[U4.42.04] Macro-commande DEFI_CABLE_BP
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1. Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U4 42 04 R vision 10850 1 Syntaxe cabl pr cabl precont DEFI CABLE BP MODELE modele modele CHAM MATER chmat cham mater CARA ELEM caelem cara elem GROUP MA BETON grmabe gr maille DEFI CABLE F GROUP MA grmaca gr maille MAILLE l maca l maille NOEUD ANCRAGE l noa l noeud GROUP NO ANCRAGE 1 gnoa 1 gr noeud 0 TENSION CT table table TYPE ANCRAGE l_ tya 1_tx TENSION_INIT fO R RECUL ANCRAGE delta R TYPE RELAX SANS DEFAUT BPEL ETCC DIRECT YETCC REPRISE CONE F RAYON rayon R LONGUEUR long R PRESENT l pre 1 tx 0 TITRE L tEr 1 tx Si TYPE RE AX BPEL RJ tj R Si TYPE RELAX ETCC DIRECT ou ETCC REPRISE NBH RELAX nbh R Manuel d utilisation Fascicule u4 42 El ments de structure Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fal html Code Aster Ho Titre Macro commande DEFI_CABLE_BP Date 12 04 2013 Page 3 10 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U4 42 04 R vision 10850 2 Op randes 2 1 Op rande MODELE MODELE2. Concept d l men mod le produit par l op rateur AFFE MODELE U4 41 01 permettant de d finir les types ts finis affect s aux mailles du maillage 2 2 Op rande CHAM MATER CHAM MATER chmat Concept aux maill produit par l op rateur AFFE MATERIAU U4 43 02 permettant d affecter des mat riaux es du maillage 2 3 Op rande CARA ELEM EM caelem CARA EL Concept produit par l op rateur AFFE CARA ELEM U4 42 01 permettant d affecter des caract ristiques m caniques et g om triques aux l ments de la structure tudi e 2 4 Op rande GROUP MA BETON GROUP MA BETON grmabe Nom du ou des groupes de mailles du maillage repr sentant la structure b ton On d finit ainsi pr cis ment le lieu g om trique de projection des c bles tape pr liminaire la d termination des relat ions cin matiques entre les degr s de libert des n uds des c bles et les degr s de libert des n uds de la structure b ton Remarques 1 Il est possible de fournir ici une liste de groupe de mailles notamment pour le cas o toutes les mailles b ton environnant le c ble n aient pas le m me comportement Toutefois il est indispensable que toutes les mailles b tons concern es aient les m mes caract ristiques BP EL BETON 2 L es mailles mod lisant le b ton ne peuvent tre que des mailles 3D ou
3. des mailles 2D dans le cas d une mod lisation de plaque DKT Q4GG 2 5 Mot cl DEFI_CABLE DEFI CABLE Mot cl facteur permettant la d finition d un c ble par d signation des entit s topologiques du maillage plusieurs qui le repr sentent Les occurrences multiples sont autoris es afin de pouvoir d finir c bles GROUP MA grmaca Nom du groupe de mailles du maillage repr sentant le c ble MAILLE 1 maca Liste des mailles du maillage repr sentant le c ble Fonctionnalit incompatible avec le mot cl CONE utiliser GROUP MA NOEUD ANCRAGE I noa Liste des n uds d finissant les ancrages du c ble i e les extr mit s Cette liste doit comporter 2 arguments ni plus ni moins GROUP NO ANCRAGE 1 gnoa Liste de groupes de n uds d finissant les ancrages Le cardinal de cette liste doit tre inf rieur ou gal 2 Dans chaque groupe de n ud on ne retiendra comme ancrage que le premier n ud du groupe Manuel d utilisation Fascicule u4 42 El ments de structure Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copylett fdl html Code Aster s Titre Macro commande DEFI_CABLE_BP Date 12 04 2013 Page 4 10 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U4 42 04 R vision 10850 Q TENSION CT table Table contenant la tension dans le c ble pour toutes les abscisses curvilignes table 2 colonnes C
4. nergie de d formation du c ble due au recul l ancrage 4 2 Evolution de la tension au del de la longueur o s appliquent les pertes de tension par recul l ancrage a 0 75 1 F SF 9 1F s F F s F s 0 8 0 66 po exp 0 r 22 1075F s 1000 avec les m mes notations que celles introduites au paragraphe pr c dent 5 Exemple Manuel d utilisation Fascicule u4 42 El ments de structure Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copylett fdl html Code Aster Fe Titre Macro commande DEFI_CABLE_BP Date 12 04 2013 Page 10 10 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U4 42 04 R vision 10850 Voir le test SSNV164 pour une mise en application et les documents U2 03 06 et U4 42 05 pour savoir plus pr cis ment comment mettre en tension les c bles de pr contrainte Voir le test SSNV229 pour un exemple de prise en compte de la relaxation de l acier selon l ETCC Manuel d utilisation Fascicule u4 42 El ments de structure Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fal html
5. Code Aster Version default Titre Macro commande DEFI CABLE BP Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Date 12 04 2013 Page 1 10 Cl U4 42 04 R vision 10850 Macro commande DEFI CABLE BP R sum L objectif de cette commande est de calculer les profils initiaux de tension le long des c bles de pr contrainte d une structure b ton Les donn es du calcul sont la tension appliqu e aux extr mit s et d autres param tres caract ristiques des ancrages et des mat riaux Les relations utilis es sont celles prescrites par le BPEL 91 ou par l ETCC Le concept cabl precont produit peu soit par l op rateur AFFE CHAR MI t ensuite tre utilis ECA U4 44 01 op rande RI ELA CINE BP pour d finir les chargements m caniques li s la pr sence du c ble relations cin matiques et ou tension dans les c bles Ces chargements seront pris en compte par l op rateur STAT NON LINE U4 51 03 soit par l op rateur CALC PRECONT U4 42 05 pour une mise en tension progressive des c bles et la possibilit de faire du phasage Produit une Structure de Donn es de ty pe cabl precont Manuel d utilisation Fascicule u4 42 El ments de structure Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copylett fdl html Code Aster Version default Titre Macro commande DEFI CABLE BP Date 12 04 2013 Page 2 10
6. P NO ANCRAGE ci dessus Les seuls arguments valides sont OUI ou NON ils permettent de d finir le c ne T sur les deux ancrages PRESENT OUI OUl sur le premier ancrage PRESENT OUI NON ou sur le deuxi me ancrage PRESENT NON OUI A noter que si plusieurs c bles sont d finis dans T DEFI CABLE alors le premier argument de PRESENT s applique tous les premiers n uds qui d finissent les ancrages Idem pour le deuxi me argument Manuel d utilisation Fascicule u4 42 El ments de structure Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fdl html Code Aster default Titre Macro commande DEFI_CABLE_BP Date 12 04 2013 Page 7 10 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U4 42 04 R vision 10850 2 13 Op rande TITRE TITRE l titr Liste d arguments de type texte d finissant un titre attach au concept cabl_precont Compl ment th orique estimation des pertes de tension dans un c ble de pr contrainte suivant les prescriptions du BPEL Dans le cas o l utilisateur a d fini les caract ristiques mat riaux BPEL BETON et BPEL ACIER l volution de la tension en Newton le long d un c ble de pr contrainte est calcul e en utilisant les relations prescrites par le BPEL Ces relations sont les su
7. ette table est utilis e pour calculer les pertes par relaxation de l acier dans le cas o l utilisateur a opt pour l option TYPE RELAX ETCC REPRISE Cette table est obtenue via un POST RELEVE T sur les n uds du c ble tudi apr s un premier calcul statique 2 6 Op rande TYPE ANCRAGE TYPE ANCRAGE 1l tya Liste d arguments de type texte caract risant les ancrages du c ble ACTIF ou PASSIF seuls arguments licites Cette liste doit comporter 2 arguments ni plus ni moins et doit tre ordonn e en regard de la liste des n uds d finissant les ancrages op rande NOEUD ANCRAGE ci dessus noter que si plusieurs c bles sont d finis dans DEFI CABLE alors le premier argument de TYPE ANCRAGE s applique tous les premiers n uds qui d finissent les ancrages Idem pour le deuxi me argument Remarques 1 L op rateur reconstitue le chemin connexe menant du premier au second ancrage du c ble en parcourant les mailles qui le repr sentent La non existence d un chemin connexe entre les deux ancrages provoque un arr t du programme en erreur fatale 2 Les ancrages actifs sont ceux o l on applique une tension initiale 2 7 Op rande TENSION _INIT TENSION INIT f0 Valeur de la force initiale appliqu e aux ancrages actifs des c bles Cette valeur doit tre positive 2 8 Op rande RECUL ANCRAGE RECUL ANCRAGE delta Valeur d
8. eur DEFI CABLE TENSION CT table La tension ainsi prise en compte peut tenir compte des pertes lastiques si les c bles ont t mis en pr contrainte en 2 familles Il est n cessaire de renseigner le mot cl NBH RELAX cf 2 11 2 10 Op rande R J RJ rj Param tre renseigner uniquement si TYPE_RELAX BPEL Valeur de la fonction adimensionnelle r j caract risant l volution de la relaxation de l acier dans le temps et uniquement de l acier ce coefficient ne s applique pas aux pertes par fluage ou retrait du b ton renseign sous BPEL BETON dans DEFI MATERIAU par exemple le BPEL 91 recommande a _ J NAAS A DT avec j en jours _aire de la section de b ton p rim tre de la section de b ton rayon moyen Cette valeur doit tre positive ou nulle j correspond la date en jours pour laquelle on veut estimer l tat de contrainte dans la structure Pour le cas o dans le calcul de structures les barres seraient mod lis es avec un comportement de type fluage il ne faut pas renseigner ce mot cl dans DEFI CABLE BP 2 11 Op rande NBH RELAX NBH RELAX nh Param tre renseigner uniquement si TYPE RELAX ETCC DIREC o ETCC REPRISE Temps consid r pour la prise en compte des aa par relaxa
9. ivantes 3 1 Evolution de la tension au voisinage de l ancrage 5 F s F s F s xp X Fot 2 XF r jx x uIXF s flu 0 ret 0 000 J 100 E o d signe l abscisse curviligne le long du c ble Les param tres introduits dans cette expression sont Fa tension initiale N X ju taux forfaitaire de perte de tension par fluage du b ton par rapport la tension initiale ds taux forfaitaire de perte de tension par retrait du b ton par rapport la tension initiale Piw relaxation de l acier 1000 heures exprim e en Sa aire de la section droite du c ble d finie dans AFFE CARA ELEM O contrainte limite lastique de l acier Ho coefficient adimensionnel de relaxation de l acier pr contraint Tableau 3 1 1 r j estune fonction adimensionnelle caract risant l volution de la relaxation dans le temps r j 1 avec j en jours et r ace aeeoa baon rayon moyen j 9Xr Le p rim tre de la section de b ton 7 La fonction r j d pendant de la g om trie de la structure la valeur utilis e est d finie dans l op rateur DEFI CABLE BP F s est l volution de la tension au voisinage de l ancrage apr s prise en compte de la perte par recul d ancrage et des pertes par contact entre J c ble et le b ton F s est d finie par la relation F s XF s F d Jf F s d signe l volution de la tension le long du c ble apr s pri
10. mit s des c bles sur le b ton Dans la r alit ce ph nom ne est vit gr ce la mise en place d un c ne de diffusion de contrainte mat riau plus dur que le b ton qui r partit la force de pr contrainte sur une grande surface du b ton En pratique le c ne tant pratiquement droit on d finit un volume cylindrique rayon 1 longueur Situation r elle Mod lisation EF Figure 1 utilisation d un c ne de diffusion situation r elle et mod lisation A noter que plusieurs c nes et donc plusieurs blocs rigides sont d finis si le mot cl PRESENT contient deux OUI un bloc par extr mit du c ble et ou si plusieurs c bles sont d finis sous DEFI CABLE Remarque En pratique le cylindre est d fini par la commande DEFI GROUP option TUNNEL La m thodologie d extraction des n uds contenu dans le c ne est d crite dans le document U4 22 01 commande DEFI GROUP RAYON rayon Rayon du c ne LONGUEUR longueur Longueur du c ne au sens abscisse curviligne sur le c ble On d finit le c ne comme une succession de cylindre en s arr tant lorsque la longueur totale des cylindres est gale au param tre longueur PRESENT 1 pre Cette liste doit comporter 2 arguments ni plus ni moins et doit tre ordonn e en regard de la liste des n uds d finissant les ancrages op rande NOEUD ANCRAGE GROU
11. mmande DEFI CABLE _ BP Date 12 04 2013 Page 9 10 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U4 42 04 R vision 10850 e Pioo Relaxation de l acier 1000 heures exprim e en rares Contrainte rupture dans l acier nh Le nombre d heures apr s la mise en pr contrainte laquelle les pertes sont calcul es Tableau 4 1 1 F s est l volution de la tension au voisinage de l ancrage apr s prise en compte de la perte par recul d ancrage et des pertes par contact entre le c ble et le b ton F s est d finie par la relation F s XF s F 4 F s d signe l volution de la tension le long du c ble apr s prise en compte des pertes par contact entre le c ble et le b ton F s F exp ihar ks a d signe la d viation angulaire cumul e et les param tres introduits dans l expression de son F s sont u le coefficient de frottement du c ble sur le b ton e k m le coefficient de perte en ligne Remarques e Les coefficients U k Oow p le mot cl BPEL ACIER e nh est renseigner dans l op rateur DEFI CABLE BP g Sont renseigner dans l op rateur DEFI MATERIAU sous La longueur d intervenant dans l expression de F s est la longueur sur laquelle s applique la perte de tension par recul l ancrage Cette longueur est estim e l aide de la relation d 5 E S 4 f F s F s ds o E est le module d Young de l acier et A la valeur du recul l ancrage Ainsi E S A repr sente l
12. se en compte des pertes par contact entre le c ble et le b ton F s F expl f qa ps a d signe la d viation angulaire cumul e et les param tres introduits dans l expression de son F s t Manuel d utilisation Fascicule u4 42 El ments de structure Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copylett fdl html Code Aster s Titre Macro commande DEFI_CABLE_BP Date 12 04 2013 Page 8 10 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U4 42 04 R vision 10850 e f coefficient de frottement du c ble sur le b ton en partie courbe en rad p coefficient de frottement par unit de longueur Remarques e Les coefficients f Aoo W Sont renseigner dans l op rateur DEFI MATERIAU sous le mot cl BPEL ACIER Xmu et X Sont renseigner dans l op rateur DEFI MATERIAU sous le mot cl BPEL BETON La longueur d intervenant dans l expression de F s est la longueur sur laquelle s applique la perte de tension par recul l ancrage Cette longueur est estim e l aide de la relation ES A f F s F s ds o E est le module d Young de l acier et A la valeur du recul l ancrage Ainsi E S A repr sente l nergie de d formation du c ble due au recul l ancrage 3 2 Evolution de la tension au del de la longueur o s appliquent les pertes de tension par recul l ancrage F s S X 6 2 IXE s F s F s x
13. tion de l acier dans l ETCC utilis si TYPE_RELAX ETCC_DIRECT ou ETCC_REPRISE exprim en nombre d heures La formule appliqu e est la suivante s nh 0 75 1 F s F g 2 9 1 F s F p 5 F s F s 0 66 P o9 EXP e 7000 10 F s O Qoo est la valeur du coefficient de relaxation de l acier 1000 heures en renseign e sous ETCC ACIER Tre est la contrainte maximale de l acier rupture renseign sous ETCC ACIER F est gale la tension calcul e selon l ETCC en prenant en compte les pertes par frottement et par recul d ancrage si TYPE_RELAX ETCC_DIRECT ou la tension fournie par l utilisateur sous DEFI CABLE TENSION CT si TYPE RELAX ETCC REPRISE Manuel d utilisation Fascicule u4 42 El ments de structure Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copylett fdl html Code Aster ru Titre Macro commande DEFI_CABLE_BP Date 12 04 2013 Page 6 10 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U4 42 04 R vision 10850 2 12 Mot cl CONE CONI F an Ce mot cl facteur permet de d finir un volume g om trique autour des ancrages et d affecter en sortie de AFFE CHAR MECA mot cl RELA CINE BP tous les n uds b ton et c ble contenus dans ce volume une relation cin matique de type LIAISON SOLIDE corps rigide La d finition de ce volume permet d att nuer les contraintes qu engendrent les tensions aux extr
14. u recul aux ancrages actifs des c bles Cette valeur doit tre positive 2 9 Choix du type de calcul pour la prise en compte de la relaxation des aciers Mot cl facteur permettant de d finir si on prend en compte ou non les pertes de tension par relaxation de l acier et si oui quelle est la m thode de calcul utilis e Ce mot cl facteur tant facultatif par d faut les pertes de tension par relaxation de l acier ne sont pas prises en compte 2 9 1 TYPE RELAX SANS Il s agit de la valeur par d faut Dans ce cas on ne prend pas en compte ce type de perte 2 9 2 TYPE RELAX BPEL Dans ce cas la formule du BPEL est appliqu e et le mot cl R J doit tre renseign cf 2 10 pour le d tail 2 9 3 TYPE RELAX ETCC DIRECT Dans ce cas la formule de l ETCC est appliqu e mais l effort utilis ne prend en compte que les pertes par frottement et par recul d ancrage cf 4 Manuel d utilisation Fascicule u4 42 El ments de structure Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fdl html Code Aster default Titre Macro commande DEFI_CABLE_BP Date 12 04 2013 Page 5 10 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U4 42 04 R vision 10850 Il est n cessaire de renseigner le mot cl NBH RELAX cf 2 11 2 9 4 TYPE RELAX ETCC REPRISE Dans ce cas la formule de l ETCC est appliqu e L effort utilis est celui fourni par l utilisateur sous le mot cl fact
15. yXE ot X aX Fot rX o P000 avec les m mes notations que celles introduites au paragraphe pr c dent 4 Compl ment th orique estimation des pertes de tension dans un c ble de pr contrainte suivant les prescriptions de l ETCC Dans le cas o l utilisateur a d fini les caract ristiques mat riaux ETCC BETON et ETCC ACIER l volution de la tension en Newton le long d un c ble de pr contrainte est calcul e en utilisant les relations prescrites par l ETCC Toutefois les pertes dues la d formation lastique du b ton et aux d formations dues au retrait et au fluage du b ton ne sont prises en compte dans le calcul Il convient si on veut les prendre en compte de tendre les c bles en 2 familles pour r cup rer les pertes dues la d formation lastique du b ton d imposer au b ton les d formations de retrait et de fluage apr s la mise en tension des c bles Les relations implant es sont les suivantes 4 1 Evolution de la tension au voisinage de l ancrage 0 75 1 F s VF e nh 1000 F s IF p F s F s 0 8x0 66 p o exp OE 10 F s o d signe l abscisse curviligne le long du c ble Les param tres introduits dans cette expression sont Manuel d utilisation Fascicule u4 42 El ments de structure Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fdl html Code Aster E Titre Macro co
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