NOUVEAUTÉS

Version 2014.a

DATE DE PUBLICATION :

5 juillet 2013

Nouveautés de la version 2014.a

Interaction de la Structure avec les éléments constructifs

CYPECAD dispose aujourd’hui d'un module qui permet une analyse dynamique des bâtiments soumis à des actions sismiques, qui inclut l'effet des éléments de construction non structuraux utilisés dans les murs et les cloisons et qui considère plusieurs modèles de comportement du bâtiment pour différentes situations ou états de ces éléments.

Les murs et les cloisons des bâtiments sont considérés comme des éléments «non-structurels», cependant, lors d'un tremblement de terre ils apportent de la rigidité à la structure, et modifient ainsi la répartition et l'ampleur des contraintes dues à l'action sismique. Par exemple, quand il y a une répartition inégale des rigidités associées aux cloisons entre les étages, les forces horizontales ont une influence plus importante en produisant des efforts tranchants très élevés dans les poteaux avec une raideur plus faible. S'ils ne sont pas correctement conçus, les efforts peuvent causer une rupture fragile, ce qui mettrait en péril la stabilité du bâtiment qui pourrait même présenter le risque de s'effondrer.

C'est le cas de bâtiments avec rez-de-chaussée destiné à un usage commercial, qui en règle générale présentent une irrégularité de rigidité qui les rend plus fragile à ce niveau. La différence de rigidité est due à la hauteur du rez-de-chaussée qui est généralement supérieure à celle des autres étages pour les besoins découlant de leur utilisation, et qu’il s’agit en général d’un étage non cloisonné. Même si ce niveau était cloisonné et donc présenterait une rigidité similaire à celle de l’étage supérieur pendant les premiers instants du séisme, il se produit une rupture des cloisons dans les zones inférieures de la construction, ce qui provoque des changements brusques dans la rigidité des niveaux concernés et donc une irrégularité suivant la hauteur similaire à celle décrite ci-dessus. Par conséquent, la rigidité fournie par différents éléments structuraux peut changer au cours de l'activité sismique notamment du fait des fissures et des ruptures qui apparaissent dans ces éléments.

La prise en compte dans le calcul de la rigidité des éléments non structuraux introduits est effectuée en utilisant la méthode proposée par le Centre international pour les méthodes numériques en ingénierie (CIMNE) de l'Université Polytechnique de Catalogne (UPC). Il est nécessaire de signaler que cette rigidité se développe seulement si l'élément non constructif est placé latéralement entre les poteaux, des écrans ou des murs en béton. Dans le cas contraire, le programme génère la charge linéaire fixée, mais ne prend pas en compte sa participation dans la rigidité du bâtiment.

Il n'existait actuellement aucun outil informatique sur le marché pour la conception structurelle des bâtiments qui intègre la capacité de considérer facilement l'effet de l’action sismique sur les murs et les cloisons, bien qu'il est évident que ces éléments ont un impact direct sur la stabilité, la rigidité et la sécurité du bâtiment lors d’un séisme. C’est aujourd’hui possible grâce à ce module de CYPECAD, qui permettra la prise en compte de cet effet dans les calculs tout en maintenant leur durée dans une limite admissible pour le projeteur, et qui augmentera ainsi la qualité et la sécurité des projets de construction, afin d’éviter de regrettables pertes humaines et matérielles lors d’un tremblement de terre.

Vous disposerez de plus d’informations sur la page Interaction de la structure avec les éléments constructifs.

Amélioration de l'application. BAEL 91 (R-99) (France)

Règles techniques de conception et de calcul des ouvrages et constructions en béton armé suivant la méthode des états limites.

Cette norme était déjà implémentée depuis la version 2009.1.a. Dans la version 2013.b cette norme a été ajoutée dans l'ensemble des règles qui permettent ainsi de l’utiliser l’ Editeur avancé de poteaux dans CYPECAD (ce qui permet, en plus des avantages de l’éditeur avancé pour la consultation et l’optimisation des ferraillages, de générer des récapitulatifs détaillés des états limites ultimes et la génération automatique des tables de montage du ferraillage.).

A partir de la version 2014.a, l'utilisation de la norme BAEL 91 béton français (R-99) inclut les améliorations suivantes :

Utilisation de l’Editeur avancé de poutres dans CYPECAD, ce qui présente les avantages suivants:
- Récapitulatifs détaillés des vérifications E.L.U. et E.L.S. des poutres en béton armé (y compris les vérifications en torsion)
- Récapitulatifs détaillés E.L.U. et E.L.S. des poutres en acier laminé
- Graphiques des sections d’armatures nécessaires et effectives
- Schémas de ferraillage en élévation et en coupe et table d’armature détaillée
- Et en général, permet une édition graphique rapide et pratique des éléments résistants du portique (ferraillage longitudinal et transversal, profilés métalliques, bois massif, poutre-treillis, connecteurs, etc.).

Implémentation des normes

Norme nationale sud-africaine. L'utilisation de l'acier structurel. Partie 2: Les structures en acier formés à froid.

Implémentée dans CYPECAD, dans Structures 3D et Générateur de portiques pour des profils formés à froid simples.

Considération des étages en sous-sol dans l’analyse dynamique au séisme

Dans la boîte de dialogue de configuration des paramètres pour chacune des normes sismiques proposant une analyse dynamique – modales spectrale – (menu Ouvrage > Données générales > Avec action sismique, puis choisir la norme voulue), l’option Degrés de liberté intervenant dans l’analyse permet à l’utilisateur de choisir d’activer ou non la considération des étages en sous-sol dans l’analyse dynamique.

Il y est indiqué aussi la possibilité de choisir la prise en compte de structures 3D intégrées de CYPECAD.

Considération des Structures 3D intégrées dans l’analyse sismique dynamique

Il a été implémenté la possibilité d'activer ou de désactiver la prise en compte des structures 3D intégrées dans l'analyse dynamique du séisme. Cette possibilité est indépendante pour chacune des structures 3D intégrées d’un projet de CYPECAD et peut être fait dans la boîte de dialogue Liste des structures 3D intégrées (menu ouvrage >structures 3D intégré> Liste des structures 3D intégrées> activer ou désactiver le modèle dynamique).

Réservation horizontales dans les poutres

Géométrie des réservations et types de poutres qui les soutiennent

Dans la version 2014.a, l’Editeur avancé de poutres dans CYPECAD et le programme des poutres continues offre la possibilité d'introduire des réservations horizontales rectangulaires ou circulaires dans les poutres en béton armé de hauteur constante ou variable des types suivants :

Poutres en retombées de section rectangulaire
Poutres en retombées à tête collaborant, section en "L" ou "T"

Conditions sur la position et les dimensions des réservations

Ces réservations ne sont pas considérées lors du calcul, il faut donc respecter certaines conditions concernant leur position et leur taille pour que les résultats obtenus puissent être considérés comme valides. Les restrictions imposées par le programme sont les suivantes :

La hauteur de la réservation horizontale doit être inférieure à un tiers de la hauteur de la poutre.
La longueur de la réservation horizontale doit être inférieure à une hauteur de la poutre
La position de la réservation horizontale doit assurer le respect des enrobages sur tous les côtés du trou, et sur les faces supérieure et inférieure de la poutre.
La distance entre les réservations horizontales doit être deux fois supérieure à la hauteur de la poutre.
La distance entre une réservation horizontale et le support d’appui de la poutre doit être supérieure à la moitié de la hauteur de la poutre.
l'introduction de réservations horizontales dans les zones de confinement délimitées par les normes sismiques n’est pas autorisée.

L'interaction entre les armatures des réservations et le reste des armatures introduits par l'utilisateur est entièrement automatique. Quand un utilisateur met en place une réservation, le logiciel gère les coupures de l’armature avec la réservation, réorganise les intervalles entre armatures transversales et inclut la définition de renforts longitudinaux. Si la réservation est effacée, le ferraillage redevient normal ; et, en cas de déplacement de cette réservation, l’armature du portique est modifiée en conséquence. Le logiciel vérifie que les réservations horizontales ne coupent que les armatures de peau, et si des armatures de montage et ou de renforts sont coupées, il affiche un message d'erreur.

Les conditions dans lesquelles la modélisation d’une réservation est considérée comme correcte peuvent changer au cours de la création du portique (par exemple, si vous créez une autre réservation très proche d’elle, les armatures transversales de chaque réservation peuvent se chevaucher, générant une situation indéfinie). Si une réservation ne peut pas être traitée, elle est marqué d'un point rouge et affiche l'état d'erreur lorsque le pointeur de la souris est positionné sur lui. Le message d’erreur sur l’armature précédemment introduit disparaitra dès que l'utilisateur modifiera l'écart pour ne plus avoir d'erreur.

Les options pour la définition des réservations se trouvent dans le menu flottant correspondant que vous pourrez activer à l’aide du bouton qui apparaît dans la barre supérieure des boutons près de l’édition d’armature transversale.

Mise en place d’une réservation et définition de ses armatures

Dans le menu déroulant de réservation, il existe cinq options :

Nouvelle réservation
L’introduction d’une réservation se réalise en 3 étapes:
- Sélection du type de réservation et de ses dimensions
  Après avoir sélectionné le bouton Nouvelle réservation (), il apparait la boite de dialogue nouvelle réservation dans laquelle se définit le type de réservation (rectangulaire ou circulaire) et ses dimensions.
- Confirmation de la position de la réservation sur la travée considérée
  Après avoir entré les dimensions de la réservation, l'utilisateur indique, à l’aide de la souris, la position sur le portique. Dans le même temps, le programme affiche la réservation avec sa forme et ses dimensions spécifiques (cotes), qui dépendent de la position du pointeur de la souris. En réalisant un clic gauche, la réservation peut être mise en place directement sur la position actuelle, ou en forçant précisément les cotes proposées :
- Cote par rapport à l’appui
- Cote par rapport au revêtement supérieur de la poutre
- Définition des armatures de la réservation
  Pour les réservations rectangulaires et circulaires, l’armature se compose de :
  - Armature de renfort supérieur
  - Armature de renfort inférieur
  - Armature transversale qui s’appliquera dans la zone correspondant à la réservation
  - Ancrage qui s’appliquera sur les barres qui se coupent avec l’interaction avec la réservation (affecte uniquement les barres des armatures de peau)
  La donnée longueur de confinement latéral, qui est demandé dans la boîte de dialogue dans laquelle vous définissez l’armature de la réservation, fait référence à la zone adjacente à un côté ou à un autre de la réservation. Dans les deux zones définies par la longueur de confinement latéral, il faut utiliser la même armature transversale qui a été définie dans ces zones avant la création d’une réservation, mais avec le diamètre et l'espacement des armatures latérales définis pour la réservation. Ces zones sont utilisées pour assurer la bonne transmission de l’effort tranchant entre les zones de la poutre sans et avec réservation.
  
  L’utilisateur peut définir deux formes d’armature transversales indépendantes pour la zone inférieure et supérieure de la réservation, le gabarit de réservation doit être compatible avec le gabarit de réservation de base de la travée considérée. Le nombre de barres d'armature de renfort de réservation doit être supérieur ou égal au nombre de barres de la réservation pour garantir qu'il ya une barre dans toutes les positions.
Éditer la réservation
L’édition des armatures de réservation peut aussi se réaliser depuis :
- L’édition de l’armature longitudinale du portique (bouton sur la barre supérieure de l’éditeur de poutres > option Éditer).
  
  Cela fera apparaître une fenêtre qui vous permet d'éditer les efforts du trou.
- L’édition de l’armature transversale du portique
  (bouton sur la barre supérieure de l’éditeur de poutres > option Éditer).
  
  Permets d’éditer l’armature transversale de la réservation, les renforts et l’ancrage
Éditer la réservation et l’assigner
Permet d’égaliser le type et les armatures de différentes réservations. Tout d'abord, l'utilisateur doit sélectionner la réservation qu’il souhaite comme source (vous permettant de modifier les paramètres dont vous avez besoin), puis sélectionner les réservations à égaliser. Ce dernier choix peut être effectué un par un, ou en utilisant une fenêtre de capture. Apparaitront en orange les réservations identiques et en jaune celles qui sont différentes.
Déplacer la réservation
Permets de déplacer la réservation à l’intérieur d’une même travée. Il suffit de sélectionner la réservation et de la déplacer vers sa nouvelle position. Lorsqu'elle est placée dans sa nouvelle position, le programme applique les mêmes considérations que lorsque vous entrez une nouvelle réservation.
Effacer la réservation
Permet d’éliminer la réservation ou les réservations sélectionnées. Il est possible de réaliser une sélection multiple (fenêtres de capture) ou individuelle

Vérification E.L.U. des réservations

La consultation des vérifications des états limites ultimes pour les réservations introduites s'effectue avec les options de contrôle qui existent déjà dans l'éditeur de poutres, boutons (vérification E.L.U au point défavorable) et (vérification E.L.U en un point). Dans le cas de la vérification du point défavorable, s’ajoutent aux vérifications de la travée considérée toutes les vérifications des réservations que possède la travée considérée. S’il s’agit de l’option de consultation des vérifications en un point, il est possible de sélectionner directement la réservation.

Dans la vérification d’une poutre avec réservation, le programme considère que la zone de la réservation doit satisfaire à la fois aux vérifications de la section avec réservation ainsi que la section sans réservation.

Pour faciliter la consultation des vérifications des réservations, lorsque vous utilisez la consultation du point défavorable ( ), la possibilité d'effectuer un filtre des éléments de vérification a été implémenté.

Pour les poutres sans réservation, la fenêtre garde exactement le même aspect qu’elle avait avant.

Détails de réservations armées en plans

Si un portique présente des réservations, les détails du plan de ferraillage de la réservation intégrée se génèrent automatiquement à l’intérieur du plan de ferraillage de chaque portique. L’échelle du détail de la réservation est configurable par l’utilisateur.

Options de configuration des couches d’armatures

Dans la boite de dialogue Entrée de poutres (Ouvrage> Données générales> bouton Par position> Options des poutres> Dimensionnement/Vérification> Armatures de poutres-voir photo) ont été mis en œuvre des options et Lits d’armature et Bars dans lits qui permettent de configurer la distribution des poutres armés dans différentes couches.

Lits d’armature
Permets de créer un tableau qui indique le nombre maximal de lits en fonction de la hauteur de la poutre.
Barres dans lits
Permets de créer un tableau qui indique le nombre maximal de barres en fonction de la largeur de la poutre.