Option Traction - Compression

ROBOT Millennium - Option Traction-Compression

Préambule :
Dans le logiciel ROBOT, vous avez l’option « traction-compression » d’éléments de type barre.
Cette option est très pratique pour modéliser des éléments (ou partie de structure) qui ne travaillent sous effort normal unique (traction ou compression).
Cette option est souvent confondue avec l’option « câble » de robot.
La différence notable entre ces deux options, c’est que l’option « câble » nécessite l’introduction d’un effort de précontrainte (ou longueur de câble) contrairement à l’option « traction-compression ».

Quelques explications :
L’option « traction-compression » va générer un calcul non linéaire car le processus que ROBOT va utiliser est un processus « itératif ».
Cela veut dire que le logiciel va calculer la structure en plusieurs étapes.
- Première étape : le logiciel va constituer la matrice de rigidité de la structure est lancer les calculs,
- Deuxième étape : le logiciel va inspecter chaque barre déclarée en traction (ou en compression). Au cours de cet examen, si la barre déclarée en traction est comprimée, le logiciel va éliminer la barre de la matrice de rigidité (pas graphiquement) et relancer le calcul.
Ces deux étapes seront répétées autant de fois que la condition ne sera pas remplie (par exemple barres déclarées en traction travaillant en compression).

Conséquence et issue du calcul :
L’option « traction-compression » introduit un calcul non linéaire ce qui implique que les pondérations automatiques ne pourrons pas être générées (le principe de superposition n’est pas applicable, voir lien suivant : Faire des Pondérations en calcul Non-Linéaire

Il existe deux solutions à la fin des calculs :
1 – Le logiciel affiche tous les résultats. Pour les barres éliminées lors du calcul itératif (dans la matrice de rigidité), le logiciel n’affiche aucun diagramme pour les résultats graphiques et dans les tableaux de résultats la mention « inexistant ».

2 – Le logiciel ne trouve pas de solution. Le logiciel affichera au cours des calculs soit une instabilité (car beaucoup ou toutes les barres déclarées en traction ont été supprimées, la structure devient un mécanisme), soit une non convergence (il n’existe aucune solution réellement envisageable). Dans les deux cas, il faut revoir le modèle.

Introduction d’un élément Traction-compression :
Avant de déclarer une barre en traction (ou compression), il faut avoir modélisé la (ou les) barre concernée.
L'option se trouve dans Structure/Autres Attibuts/Caractéristiques avancées - barre

Options annexes :
- Prise en compte du cisaillement : Robot prendra en compte les efforts tranchant dans le calcul de la déformation globale de la structure (très important pour les structures réticulées et pour les éléments de très petites tailles),
- Barres inactives : cette option permet d’éliminer les barres sélectionnées du calcul (éliminer de la matrice de rigidité) pour pouvoir les réactiver pour effectuer un autre calcul.

Un exemple : Poutre sous tendue
L’exemple typique c’est le cas d’une poutre sous tendue (voir schéma ci-dessous).

Sous charges verticales descendantes appliquées à la poutre de plancher sur deux appuis, les tirants sont tendus (poutre sur 4 appuis).

Sous charges verticales ascendantes appliquées à la poutre de plancher, les tirants sont comprimée donc inefficace (poutre sur 2 appuis).

L’avantage de l’option « traction-compression » permet dans un seul fichier d’avoir plusieurs comportement de structure car en fait la raideur de la structure change avec les sollicitations.

Télécharger cet exemple (zip de 150ko) :
PoutreSousTendue.zip
(attention, pour lancer les calculs, il faut l’ouvrir dans la version 17 et posséder le module calcul « non linéaire » de ROBOT).

D’autres exemples :
Traction :
- croix de Saint André
- tirants, feuillards (sans précontrainte intérieures)
- modélisation comportement de boulons normaux (non HR)

Compression :
- comportement d’un sol (uniquement compressible)
- joint structurel