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Comment introduire un comportement orthotrope des plaques dans SCIA Engineer

Dans la pratique, vous pouvez rencontrer le cas où la dalle (ou le voile) à dimensionner possède des caractéristiques (rigidités) différentes longitudinalement et transversalement et donc, avoir un comportement différent pour ces deux directions. Un tel comportement peut découler de la géométrie (e.g. dalles nervurées) ou d’hypothèses physiques pour une situation particulière, par exemple, lors du calcul des déformations dans une plaque fissurée ou lorsque certains éléments verticaux sont exclus du système de rigidité horizontal (e.g. murs en maçonnerie).  
Lorsque vous devez ajuster le modèle élément fini pour refléter ce comportement dans SCIA Engineer, les propriétés orthotropes peuvent être utilisées. Elles peuvent être définies de deux façons. 

Orthotropie dans les propriétés des éléments 2D

Comment introduire un comportement orthotrope des plaques dans SCIA Engineer

 

Modificateur de propriétés

Comment introduire un comportement orthotrope des plaques dans SCIA Engineer

La différence vient des données que vous insérez. Pour le modèle orthotrope, la rigidité est définie directement, alors que pour les modificateurs de propriétés, un coefficient multiplicateur de la rigidité isotrope est ajouté. 
Les modificateurs de propriétés sont un peu plus flexibles car ils ne dépendent pas directement des propriétés de l’élément modifié. Si vous souhaitez insérer une plaque unidirectionnelle, vous pouvez le faire pour une dalle de 20 cm et une autre de 30 cm en utilisant les mêmes valeurs. Les propriétés orthotropes requièrent la définition séparée des propriétés pour chaque dalle (celle de 20 cm et celle de 30 cm).
D’un autre côté, l’orthotropie a aussi ses avantages. Elle peut être paramétrée, le logiciel contient une série de générateurs qui vous aide à l’insérer. 
Cependant, il est important d’expliquer et de comprendre chaque paramètre d’orthotropie (voir les recommandations de lecture à la fin de l’article). La rigidité est définie par les paramètres commençants par "D" ou "d". Les modificateurs de propriétés demandent les paramètres suivants pour une surface : 
 

Comment introduire un comportement orthotrope des plaques dans SCIA Engineer

Les paramètres commençant par "D" représente la rigidité d’une plaque.  Les paramètres commençant par "d" sont les rigidités membranaires.
La direction découle des axes locaux de l’élément.

D12: Rigidités combinée de D11 et D22 (contraction transversale)

D33: Rigidité torsionnelle

D44: Rigidité flexionnelle par cisaillement dans la direction "x" 
D55:  Rigidité flexionnelle par cisaillement dans la direction "y"

d11: Rigidité membranaire normale dans la direction "x" (étiré)
d22: Rigidité membranaire normale dans la direction "y"
d12: Rigidité combinée de "d11" et "d22" (contraction transversale)
d33: Rigidité membranaire en cisaillement
 

orthotropic behaviour for plates in SCIA Engineer

Dans un cas simple, une plaque isotrope, la rigidité peut s’exprimer avec les formules suivantes :

Rigidité de plaque Rigidité de membrane
orthotropic behaviour for plates in SCIA Engineer orthotropic behaviour for plates in SCIA Engineer

 

Vous trouverez plus d’informations sur ce sujet dans l’aide SCIA Engineer :

Numéro de référence: 
ESA1118
Logiciel: 
Catégorie: 
Modeller
Type: 
Utilisateur libre
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