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  • Module - CYPECAD - CYPE 3D - Assemblages III. Soudés – Portiques de bâtiment avec des profilés laminés et armés en I

Assemblages soudés de profilés laminés et soudés en I pour portiques de bâtiment

Le module « Assemblages III. Soudés – Portiques de bâtiment avec des profilés laminés et armés en I » permet à CYPECAD, à ses Structures 3D intégrées et à CYPE 3D de réaliser le calcul et le dimensionnement automatique des assemblages soudés de profilés laminés et armés en I des types les plus courants dans les portiques de bâtiment. Les types d’assemblages dimensionnés par la module Assemblages III et les normes pouvant être utilisées sont disponibles dans, respectivement, Typologie des assemblages soudés de bâtiment implémentés et Normes implémentées pour le calcul des assemblages soudés de bâtiment.

Typologie des assemblages soudés de bâtiment implémentés


Assemblage soudé d'une poutre encastrée à l'âme d'un poteau (en extrémité de poteau)
Assemblage soudé d'une poutre encastrée à l'âme d'un poteau et d'une autre à une aile (en extrémité de poteau)
Assemblage soudé d'une poutre encastrée à l'âme d'un poteau et de deux autres aux ailes (en extrémité de poteau)

Assemblage soudé d'une poutre encastrée à l'âme du poteau (poteau passant) (1) 
Assemblage soudé d'une poutre encastrée à l'âme du poteau et d'une autre à une aile (poteau passant) (1) 
Assemblage soudé d'une poutre encastrée à l'âme du poteau et de deux autres aux ailes (poteau passant) (1) 

Assemblage soudé d'une poutre encastrée à l'âme d'un poteau (en transition de poteaux)
Assemblage soudé d'une poutre encastrée à l'âme d'un poteau et d'une autre à une aile (en transition de poteaux)
Assemblage soudé d'une poutre encastrée à l'âme d'un poteau et de deux autres aux ailes (en transition de poteaux)

Assemblage soudé de deux poutres encastrées à l'âme d'un poteau (en extrémité de poteau)
Assemblage soudé de deux poutres encastrées à l'âme d'un poteau et d'une autre à une aile (en extrémité de poteau)
Assemblage soudé de deux poutres encastrées à l'âme d'un poteau et de deux autres aux ailes (en extrémité de poteau)

Assemblage soudé de deux poutres encastrées à l'âme du poteau (poteau passant) (1) 
Assemblage soudé de deux poutres encastrées à l'âme du poteau et d'une autre à une aile (poteau passant) (1) 
Assemblage soudé de deux poutres encastrées à l'âme du poteau et de deux autres aux ailes (poteau passant)(1) 

Assemblage soudé de deux poutres encastrées à l'âme d'un poteau (en transition de poteaux)
Assemblage soudé de deux poutres encastrées à l'âme d'un poteau et d'une autre à une aile (en transition de poteaux)
Assemblage soudé de deux poutres encastrées à l'âme d'un poteau et de deux autres aux ailes (en transition de poteaux)

Assemblage soudé d'une poutre encastrée à l'aile d'un poteau (en extrémité de poteau)
Assemblage soudé d'une poutre encastrée à l'aile d'un poteau (en extrémité de poteau), avec une poutre orthogonale articulée
Assemblage soudé d'une poutre encastrée à l'aile d'un poteau (en extrémité de poteau), avec deux poutres orthogonales articulées

Assemblage soudé d'une poutre encastrée à l'aile du poteau (poteau passant) (1) 
Assemblage soudé d'une poutre encastrée à l'aile du poteau (poteau passant) et avec une poutre orthogonale articulée (1) 
Assemblage soudé d'une poutre encastrée à l'aile du poteau (poteau passant) et avec deux poutres orthogonales articulées (1) 

Assemblage soudé d'une poutre encastrée à l'aile d'un poteau (en transition de poteaux)
Assemblage soudé d'une poutre encastrée à l'aile d'un poteau (en transition de poteaux), avec une poutre orthogonale articulée
Assemblage soudé d'une poutre encastrée à l'aile d'un poteau (en transition de poteaux), avec deux poutres orthogonales articulées

Assemblage soudé de deux poutres encastrées aux ailes d'un poteau (en extrémité de poteau)
Assemblage soudé de deux poutres encastrées aux ailes d'un poteau (en extrémité de poteau), avec une poutre orthogonale articulée
Assemblage soudé de deux poutres encastrées aux ailes d'un poteau (en extrémité de poteau), avec deux poutres orthogonales articulées

Assemblage soudé de deux poutres encastrées aux ailes du poteau (poteau passant) (1) 
Assemblage soudé de deux poutres encastrées aux ailes du poteau (poteau passant) et avec une poutre orthogonale articulée (1) 
Assemblage soudé de deux poutres encastrées aux ailes du poteau (poteau passant) et avec deux poutres orthogonales articulées (1) 

Assemblage soudé de deux poutres encastrées aux ailes du poteau (en transition de poteaux)
Assemblage soudé de deux poutres encastrées aux ailes du poteau (en transition de poteaux), avec une poutre orthogonale articulée
Assemblage soudé de deux poutres encastrées aux ailes du poteau (en transition de poteaux), avec deux poutres orthogonales articulées

Assemblage soudé d'un poteau inférieur encastré à une poutre continue (en extrémité de portique)
Assemblage soudé d'un poteau inférieur articulé à une poutre continue (en extrémité de portique)
Assemblage soudé d'un poteau supérieur encastré à une poutre continue (en extrémité de portique)

Assemblage soudé d'un poteau supérieur articulé à une poutre continue (en extrémité de portique)
Assemblage soudé d'un poteau inférieur encastré à une poutre continue (en intérieur de portique)
Assemblage soudé d'un poteau inférieur articulé à une poutre continue (en intérieur de portique)

Assemblage soudé d'un poteau supérieur encastré à une poutre continue (en intérieur de portique)
Assemblage soudé d'un poteau supérieur articulé à une poutre continue (en intérieur de portique)
Assemblage soudé d'un poteau inférieur et d'un poteau supérieur encastrés à une poutre continue (en extrémité de portique)

Assemblage soudé d'un poteau inférieur et d'un poteau supérieur articulés à une poutre continue (en extrémité de portique)
Assemblage soudé d'un poteau inférieur et d'un poteau supérieur encastrés à une poutre continue (en intérieur de portique)
Assemblage soudé d'un poteau inférieur et d'un poteau supérieur articulés à une poutre continue (en intérieur de portique)

Assemblage soudé de deux poutres égales encastrées entre elles (l'une horizontale et l'autre avec une inclinaison descendante ou ascendante)
Assemblage soudé d'une poutre articulée à une autre
Assemblage soudé de deux poutres articulées à une autre

Raccord soudé de pièces de même profil en prolongement droit via une platine divsionnaire
Détail de tirant
Plaque d’ancrage soudée sur des semelles superficielles, semelles sur pieux et dalles

(1) Les assemblages avec poteau passant peuvent uniquement être introduits dans CYPE 3D ou dans les Structures 3D intégrées de CYPECAD. Dans CYPECAD, les poteaux qui arrivent à l'assemblage sont de transition ou d'extrémité.

Options de calcul

Les options de calcul pour les assemblages soudés et boulonnés peuvent être configurées dans la boîte de dialogue Options, à laquelle accéder des deux manières suivantes :

  • Dans CYPECAD et ses Structures 3D intégrées :
    • Onglet Entrée de poutres > menu Ouvrage > Options de calcul des assemblages
    • Onglet Résultats > menu Assemblages > Options de calcul des assemblages
  • Dans CYPE 3D :
    • Menu Assemblages > Options

Cette boîte de dialogue possède trois onglets :

  • Visserie non précontrainte
    Contient des options de calcul pour la visserie non précontrainte (normes des séries de boulons, classes d'acier des vis et diamètre disponibles). Ces options affectent seulement le calcul des assemblages boulonnés.
  • Visserie précontrainte
    Contient les options de calcul pour la visserie précontrainte (normes des séries des boulons, classe d'acier des boulons, diamètres disponibles et classe de surface de frottement).Contrairement à ce qui se passe avec la visserie non précontrainte, les normes de boulons sont exclusives (recommandation de la norme). Il faut indiquer le type de surface de frottement pour réaliser la vérification au glissement. Assemblages. Cliquez pour agrandir l'imageDans cette boîte de dialogue, le logiciel définit également les caractéristiques du type de surface sélectionné, selon l'article de la norme choisie. Les options sélectionnées ici affectent uniquement le calcul des assemblages boulonnés
  • Raidisseurs
    Contient deux groupes d'options qui permettent de configurer la disposition des raidisseurs :
    • Raidisseurs à l'extrémité des jarrets
      Deux options sont disponibles pour forcer le logiciel à toujours disposer des raidisseurs : une pour les assemblages poteau-poutre et une pour les assemblages en faîtage. Elles affectent le calcul des assemblages soudés du module Assemblages I et le calcul des assemblages boulonnés du module Assemblages II.
    • Raidisseurs pour poutres encastrées dans l'âme du poteau
      Permet d'activer la recoupe des raidisseurs pour les poutres encastrées dans l'âme des poteaux. Seuls les assemblages soudés du module Assemblages III et les assemblages boulonnées du module Assemblages IV sont affectés (les autres modules ne considèrent pas les assemblages des poutres encastrées à l'âme des poteaux).

      Cette option n'implique pas de changement dans la vérification structurale mais prend en compte les aspects liés à l'esthétique et la quantité d'opérations de coupe dans la phase de fabrication. Lors de l'activation de la recoupe, celle-ci se fait en suivant les réquisitions suivantes :
      • Le plus petit côté de la recoupe doit être supérieur à 10mm
      • L'angle formé par le côté incliné de la recoupe avec la perpendiculaire à l'âme du poteau doit être supérieur à 15 degrés.

Dimensionnement des assemblages soudés de bâtiment

Assemblages III dans CYPECAD, Structures 3D intégrées et CYPE 3D

De même que les modules Assemblages I, Assemblages II, et Assemblages IV, dans CYPECAD, le module Assemblages III. Soudés – Portiques de bâtiment avec des profilés laminés et armés en I dimensionne les assemblages au niveau de l'étage (avec transition de poteau) et en extrémité de poteau. Dans CYPE 3D et dans les structures 3D intégrées de CYPECAD, (étant donné que le concept d'étage n'existe pas), les assemblages peuvent se trouver à un niveau intermédiaire d'un tronçon de poteau (poteau passant) et dans le nœud d'assemblage entre deux tronçons différents de poteaux (une platine de transition est placée entre les deux tronçons de poteaux).

Assemblages de poutres encastrées ou articulées aux poteaux

  • Hauteurs inégales
    Les pièces articulées ou encastrées aux poteaux peuvent avoir des hauteurs différentes.
  • Poutres inclinées
    • Poutres inclinées dans les assemblages avec des pièces encastrées aux ailes et à l'âme du poteau
      Dans ce cas, les poutres peuvent avoir une inclinaison par rapport au plan horizontal si les cotes des ailes supérieures ou inférieures des poutres coïncident au point de coupe avec l'assemblage.
    • Poutres inclinées dans les assemblages avec des pièces encastrées aux ailes et articulées à l'âme du poteau
      Dans ce cas, les poutres encastrées aux poteaux peuvent avoir une inclinaison par rapport au plan horizontal si l'assemblage a lieu en extrémité de poteau. Au niveau de l'étage et dans les tronçons intermédiaires de poteau, ces poutres doivent être horizontales. Pour dimensionner ces assemblages avec des poutres inclinées dans n'importe quel tronçon de poteau, la licence doit comprendre le module Assemblages I.

Encastrements de poutres aux poteaux

Le module Assemblages III permet de dimensionner des assemblages avec des poutres encastrées à l'âme et aux ailes du poteau.

  • Poutres encastrées aux ailes des poteaux
    • Raidisseurs
      Des raidisseurs sont toujours disposés en correspondance avec toutes les ailes.

      Lorsque la différence de cotes ente les ailes des poutres qui s'encastrent aux ailes d'un poteau est faible, il n'est pas possible de souder correctement un raidisseur pour chaque aile. Dans ces cas, le module Assemblages III peut dimensionner l'assemblage avec deux solutions constructives :
      • Un unique raidisseur horizontal entre les deux ailes. Il est mis en place lorsque la distance libre entre les ailes des poutres est inférieure ou égale à l'épaisseur du raidisseur.
      • Un raidisseur incliné entre les deux ailes. Il est mis en place lorsque la distance libre entre les ailes des poutres est supérieure à l'épaisseur du raidisseur et inférieure à la distance permettant de placer deux raidisseurs (un pour chaque aile).

        Il faut prendre en compte que, dans ces cas, le logiciel ne permet pas d'avoir une poutre encastrée appuyant sur un raidisseur incliné.
  • Âmes coplanaires
    Les âmes des poutres encastrées à l'aile du poteau doivent être coplanaires avec l'âme du poteau.
  • Jarrets
    Le module Assemblages III n'utilise pas de jarrets dans le dimensionnement des assemblages, étant donné qu'ils ne sont pas courants dans les portiques de bâtiments. Pour placer des jarrets dans les pièces encastrées aux ailes des poteaux, la licence doit comprendre les modules Assemblages I (soudés) ou Assemblages II (boulonnés), afin que CYPE 3D ou les structures 3D intégrées de CYPECAD les utilisent lors du dimensionnement.
  • Poutres encastrées à l'âme des poteaux
    Les poutres encastrées à l'âme des poteaux appuient sur des platines frontales qui sont unies à l'âme du poteau au moyen des éléments suivants soudés entre eux :
    • Platine perpendiculaire à l'âme du poteau donnant un continuité à l'âme de la poutre entre la platine frontale et l'âme du poteau.
    • Raidisseurs en correspondance avec les ailes de la poutre encastrée à l'âme du poteau ou avec les raidisseurs placés par les poutres encastrées aux ailes du poteau.

Articulations de poutres aux poteaux

Pour que le module Assemblages III dimensionne un nœud avec des pièces articulées à un poteau, il doit y avoir au moins une pièce encastrée, excepté dans le cas de l'assemblage soudé d'un poteau avec une poutre articulée à l'âme du poteau en extrémité de poteau.

Encastrements entre poutres d'âmes coplanaires

Le module Assemblages III permet de dimensionner l'assemblage entre deux pièces d'âmes coplanaires encastrées entre elles, sous les conditions suivantes :

  • Deux pièces en prolongement droit (raccordement des pièces), de direction quelconque et de même hauteur.
  • Une des pièces est horizontale et l'autre possède une inclinaison ascendante ou descendante. Les hauteurs des poutres peuvent être différentes et leurs ailes ne doivent pas forcément coïncider, du moment que les ailes de la poutre de plus petite hauteur sont comprises dans les ailes de celle de plus grande hauteur.
  • Aucun jarret n'est placé.

Extrémités indéformables des barres

Lorsque les assemblages soudés ou boulonnés sont calculés, ou lorsque la structure est calculée avec les  assemblages, le logiciel analyse dans chaque nœud de l'ouvrage la disposition spatiale des barres et les conditions d'articulation de manière à dimensionner les nœuds des barres d'acier et à générer les extrémités rigides dans lesquelles les portions de barres sont considérées indéformables pour être contenues dans le nœud.

Consultation des assemblages soudés

Une fois le calcul effectué, les assemblages qui ont été dimensionnés par le logiciel peuvent être consultés.

Dans CYPECAD et CYPE 3D, des cercles de différentes couleurs apparaissent autour des nœuds pour indiquer si tous les assemblages du nœud ont été dimensionnés, si seulement une partie des assemblages du nœud ont été dimensionnés ou si aucun assemblage du nœud n'a été dimensionné.

En passant le curseur sur un nœud dans lequel des assemblages ont été dimensionnés, une boîte d'information présentant les types d'assemblages dimensionnés associés à ce nœud. En cliquant sur le nœud, une fenêtre s'affiche avec plusieurs onglets contenant les informations suivantes :

  • Les détails constructifs des assemblages résolus.
  • Le récapitulatif des vérifications et des métrés des assemblages résolus.
  • Les vues 3D réelles des assemblages. Il est possible de visualiser une vue 3D réelle de chaque assemblage dimensionné par le logiciel en perspective conique ou isométrique. Les éléments qui forment l'assemblage (poteaux, poutres, raidisseurs, soudures) sont représentés avec des couleurs différentes. De plus, l'utilisateur peut tourner et zoomer librement la vue 3D. Ces caractéristiques facilitent grandement la compréhension du montage de l' assemblages.

En passant le curseur sur un nœud dans lequel il y a des assemblages non dimensionnés, mais qui appartiennent à l'un des types d'assemblages reconnu par le logiciel, une boîte s'affiche informant des causes qui ont empêché le dimensionnement de l'assemblage. La vue 3D de ces nœuds apparaît avec les éléments qui ont pu être résolus.

Même si votre licence ne contient pas les modules d’assemblages, le logiciel permet à l’utilisateur d’activer le calcul de assemblages puis de visualiser les représentations 3D des assemblages qui pourraient être résolus avec les modules non acquis. En revanche, dans ce cas, ni les détails ni les récapitulatifs des vérifications et des métrés de ces assemblages ne sont affichés. Lorsque le curseur est placé sur l’un de ces nœuds, un message apparaît indiquant quels sont les modules non acquis qui permettent de dimensionner l’assemblage.

Plaques d’ancrage dimensionnées avec le module Assemblages III

Le module Assemblages III. Soudés – Portiques de bâtiment avec des profilés laminés et armés en I dimensionne des plaques d'ancrage sur semelles superficielles, sur semelles sur pieux et sur dalles.

Dans les connexions des structures 3D intégrées, le module Assemblages I dimensionne également les plaques d'ancrage si celles-ci se trouvent sur des semelles superficielles, sur des semelles sur pieux, sur des dalles ou sur des poteaux ou poutres en béton (pour ces deux derniers, seulement si aucune autre poutre ou barre métallique des structures 3D intégrées n'arrivent à ce nœud). Les caractéristiques des plaques d'ancrage dimensionnées sont :

  • Type de plaques : Le logiciel dimensionne les plaques d'ancrage des profils laminés et soudés en I.
  • Soudures : Inclut le calcul et le dimensionnement des soudures entre plaque, raidisseurs, poteau et boulons.
  • Égalisation automatique : Égalisation automatique des plaques d'un même ouvrage (en prenant en compte le profilé, les efforts et les liaisons extérieures). De cette façon, et sans intervention de l'utilisateur, le nombre de types différents de plaques est réduit et des résultats plus uniformes sont obtenus.
  • Vue 3D avec éléments et soudures différenciés : Il est possible de visualiser à l'écran une vue 3D ayant des couleurs différentes pour la plaque, le poteau, les raidisseurs, les boulons, les soudures réalisées en atelier et les soudures réalisées sur le lieu de montage, de la même façon que sont représentés les assemblages  entre profils en I. Cela constitue une aide pour la compréhension du montage de l'appui.
  • Détails de la plaque d'ancrage : Est généré le plan de la plaque d'ancrage dans lequel sont représentés tous les détails des soudures dimensionnées et un détail des raidisseurs. Ce plan peut être inclus dans les plans de montage.
  • Récapitulatifs des vérifications et des métrés : Des récapitulatifs des vérifications et des métrés des plaques d'ancrages résolues sont générés, intégrés au reste des assemblages calculés.

Plus d’informations sur le dimensionnement des plaques d’ancrage sont disponibles sur Plaques d’ancrage de CYPE 3D.

Récapitulatifs des assemblages

CYPECAD et CYPE 3D génèrent un récapitulatif des assemblages avec les données suivantes :

  • Spécifications des assemblages soudés
    • Norme
    • Matériaux
    • Dispositions constructives
    • Vérifications
  • Références et symboles
  • Vérifications des plaques d'ancrage
  • Relations des assemblages listés
  • Mémoire de calcul
    • Détail constructif de chaque type d'assemblage
    • Description des composants de chaque type d'assemblage
    • Résultats des vérifications de chaque type d'assemblage
    • Métrés des soudures, des plaques et de la visserie pour chaque type d'assemblage
  • Métré d'ensemble des soudures, des plaques et de la visserie de tous les assemblages dimensionnés

Plans des assemblages soudés

Les détails constructifs des assemblages calculés et dimensionnés par le logiciel peuvent faire partie des plans de la structure. Les plans des assemblages incluent les éléments suivants :

  • Détail constructif de l'assemblage
  • Tableau des spécifications des assemblages boulonnés en structure métallique
    • Norme
    • Matériaux
    • Dispositions constructives
    • Vérifications
  • Tableau des références et des symboles
  • Tableau des métrés d'ensembles des soudures et des plaques de tous les assemblages dimensionnés

Normes implémentées pour le calcul des assemblages soudés de bâtiment

Les normes implémentées pour le calcul des assemblages soudés de bâtiment dans CYPECAD, dans CYPE 3D et dans les Structures intégrées de CYPECAD sont les suivantes :

  • ABNT NBR 8800 (Brésil)
  • ABNT NBR 8800:2008 (Brésil)
  • ANSI/AISC 360-05 (LRFD) (USA - International)
  • ANSI/AISC 360-10 (LRFD) (USA - International)
  • CTE DB SE-A (Espagne)
  • EAE (Espagne)
  • Eurocode 3 EN 1993-1-8:2005 (Document général)
  • Eurocode 3 NF EN 1993-1-8/NA:2007-07 (avec Document d’Application Nationale pour la France)
  • Eurocode 3 NP EN 1993-1-8:2005/NA:2010 (avec Document d’Application Nationale pour le Portugal)
  • Eurocode 3 UNI EN 1993-1-8:2005 (Document général adapté à l’Italie)
  • IS 800:2007 (Inde)
  • NTC:14-01-2008 (Italie)

Sont également implémentées les corrections réalisées par le CEN (European Committee For Standardization) dans l’Eurocode 3 (EN 1993-1-8:2005/AC:2009).

Les normes activées pour chaque logiciel et avec lesquelles il est possible de travailler dépendent du pays depuis lequel la licence est acquise. Plus d'informations à ce sujet et sur la possibilité d’acquérir des normes non incluses initialement sur Normes implémentées dans les logiciels CYPE, section « Normes implémentées dans les logiciels CYPE ».

Autres prestations

Afin d’avoir accès aux autres fonctionnalités offertes par le logiciel, il existe plusieurs modules dont les informations sont disponibles sur la page Modules de CYPECAD et Modules de CYPE 3D.

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