Modélisation d'un solivage de plancher

Article technique

Effectuer l'analyse structurale d'un solivage de plancher est généralement une opération aisée grâce au calcul assisté par ordinateur. Il existe différentes possibilités de modélisation et de vérification d'une telle structure. Cela inclut, par exemple, la méthode la plus courante de l’analyse d’éléments isolés ou la modélisation de la structure entière.

Chaque option présente certains avantages qui doivent être évalués par l'ingénieur structure.

Calcul sous forme de structure 3D

La modélisation 3D offre une certaine flexibilité. La charge agissante peut être définie directement sur les éléments chargés (solives) et la distribution des charges s'effectue automatiquement. Le poids propre des poutres est considéré automatiquement en fonction de leurs dimensions.

Avec cette méthode, l'utilisateur a ainsi la possibilité d'afficher graphiquement et de vérifier les charges ainsi que la structure. L'ingénieur structure dispose d'une vue d'ensemble approfondie des efforts dans la structure en appliquant la charge précise à la structure et en effectuant la modélisation exacte. Il est possible d'obtenir un meilleur rapport de vérification et donc de réaliser des économies sur l'ensemble de la structure, mais aussi sur les composants secondaires.

Cette méthode de calcul offre un autre atout majeur : le traitement des modifications de l'architecture. Elles peuvent être appliquées directement dans le modèle, ce qui représente un important gain de temps.

Figure 01 - Structure avec chargement

Différents types de modélisation

Les programmes proposent souvent différentes possibilité de modélisation des structures. Il est par exemple possible de modéliser la structure de plancher dans un plan selon les axes du système. Cela évite d'introduire dans la structure des efforts internes supplémentaires liés à des excentrements. Afin de considérer que les éléments ne sont pas connectés de façon rigide, il est nécessaire de définir des articulations de barres aux points de liaison.

Dans cet exemple, des libérations en rotation (φy, φz) sont placées aux intersections entre les poutres secondaires (solives) et la poutre principale afin d'empêcher que des moments soient transmis. Un effet de continuité des poutres secondaires doit normalement se produire à cette intersection. Une articulation avec des degrés de liberté spécifiques y a donc été définie afin que les moments My puissent être transférés, mais qu'un aucun effort de torsion ne soit transmis à la poutre principale. Ces articulations spécifiques sont appelées des articulations ciseaux dans RFEM et RSTAB.

Figure 02 - Affichage des résultats

Les résultats affichés indiquent que seuls des moment M existent dans la structure modélisée. En outre, cette structure peut être calculée uniquement selon l'EC 3.

Il est possible que la structure nécessite une modélisation avec des excentrements. Nos programmes permettent d'effectuer cette opération en toute simplicité. Dans RFEM et RSTAB, il est possible d'ajuster automatiquement l'excentrement en fonction des dimensions de la section. Grâce à cette fonction automatique, la valeur de l'excentrement s'ajuste lors des modifications de la section.

Figure 03 - Structure présentant un décalage

Pour ce type de modélisation, il est nécessaire de vérifier la position des articulations et les degrés de liberté des conditions d'appui afin de ne pas générer involontairement des efforts supplémentaires dans la structure.

Figure 04 - Effort de compression dans la structure en raison d'articulations incorrectes

Résumé

Modéliser la structure en 3D facilite le travail de l'ingénieur structure. Cette méthode inclut notamment la distribution automatique des charges et simplifie l'affichage des changements dans la structure. Il faut cependant être prudent lors de la modélisation afin d'éviter des effets indésirables.

Mots-Clés

3D, modélisation, solivage de plancher

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RFEM Logiciel principal
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Programme de base

Logiciel de calcul de structures aux éléments finis (MEF) pour les structures 2D et 3D composées de plaques, voiles, coques, barres (poutres), solides et éléments d'assemblage

Prix de la première licence
3 540,00 USD
RSTAB Logiciel principal
RSTAB 8.xx

Programme de base

Logiciel de calcul de structures filaires composées de charpentes, poutres et treillis. Il permet d'effectuer le calcul linéaire et non-linéaire et de déterminer les efforts internes, déformations et réactions d'appui

Prix de la première licence
2 550,00 USD