sélectionnés, eux seuls seront concernés par la visualisation. 5.1.2. GRANDEURS A AFFICHER Le paramétrage s’effectue en deux temps : •
OPTIONS - RESULTATS : précisions relatives à la nature exacte de chacune des grandeurs (par ex. : moment autour de z pour les efforts),
•
ICONES à l’écran : choix du type de grandeur à afficher (déplacements, efforts, contraintes).
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Support de formation EFFEL STRUCTURE Type de grandeur concernée
Fenêtre obtenue par OPTIONS RESULTATS
ICONES : choix du type de grandeur à afficher
Définition du type de résultat relatif à chaque grandeur.
Forme sous laquelle le résultat est donné.
On commence donc par prédéfinir dans OPTIONS RESULTATS les natures exactes des résultats pour chaque grandeur. Puis à l’aide des icônes de la barre d’outils, on choisit celle(s) à afficher. 5.1.3. CAS DE CHARGES CONCERNES Les cas de charges actifs pour l’affichage des résultats sont définis dans la fenêtre :
Grandeur concernée
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Support de formation EFFEL STRUCTURE 5.1.4. AFFICHAGE DES RESULTATS Après les avoir paramétrés, on peut obtenir l’affichage des résultats suivant deux approches différentes : •
Avec mise à l’échelle automatique :
•
Sans mise à l’échelle automatique :
5.1.5. COURBES DE RESULTATS Il est aussi possible d’obtenir des courbes de résultats uniquement sur un ou plusieurs filaires alignés, ou sur un surfacique par le biais d’un filaire fictif nommé coupe. 5.1.5.1.
Résultats filaires
Dans ce cas, il est nécessaire de : • •
Sélectionner le ou les filaires concerné(s), Activer la fonction DOCUMENTS - COURBES DE RESULTATS.
Liste des types de grandeurs disponibles pour les courbes
Courbes disponibles pour le type de grandeur sélectionnée (il est possible d’en sélectionner une ou plusieurs)
Choix des cas de charges concernés
OK lance le calcul des courbes
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Choix des unités 5-62
Support de formation EFFEL STRUCTURE Après calcul, on obtient un écran du type :
Il est possible d’agrandir une courbe en cliquant sur celle désirée
La courbe agrandie donne la fenêtre suivante :
Abscisse
Fenêtre relative à la position de la réglette (on peut saisir
Cas de charges
Réglette rangée par défaut à droite de la courbe
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Support de formation EFFEL STRUCTURE 5.1.5.2.
Résultats surfaciques
Il faut pour obtenir des résultats sur des éléments surfaciques par le biais de la fonction DOCUMENTS - COURBES DE RESULTATS : • • • •
Générer un élément filaire fictif dit COUPE, par GENERER - COUPE : on dessine cet élément dans le plan du surfacique que l’on souhaite étudier, Sélection de la coupe, Activer la fonction DOCUMENTS - COURBES DE RESULTATS, Choisir les grandeurs surfaciques : celles ci seront données le long de la coupe sélectionnée et dans son repère local (affichable par OPTION AFFICHAGE, COUPE DETAILS).
N.B. : l’élément COUPE peut être créé tant en mode saisie qu’en mode exploitation, il n’a aucune influence sur les calculs.
5.2. TABLEAUX DE RESULTATS Les tableaux de résultats sont disponibles sous deux formes : • •
Notes synthétiques, Notes détaillées.
Les notes synthétiques sont accessibles par DOCUMENTS – NOTE SYNTHETIQUE – GENERER :
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Support de formation EFFEL STRUCTURE Elles permettent d’obtenir de manière synthétique des résultats en déplacements, efforts et contraintes souvent sous la forme d’enveloppes. Les notes détaillées accessibles par DOCUMENTS – NOTES DETAILLEES, se déclinent sous deux formes : •
Note standard :
La note standard ou générale permet d’éditer l’ensemble des données et résultats relatifs au modèle étudié. •
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Note paramétrable :
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Support de formation EFFEL STRUCTURE La note paramétrable permet à l’utilisateur de construire sous de forme de tableaux personnalisés, des notes de calcul spécifiques à un ou plusieurs modèles. Une description précise du fonctionnement de ces tableaux est donnée dans le Chapitre « Documents » de la documentation en ligne.
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