Alexandre Mihalache
Le logiciel Autodesk Robot Structural Analysis offre la possibilité d’utiliser la méthode des éléments finis (MEF) afin de déterminer les forces internes au sein d’éléments surfaciques ou volumiques. L’utilisation de forces ponctuelles est très singulière car elle produit une forte discontinuité au droit de celles-ci. En toute logique, il n’existe pas de force ponctuelle car généralement, elle s’applique sur une certaine surface si petite soit-elle. Néanmoins, les calculateurs l’utilisent pour des raisons de simplicité.
Ci-dessous, je vous montre sur un exemple le phénomène et comment s’approcher au plus près de la réalité.
Avec le logiciel Autodesk Robot Structural Analysis, après avoir modélisé une plaque rectangulaire sur deux appuis linéaires (de type rotule) sur les deux petits côtés, je viens appliquer une charge ponctuelle hors des nœuds du maillage éléments finis.
Cliquez sur l’icône « Chargement » puis sur « Force dans le point », ainsi vous pouvez placer une charge ponctuelle hors des points du maillage comme le montre l’image ci-dessous :
Après le calcul de la Résistance Des Matériaux, nous constatons un pic d’effort sous la charge ponctuelle.
Néanmoins pour s’approcher de la réalité, il faut affiner le maillage au point d’application de la charge. En ce sens, vous pouvez utiliser un maillage de type « goutte d’eau ». Rendez-vous, dans les options de maillage, choisissez :
- « Option avancés »,
- Méthode de maillage « Delaunay »,
- Paramètre de la méthode Delaunay : « Delaunay + Kang »,
- « Emetteur utilisateur ».
Ensuite, nous allons placer un émetteur au point d’application de la charge.
Avant de préciser les cordonnées de l’émetteur graphiquement sous la charge, entrez la valeur de H0 (il s’agit de la première largeur de l’onde de l’émetteur, voir aide ).
Après avoir relancé les calculs, vous découvrez le maillage de « type goutte » d’eau sous la charge.
Résultat des efforts internes :
Cas d’appuis ponctuels.
Un appui ponctuel, par exemple un poteau (ou voile) sous une dalle en béton armé, au même titre que la charge ponctuelle va occasionner une discontinuité d’efforts. Il est alors possible, dans le logiciel Autodesk Robot Structural Analysis, lors de la création de l’appui de prendre en compte la surface d’influence de celui-ci.
- Cliquez sur la création d’un nouvel appui,
- Bouton « Avancé… »,
- Sélectionnez « Poteau / Circulaire »,
- Spécifiez les dimensions.
Ferraillage théorique.
Dans le cas de calcul de ferraillages théoriques, pour prendre en compte les effets de discontinuité et de surface d’influence d’appuis, il faudra activer l’option « Réduction des forces au-dessus des poteaux et voiles » puis cliquer sur le bouton « Calculer ».