Bâtiment résidentiel, République tchèque
Le bâtiment est conçu pour être un hôtel avec un parking souterrain et une partie commerciale au rez-de-chaussée. Les parties porteuses de la structure sont entièrement en béton. Il comprend 12 étages hors sol et 3 niveaux souterrains. D'un point de vue structurel, il s'agit d'un système porteur à voiles dans les deux directions. Dans la partie souterraine ainsi que dans la partie commerciale, le système est davantage un système à ossature composé principalement de poteaux qui supportent localement la dalle de plafond. La partie souterraine de la structure est conçue pour être étanche en tant que « bac blanc ». L'ensemble de la structure repose sur de longs pieux forés en combinaison avec une dalle de fondation relativement épaisse, conçue pour reprendre les efforts internes générés par l'interaction avec le sol après le tassement des pieux. Étant donné que le bâtiment est entouré de constructions existantes, un blindage de la fouille a également été prévu, avec les conséquences sur le dimensionnement mentionnées ultérieurement.
Bien que le bâtiment paraisse relativement simple de l'extérieur, de nombreuses problématiques ont dû être résolues. La partie particulièrement difficile de notre conception était (plus que dans d'autres projets) le transfert de toutes les charges des étages hors sol vers les niveaux souterrains, en raison des grandes différences entre le plan des étages hors sol et celui des niveaux souterrains. Cela engendre de nombreuses zones problématiques dans la structure. Une autre partie très importante de la structure est constituée de poutres voiles, conçues sur 2 niveaux, là où le système structurel à voiles porteurs se transforme en système à ossature.
Toutes les informations décrites ci-dessus ont conduit à des « régions D » qui constituent les parties les plus critiques de la structure en béton. Nous avons donc utilisé IDEA StatiCa principalement pour deux raisons. D'une part, pour nous assurer que les régions D sont correctement dimensionnées, et d'autre part, pour optimiser la quantité de ferraillage dans les poutres voiles, qui représentent un volume considérable dans cette structure.
Par exemple, nous avons utilisé IDEA StatiCa pour le contact entre le voile périphérique souterrain, la dalle de fondation et le pieu. Le problème principal était que les pieux ne pouvaient pas, dans de nombreux cas, être placés de manière centrique sous les voiles, car ils devaient être positionnés à une distance suffisante du blindage de la fouille. Le grand avantage de la conception avec IDEA StatiCa était de pouvoir vérifier la tête du pieu de manière approfondie et précise, et d'en déduire l'épaisseur nécessaire de la dalle de fondation. Sans cela, nous aurions probablement utilisé une nervure beaucoup plus haute sur tout le périmètre de la dalle pour être empiriquement certains que l'effort vertical se répartirait sur toute la surface du pieu.
Un autre exemple concernait une zone où le poteau se termine dans la dalle de fondation dans l'espace entre deux pieux. Cette situation est courante lorsque la capacité portante d'un seul pieu est insuffisante, et qu'il faut recourir à un « groupe » de pieux, par exemple deux pieux espacés d'une distance égale au diamètre du pieu. Cela conduit à nouveau à une région D, où les efforts du poteau sont transmis aux pieux par des bielles comprimées avec développement d'efforts de traction.
Deux autres exemples concernaient les poutres voiles mentionnées ci-dessus ainsi que certains poteaux/piliers élancés chargés de manière très excentrique dans leur dimension principale. Le dimensionnement des poutres voiles dans IDEA StatiCa permet un très bon équilibre de la quantité de ferraillage requise (et de vérifier, entre autres, nos approches de dimensionnement). Dans le cas des poteaux chargés de manière excentrique, cela nous a beaucoup aidés à ne pas être trop conservateurs et à ne pas considérer l'effort vertical à une distance excentrique de l'axe du poteau uniquement comme un moment fléchissant, mais plutôt en termes de développement de compression et de traction dans la structure.
L'auteur du projet est l'atelier SPACE8 s.r.o.
Le bâtiment est modélisé dans Allplan 3D selon la norme « BIM », ferraillage inclus. Pour le dimensionnement structurel général, nous avons utilisé SCIA Engineer ainsi que d'autres logiciels « complémentaires ». Dans ce projet, le logiciel complémentaire clé était IDEA StatiCa, en raison des nombreuses « régions D » en béton présentes.
