Cours de structures en béton - chapitres choisis · 2 Kostic N., Topologie des champs de contraintes pour le dimensionnement des structures en béton armé, 2009 Muttoni, J. Schwarz

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Cours de structures en béton - chapitres choisis

Epfl – IBeton

8ème semestre

INTRODUCTION AUX APPLETS iMESH – iCONC

27 février 2015

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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

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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

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FICHIERS / TUTORIELS / LOGIN

iCONCRETE http://i-concrete.epfl.ch

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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


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7


8


9

Exercice Introduction:

-Ouvrir iMesh

-Sauvegarder un fichier

-Gérer l’ouverture du fichier sauvegardé

Ouvrir

Aide Sauvegarder


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Depuis l’applet:

liste des fichiers

personnels

Choix de la taille

de visualisation

Ouverture

Ouverture depuis Mydata

Enregistrement

d’un fichier

Enregistrement Ouverture


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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

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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

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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

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Itération i

Erreur après la

dernière itération

Ouvrir la

Console Java

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Pour augmenter la mémoire

disponible pour le calcul

Paramètres d’exécution:

-Xms512m -Xmx512m

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Facteur d’échelle

Glisser la souris avec la touche droite activée

Déformée

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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

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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

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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!

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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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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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Contrôle des matériaux Contrôle de la géométrie

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CODE

Code

Matériaux

Géométrie

Forces

Surfaces

Appuis

Noeuds

Barres

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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

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