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7/28/2019 MAPS - calcul d'un radier - mthode des contraintes admissibles

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MAPS - CALCUL D'UN RADIER -MTHODE DES CONTRAINTES

ADMISSIBLES

Laboratoire deconstruction en bton

Saisie des donnes

Note du 25 janvier 2002 : les menus d'entre dans MAPS (fentres MENUMAPS) ont t remplacs par une

nouvelle interface, mais les fonctionnalits sont essentiellement les mmes. Simplement suivre les instructions avec

de la souplesse !

Dans WinMAPS, crez une nouvelle affaire si ce n'est pas dj fait (Fichier > Nouveau > Dossier), et dans

cette affaire un nouveau calcul (Fichier > Nouveau > Calcul). Donnez toujours vos affaires et calculsdes noms intelligibles, de faon pouvoir retrouver facilement vos donnes par la suite. Pourcommencer la saisie des donnes, slectionnez l'option Donnes dans le menu Calcul.

Commencer par[Traitement d'une nouvelle structure] en spcifiant le nom de votre calcul (parexemple : RADIER 6E SEMESTRE et vos initialesde faon retrouver vos dessins lors de leurimpression !) puis, sans donner d'extension votre fichier, appuyersur [Confirmer].

Remarque gnrale importante :dans tous les modules de la chane MAPS, ne jamais quitter une application en cliquant sur lecoin de la fentre. Cela provoque une sortie instantane, sans sauvegarde des donnes en cours.Toujours utiliser les options des menus pour quitter un module.

A partir de l, plusieurs options existent pour dfinir le type de structure que vous voulez gnrer : on

choisira le Modle btiment.

On se retrouve ensuite devant une fentre qui indique les diffrentes tapes suivre pour entrer la structure

et les lments indispensables avant de procder au calcul.

Gomtrie
http://ibeton.epfl.ch/default_old.asphttp://ibeton.epfl.ch/default_old.asphttp://enac.epfl.ch/http://ibeton.epfl.ch/default_old.asphttp://ibeton.epfl.ch/etudianthttp://ibeton.epfl.ch/etudianthttp://ibeton.epfl.ch/etudiant/outilshttp://ibeton.epfl.ch/etudiant/outils/mapshttp://ibeton.epfl.ch/default_old.asphttp://www.epfl.ch/http://www.epfl.ch/http://ibeton.epfl.ch/default_old.asphttp://www.epfl.ch/http://enac.epfl.ch/http://dgcwww.epfl.ch/http://ibeton.epfl.ch/etudiant/outils/mapshttp://ibeton.epfl.ch/etudiant/outilshttp://ibeton.epfl.ch/etudianthttp://ibeton.epfl.ch/default_old.asphttp://enac.epfl.ch/http://dgcwww.epfl.ch/http://enac.epfl.ch/http://www.epfl.ch/http://ibeton.epfl.ch/default_old.asp


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Il faut suivre l'ordre indiqu et commencer par[Dessiner la structure] : il s'agit de dfinir la gomtrie de lastructure en fonction des diffrentes contraintes connues (gomtrie, changements d'paisseur, appuis,

charges particulires, ...).

On commence par dessiner le contour externe de la dalle avec l'option [Bord dalle]. Pour cela, on peutsoit utiliser des coordonnes absolues ncessitant la dfinition d'une origine (par exemple, le coin en bas

gauche) soit utiliser des coordonnes relatives par rapport au dernier point dfini. Les coordonnes doivent

tre introduites en mtres. On peut galement se servir de formes type.

Les dimensions de la fentre de travail et de la grille peuvent tre dfinies l'aide de la commande

[Fentre].

Cliquer sur[Bord dalle] puis sur[Forme type]. Dans la bote de dialogue correspondant la formechoisie, entrer les dimensions, toujours en mtres. Pour dfinir la position de la forme, on peut se servir de

[Coord/Abs]. A partir de la, vous allez dlimiter la zone d'appui de la colonne et les zones d'paisseurdiffrente en vous servant de la commande [Point/Lign] pour dfinir des lignes de construct ion. Ladfinition de ces zones facilitera par la suite le maillage du rseau d'lments finis. En utilisant la

commande [Point/Lign] et l'option [Lignes de construction] vous allez l'aide des coordonnes relativesdessiner ces deux zones. Le trac d'une ligne de construction se termine par la commande [Fin]. Pourfaciliter ces oprations vous pouvez galement utiliser des formes type.

Ces oprations effectus, vous pouvez maintenant quitter le dessin de la structure (commande [Fin]) etpasser au maillage du rseau.

Rseau d'lments finis

Il est possible de faire le maillage la main, ce qui peut s'avrer ncessaire lorsque la dalle a une

gomtrie trs particulire. Dans la plupart des cas on utilisera le maillage automatique. Dans notre cas,on conservera la hauteur d'tage par dfaut et on prendra une maille de 0.40 m et on activera la prise en

compte des lignes de construction (cette option n'est pas active par dfaut).


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Le maillage automatique s'effectue en 2 phases: tout d'abord la dalle, puis, aprs confirmation de

l'utilisateur, les porteurs (dans notre cas, il n'y en a pas). Ensuite le maillage doit tre valid, puis le

programme retourne au menu de saisie du rseau. On peut alors [sortir de la gnration du rseau].

Matriaux et paisseurs

Aprs avoir dfini le maillage, il faut dfinir les matriaux et les paisseurs des lments-dalle.

Slectionnez [Matriaux et caractristiques des sections] puis [Matriaux]. Par dfaut le programmevous propose un bton dont le module d'lasticit vaut 34'000 kN/mm2, pour l'exercice on garde ce

matriau en rpondant oui la question "Les matriaux sont-ils bien dfinis ?".

Il faut ensuite dfinir l'[paisseur des lments-dalle]. Cette dfinition se fait par domaine. Aprs avoirchoisi l'option [Dfinition des paisseurs], slectionner[tous] les lments et indiquer une paisseur de0.40 m. Pour la surpaisseur, retourner dans la phase de dfinition des paisseur et slectionner les

lments dalle concerns en dlimitant un primtre contenant tous ces lments, terminer la slection

par[fin seq] et prciser une paisseur de 0.90 m. Quitter en cliquant nouveau [fin seq]. Lorsque lafentre bleue empche de voir la zone de travail, on peut la faire disparatre simplement en cliquant

l'intrieur.


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Conditions de bord (appuis)

Aprs avoir correctement dfini les paisseurs, il faut activer la commande [Conditions d'appuis]. Dansnotre cas il faudra spcifier deux types d'appuis : d'une part des axes de symtrie, tant donn que nous

ne modlisons qu'un quart de champ de notre radier, et d'autre part un appui qui reprsentera la colonne, le

sol tant modlis par les contraintes d'appui qui seront donnes comme des charges.

Pour les [Appuis linaires et axes de symtrie], il suffit de dsigner les deux extrmits de la ligned'appui, de terminer la slection par[fin seq] et de spcifier le type d'appui - dans notre cas ce sera [axede symtrie parallle X (theta.X=0)] ou [axe de symtrie parallle Y (theta.Y=0)].

Pour la colonne, nous allons appuyer tout l'lment du coin suprieur gauche. On utilise pour cela lemodle [Elments dalle sur appui lastique surfacique]. Pour ce type d'appui il faut commencer pardfinir la valeur du module d'appui (dfinir un seul module d'appui et prendre 100E6 kN/m3), et ensuite

[attribuer] cette valeur l'lment qui modlise l'appui de la colonne. Pour slectionner un lment unique,changer le mode de slection avec la commande [Group/Uni] et terminer la slection par[fin seq]. Notezque, comme il n'y a qu'un seul module dfini, le programme attribue le module l'lment slectionn sans

poser d'autre question.

Le [Dessin de contrle] vous montre l'ensemble des conditions d'appuis dfinies.


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En sortant de la dfinition des conditions d'appuis, la question "Voulez-vous que le calcul des ractions

d'appui soit effectu ?" il faut rpondre non.

Les conditions d'appuis tant dtermines, il faut maintenant passer la dfinition des cas de charges.

Charges

Dans notre cas, les seules charges appliques la structure sont les contraintes d'appui au sol. Ce seront

des charges rparties verticales. Afin de faciliter une ventuelle tude paramtrique utlrieurs, nous allons

dissocier les diffrentes zones d'appui (I, II et III) en 3 cas de charges spars.

Slectionner la commande [Cas de charges] puis [Introduction d'un nouveau cas de charges]. Il fautdonner un nom au cas de charges que vous tes en train de dfinir (donner des noms explicites avec desindications, par exemple : sigma1=220 kN/m2) puis [Confirmer]. Il faut ensuite spcifier la nature descharges extrieures, ici il s'agit de charges [Rparties sur les lments-dalle], il faut ensuite slectionnerles lments-dalle correspondants et spcifier la valeur de la charge, avec son signe (les signes des

charges sont dfinis par les axes globaux de la structure, donc une valeur positive correspond une charge

vers le haut). Ensuite il faut confirmer le cas de charges en cliquant sur[Fin du cas de charges courant].


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On opre de la mme faon pour les zones II et III (cas de charges 2 et 3). Pour les valeurs numriques,

utilisez les rsultats de l'exercice 5.

Gnration des fichiers pour le calcul

Aprs avoir dfini ces trois cas de charges, vous pouvez act iver la touche [Fin d'excution duprogramme] clturant la premire partie concernant l'introduction des donnes (input).

Une bote de dialogue propose alors diffrents types d'lments finis et certaines options de calcul.[Confirmer] les valeurs par dfaut.

Calcul de la structure

Il faut ensuite passer au calcul par lments finis de votre structure pour les cas de charges que vous avez

dfinis. Pour cela, i l faut partir du menu principal depuis [Calcul statique] activer le module Maps qui vaeffectuer les calculs.

Slectionner le nom de votre calcul courant et [confirmer]. Le temps de calcul ne devrait pas dpasserune dizaine de secondes.

Sortie graphique des rsultats

Aprs avoir procd au calcul, vous allez utiliser le module Postmaps qui se trouve dans le menu [Calculstatique] pour visualiser les rsultats et faire des sorties graphiques.

Cliquer surPostmaps puis sur[Traitement graphique des rsultats]. Une fois votre calcul slectionn etcharg, le rseau d'lments finis de la structure est affich l'cran.

Par dfaut, le plan de projection [plan proj] est le plan XY et tous les [lments] de la dalle sontslectionns. La variable slectionne est le [dplacement] perpendiculaire au plan de projection (donc laflche verticale). Le type de reprsentation [dessin] est les courbes de niveau (ou isolignes). En cliquantsur[Execution], on a tout de suite un aperu des dformations de la structure. On peut en tout temps serfrer l'aide en ligne en tapant F1.
http://ibeton.epfl.ch/etudiant/outils/maps/calculstatique.asphttp://ibeton.epfl.ch/etudiant/outils/maps/calculstatique.asphttp://ibeton.epfl.ch/etudiant/outils/maps/menumaps.asp


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Combinaisons de charges

Pour dfinir des combinaisons de charges, utiliser la commande [cas charge]. On voit que les coefficientspar dfaut sont 1.3, 1.5 et 0.8, ce qui ne convient pas notre calcul. Dfinissez une premire combinaison

pour l'aptitude au service (vrification des dformations) en mettant simplement tous les coefficients de

charge 1.0 l'aide du bouton [coef.] et modifiez galement le titre de la combinaison. Pour crer unenouvelle combinaison pour la scurit structurale (dimensionnement du radier la flexion), cliquez sur

[nouvelle] et modifiez nouveau les coefficients (coefficient global moyen 1.4) et le titre. On peut ensuite[slectionner] une de ces combinaisons.

Dplacements

Pour la combinaison aptitude au service, activez [Dplacement] et spcifiez w (perpendiculaire au plan deprojection), ensuite vous activez courbes de niveau dans le menu [Dessin]. Pour voir les rsultats, il voussuffit alors de cliquer sur[Excution] en laissant les paramtres d'affichage par dfaut.

Avant d'[imprimer] un dessin, veillez slectionner correctement l'imprimante par dfaut de Windows.Pour revenir au menu principal de Postmaps, cliquez sur[effacer].

Efforts

Pour slectionner la combinaison scurit structurale, vous devez util iser la commande [cas charge]. Lesmoments de flexion dans la dalle peuvent tre reprsents sous forme d'isolignes, comme les flches. La

convention pour les moments de flexion est que les efforts Mx correspondent aux armatures dans la

direction x.


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Coupes, diagrammes et distributions

Pour dessiner des diagrammes ou des distributions, il faut dfinir des lignes de coupes l'aide de la

commande [Noeuds][slection par digitalisation], de la mme faon que pour la dfinition des axes desymtrie dans PEGASE. Le type de [dessin][diagramme] est automatiquement act iv aprs la slect ion.Pour une meilleure clart des sorties graphiques, on peut activer la commande [bord] [toute la dalle].

La taille des diagrammes peut tre modifie par la commande [chelles] [chelle max desdiagrammes]. Dsactivez le mode automatique et donnez la dimension que doit prendre la valeur max surle dessin.

Dans l'exemple ci-dessus, on obtient des diagrammes. Si on slectionne [effort] My, par exemple, onobtiendra des distributions le long des mmes coupes.

Pour obtenir des rsultats lisibles dans la zone de faible paisseur du radier, o les efforts sont beaucoup

plus faibles, il faut d'abord slectionner uniquement la zone de dalle concerne avec [lments] [lmentsdalle], puis procder comme prcdemment.


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