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Cours de structures en béton - chapitres choisis Epfl – IBeton

8ème semestre

INTRODUCTION AUX APPLETS iMESH – iCONC 26 février 2014

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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

éton

A

cier

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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

FICHIERS / TUTORIELS / LOGIN

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FICHIERS / TUTORIELS / LOGIN

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FICHIERS / TUTORIELS / LOGIN

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FICHIERS / TUTORIELS / LOGIN

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Exercice Introduction: -Ouvrir iMesh

-Sauvegarder un fichier

-Gérer l’ouverture du fichier sauvegardé

Ouvrir

Aide Sauvegarder

FICHIERS / TUTORIELS / LOGIN

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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

FICHIERS / TUTORIELS / LOGIN

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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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GEOMETRIE / MAILLAGE / CALCUL

Exercice Phase01: -Utiliser les commandes principales pour créer des structures

-Lancer un premier calcul en iConc et gérer les résultats

Effacer Noeuds

Barres

Surfaces

Maillage

Appuis

Ligne polygonale

Calcul iConc

(non-linéaire)

Charges

Numérotation

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GEOMETRIE / MAILLAGE / CALCUL

Itération i

Erreur après la dernière itération

Ouvrir la Console Java

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GEOMETRIE / MAILLAGE / CALCUL

Pour augmenter la mémoire disponible pour le calcul

Paramètres d’exécution:

-Xms512m -Xmx512m

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GEOMETRIE / MAILLAGE / CALCUL

Facteur d’échelle

Glisser la souris avec la touche droite activée

Déformée

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GEOMETRIE / MAILLAGE / CALCUL

Facteur d’échelle

Global: Glisser la souris avec la touche droite activée

Barres: Glisser la souris avec la touche droite activée et avec la touche « Shift »

Béton: Glisser la souris avec la touche droite activée et avec la touche « Ctrl »

Contraintes relatives

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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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EVALUATION DES RESULTATS

Écoulement des armatures

flexion dans le cas de la figure ci-dessous

Rupture du béton

effort tranchant dans le cas de la figure ci-dessous

Divergence du calcul!

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EVALUATION DES RESULTATS

Attention à la qualité du maillage

éviter des zones trop/plus détaillées où ce n’est pas strictement nécessaire!

Trouver un bon compromis entre temps de calcul et qualité des résultats

Bien représenter la taille de l’élément qui déclenche la rupture (exemple: taille de la bielle)

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Objectifs Définition de la géométrie des surfaces (épaisseur)

Définition des matériaux

concrete, steel, elastic steel

Définition de la géométrie des barres

diamètre de la barre équivalente

Affiner le maillage

Insérer des nœuds dans la zone à affiner

Insérer des lignes polygonales

GEOMETRIE / MATERIAUX / MAILLAGE

Maillage Ligne polygonale

Géométrie et matériau

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GEOMETRIE / MATERIAUX / MAILLAGE

Exercice Phase02: -Définir les géométries et les matériaux

-Affiner le maillage

-Contrôler le modèle en iConc

Maillage Ligne polygonale

Géométrie et matériau

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GEOMETRIE / MATERIAUX / MAILLAGE

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