Points forts
- Conception sûre et économique basée sur les normes en vigueur
- Optimisation topologique - conception des positions et directions du ferraillage
- Saisie, conception et vérifications normatives en 15 minutes
- Solution générale – combinaison de diverses formes de discontinuité
- Toute topologie de détail/voile
- Résultats du détail
- Lien vers IDEA StatiCa Beam/BIM
Périmètre
Les poutres, voiles et poteaux en béton comportent des zones présentant une forme de discontinuité (D) - ouverture, extrémité réduite, console, charges suspendues, ancrage, zone au-dessus d'un appui, etc. Bien que les régions D soient présentes dans toute structure en béton, il n'existe à ce jour aucune solution unique pour la conception complète des détails en béton, des voiles et des diaphragmes.
Régions B et D
Régions D dans la transition du système d'appui du poteau vers le voile
Des programmes spécialisés à usage unique ou des feuilles de calcul Excel basées sur la méthode Bielle-et-tirant sont actuellement utilisés pour la conception des régions de discontinuité. À l'inverse, des programmes à orientation scientifique peuvent exceptionnellement être utilisés sans lien avec les normes et réglementations nationales, et sans conception ni optimisation du ferraillage. Cette pratique conduit à des simplifications excessives ou, au contraire, à des tentatives de simulation de la réalité. Aucune de ces méthodes ne peut être utilisée pour une analyse décisionnelle conceptuelle de la structure ou de son détail, car elles nécessitent à l'avance des dimensions précises, des directions de positionnement et une quantité de ferraillage déterminée. L'expérience des auteurs montre que même les professionnels ont des connaissances insuffisantes lorsqu'il s'agit de déterminer les positions et directions du ferraillage dans les cas de détails atypiques de structures en béton.
Notre solution
Le nouvel outil logiciel IDEA StatiCa Detail permet aux ingénieurs de proposer des dimensions en béton appropriées ainsi que la position et la quantité de ferraillage de manière efficace, en fournissant des conceptions sûres et économiques basées sur les normes en vigueur. La vérification de notre technologie de pointe a été réalisée sur des cas indépendants des normes ainsi qu'avec des normes existantes intégrant les lois de comportement des matériaux telles que définies dans ces normes.
IDEA StatiCa introduit une nouvelle façon de concevoir et de vérifier les détails en béton et les voiles. Grâce à cet outil, les ingénieurs peuvent repousser les limites des outils de conception standard pour gagner du temps et optimiser l'utilisation des matériaux. Des vérifications normatives claires avec résultat conforme/non conforme sont disponibles en quelques minutes, ainsi que des rapports de sortie complets.
Processus de conception
| Modèle avec contraintes et charge | Optimisation topologique | Parties comprimées filtrées | Modèle avec ferraillage ajouté | |||
Vérifications normatives
| Géométrie, charges, ferraillage | Vérification ELU | Vérification de l'ancrage | Champs de contraintes de traction | |||
Conception du ferraillage
L'utilisation de la méthode d'optimisation topologique peut être d'une grande aide dans la conception du ferraillage. Elle peut être utilisée pour générer une géométrie en n'utilisant qu'un certain pourcentage du volume de matériau d'origine et en le redistribuant de manière à être « la plus efficace » pour un ensemble de charges donné, selon certains critères. Cela peut aboutir à une structure pouvant servir de guide précis pour identifier les zones de traction et de compression de la structure en béton d'origine. Ce processus n'est pas sans rappeler la méthode Bielle-et-tirant couramment utilisée, mais avec cette méthode, il peut être réalisé automatiquement, avec beaucoup moins de réflexion humaine et d'essais-erreurs.
Voile avec porte et fenêtre
Résultat de l'optimisation topologique
Modèle avec ferraillage ajouté
Résultat de l'analyse non linéaire, rouge – contrainte dans le béton comprimé, bleu – efforts dans les barres de ferraillage
Extrémité réduite avec jarret et ouverture
Résultats de l'optimisation topologique
Vue 3D de l'élément feraillé
Bien que les résultats obtenus par la méthode d'optimisation topologique nécessitent encore un certain niveau de réflexion et d'interprétation de la part de l'ingénieur, elle représente un outil rapide et facile à utiliser qui peut faciliter et accélérer considérablement la tâche de conception du ferraillage. En particulier dans les cas de structures non typiques et/ou de cas de charges multiples, elle peut conduire à des résultats qui ne seraient pas évidents avec des méthodes conventionnelles. Cela peut se traduire par des économies non seulement en temps d'ingénierie, mais aussi dans la quantité d'acier de ferraillage à utiliser.
Technologie de pointe
Indépendant des normes, tout en étant conforme aux normes
- Fissures fictives rotatives sans contrainte
- Modèle de membrure tendue
- Raidissement en traction
- Déformation limite en traction
- Vérification de la ductilité
- Adoucissement en compression
- Modèle d'adhérence & d'ancrage
Vérification et validation
Lien vers IDEA StatiCa Beam/BIM
