Calculer les extrêmes de charge
Introduction
Il était courant pour les concepteurs d'assemblages de choisir les composantes extrêmes de force et de moment parmi toutes les combinaisons et de les appliquer simultanément pour effectuer la conception de l'assemblage. Cette approche pouvait fonctionner dans des cas simples, mais dès que l'assemblage devient légèrement plus complexe, le concepteur risque de sur-dimensionner ou de sous-dimensionner l'assemblage.
La seule façon d'éviter de tels problèmes est de concevoir les assemblages pour toutes les combinaisons disponibles, ce qui est désormais simple grâce aux outils disponibles dans Checkbot, ou en utilisant l'option d'importation XLS pour importer les effets de charge depuis une feuille de calcul XLS.
Cependant, ces méthodes introduisent un nouvel ensemble de problèmes. Bien que le transfert des charges de l'analyse globale vers le modèle local d'assemblage ait été résolu, le calcul pour des centaines de combinaisons augmente considérablement le temps d'analyse.
Pour accélérer le processus de conception, il est judicieux de réduire le nombre de combinaisons à un sous-ensemble contenant les combinaisons potentiellement critiques. Cependant, la sélection préalable des combinaisons critiques n'est pas une tâche triviale, car il n'existe pas de règle mathématique stricte applicable au processus de sélection. Ainsi, le flux de travail proposé consiste à réduire le nombre initial de combinaisons pour initier le processus de conception, à vérifier et modifier l'assemblage en conséquence, et enfin, une fois toutes les vérifications satisfaites, à exécuter le calcul sur l'ensemble complet des combinaisons.
Critères de sélection
Dans IDEA StatiCa, nous pouvons sélectionner le sous-ensemble de combinaisons à appliquer pour la conception de l'assemblage selon les critères suivants, appliqués à chacun des éléments se raccordant au nœud étudié :
- La combinaison contient une composante extrême de force/moment pour l'une des 6 composantes d'effort intérieur/moment par élément (pour n éléments, on peut obtenir jusqu'à 12∙n combinaisons).
- La combinaison contient l'effort tranchant résultant maximal (jusqu'à n combinaisons)
- La combinaison contient le moment résultant maximal (jusqu'à n combinaisons)
- La combinaison contenant les efforts axiaux intérieurs extrêmes (voir ci-dessous – jusqu'à 2∙n combinaisons)
- La combinaison contenant les efforts tranchants intérieurs extrêmes (voir ci-dessous – jusqu'à n combinaisons)
- La combinaison contenant les efforts résultants intérieurs extrêmes (voir ci-dessous – jusqu'à n combinaisons)
- Les combinaisons contenant les contraintes normales extrêmes aux coins du rectangle englobant la section transversale, dérivées de (jusqu'à 2∙n combinaisons)
En conséquence, le sous-ensemble de combinaisons peut contenir jusqu'à 20∙n combinaisons, où n est le nombre d'éléments convergents.
Certains points à prendre en compte sont :
- Une seule combinaison peut satisfaire plusieurs des critères ci-dessus, ce qui conduit à un nombre de combinaisons sélectionnées inférieur à celui anticipé.
- Concernant les points (4), (5) et (6) ci-dessus : des cas ont été signalés où des combinaisons présentent des efforts axiaux extrêmes en des positions internes (par exemple, traction dans des boulons d'ancrage positionnés en interne). Pour capturer ces cas, les efforts axiaux, tranchants et résultants aux positions internes désignées TL, TR, BL et BR dans l'image ci-dessous sont calculés :
Sélectionner les extrêmes et effectuer l'analyse
Pour sélectionner les extrêmes à analyser, utilisez le bouton droit de la souris sur les effets de charge et sélectionnez l'option Calculer les extrêmes de charge.
Cela désélectionne les effets de charge non pertinents (non extrêmes) de la liste. La raison de chaque effet de charge extrême sélectionné est présentée dans la description sous le tableau.
Importation XLS des extrêmes
Vous pouvez également utiliser la sélection des extrêmes lors de l'importation des valeurs de charge depuis une feuille Excel. Cochez la case Importer uniquement les extrêmes. Le nombre d'effets de charge considérés comme extrêmes vous est immédiatement indiqué.
Les effets de charge extrêmes sont importés, et les autres sont ignorés.
Définition des tolérances
Pour négliger les valeurs non pertinentes (faibles) des extrêmes, vous pouvez définir les limites/tolérances pour chaque composante des efforts intérieurs. La valeur de l'effort (valeur absolue) inférieure à la limite définie ne sera pas prise en compte pour l'évaluation des extrêmes.
Lorsque vous modifiez ces valeurs en les augmentant, un avertissement et les raisons de la sélection de l'effet de charge donné sont présentés.
Vous pouvez enregistrer vos valeurs personnalisées parmi les modèles et les utiliser dans un autre projet en les chargeant ou en définissant le modèle comme modèle par défaut.
La fonctionnalité a été publiée dans le correctif 22.1.3 et mise à jour dans la version 23.0.1.
Sélection des charges extrêmes via Checkbot (lien BIM)
Il existe également une autre possibilité de filtrer les extrêmes de charge si vous utilisez le lien BIM (IDEA StatiCa Checkbot). Ouvrez le Configurateur de charges dans Checkbot et accédez aux Classes de résultats pour les vérifications dans la colonne centrale. Sélectionnez la classe de résultats souhaitée et dans le champ de droite, spécifiez si les charges doivent être filtrées. Lorsque la case Évaluer les effets critiques* est cochée, les extrêmes de force sont filtrés. (Vous devez appeler la Mise à jour des charges après avoir fermé la fenêtre du Configurateur de charges.)
Veuillez noter que l'algorithme de filtrage diffère de la procédure mentionnée ci-dessus : Pour en savoir plus, consultez l'article Évaluer les effets critiques pour les charges importées via des liens BIM.
* La fonction Évaluer les effets critiques a été supprimée et remplacée par la fonction Calculer les extrêmes de charge depuis la version 25.1.2.