AxisVM Tutoriel - IngWare GmbH

AxisVM - Tutorial
Utilisation générale et examples
ingware.ch
Mit dem Besten rechnen

CONTENU
Introduction......................................................6
AxisVM.........................................................................6
Tutoriel..........................................................................6
Utilisation générale de AxisVM.........................7
Saisir un nouveau Modèle / Gestion des fichiers.........7
L'écran d'AxisVM..........................................................8
Zone de travail...............................................8
Fenêtre d'état.................................................8
Fenêtre coordonnées.....................................9
Fonctions Générales......................................9
Menus..........................................................10
Registres......................................................11
Barre d'icône verticale..................................12
Fonctions d'Affichage...................................12
Boutons Rapides..........................................13
Messages d'aide contextuels.......................14
Dispositions................................................................14
Préférences..................................................14
Unités...........................................................15
Options d'affichage.......................................16
Options.........................................................16
Utilisation générale.....................................................16
Cliquer / Montrer..........................................16
Curseur-Icônes.............................................16
Géométrie et Eléments................................17
Définir et Modifier.........................................17
Barre d'icônes Sélection...............................17
Changer le Registre.....................................17
Parties..........................................................18
Identification d'étages...................................18
Tableaux.......................................................19
Supprimer des objets...................................19
Raccourci clavier..........................................19
Tutoriel Partie 1 – Cadre Plan........................20
Données du problème................................................20
Géométrie...................................................................21
Éléments (parties d'ouvrage).....................................22
Charges......................................................................25
Définition des Cas de charges et Groupes de
charges........................................................25
Définition des Charges.................................26
Définition manuelle de combinaisons de cas
de charges...................................................28
Analyse.......................................................................29
Mise en Valeur des Résultats.....................................30
Cas de charge, Combinaisons et Valeurs
critiques........................................................30
Composantes de résultat.............................31
Forme d'affichage.........................................32
Surhaussement............................................32
Étiquetage automatique...............................32
Étiquetage Manuel.......................................33
Récapitulation des résultats pour éléments
linéaires........................................................33
Présentation dans plusieurs fenêtres à la fois
.....................................................................33
Impression..................................................................34
Choisir fragment d'image.............................34
Paramètres d'impression..............................34
Établir Dessins et Rapports........................................35
Dessins........................................................35
Concepteur de rapport.................................35
Tutoriel Partie 2 – Structure de barres spatiale
.......................................................................36
Données du problème................................................36
Géométrie...................................................................37
Copier le cadre.............................................37
Renforts et Contreventements.....................38
Lisses en bois..............................................39
Modifier appui nodal.....................................42
Adaptation des Pivots..................................43
Parties........................................................................44
Définition et Utilisation de Parties.................44
Propriétés et Attitudes de Parties.................45
Charges......................................................................45
Définition des Cas de charges et Groupes de
charges........................................................45
Définition des Charges.................................45
Analyse.......................................................................48
Dimensionnement Métal.............................................49
Paramètres de dimensionnement................49
Résultats......................................................49
Dimensionnement Bois..............................................51
Paramètres d'étude......................................51
Résultats......................................................51
Tutoriel Partie 3 – Statique pour surfaces.......53
AXISVM-TUTORIEL
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Donnée du problème..................................................53
Géométrie et éléments...............................................54
Préparation du modèle.................................54
Définition de la géométrie............................55
Définition de domaines.................................56
Appui du radier.............................................57
Rotules de bord pour domaines...................57
Dessiner directement des objets................................58
Mur...............................................................58
Poteau..........................................................59
Entrée d'une surprofondeur pour fondation..59
Dalle.............................................................60
Sommier.......................................................60
Contrôle visuel.............................................61
Entrée étage.................................................61
Parties logiques et reconnaissance d'étage...............63
Parties logiques............................................63
Reconnaissance d’étage..............................63
Charges......................................................................64
Système de charges....................................64
Charges statiques........................................64
Charges mobiles..........................................65
Génération de maillage..............................................67
Création du maillage....................................67
Indication pour la génération de maillage.....67
Calcul.........................................................................68
Résultats....................................................................68
Efforts intérieurs surfaciques........................68
Contraintes surfaciques...............................68
Segments de sections et plans de section...69
Dimensionnement béton armé – surfaces..................71
Représentation des valeurs d'armature........71
Réglages de l'échelle de couleurs................71
Dimensionnement béton armé – Sommiers...............72
Résultats......................................................73
Dimensionnement béton armé – Poteaux..................74
Armature du poteau.....................................74
Contrôle de pilier..........................................74
Diagramme d'interaction de sections non
modélisées...................................................74
Principes de la modélisation...........................76
Chemin d'enregistrement.............................76
Conception de modèles et simplifications....76
Génération de maillage................................76
Informations supplémentaires et indications...79
Manuel de support et forum d'utilisateur....................79
Cours..........................................................................79
PowerUser-Training....................................................79
Maintenance software................................................79
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AXISVM-TUTORIEL

INTRODUCTION
AXISVM
AxisVM 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.
Fonctionnalité
AxisVM 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)
TUTORIEL
Ce 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
AXISVM-TUTORIEL
INTRODUCTION 6 Copyright by IngWare GmbH

TUTORIEL PARTIE 1 – CADRE PLAN
DONNÉES DU PROBLÈME
L'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
AXISVM-TUTORIEL
TUTORIEL PARTIE 1 – CADRE PLAN 20 Copyright by IngWare GmbH

ÉTABLIR DESSINS ET RAPPORTS
Avec 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.
DESSINS
La 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 RAPPORT
Avec 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 sousrépertoires
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.
AXISVM-TUTORIEL
Copyright by IngWare GmbH 35 TUTORIEL PARTIE 1 – CADRE PLAN

TUTORIEL PARTIE 2 – STRUCTURE DE BARRES SPATIALE
DONNÉES DU PROBLÈME
Dans 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
AXISVM-TUTORIEL
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 T 1 = 35°C et T 2 = 25°C avec T référence =
20°C. Cela va chauffer la section avec une température moyenne
de ∆T = (T 1 + T 2)/2 – T référence = +10°C et provoquer une variation de
température du haut vers le dessous de δT = T 1 – T 2 = 10°C.
Cette charge superpose les deux effets décrits cidessus
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
−T 1 ,2
= cs
T
∆T Valeur du refroidissement égal
T Referenz Température réference
T 1,2 Températures T 1,2 = T 1 = T 2
ε cs Coefficient de retrait
Coefficient d'expansion thermique (matériel)
α T
ANALYSE
Dans 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 Valeur
des 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)
AXISVM-TUTORIEL
TUTORIEL PARTIE 2 – STRUCTURE DE BARRES SPATIALE 48 Copyright by IngWare GmbH

TUTORIEL PARTIE 3 – STATIQUE POUR SURFACES
DONNÉE DU PROBLÈME
Dans 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
AXISVM-TUTORIEL
Copyright by IngWare GmbH 53 TUTORIEL PARTIE 3 – STATIQUE POUR SURFACES

"centré").
CONTRÔLE VISUEL
Avec 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 ÉTAGE
A 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 directement
des 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 préréglage)
en haut et en bas du mur
introduite.
L'entrée de fenêtres s'effectue avec le type
d'objet "Trou". Pour les trous, aucune
propriété supplémentaire ne doit être
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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