AxisVM - Tutorial

Utilisation générale et examples

Mit dem Besten rechneningware.ch

CONTENU

Introduction......................................................6

AxisVM.........................................................................6Tutoriel..........................................................................6

Utilisation générale de AxisVM.........................7

Saisir un nouveau Modèle / Gestion des fichiers.........7L'écran d'AxisVM..........................................................8

Zone de travail...............................................8Fenêtre d'état.................................................8Fenêtre coordonnées.....................................9Fonctions Générales......................................9Menus..........................................................10Registres......................................................11Barre d'icône verticale..................................12Fonctions d'Affichage...................................12Boutons Rapides..........................................13Messages d'aide contextuels.......................14

Dispositions................................................................14Préférences..................................................14Unités...........................................................15Options d'affichage.......................................16Options.........................................................16

Utilisation générale.....................................................16Cliquer / Montrer..........................................16Curseur-Icônes.............................................16Géométrie et Eléments................................17Définir et Modifier.........................................17Barre d'icônes Sélection...............................17Changer le Registre.....................................17Parties..........................................................18Identification d'étages...................................18Tableaux.......................................................19Supprimer des objets...................................19Raccourci clavier..........................................19

Tutoriel Partie 1 – Cadre Plan........................20

Données du problème................................................20Géométrie...................................................................21Éléments (parties d'ouvrage).....................................22Charges......................................................................25

Définition des Cas de charges et Groupes de charges........................................................25Définition des Charges.................................26Définition manuelle de combinaisons de cas

de charges...................................................28

Analyse.......................................................................29Mise en Valeur des Résultats.....................................30

Cas de charge, Combinaisons et Valeurs critiques........................................................30Composantes de résultat.............................31Forme d'affichage.........................................32Surhaussement............................................32Étiquetage automatique...............................32Étiquetage Manuel.......................................33Récapitulation des résultats pour éléments linéaires........................................................33Présentation dans plusieurs fenêtres à la fois.....................................................................33

Impression..................................................................34Choisir fragment d'image.............................34Paramètres d'impression..............................34

Établir Dessins et Rapports........................................35Dessins........................................................35Concepteur de rapport.................................35

Tutoriel Partie 2 – Structure de barres spatiale.......................................................................36

Données du problème................................................36Géométrie...................................................................37

Copier le cadre.............................................37Renforts et Contreventements.....................38Lisses en bois..............................................39Modifier appui nodal.....................................42Adaptation des Pivots..................................43

Parties........................................................................44Définition et Utilisation de Parties.................44Propriétés et Attitudes de Parties.................45

Charges......................................................................45Définition des Cas de charges et Groupes de charges........................................................45Définition des Charges.................................45

Analyse.......................................................................48Dimensionnement Métal.............................................49

Paramètres de dimensionnement................49Résultats......................................................49

Dimensionnement Bois..............................................51Paramètres d'étude......................................51Résultats......................................................51

Tutoriel Partie 3 – Statique pour surfaces.......53AXISVM-TUTORIEL

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Donnée du problème..................................................53Géométrie et éléments...............................................54

Préparation du modèle.................................54Définition de la géométrie............................55Définition de domaines.................................56Appui du radier.............................................57Rotules de bord pour domaines...................57

Dessiner directement des objets................................58Mur...............................................................58Poteau..........................................................59Entrée d'une surprofondeur pour fondation..59Dalle.............................................................60Sommier.......................................................60Contrôle visuel.............................................61Entrée étage.................................................61

Parties logiques et reconnaissance d'étage...............63Parties logiques............................................63Reconnaissance d’étage..............................63

Charges......................................................................64Système de charges....................................64Charges statiques........................................64Charges mobiles..........................................65

Génération de maillage..............................................67Création du maillage....................................67Indication pour la génération de maillage.....67

Calcul.........................................................................68Résultats....................................................................68

Efforts intérieurs surfaciques........................68Contraintes surfaciques...............................68Segments de sections et plans de section.. .69

Dimensionnement béton armé – surfaces..................71Représentation des valeurs d'armature........71Réglages de l'échelle de couleurs................71

Dimensionnement béton armé – Sommiers...............72Résultats......................................................73

Dimensionnement béton armé – Poteaux..................74Armature du poteau.....................................74Contrôle de pilier..........................................74Diagramme d'interaction de sections non modélisées...................................................74

Principes de la modélisation...........................76

Chemin d'enregistrement.............................76Conception de modèles et simplifications....76Génération de maillage................................76

Informations supplémentaires et indications...79

Manuel de support et forum d'utilisateur....................79Cours..........................................................................79PowerUser-Training....................................................79Maintenance software................................................79

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INTRODUCTION

AXISVMAxisVM est un outil pour ingénieurs civils pour des analyses statiques et dynamiques d'ouvrages avec la méthode des éléments finis. L'interface graphique intelligente assiste l'utilisateur pendant la saisie, l'analyse et la mise en valeur des résultats de modèles simples ou complexes. La modélisation tridimensionnelle permet de combiner des éléments surfaciques et poutres ainsi que des matériaux différents.

FonctionnalitéAxisVM offre entre autres les possibilités suivantes.

Analyse de n'importe quelles structures de poutres planes et spatiales Analyse de n'importe quelles structures d'éléments surfaciques planes et spéciales Combinaison de n'importe quelles structures de poutres et d'éléments surfaciques Combinaison de n'importe quels matériaux (béton, briques, acier, bois etc.) Vérifications des parties d'ouvrages en béton, acier, bois. Analyses linéaires et non linéaires Calcul des fréquences propres (oscillation) Analyses sismiques selon méthode des spectres des réponses Analyses dynamiques (Time-History)

TUTORIELCe tutoriel devrait faciliter à se familiariser avec AxisVM. Il montre la philosophie générale de l'interface utilisateur ainsi que les démarches typiques pour la saisie, l'analyse et la mise en valeur des résultats de structures. Les procédés montrés peuvent être appliqués également à d'autres types d'ouvrages (p.ex. ponts). Ce tutoriel ne peut certainement pas expliquer toutes les possibilités d'AxisVM.

Le tutoriel est divisé en plusieurs parties qui se complètent.

La première partie explique la saisie, l'analyse et la mise en valeur d'un cadre plan et montre l'utilisation générale d'AxisVM.

Définition de poutres Définition d'appuis ponctuels Saisie de charges typiques Mise en valeur des résultats de poutres

La deuxième partie montre comment on peut développer le cadre plan à une structure spatiale.

Stabilité de modèles Éditeur des sections transversales Saisie d'autres types de charges Vérification des parties d'ouvrages en acier et bois

Dans la troisième partie la structure existante est complétée par un petit bâtiment en béton et brique.

Définition d'éléments surfaciques Connexions (éléments de liaison) Dessiner directement des objets Mise en valeur des résultats pour éléments surfaciques Dimensionnement d'armature de domaines, de sommiers, de piliers

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INTRODUCTION 6 Copyright by IngWare GmbH

TUTORIEL PARTIE 1 – CADRE PLAN

DONNÉES DU PROBLÈMEL'exemple de la partie 1 est un cadre plan avec des piliers encastrés aux pieds et une travée de treillis chargé avec différentes charges ponctuelles et linéaires.

Dans ce qui suit la saisie, l'analyse et la mise en valeurs des résultats est expliquée.

Géométrie et Éléments Définition de la Géométrie Définition des Profilés et des articulations Définition des Appuis (appuis nodaux)

Charges Définition des Cas de charges et détermination du système de superposition (règle pour combinaisons) Charges linéaires sur poutres Charges ponctuelles sur poutres et charges aux nœuds

Analyse Analyse statique linéaire 1er ordre

Mise en valeurs des résultats Cas de charges, Combinaisons de cas de charges et Valeurs critiques Sollicitations des poutres (efforts intérieurs) au système total et à des poutres séparées Contraintes des poutres Réactions d'appuis Étiquetage automatique et manuelle plus cotation

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TUTORIEL PARTIE 1 – CADRE PLAN 20 Copyright by IngWare GmbH

ÉTABLIR DESSINS ET RAPPORTSAvec AxisVM on peut établir autant de tableaux et de dessins que souhaité dans une sortie. De cette manière, on peut montrer et imprimer n'importe quelles données et résultats dans un seul pas.

DESSINSLa fonction "Enregistrer dans la bibliothèque des dessins" crée (après l'entrée d'un nom) un dessin comprenant la présentation actuelle de la zone de travail, que l'on peut insérer ultérieurement dans un rapport.

Des fonctions de gestion permettent de renommer et supprimer les dessins enregistrés dans la bibliothèque des dessins. En plus on peut les charger à l'écran.

Tous les dessins sont automatiquement mis à jour, si l'on a fait des modifications dans le modèle, après que les dessins aient été enregistrés. Si un dessin comprend des résultats, ce dessins est déclaré comme "non existant" jusqu'à ce qu'un nouveau calcul ait été exécuté. Ainsi, il est garanti que des dessin de résultats comprennent toujours des résultats actuels.

CONCEPTEUR DE RAPPORTAvec le "Concepteur de rapport" on peut réunir les

différents dessins dans dans un rapport complet.

La fenêtre en bas à gauche comprend le contenu de la bibliothèque des dessins. La fenêtre en haut à gauche est le rapport en cours. A l'aide du bouton( ) on peut ajouter les dessins souhaités dans le rapport.

A part des dessins, le rapport peut contenir d'autres éléments.

Les "Dossiers" sont des sous-répertoires pour structurer le rapport. Les noms des dossiers sont imprimés comme intertitres.

Avec l'éditeur de texte intégré on peut rajouter des textes individuels n'importe où dans le rapport.

L'utilisateur peut insérer manuellement des sauts de page.

A l'aide du bouton "Dispositions" on peut déterminer des paramètres d'impression (p.ex. échelle, arrangement sur la page) pour chaque dessin.Le nom du dessin est aussi changeable.

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TUTORIEL PARTIE 2 – STRUCTURE DE BARRES SPATIALE

DONNÉES DU PROBLÈMEDans la deuxième partie de ce tutoriel, nous allons copier le cadre déjà défini et compléter le modèle d'une halle.

Dans ce qui suit, le complément d'une halle et son analyse est expliqué.

Géométrie et Éléments Copier le cadre existant Définition des profilés transversaux et des contreventements Création de parties

Charges Charges surfaciques sur éléments linéaires Charge de température (uniforme et différentielle)

Analyse Analyse linéaire1er ordre

Mise en valeur des résultats Dimensionnement de profilés en acier Dimensionnement de poutres en bois

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TUTORIEL PARTIE 2 – STRUCTURE DE BARRES SPATIALE 36 Copyright by IngWare GmbH

Température combinée. Il faut d'abord activer le cas de charge "Température combinée" ( ) et choisir les lisses (procédure voir "Charges thermiques", p. 46) pour simuler une température égale combinée avec une variation de température du haut vers le dessous.

On définit les températures T1 = 35°C et T2 = 25°C avec Tréférence = 20°C. Cela va chauffer la section avec une température moyenne de ∆T = (T1 + T2)/2 – Tréférence = +10°C et provoquer une variation de température du haut vers le dessous de δT = T1 – T2 = 10°C.

Cette charge superpose les deux effets décrits ci-dessus et mène au même résultat qu'une superposition des deux premiers cas de charges thermiques.

On peut utiliser des charges thermiques aussi pour simuler d'autres effets comme p. ex. le retrait du béton à l'aide d'un refroidissement égal.

T = T référence−T1 ,2 =cs

T

∆T Valeur du refroidissement égalTReferenz Température réferenceT1,2 Températures T1,2 = T1 = T2

εcs Coefficient de retraitαT Coefficient d'expansion thermique (matériel)

ANALYSEDans le registre "Statique", on peut lancer l'analyse statique linéaire. Après l'analyse, les résultats sont à disposition pour le modèle spatial, de manière analogue au cadre plan (voir "Mise en Valeurdes Résultats", p. 30).

On peut effectuer aussi une analyse non linéaire. Cela demande des combinaisons de charges manuelles et le temps de calcul va augmenter, car ce type d'analyse travaille par une méthode par itération.Les effets non linéaires peuvent être pris en considération.

En traction seulement ou en compression seulement Résistances (forces de limite) Rotules plastiques Ouverture initiale (Transmission de forces seulement possible après une déformation effectuée)

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TUTORIEL PARTIE 2 – STRUCTURE DE BARRES SPATIALE 48 Copyright by IngWare GmbH

TUTORIEL PARTIE 3 – STATIQUE POUR SURFACES

DONNÉE DU PROBLÈMEDans la troisième partie du présent tutoriel, une halle sera complétée par une annexe. Ici, non seulement des éléments linéaires seront utilisés, mais également des éléments surfaciques.

L'ajout d'une annexe à cette halle ainsi que le calcul statique sont décrits ci-après.

Géométrie et éléments Eléments constructifs surfaciques (radier, parois, dalles) Définition de joints pour les éléments surfaciques Définition de renforcements de fondation Piliers Sommiers en béton Constructeur d'objet

Charges Charges surfaciques sur des zones spécifiques Charges mobiles

Calcul Calcul linéaire statique de 1er ordre

Evaluation et dimensionnement Dimensionnement béton armé de zones Dimensionnement de bandes en béton armé (sommiers) Contrôle de piliers

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"centré").

CONTRÔLE VISUELAvec l'aide de l'option de représentation "Rendu" (barre de symboles verticale) un

modèle animé peut être représenté. Ceci peut servir au contrôle visuel des entrées. En particulier, la matérialisation et les dimensions peuvent être qualitativement contrôlées. En outre, il est ainsi possible de vérifier facilement si l'entrée est complète.

Le traitement du modèle est possible avec cet affichage, mais est rendu toutefois difficile la plupart du temps. Il est donc conseillé d'effectuer les compléments ou les modification dans l'affichage "Fil de fer".

ENTRÉE ÉTAGEA l'aide du modeleur d'objet, un nouvel étage est introduit. Dans cette étape, de nombreuses fonctions déjà connues sont utilisées. Celles-ci sont seulement brièvement décrites. Des instructions détaillées peuvent être consultées sous "Dessiner directementdes objets" (p. 58).

Entrée de murs en maçonnerie

Matériau 'MB' depuis la banque de données des matériaux ( )

Epaisseur 150 mm Hauteur 3.00 m Rotule de bord (rotule articulé en flexion selon pré-

réglage) en haut et en bas du mur

L'entrée de fenêtres s'effectue avec le type d'objet "Trou". Pour les trous, aucune propriété supplémentaire ne doit être

introduite.

Sélection du type d'objet "Trou" Sélection de la forme ( "Rectangle") Cliquer sur le mur pour laquelle la fenêtre doit être

introduite

En cliquant sur un domaine, celui-ci est libéré et un ''plan de travail'' temporaire (système de coordonnées alternatif) est introduit. Le nouveau système de coordonnées est représenté en couleur à son origine

(au point 1 dans la figure ci-contre). Il faut observer, que le plan du mur représente désormais le plan X-Y.

Pointer avec la souris (sans cliquer) sur l'origine du plan de travail (point 1)(L'origine relative a été automatiquement fixée à ce point lors de la libération de la paroi)

Entrée par le clavier[X], [0.8], [Y], [0.8], [Enter] [X], [1.5], [Y], [1.2], [Enter] (fenêtre 1)[X], [0.7], [Enter][X], [1.5], [Y], [-1.2], [Enter] (fenêtre 2)

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Copyright by IngWare GmbH 61 TUTORIEL PARTIE 3 – STATIQUE POUR SURFACES