TP Robot Ba V2014

Royaume du Maroc

‫اﻟﻣﻣﻠﻛﺔ اﻟﻣﻐرﺑﯾﺔ‬

Université Hassan II - Casablanca ECOLE NATIONALE SUPERIEURE D’ELECTRICITE ET DE MECANIQUE

‫ﺟﺎﻣﻌﺔ اﻟﺣﺳن اﻟﺛﺎﻧﻲ ﻋﯾن اﻟﺷق‬

‫اﻟﻣـدرﺳـﺔ اﻟـوطﻧﯾـﺔ اﻟﻌـﻠﯾـﺎ‬ ‫ﻟﻠﻛـﮭـرﺑـﺎء واﻟﻣﯾـﻛـﺎﻧﯾـك‬

Département Génie Mécanique

Travaux pratiques de CAO

C o n s t r u c t i o n mé t a l l i q u e ROBOT STRUCTURAL ANALYSIS

Pr. Zakaria EL MASKAOUI e l mas kao u i @ g mai l. c o m z . e l mas kao u i @ e ns e m. ac . ma

Année universitaire 2014-2015

B.P. 8118 Oasis – Routed’El Jadida – Casablanca – Tel. : 05 22 23 12 80 – Fax : 0 22 23 12 99 5- Site web : www.ensem.ac.ma

A. Exercice N°1 : Treillis à 13 barres

Les barres 1 à 13 sont formées de cornières de section L60x60x6. Déterminer : a. Les efforts et les contraintes dans les barres ; b. les réactions d’appuis ; c. déplacement au point C. Résolution du problème sous Robot 1. Lancer Robot : La fenêtre qui s’affiche permet de définir le type de la structure à étudier ou ouvrir une structure existante. Cliquer sur [Avancé] puis sélectionner l’icône correspondant à l’étude d’un Treillis plan.

2. Dessiner la géométrie de la structure Dans la barre d’outils[Modèle de structure] sélectionner l’icône [Barre]

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.

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Dans la boite qui s’affiche saisir les informations supplémentaires concernant les caractéristiques de la barre à dessiner, à savoir le type de barre et sa section transversale (Cornière CAE 60x6). Les champs [Origine] et [Extrémité] permettent de définir les coordonnées des nœuds d’extrémités de chaque barre. Tracer les barres 1, 2, 3, 4, 5, 6 et 7. Le point A correspond à l’origine du système (x,z).

Les barres 8 à 13 sont obtenues par symétrie. Dans le menu [Edition] sélectionner [Transformer] puis [Miroir vertical]. Dans le champ [Position du plan] entre 8 ou dans la zone graphique cliquer sur un nœud se trouvant sur le plan de symétrie. Dans la zone [Mode d’édition] cocher [Copier] puis cliquer sur [Appliquer].

Affichage des numéros des barres. La boîte de dialogue [Affichage des attributs] sert à sélectionner les attributs à afficher à l’écran. Pour ouvrir cette boîte de dialogue, vous devez effectuer une des opérations suivantes : 

Sélectionnez commande [Attributs...] dans le menu déroulant [Affichage] ;



Cliquez sur l’icône l’écran.

affichée en bas, à gauche de

Il apparaît alors la boîte de dialogue représentée ci-contre. Dans l’onglet [Structure] cocher [Numéros de barres].

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Renumérotation des barres et des nœuds Dans le menu [Structure], sélectionner [Numérotation]. Après la sélection de cette option, le logiciel affiche la boîte de dialogue représentée sur la figure ci-dessous. Dans le champ [Nœud n°] taper 1 puis dans la zone graphique cliquer successivement sur les nœuds à renuméroter pour avoir une numérotation des nœuds correspondant au dessin fourni. Dans le champ [Objet n°] taper 1 puis dans la zone graphique cliquer successivement sur les barres à renuméroter pour avoir une numérotation des barres correspondant au dessin fourni.

3. Affectation des profilés aux barres Vous pouvez modifier le profilé des barres de la structure en cliquant sur l’icône [Profilés de barres] d’outils [Modèle de structure].

dans la barre

Il apparaît alors la boîte de dialogue représentée ci-contre. Sélectionner une section puis les barres correspondantes. Si la liste de profilés active ne contient pas le type de profilé souhaité ou bien si vous voulez ajouter un profilé à la liste existante, il faut cliquer sur l’icône [Définir un nouveau profilé] .

Dans la boîte de dialogue [Nouvelle Section], vous pouvez sélectionner le type de section de la poutre (rectangulaire, en T, en I, en T asymétrique, etc.), définir les dimensions de la section et les caractéristiques du profilé.

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4. Définition des appuis L’icône [Appuis] sert à définir les appuis dans la structure. Il apparaît alors la boîte de dialogue représentée cidessous. Dans cette boite on définit deux types d’appuis : Rotule et Appui simple. Dans la boite [Appuis] sélectionner [Appui simple] puis dans la zone graphique cliquer sur le nœud 5 (Point E). Ensuite sélectionner [Rotule] puis cliquer sur le nœud 1 (Point A). 5. Définition des cas de charge Afin de définir un nouveau cas de charge cliquer sur l’icône . Il apparaît alors la boîte de dialogue représentée cidessous. Pour cet exemple on définit deux cas de charges :  Charge permanente qui correspond au poids propre de la structure.  Charge d’exploitation qui correspond aux sollicitations. Pour le cas de charge permanente, vous devez effectuer les opérations suivantes :  sélectionnez la Nature du cas de charge : permanente ;  saisissez le Numéro du cas de charge : 1 ;  saisissez le Nom du cas de charge : Poids propre ;  cliquez sur le bouton Nouveau. Suivre les mêmes étapes pour le cas de charge exploitation.

6. Application des charges Afin d’appliquer les charges cliquer sur l’icône . Il apparaît alors la boîte de dialogue représentée ci-dessous. La boîte de dialogue comprend quatre onglets : Nœuds, Barres, Surface et Poids et masse. Poids propre : a. Sélectionner le cas de charge Poids propre dans le champ [Cas] de la barre d’outils Sélection.

b. Dans la boîte [Charge] sélectionner l’onglet [Poids et masse] puis cliquer sur l’icône

.

Un clic sur cette icône applique automatiquement la charge par poids propre à tous les éléments de la structure. La charge par poids propre agit dans la direction de l’axe Z du repère global, son sens est contraire au sens de cet axe. Pr Z. EL MASKAOUI – ENSEM – Université Hassan II - Casablanca

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Charge d’exploitation : a. Sélectionner le cas de charge EXPL1 dans le champ [Cas] de la barre d’outils Sélection.

b. Dans la boîte [Charge] sélectionner l’onglet [Noeuds] puis cliquer sur l’icône

.

c. Dans la boite qui s’affiche introduire les composantes (Fx et Fz) des charges d’exploitation puis cliquer sur [Ajouter]. Sélectionner les nœuds correspondants.

7. Définition des combinaisons Pour cet exemple on définit une seule combinaison qui permet de prendre en considération le poids propre de la structure. Dans le menu [Chargements] sélectionner [Combinaisons..].Pour définir une nouvelle combinaison, dans la boite qui s’affiche: a. Saisissez le numéro de la combinaison (par défaut, le numéro suivant du cas de charge est saisi) ; b. Saisissez le nom de la combinaison ; c. cliquer sur ok. Afin de définir les cas de charge pour la combinaison définie : a. Sélectionnez le cas de charge dans la liste de cas de charge disponibles ; b. Dans le champ Coefficient, saisissez ‘1’ comme coefficient de pondération pour le cas de charge ‘Poids propre’ (si vous saisissez le texte « auto », le logiciel prendra automatiquement le coefficient défini pour la nature sélectionnée) ; c. Cliquez sur le bouton > ; d. Répétez les actions décrites pour le cas de charge EXPL1 ; e. Cliquez sur le bouton Appliquer.

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Vous pouvez vérifier les charges et la combinaison que vous avez définies en affichant les tableaux des chargements et des combinaisons par le menu [Chargements].

8. Lancer le calcul Pour calculer la réponse statique de la structure cliquer sur [Calculer..] dans le menu [Analyse] ou cliquer sur l’icône

dans la barre d’outils standard.

9. Affichage des diagrammes de résultats de l'analyse de la structure Dans les bureaux de Robot sélectionner [Résultats] puis sous [Résultats] sélectionner [Résultats]. La boîte de dialogue [Diagrammes] permet d’afficher les déformées de la structure et les diagrammes de forces et de contraintes sur les barres - éléments de la structure. NTM (Diagrammes) Vous pouvez sélectionner les grandeurs dont les diagrammes seront affichés. Comme il s’agit dans cet exemple d’un treillis, seuls les efforts normaux sont calculés. 

a. Sélectionner la combinaison de charges COMB1 dans le champ [Cas] de la barre d’outils Sélection.

b. Dans la boîte de dialogue [Diagrammes] sous l’onglet NTM sélectionne Force FX puis cliquer sur appuyer sur Appliquer. c. Pour afficher les valeurs des efforts sur la structure, dans la boîte de dialogue [Diagrammes] sous l’onglet [Paramètres] sélectionne description puis cliquer sur appuyer sur Appliquer.

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

Déformée (Diagrammes)

Vous pouvez sélectionner la présentation de la déformation de la structure due aux charges appliquées (Déformée).



Contraintes (Diagrammes)

Vous pouvez afficher le diagramme des contraintes normales en sélectionne maximales-Sx dans la boîte de dialogue [Diagrammes] sous l’onglet Contraintes. Cliquer sur Appliquer.

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10. Affichage des tableaux de résultats de l'analyse de la structure Utiliser le menu [Résultats]

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B.

Exercice N°2 : SUPPORT

Hypothèses de calcul Le déplacement vertical maximal en A doit être inférieur à 5cm. Le matériau est l’acier E24. Combinaisons Etats limites ultimes : 1.33 x G + 1.5 x Q Etats limites de service :

1.00 x G + 1.00 x Q G : Poids propre Q : Charges d’exploitation

Questions 1. Déterminer les sections des différents éléments de la structure. 2. Pour les sections choisies déterminer : 

La contrainte maximale dans la structure : …………………………….



Déplacement au point A : ………………………………..

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C.

Exercice N°3 : Potence



Vérifier la résistance mécanique des sections



Vérifier la stabilité du poteau et de la traverse.

Le dépla cement maximal au point C d oit ê tre inféri eur à 2cm.

a. Résolution du problème en utilisant Robot En suivant les mêmes étapes de l’exercice 1 dessiner la géométrie de la structure comme indiquée ci-contre. b. Définition des appuis Encastrer le pied du poteau (nœud 1). c. Définition des cas de charge On définit deux cas de charges : 

Cas1 : Charge permanente qui correspond au poids propre de la structure.



Cas2 : Charge d’exploitation qui correspond à la charge à soulever.

d. Définition des charges Appliquer la charge par poids propre à tous les éléments de la structure. Puis, appliquer une charge de 10kN suivant –z au nœud 3. e. Définition des combinaisons On définit deux combinaisons : COMB1 : 1.33 x Cas1 + 1.50 x Cas2 COMB2 : 1.00 x Cas1 + 1.00 x Cas2 Pr Z. EL MASKAOUI – ENSEM – Université Hassan II - Casablanca

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f.

Lancer le calcul Calculer la réponse statique de la structure aux différentes combinaisons de charges.Vérifier les contraintes et les déplacements dans la structure.

g. Vérification de la stabilité du poteau Dans les bureaux [Dimensionnement]

de puis

Robot sélectionner [Dimensionnement

acier/aluminium] ou cliquer sur l’icône dans la barre d’outils.

affichée

Nous trouvons actuellement dans le bureau vérification et dimensionnement des barres suivant la norme CM66. Cette norme peut être changée à tout moment. Il est très important de considérer le type de barres associé aux barres pour le dimensionnement et la vérification. Le type de barre permet de définir des paramètres de flambement, de déversement, et de chargement pour la barre considérée. Créant par exemple un type de barres Poteau 1 associé à la barre n°1 et un type de barres Traverse 1 associé à la barre n°2. Création d’un type de barre ‘Poteau 1’ Dans la barre d’outils cliquer sur l’icône

.

Cliquer sur l’icône nouveau . Dans le champ [Type de barre] taper Poteau 1.

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Dans les zones [Flambement autour de l’axe Y] et [Flambement autour de l’axe Z], vous pouvez définir la longueur de la barre pour les plans correspondants de deux façons : 

après la sélection de l’option Réelle, la valeur saisie est interprétée directement comme longueur de flambement.



après la sélection de l’option Coefficient, la valeur saisie est interprétée comme facteur par lequel la longueur réelle sera multipliée pour obtenir la valeur voulue.

Dans le champ [Coeff. de longueur de flamb.], vous pouvez définir les coefficients de longueur flambement de la barre en deux directions. Le coefficient de longueur de flambement dépend des conditions d’appui des nœuds aux extrémités de la barre situés dans le plan du flambement. La longueur de flambement de la barre peut être définie dans la boîte de dialogue [Conditions de flambement] qui s’ouvre après un clic sur l’icône représentant de façon schématique le modèle de flambement sélectionné. Cette boîte propose les conditions d’appui typiques, après la sélection d’un des modèles la valeur du coefficient sera calculée ou prise de façon automatique. Pour cet exemple le poteau est encastré au pied et libre au sommet. Soit donc un coefficient de langueur 2,0 pour les deux plans. Cliquer ensuite sur [Enregistrer] puis [Fermer]. Création d’un type de barre ‘Traverse 1’ Dans la barre d’outils [Type de barre CM66] cliquer sur l’icône

.

Pour la barre N°2 on vérifie uniquement le déversement. Dans les champs [Coeff. de longueur de flamb.] sélectionner l’icône

.

Dans le champ [Paramètres de déversement], vous pouvez sélectionner les options utilisées lors de la vérification du déversement de la barre, à savoir : Pr Z. EL MASKAOUI – ENSEM – Université Hassan II - Casablanca

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

le type de déversement,



le niveau de charge



et le coefficient de longueur de déversement.

Un clic sur l’icône appropriée ouvre la boîte de dialogue de définition des paramètres correspondants. L’option [Type de déversement] sert à définir les paramètres réglementaires demandés en fonction du schéma statique de la barre. Conformément aux conditions réglementaires, vous devez sélectionner un des modèles prévus par la norme. Les modèles sous forme d’icônes représentent exactement les modèles réglementaires. Pour cet exemple Sélectionner l’icône console. Cliquer sur [OK] Pour définir les conditions de déversement, vous devez définir le [Niveau de chargement] c’est-à-dire l’ordonnée de la hauteur de l’application de la charge mesurée dans le repère des axes de la section de la barre. Si on part du principe que le déversement se produit pour la sollicitation de la barre dans le plan XZ, vous devez saisir seulement une coordonnée représentée comme une valeur relative appartenant au domaine [-1.0,1.0]. Pour cet exemple sélectionner la dernière icône. Le calcul en déversement demande la définition de la distance entre les sections protégées contre la torsion c’est-à-dire la longueur de déversement. Vu que l’aile inférieure et l’aile supérieure peuvent être montées séparément et que dans les cas de charges différentes les contraintes de compression peuvent apparaître dans l’aile supérieure ou dans l’aile inférieure, on distingue deux longueurs de déversement. Vous pouvez saisir la valeur du coefficient directement ou sélectionner l’icône avec les conditions d’appui typiques pour lesquelles le coefficient sera pris de façon automatique. Pour les deux ailes on sélectionne la première icône puis cliquer sur [OK]. L’option [Service] sert à définir les paramètres réglementaires définissant les valeurs des déplacements limites. Vous pouvez définir les déplacements limites (flèche de la barre en Y et en Z et les déplacements des nœuds en X et en Y). Finalement dans la boîte [Définition des barres-paramètres-CM66] cliquer sur [Enregistrer] puis [Fermer].

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h. Vérification de la stabilité du poteau et de la traverse Dans la zone [Option de vérification] sélectionner l’options [Vérification des pièces] puis sélectionner les deux barres 1 et 2. La vérification de la pièce consiste à trouver le point appartenant à la pièce et le cas de charge pour lesquels les paramètres réglementaires sont les plus défavorables. Dans la partie [Charges] [Liste des cas de charge] sélectionner le cas de charge 4 (COMB2). Dans la partie [Etat limite] sélectionner l’état limite ultime. Cliquer ensuite sur [Calculer]. La boîte de dialogue [Résultats simplifiés] s’ouvre après la fin des calculs des barres. Elle affiche les informations les plus importantes pour le type de calcul effectué. Le profile qui satisfait les conditions réglementaires est accompagné du symbole , celui qui ne satisfait pas les conditions réglementaires est accompagné du symbole

i.

.

Résultat de la vérification du poteau au flambement :

La partie supérieure de la boîte de dialogue [Résultats détaillés] affiche l’icône du profilé (dans le coin gauche en haut de la boîte de dialogue) et, un peu plus bas, le champ contenant le nom du profilé. Dans ce champ vous pouvez saisir le nom du profilé (par exemple HEB180) et cliquer sur le bouton Pr Z. EL MASKAOUI – ENSEM – Université Hassan II - Casablanca

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[AUTO]. Après cette opération, le logiciel effectuera le recalcul automatique de tous les paramètres réglementaires pour les données affichées dans la partie supérieure de la barre (numéro de barre, numéro du point sur la barre, numéro de la famille) et pour les paramètres du profilé saisi.Si le profilé recalculé est bon cliquer sur [Changer] pour l’affecter à la barre dans la structure. j.

Optimisation de la structure Dans la famille donnée.Cette partie nous allons voir comment peut-on choisir automatiquement les sections en utilisant le programme d’optimisation de Robot. Cette optimisation prendra en compte le poids du profilé, par conséquent le profilé le plus léger satisfaisant les conditions réglementaires sera recherché dans Création des familles de pièces: L’opération d’Optimisation est effectuée uniquement pour les familles de pièces. Pour de différentes raisons, le même type de section doit être utilisé pour ces éléments. Pour cet exemple deux familles de pièces sont à créer : famille Poteaux qui contient l’élément 1 et famille Traverses qui contient l’élément 2. Pour créer une famille dans la boîte de dialogue [Définitions – CM66] sous l’onglet [Familles] cliquer sur [Nouveau]. Entrer les données comme indiquées ci-dessous puis cliquer sur [Enregistrer].

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Optimisation Dans la boîte de dialogue [Calculs–CM66] sélectionner [Dimens. des familles] puis dans le champ d’édition affiché à droite de l’option introduire les numéros des barres à optimiser (1 et 2). Cocher la case [Optimisation].

La boîte de dialogue représentée sur la figure ci-contre s’ouvre après un clic sur le bouton [Options] disponible dans la boîte de dialogue [Calculs–CM66]. Dans cette boîte de dialogue, vous pouvez sélectionner les options d’optimisation pour le calcul des familles de barres. Pour cet exemple l’optimisation prendra en compte le poids du profilé. Cocher la case [Poids]. Cliquer sur [OK] puis [Calculer]. La boîte de dialogue [CM66– Dimensionnement des familles] s’ouvre après la fin des calculs des familles de barres.

Le logiciel affiche trois profilés successifs pour chaque famille du type sélectionné. Le caractère

signifie que le profilé est optimal.

Le caractère

signifie que le profilé ne satisfait pas les conditions réglementaires.

Le caractère signifie que le profilé satisfait les conditions réglementaires avec une marge de sécurité trop importante. Cliquez sur changer tout pour affecter les profilé optimales aux barres de la structure. Ensuite relancer le calcul (menu [Analyse]  [Calcul]).

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D.

Exercice N°4 : Calcul des assemblages

Pour la potence donnée en exercice 5 : 

Calculer l’assemblage poteau-poutre



Calculer l’assemblage pied de la potence

1. Lancer Robot Ouvrir l’exercice N°6. Affecter à la traverse un profilé IPE270 est au poteau un HEB200. Enregistrer et relancer le calcul global. 2. Passer au bureau [Assemblage acier] Dans les bureaux de Robot sélectionner [Dimensionnement] puis [Assemblage acier] ou cliquer sur l’icône

affichée dans la barre d’outils.

Nous trouvons actuellement dans le bureau vérification des assemblages en acier suivant la norme CM66. Cette norme peut être changée à tout moment. Dans la fenêtre graphique [vue] sélectionner les deux barres 1 et 2 représentant respectivement le poteau et la traverse. Puis dans la boite de dialogue [Définition de l’assemblage –CM66] cliquer sur [Créer].Dans la fenêtre graphique [Vue de l’assemblage] un assemblage par défaut est créé. 3. Définition de l’assemblage Vous allez utiliser maintenant la boite de dialogue [Définition de l’assemblage –CM66] pour définir votre assemblage comme mentionné sur le plan fourni en suivant les étape a, b, c et d.

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a. Type d’assemblage et choix des profilés

b. Choix des boulons et de leurs dispositions

c. Définition des dimensions de la platine

d. Ajout des raidisseurs pour le poteau

Cliquer sur [Appliquer] pour visualiser les paramètres que vous entrez.

4. Calcul de l’assemblage Afin de commencer le calcul de l’assemblage, après avoir défini l’assemblage et ses paramètres, vous devez sélectionner l’option [Calculer] dans le menu [Analyse] ou cliquer sur

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.

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Après les calculs de l’assemblage, la boîte de dialogue [Assemblages définis - données/résultats simplifiés] affiche les informations si les assemblages sélectionnés satisfont les conditions réglementaires, de même, le taux de travail est affiché.

5. Note de calcul de l’assemblage Après un clic sur le bouton [Note de calcul], le système ROBOT affichera le traitement de texte intégré dans lequel vous pourrez consulter la note de calcul pour l’assemblage étudié.

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E.

Exercice N°5 : Dimensionnement d’un pont

Hypothèses de calcul Le déplacement vertical maximal au milieu de la structure doit être inférieur à 5cm. Le matériau est l’acier E24. Combinaisons Etats limites ultimes : 1.33 x G + 1.5 x Q Etats limites de service :

1.00 x G + 1.00 x Q G : Poids propre Q : Charges d’exploitation

Questions 3. Déterminer les sections des différents éléments de la structure. Traverse inférieure :

………………………..

Traverse supérieure :

………………………..

Montants :

………………………..

Diagonales :

………………………..

4. Pour les sections choisies déterminer : 

La contrainte maximale dans la structure : …………………………….



Déplacement au centre de la structure : ………………………………..

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F.

Exercice N°6: DIMENSIONNEMENT D’UN SUPPORT METALLIQUE

Modélisation de la structure :

Hypothèses du calcul Matériau : acier S235 Déplacement maximal : 2cm

Définition des charges Charges permanentes (G) :

Poids de la structure

Charges d’exploitation (Q) :

300 daN/m²

Pression dynamique du vent :

q=110 4 daN/m²

Définition des combinaisons des charges ELU1 : 1.33 x G + 1.50 x Q

ELS1 : 1.00 x G + 1.00 x Q

ELU2 : 1.33 x G + 1.42 x Q + 1.42 x W1

ELS2 : 1.00 x G + 1.00 x Q + 1.00 x W1

ELU3 : 1.33 x G + 1.42 x Q+ 1.42 x W2

ELS3 : 1.00 x G + 1.00 x Q + 1.00 x W2

Travail demandé 

Déterminer les différentes sections vérifiant la résistance mécanique et la stabilité de la structure.



Concevoir les assemblages.



Elaborer une note de calcul suivant la norme CM66.

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Résolution du problème sous Robot Modélisation géométrique de la structure: 1. Lancer Robot puis sélectionner Etude d’unPortique Spatiale. 2. Dans la barre d’outils [Vue] sélectionner Projection 3D XYZ dimensions.

pour passer à l’affichage en trois

3. Dans la barre des menus sélectionner StructurePoteaux. Dans la boite qui s’affiche sélectionner le type de profilé HEA 100 (comme section de départ des poteaux) puis l’origine et la hauteur du poteau à insérer. Cliquer sur Ajouter pour dessiner le premier poteau. Tracer alors les autres poteaux.

4. Dans la barre d’outils [Modèle de structure] sélectionner l’icône [Barre] puis dessiner les quatre traverses extérieures avec une section IPE 80 (comme section de départ pour les traverses).

5. Sélectionner la barre 8 puis EditionTransformerTrnaslation/Copie..

dans

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la

barre

des

menus

cliquer

sur

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6. Définir un vecteur de translation (0 ; 1 ; 0) et un nombre de répétitions 3. Cliquer sur Appliquer pour valider. Cliquer sur Fermer pour sortir.

7. Vous pouvez suivre la même démarche pour générer les autres traverses.

8. Vérifier l’orientation des sections des barres. Pour réorienter les sections utiliser la commande Angle gamma . La commande est accessible par le menu déroulant StructureCaractéristiquesAngle Gamma. Afin de définir l’angle gamma vous devez saisir la valeur de l’angle gamma puis, à l’aide de la souris, cliquer sur les barres dont l’orientation du repère local doit être modifiée.

Définition des appuis Cliquer sur l’icône [Appuis] pour définir les appuis aux pieds des poteaux. Dans la boite [Appuis] sélectionner [Encastrement] puis dans la zone graphique cliquer sur les nœuds aux pieds des poteaux. Définition des cas de charge Cliquer sur l’icône Cas de charges

pour définir les cas de charges suivantes :

 G : Charge permanente qui correspond au poids propre de la structure.  Q : Charge d’exploitation qui correspond aux sollicitations. Pr Z. EL MASKAOUI – ENSEM – Université Hassan II - Casablanca

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 W1 : Charge due au vent suivant l’axe X.  W2 : Charge due au vent suivant l’axe Y.

Application des charges Cliquer sur l’icône Définir charges Poids propre :

pour appliquer les charges.

a. Sélectionner le cas de charge G (poids propre) dans le champ [Cas] de la barre d’outils Sélection.

b. Dans la boîte [Charge] sélectionner l’onglet [Poids et masse] puis cliquer sur l’icône Poids propre sur la structure entière

.

Charge d’exploitation : a. Commencer par créer une surface pour pouvoir distribuer la charge de 300daN/m² sur l’ensemble des barres de la face supérieure de la structure. Dans la barre des menus cliquer sur StructureBardage. En utilisant l’option Contour créer une surface définie par les quatre sommets des poteaux comme indiqué ci-dessous.

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a. Sélectionner le cas de charge Q dans le champ [Cas] de la barre d’outils Sélection. b. Dans la boîte de dialogue [Charge] sélectionner l’onglet [Surface]. c. Cliquer sur l’icône Charge surfacique uniforme cliquer sur Ajouter. d. Cliquer sur la surface pour appliquer la charge.

. Entrer une charge de -300daN/m² suivant Z puis

Charges due au vent : a. Calcul de la valeur de la pression dynamique du vent sur les barres : Dans la direction X : Sur les poteaux (HEA 100) :

W1 = q x 0.100 daN/m

Sur les traverses (IPE 80) :

W1 = q x 0.080 daN/m

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Dans la direction Y : Sur les poteaux (HEA 100) :

W2 = q x 0.096 daN/m

Sur les traverses (IPE 80) :

W2 = q x 0.080 = daN/m

b. Sélectionner le cas de charge W1 dans le champ [Cas] de la barre d’outils Sélection. b. Dans la boîte de dialogue [Charge] sélectionner l’onglet [Barre] c. Cliquer sur l’icône Charge uniforme . Entrer une charge de 10.74daN/m suivant X puis cliquer sur Ajouter. Sélectionner les quatre poteaux. d. Cliquer de nouveau sur l’icône Charge uniforme . Entrer une charge de 8.59daN/m suivant X puis cliquer sur Ajouter. Sélectionner la traverse de la face avant. e. Cliquer de nouveau sur l’icône Charge uniforme . Entrer une charge de (8.59/2)daN/m suivant X puis cliquer sur Ajouter. Sélectionner la traverse de la face arrière. La pression du vent à considérer sur la face arrière de la structure est réduite à la moitié de celle considérée pour la face avant.

f.

Suivre les mêmes étapes pour appliquer le vent suivant la direction Y.

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Définition des combinaisons Dans le menu [Chargements] sélectionner [Combinaisons manuelles]. Pour définir une nouvelle combinaison, dans la boite qui s’affiche : a. Saisir le numéro et le nom de la combinaison ; b. Pour le type de combinaison choisir EFF (dans le cas des combinaisons ELU1 et ELU2) ou DEP (dans le cas des combinaisons ELS1 et ELS2); c. Cliquer sur Ok. Afin de définir les cas de charge pour la combinaison définie, dans la boite de dialogue [Combinaison] : a. Sélectionnez le ou les cas de charge dans la liste de cas de charge disponibles ;

b. Cliquez sur le bouton > ; c. Cliquez sur le bouton Appliquer pour valider la combinaison.

Répétez les actions décrites pour définir les autres combinaisons. Vous pouvez vérifier les charges et la combinaison que vous avez définies en affichant les tableaux des chargements et des combinaisons par : - le menu [Chargements][Tableau - Chargements]. - le menu [Chargements][Tableau - Combinaisons] : Lancer le calcul Pour calculer la réponse statique de la structure cliquer sur [Calculer..] dans le menu [Analyse] ou cliquer sur l’icône ……

dans la barre d’outils standard.

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G.

Exercice N°7 : Portique à palan

Le port ique à dime nsionner est destiné à t rans porter des charges P=5t au max imum par l’inte rmédia ire d’un palan mécanique roulant le long de la traverse 1. La portée de la traverse est L=4m.

Modélisa tion du portique :

E l ément

Type de secti on

Matér i au

1

IPE

E 28

2 3 4 5 6 7 8 9

Tube car r é

E 28

-

Le coefficient de sécurité est k= 2. Le dé pla cement maximal au cent re de la t raverse 1 doit êt re inférie ur à L/ 150.

Questions : - Déterminer les sections des différents éléments de la structure. - Concevoir les assemblages. - Estimer le coût de réalisation

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