IDEA StatiCa introduit Detail (3D Beta) pour résoudre des tâches 3D telles que l'ancrage dans des blocs en béton. Cette solution vous permet de réaliser la conception sans simplification excessive et d'obtenir des vérifications basées sur l'état limite ultime (ELU). La méthode implémentée dans IDEA Statica Detail (3D Beta) est basée sur la Méthode du Champ de Contraintes Compatible déjà éprouvée, qui a été adaptée pour pouvoir résoudre des problèmes 3D (contrainte triaxiale). De plus, l'élément de base a été modifié pour intégrer la troisième dimension. Le bloc solide est l'élément de base représentant le béton et peut se déformer dans les trois directions. Pour permettre la création d'un modèle complexe pour les semelles, nous avons implémenté des entités telles que le support surfacique, la platine de base, les ancrages et plus encore. Toutes ces entités sont décrites, ainsi que leur fonctionnalité, dans l'article suivant.
La forme du bloc solide
Le bloc de béton peut être modélisé grâce au type d'élément appelé « Bloc solide », dont la géométrie peut être définie de deux façons :
- Forme rectangulaire – Cette option convient pour définir une semelle avec une base rectangulaire et une hauteur constante. La définition de décalages pour tous les côtés du bloc permet également de modéliser une semelle inclinée.
- Base polygonale avec une hauteur définie – La deuxième option pour définir la forme d'une semelle consiste à définir la forme de la base comme un polygone général. Cependant, il n'est pas possible de créer une semelle inclinée comme décrit dans l'option précédente.
Supports surfaciques
Le support surfacique est le seul type de support pouvant être défini pour le modèle solide. Il existe deux options pour la définition de la forme – elle peut être définie soit pour la surface entière, soit comme une zone générale dont le contour est déterminé par une polyligne.
L'avantage du support surfacique est la possibilité de définir la rigidité et de configurer un comportement non linéaire qui simule le contact avec le sol. Les supports définis par une forme générale (polyligne) peuvent être utilisés pour simuler des pieux.
Dispositifs de transfert de charge
Spécifiquement pour l'ancrage, deux entités de transfert de charge ont été développées :
- Platine de base – La forme de la platine de base peut être définie comme un rectangle ou une polyligne générale. La platine de base peut être modélisée avec la partie du poteau (option « Transfert de charge – Poteau ») ou sans le poteau (option « Transfert de charge – Efforts »). Lorsque l'option « Transfert de charge – Efforts » est sélectionnée, la charge définie est appliquée directement sur la platine de base. Lorsque le poteau en acier est défini (par sa section transversale et sa longueur), la charge est appliquée en haut du poteau, et sa rigidité contribue à répartir correctement la contrainte sur la platine de base.
- Ancrage simple – Un ancrage simple est un élément 1D permettant le transfert de charge axiale. L'ancrage peut être automatiquement interconnecté avec la platine de base ou peut être chargé directement par la charge ponctuelle*.
*Il existe plusieurs limitations pour les ancrages dans la version BETA.
L'ancrage transmet uniquement la compression et la traction. Le cisaillement, s'il est importé de Connection, est transféré par frottement entre le bloc de béton et la platine de base. Seul l'effort axial peut être appliqué à l'ancrage.
Il existe deux types différents d'ancrages disponibles dans l'application Detail :
- Coulé en place – Armature
- Ancrage chimique
Pour l'ancrage chimique, un autre paramètre entre en jeu dans l'analyse – la résistance d'adhérence. Cette valeur est définie par défaut à 2 MPa et doit être ajustée par l'utilisateur selon les informations de la fiche technique du fabricant de l'ancrage.
Charges
L'ajout d'un groupe de forces et d'une charge surfacique est essentiel pour la facilité d'utilisation. Au total, nous prenons en charge trois types de charges :
- Charge surfacique – La charge surfacique peut être appliquée à n'importe quelle surface de béton. Elle peut être appliquée à toute la surface ou seulement à une partie de celle-ci sur une certaine zone, déterminée par son contour (polyligne).
- Charge ponctuelle
- Groupe de forces – Un groupe de forces est une entité qui définit plusieurs charges ponctuelles agissant comme un groupe. Il peut être appliqué sur la platine de base ou sur la surface de béton. Ce type de charge peut être utilisé pour simuler les efforts dans les soudures transférant les contraintes du poteau à la platine de base.
Ferraillage
Un nouveau type de ferraillage a été développé, permettant de ferrailler suffisamment une semelle. Un Groupe de barres propose plusieurs options pour la définition des armatures :
- Par deux points
- Sur bord de surface – Sur bord de surface – une couche d'armature est créée parallèlement à la surface sélectionnée. L'utilisateur définit plusieurs barres dans une couche et un nombre de couches parallèles à la surface sélectionnée.
- Sur bord de surface ou plusieurs bords – Sur bord de surface ou plusieurs bords permet de modéliser des couches d'armature avec une forme complexe (courbe plane liée à n'importe quelle surface de béton). La couche est donc déterminée par une seule armature. Cependant, plusieurs couches parallèles peuvent être définies. L'enrobage de béton peut être défini indépendamment pour chaque bord. C'est la meilleure option pour modéliser les étriers.
- Sur polyligne
Résultats
Dans l'onglet des résultats, vous découvrirez trois évaluations fondamentales conformément à l'ELU (état limite ultime).
Les résultats des contraintes et des déformations dans le béton et l'armature sont présentés dans la section « Résistance ». La contrainte d'adhérence et les valeurs associées se trouvent dans la vérification « Ancrage ». Une valeur très importante de déformation non linéaire est présentée dans la vérification « Auxiliaire ».
Limitations de la version 3D BETA
L'objectif de la version BETA publiée est de donner à nos utilisateurs l'opportunité de s'y familiariser, de tester la solution et de nous donner leur retour. Pour clarifier les attentes vis-à-vis de la version BETA de 3D Detail, il existe certaines limitations dans la version actuelle :
- Il n'y a pas de transfert d'effort de cisaillement dans les ancrages – le cisaillement est transféré uniquement par frottement entre la platine de base et la surface du bloc de béton.
- Les résultats de l'analyse et les vérifications normatives sont limités à l'ELU (état limite ultime)
- Le temps de calcul d'un seul modèle d'un bloc de béton et d'une platine de base avec une grille d'ancrages peut prendre jusqu'à 10 minutes
- Les sections pour la visualisation des résultats seront disponibles dans la BETA 2
- Le poids propre des éléments du modèle n'est pas pris en compte
- Un seul bloc solide en béton peut être utilisé dans le modèle
La solution 3D pour Detail fait l'objet d'un développement intensif et d'un processus de vérification. Avec la version 24.0, la première BETA de 3D Detail est publiée, la BETA 2 est attendue en juillet 2024 avec des améliorations dans l'interprétation des résultats, une réduction de la liste actuelle des limitations et l'ajout de fonctionnalités supplémentaires. La BETA de 3D Detail sera transférée vers la version ALPHA après avoir terminé un processus de vérification approfondi et sera publiée avec la version 24.1.
Description du modèle et vérifications
Pour en savoir plus sur le modèle analytique de 3D Detail, lisez l'article sur le contexte théorique :
De plus, les premières vérifications du modèle 3D Detail et des résultats ont été publiées dans les articles suivants :
Vous pouvez également consulter les articles sur le contexte théorique de Detail, valables à la fois pour les modèles 2D et 3D, concernant les éléments finis et l'interprétation des résultats à l'ELU :
Nous vous donnons un accès anticipé à cette version Beta pour que vous puissiez l'essayer par vous-même pendant que nous continuons à la soumettre à notre processus de vérification rigoureux. Cet accès est réservé aux utilisateurs actuels disposant de la dernière version et d'une maintenance valide. Si vous remplissez les conditions préalables, vous pouvez demander un accès gratuit en cliquant sur l'icône Beta Detail dans le ruban de l'application Connection, ce qui vous amènera vers cette page d'accueil, où vous pourrez remplir le formulaire et demander à rejoindre le programme Beta pour obtenir un accès gratuit à 3D Detail.
Remarque : Les vérifications normatives dans 3D Detail sont actuellement disponibles uniquement pour l'Eurocode (EN).
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