Résolution d'assemblages complexes en béton et en acier dans une salle de sport croate
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Global 3D model of the structure}}}\]
À propos du projet
Le projet portait sur la conception structurelle d'une nouvelle salle de sport à ossature bi-matériaux : béton armé pour les éléments verticaux et d'entresol, et acier pour la structure de toiture. Le bâtiment couvre une emprise totale de 61,49 mètres sur 37,38 mètres, la salle centrale étant définie par une toiture en acier sur treillis d'une portée de 36,48 mètres. La toiture elle-même combine une disposition à un versant et à deux versants, tandis que la partie en béton armé comprend des dalles de galerie, des couloirs de cage d'escalier et des gradins inclinés pour les spectateurs. La conception structurelle a été confiée à Reverto Projekt, dirigé par Robert Tudor et assisté d'Antonija Rončević, Alen Leljak assurant la fonction de concepteur principal.
Défis d'ingénierie
Le principal défi résidait dans l'interaction entre les systèmes structurels en béton armé et en acier. Les fermes de toiture en acier étaient fixées aux poteaux en béton armé et aux poutres de pignon afin de créer un effet de diaphragme monolithique. Ces assemblages devaient non seulement transmettre des efforts de moment et de cisaillement élevés, mais aussi contribuer à la stabilité horizontale globale de la salle par la réalisation d'un diaphragme de toiture rigide.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Steel-to-concrete structural detail}}}\]
Cela a nécessité un détaillage des assemblages capable de résister à une gamme de charges : poids propre, équipements permanents, charges d'exploitation, neige, vent, effets thermiques et activité sismique. L'analyse devait prendre en compte non seulement les contraintes et les déformations, mais aussi la rigidité en rotation des assemblages. Une rigidité insuffisante aurait pu compromettre l'intégrité du modèle global, entraînant des risques de performance significatifs.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Stiffness diagram My-ϕy}}}\]
La complexité était encore accrue par la géométrie de la disposition — la première travée de toiture présentant un versant unique à 9° et les travées restantes étant configurées en toits à deux versants à 6°. Ces variations de pente modifiaient les chemins de charge et influençaient la manière dont les efforts étaient introduits dans les assemblages. De plus, les dalles en béton armé d'entresol, y compris les gradins étagés et inclinés pour les spectateurs, introduisaient une asymétrie dans le schéma de chargement vertical, renforçant l'importance d'une modélisation et d'une analyse précises.
Solutions et résultats
Pour gérer cette complexité, l'équipe d'ingénierie s'est appuyée sur un flux de travail hautement intégré centré sur l'application Connection d'IDEA StatiCa. Les modèles d'assemblages ont été développés et vérifiés dans IDEA StatiCa, avec des données importées directement depuis l'analyse globale de SCIA Engineer. Cette intégration transparente a éliminé la modélisation redondante et contribué à rationaliser le cycle de conception.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{3D model of the structure in SCIA Engineer}}}\]
Allplan a été utilisé pour développer le détaillage du ferraillage et les plans de coffrage, tandis que Tekla Structures a pris en charge la documentation d'atelier. Le plugin Tekla–IDEA StatiCa a permis une vérification détaillée des conceptions d'assemblages directement depuis le modèle 3D, garantissant la précision et réduisant les reprises. Des assemblages spécifiques, notamment l'ancrage de la ferme de toiture aux pignons en béton, l'assemblage des poutres secondaires de toiture et le détaillage des diagonales de treillis, ont été modélisés et optimisés dans IDEA StatiCa, bénéficiant de sa visualisation claire et de ses vérifications de conformité.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Anchoring of the roof truss structure to the gable RC frames}}}\]
Les analyses de rigidité, visualisées à travers des diagrammes moment-rotation (My-ϕy), ont confirmé la rigidité des assemblages et les performances structurelles. Plusieurs types d'assemblages, notamment l'ancrage des fermes de toiture aux portiques pignons en béton armé, les fixations secondaires acier-béton armé, les assemblages de diagonales de treillis et les assemblages de platines de base, ont été calculés en pleine conformité avec l'Eurocode.
À propos de Reverto projekt d.o.o.
Reverto projekt d.o.o. est un bureau d'études fondé en 2008, dont le siège est à Ivanić-Grad, détenu et dirigé par un
ingénieur civil expérimenté (principalement ingénieur structure), Robert Tudor, mag.ing.aedif. La société se concentre principalement sur des projets de conception structurelle dans le domaine de la construction de bâtiments, bien qu'elle résolve occasionnellement d'autres défis dans le secteur de la construction. Au fil des années, la société a réalisé une large gamme de projets, allant de solutions structurelles simples à complexes, et a assuré la supervision professionnelle de chantiers.