Stabilité des poteaux préfabriqués élancés en béton armé avec corbeaux

Problème d'ingénierie

Imaginez que vous devez dimensionner un poteau en béton armé (BA). Le maître d'ouvrage du projet indique que le poteau doit être aussi élancé que possible, avec des corbeaux permettant de supporter les poutres adjacentes. La section transversale du poteau est rectangulaire, les dimensions sont... la classe de béton est... Le poteau est soumis à des charges variables provenant de la toiture (charge d'exploitation, neige et vent), au poids propre, ainsi qu'à des charges concentrées et excentriques transmises par les poutres adjacentes via les corbeaux courts.

Comment résoudre la stabilité des poteaux préfabriqués élancés en béton armé avec corbeaux ?

Vous pouvez opter pour des calculs manuels fastidieux. Vous pouvez également utiliser des outils simples sous forme de tableurs Excel. Ou vous pouvez utiliser un outil moderne conçu pour résoudre des tâches similaires en quelques minutes. IDEA StatiCa Member est précisément un tel outil. 

Grâce à des analyses avancées, vous pouvez dimensionner et vérifier des poteaux en béton élancés en quelques minutes. Le flux de travail a été développé de manière à vous permettre de créer facilement le système structurel, de lui appliquer toutes les charges agissant sur les éléments, de dimensionner le ferraillage et de lancer immédiatement les analyses et les vérifications. Parallèlement, les analyses non linéaires avancées (GMNIA) reproduisent le comportement réel des éléments élancés, qui ont tendance à perdre leur stabilité avant d'atteindre la résistance ultime du matériau.

Commençons par le début :

• Créez la géométrie via une affectation générale. Grâce à la numérotation des nœuds, vous définissez très facilement le schéma structurel.

• Comment vous repérer rapidement dans votre modèle ? Les assemblages sont affichés avec un cube autour qui est mis en surbrillance lorsque l'assemblage est sélectionné, que ce soit dans l'arborescence de navigation ou dans la scène 3D. En cliquant sur Assemblages dans le ruban, les étiquettes peuvent également être affichées. Basculez entre les modes d'affichage solide, transparent et filaire.

• Utilisez des éléments liés si nécessaire. Si un élément lié existe, il est recommandé de le modéliser afin de reproduire le comportement réel ou les conditions aux limites de l'élément analysé. Vérifiez que les contraintes sont conformes au modèle global de l'ensemble de la structure.

• Comment être rapide et efficace lors de la création du modèle ? Utilisez le bouton droit de la souris. Ajoutez facilement un effet de charge ou un ferraillage.

• Vous pouvez ajouter une charge linéaire ou ponctuelle sur tous les éléments, analysés et liés. Les valeurs de charge doivent être pondérées.

• Optimisez la disposition du ferraillage en utilisant les cases à cocher pour les activer ou les désactiver. Ou modifiez le ferraillage directement dans la fenêtre des propriétés au lieu de lancer l'éditeur de ferraillage.
• Exécutez tous les types d'analyses non linéaires et consultez les résultats et les vérifications.

Élément isolé ou structure complète ?

Vous appréciez le flux de travail mentionné ci-dessus, mais vous préférez modéliser le modèle global de l'ensemble de la structure dans un logiciel de calcul par éléments finis (SCIA Engineer, RFEM, AxisVM, Robot Structural Analysis, SAP2000, etc.) plutôt que de traiter uniquement l'élément isolé ? 

Aucun problème. IDEA StatiCa Member peut être lié à votre modèle global par éléments finis via Checkbot et vous pouvez y importer le poteau critique avec sa géométrie, son matériau et ses charges. Il suffit ensuite de définir les conditions aux limites et de lancer une analyse GMNIA. Vérifiez si votre logiciel de calcul est lié à IDEA StatiCa !

Qu'en est-il du dimensionnement du corbeau ?

Le corbeau est une région de discontinuité bien connue où la théorie classique des poutres ne peut pas être appliquée. Pour cela, la Méthode du Champ de Contraintes Compatible (CSFM) a été développée et implémentée dans IDEA StatiCa Detail. Si vous souhaitez dimensionner et vérifier le corbeau court, consultez notre tutoriel ou notre webinaire dédié à ce sujet.

Pourquoi IDEA StatiCa Member ?

IDEA StatiCa Member pour le béton a été développé afin de proposer un flux de travail d'ingénierie simple pour des tâches complexes telles que la prise en compte des calculs non linéaires, la stabilité des poteaux élancés, la prise en compte des non-linéarités matérielles et géométriques incluant les imperfections initiales, et la conformité aux normes (jusqu'à présent, l'Eurocode). Utilisez l'analyse complexe intégrée dans un flux de travail simple et un environnement convivial !