Introduction
StruBIM Box Culverts est un logiciel conçu pour le dimensionnement et la vérification des ponts-cadres en béton armé utilisés pour les passages inférieurs de routes et pour les ouvrages de drainage. Ils peuvent être droits, biais ou de tracé polygonal libre en vue en plan et en élévation, ou encore mono ou multicellulaires.
Le logiciel permet de calculer le pont-cadre par voussoirs préfabriqués, en définissant les joints, ou de l'exécuter in situ. La section permet les caissons multicellulaires.
Plusieurs assistants sont disponibles pour aider à la saisie des données dans les cas les plus courants : ponts-cadres droits, biais et généraux.
Le modèle de calcul utilisé est un modèle par éléments finis triangulaires de type plaque épaisse tridimensionnelle, pour laquelle la déformation à l’effort tranchant est considérée. Les éléments finis sont constitués de six nœuds, aux sommets et aux points médians des côtés, avec six degrés de liberté chacun.
Il permet également d'introduire des convois de charge dans toute position, des charges en bande et des charges dans les dalle, entre autres.
Environnement de travail
L'environnement de travail de StruBIM Box Culverts est similaire à celui des autres logiciels CYPE. En bas à gauche de l'écran se trouvent deux onglets différents : ‘Édition’ et ‘Armature’.
L’aire de travail est située dans la partie centrale de l'écran et affiche les caractéristiques liées au projet telles que les ailes, les joints ou les piédroits, ainsi que les convois de charge ou les charges en bande.
La barre d'outils principale contient des fonctionnalités différentes selon l'onglet ‘Édition’ ou ‘Armature’. Il est possible de définir la géométrie, de configurer les données et les caractéristiques de l'ouvrage, de saisir les charges et de calculer ou de dimensionner tous les éléments du pont-cadre selon les normes sélectionnées, y compris le tablier et le radier, les murs intermédiaires des cellules, les piédroits, ainsi que le mur et la semelle des ailes.
Créer un nouvel ouvrage
Pour créer un nouvel ouvrage, sélectionnez ‘Nouveau’ dans la section ‘Fichier’. Saisissez ensuite un nom pour le fichier et, éventuellement, une description. Le nom par défaut est « Nouveau ».
Après avoir cliqué sur ‘Accepter’, l'assistant apparaît. Si un ouvrage est démarré sans l'assistant, la fenêtre de sélection de projet de BIMserver.center s'ouvre.
Il est possible de se lier à un projet de BIMserver.center. Si un ouvrage est démarré avec l'assistant, ce menu apparaît après la saisie de chacune des données correspondantes.
Ensuite, les options relatives aux ‘Matériaux’ apparaissent, où les paramètres du béton, de l'acier des barres et de la classe d'exposition peuvent être définis avec leur désignation. Après avoir configuré les paramètres des matériaux et cliqué sur ‘Accepter’, la fenêtre ‘Données générales’ s'affiche et permet de configurer les informations relatives au terrain, à la géométrie, aux charges et aux paramètres du béton armé.
Les options ‘Matériaux’ et ‘Données générales’ sont accessibles à tout moment pendant le processus de conception via le bouton ‘Ouvrage’ de la barre d'outils.
En outre, des outils tels que ‘Options’, ‘Tables d'armatures’ et ‘Vue 3D’ sont également accessibles à tout moment dans le même menu.
Assistants
Au démarrage d’un nouvel ouvrage, le logiciel propose d’utiliser un assistant pour générer automatiquement les données nécessaires à sa description (selon l’assistant choisi) à partir d’un nombre limité de paramètres saisis étape par étape. Cette génération peut inclure :
- la géométrie et les charges du terrain ;
- les convois de charges ;
- les surcharges uniformes en bande ;
- les surcharges uniformes sur les dalles.
Assistants disponibles
'Aucun'
Créez un ouvrage vide.
'Assistant pour ponts-cadres droits'
Définissez un pont-cadre avec bords libres et piédroits parallèles, c’est-à-dire une dalle rectangulaire.
Renseignez notamment :
- le gabarit (hauteur intérieure libre) des modules ;
- la portée entre les piédroits ;
- la longueur totale des modules.
Ne saisissez pas la cote du plan supérieur de roulement : le logiciel la déduit via l’épaisseur de la dalle supérieure, elle-même fonction de la portée (voir tableau associé).
Activez ou non la présence de murs en aile et définissez leur angle. Le logiciel calcule la surcharge sur le remblai à l’arrière des murs en aile en fonction du sinus de l’angle en prolongation. Exemple, avec une surcharge de 1 t/m² :
- 0° → 0 t/m²
- 45° → 0,7 t/m²
- 90° → 1 t/m²
Définissez ensuite :
- le plan supérieur de roulement ;
- la disposition des charges en bande (position et rotation) ;
- les terrains de base et le remblai.
Choisissez ensuite :
- le mode de génération des convois de charge ;
- la surcharge sur le plan inférieur de roulement.
Consultez enfin le récapitulatif des paramètres de génération. Une fois la génération terminée, modifiez librement les données si nécessaire.
'Assistant pour ponts-cadres biais'
Définissez un pont-cadre avec des bords libres d’angle variable et des piédroits parallèles.
'Assistant pour ponts-cadres généraux'
Définissez un pont-cadre avec des bords libres et des piédroits d’angle variable.
Critère de dimensionnement
Quel que soit l’assistant utilisé, appliquez le même critère de dimensionnement des épaisseurs :
| Note : |
|---|
| Pour tous les assistants, les plans de roulement générés sont horizontaux. |
Fonds de plan DXF et DWG
Vous pouvez utiliser des fichiers DXF ou DWG comme fonds de plan pour saisir la géométrie en plan lorsque vous ne souhaitez pas utiliser les assistants. En affichant le fond de plan DXF/DWG en arrière-plan lors de la génération du plan du pont-cadre, celui-ci reste visible sur le plan produit.
Saisie de la géométrie (menu Niveau)
Saisissez la géométrie via les options du menu 'Niveau'.
- Saisir les lignes de calage des piédroits
Par défaut, les faces intérieures des piédroits s’alignent sur les lignes de calage.
Lors de la saisie, considérez donc que ces lignes représentent les faces intérieures des piédroits. La distance entre le piédroit gauche et le piédroit droit correspond ainsi à la portée du pont. - Indiquer les bords libres et les joints
Ce menu permet également de définir les bords libres et les joints.
Même si ce n’est pas indispensable, disposer d’un fichier DXF/DWG où les piédroits sont dessinés en vue de dessus (idéalement la ligne de face intérieure) accélère fortement la saisie de la géométrie du pont-cadre.
Pourquoi utiliser un fond de plan DXF/DWG ?
L’utilisation d’un fichier DXF/DWG comme fond de plan pour positionner les piédroits est généralement plus pratique que la saisie par coordonnées. C’est aussi une méthode adaptée si vous ne souhaitez pas utiliser les assistants.
Préparation du fichier
- Si vous utilisez un DXF, réglez l’export depuis votre logiciel de CAO à 3 décimales.
- Avant l’import, vérifiez que l’unité de mesure est le mètre (DXF ou DWG).
Importer un DXF/DWG dans le logiciel
- Sélectionnez l’icône 'Éditer fonds de plan' dans la barre d’outils. La fenêtre 'Gestion des vues des fonds de plan' s’ouvre.
- Cliquez sur 'Ajouter' : la fenêtre 'Sélection des fonds de plan à lire' s’affiche.
- Choisissez le type DXF ou DWG, recherchez le fichier, sélectionnez-le, puis cliquez sur 'Ouvrir'.
- Cliquez sur 'Accepter' pour revenir à 'Gestion des vues des fonds de plan', puis cliquez de nouveau sur 'Accepter' pour afficher le fond de plan à l’écran.
Activer les captures
Pour utiliser les captures, cliquez sur 'Captures sur fonds de plan' dans la barre d’outils, puis activez par exemple 'Intersection' ou 'Extrémité'.
Saisie des piédroits, des joints et des bords libres
1) Saisir les piédroits
- L’option 'Nouveau point piédroit gauche' permet de saisir les points des segments qui constituent les piédroits gauches. Chaque point ajouté définit un nouveau piédroit par rapport au point précédent.
Commencez par l’extrémité du mur en aile initial gauche, poursuivez avec les piédroits gauches des modules, puis terminez par le mur en aile final gauche. - Pour saisir le piédroit droit, utilisez l’option 'Nouveau point piédroit droit'.
2) Définir les joints et les bords libres
L’option 'Nouveau joint/bord libre' permet d’identifier les faces transversales des modules :
- Cliquez sur un point du piédroit d’un côté.
- Cliquez sur le point opposé du piédroit de l’autre côté.
Après la saisie des deux bords libres, le module correspondant est généré. Une fois les extrémités gauche et droite des piédroits définies, le logiciel insère les joints.
3) Génération des modules
- Après la saisie du deuxième joint, le logiciel crée un module (les épaisseurs des piédroits deviennent visibles) ainsi que les murs en aile.
- Après la saisie du troisième joint, le deuxième module est créé.
- Lorsque le dernier bord libre est placé, la saisie en vue de dessus est terminée.
| Note : |
|---|
| Si un piédroit est saisi dans un sens et l’autre piédroit dans le sens opposé, la génération des joints n’est pas possible. |
Édition de modules
Les ponts-cadres sont composés de modules constitués de deux dalles (le tablier et le radier) encastrées dans deux parois latérales, les piédroits. L’intérieur du module (la cellule) peut être :
- unicellulaire, sans paroi intermédiaire ;
- multicellulaire, en ajoutant une ou plusieurs parois entre les deux piédroits. Ces parois s’encastrent également dans le tablier, le radier ou, le cas échéant, la dalle de fondation.
Toutes les dalles décrites sont à épaisseur constante.
Modifications possibles
Vous pouvez éditer la géométrie de chaque module afin de :
- modifier les épaisseurs du tablier, du radier et des piédroits ;
- ajouter des divisions pour créer des caissons multicellulaires.
Plans inclinés
Vous pouvez attribuer des cotes aux niveaux supérieur et inférieur pour définir des plans inclinés. Les piédroits restent toutefois toujours verticaux.
Ailes
Le mur en aile est un élément indépendant du corps principal.
Il se compose d’un mur en béton armé travaillant en console, encastré sur une semelle filante. Les débords avant et arrière de la semelle peuvent varier en fonction de la hauteur du mur.
Types d’ailes
En activant certaines options, vous pouvez définir différents types d’ailes.
Édition de la géométrie
Vous pouvez modifier la géométrie des ailes afin de renseigner :
- les caractéristiques du mur (longueur, épaisseur, etc.) ;
- les caractéristiques de la semelle (épaisseur, débord arrière, débord avant, etc.).
Semelle segmentée
La semelle d’aile d’un pont-cadre peut également être segmentée si vous définissez des tronçons intermédiaires. Ces tronçons se placent successivement sous l’aile, à partir de l’intersection avec le piédroit correspondant.
Cotes
Les options 'Cotes' de la barre d’outils permettent de gérer le profil en élévation (alignement vertical) du pont-cadre. Ces outils vous permettent d’ajouter, déplacer, modifier et supprimer des points d’élévation afin de contrôler la géométrie en hauteur.
Ajouter un point d’élévation
- Sélectionnez l’outil 'Nouveau'.
- Cliquez sur le point souhaité du pont-cadre.
- La fenêtre 'Nouveau point de cotation' s’ouvre : saisissez un nom de référence, puis renseignez les cotes supérieure et inférieure.
Modifier une valeur
Pour modifier une valeur déjà saisie, sélectionnez l’option 'Introduite'.
Pente automatique
Si vous attribuez des valeurs d’élévation différentes entre les modules, le logiciel génère automatiquement une pente sur la surface supérieure.
Charges
En plus du poids propre, le logiciel génère les actions suivantes :
Poussées du terrain
Les poussées du terrain regroupent l’ensemble des actions exercées par le remblai sur les éléments de la structure en contact avec lui. L’action des terres comporte deux composantes :
- poids sur les éléments horizontaux (dalle du pont-cadre, radier des murs en aile) ;
- poussée sur les éléments verticaux (parois du module, murs en aile).
Le poids des terres sur les éléments horizontaux est déterminé à partir du volume de sol reposant sur la surface considérée, auquel vous appliquez le poids volumique du remblai compacté.
L’estimation des poussées horizontales est réalisée par un calcul bidimensionnel, à partir de sections perpendiculaires aux parois du module et aux murs en aile. Les piédroits du module étant considérés suffisamment rigides, le logiciel adopte un état de poussée au repos.
Le coefficient de poussée au repos est évalué avec la formule de Jaky. À partir d’un certain angle de talus, le logiciel applique la formule complémentaire du Corps of Engineers (1961).
Pour les murs en aile, la pression sur le mur est calculée selon la méthode de Coulomb (coefficient de poussée active), en considérant un angle de talus égal à l’angle de frottement interne. Le talus se termine à la cote du plan supérieur de roulement ; au-delà, le terrain est considéré horizontal. Le modèle prend en compte l’effet de la cohésion ainsi que le frottement terrain–mur.
Charges appliquées sur le plan de roulement supérieur
Le logiciel permet de définir les charges additionnelles suivantes sur le plan de roulement supérieur.
Surcharge supérieure
Surcharge surfacique d’extension infinie. Vous pouvez définir une surcharge différente pour le module et pour chacun des murs en aile. Pour les combinaisons, cette surcharge est considérée incompatible avec les autres charges appliquées sur le plan de roulement.
Charges en bande
Ces charges permettent de simuler les surcharges dues au trafic sur la chaussée. Leurs effets sur les murs en aile ne sont pas pris en compte.
Convois de charge
Les convois disponibles sont définis par les réglementations CBC (France), IAP-98 (Espagne), RSA (Portugal), NBR (Brésil), les Eurocodes et la ROM 0.2-90. Vous pouvez également définir vos propres convois. Leurs effets sur les murs en aile ne sont pas pris en compte.
Toutes ces charges s’appliquent selon la direction globale Z et n’affectent que le module.
Modes de transmission des charges au module
Les charges peuvent agir de deux manières :
- Effet sur la traverse supérieure
La charge se transmet à la traverse à travers le remblai, considéré comme une couche de répartition diffusant la charge de manière pyramidale. Vous pouvez configurer l’angle de diffusion. La charge surfacique équivalente est déterminée en imposant la conservation de la valeur ponctuelle d’origine.
Si le remblai n’est pas défini ou si son épaisseur est nulle, le logiciel considère la charge appliquée directement sur la traverse. - Effet sur les parois du module
La charge se transmet aux parois via le remblai et génère des poussées supplémentaires. L’hypothèse de poussée au repos reste valable.
Pour une charge uniforme, l’augmentation de poussée est assimilée à celle produite par une hauteur additionnelle de terre égale à : q· 1/(g ·cos(b)), où b est l’angle du talus, q la valeur de la charge et g le poids volumique du terrain.
Pour les surcharges ponctuelles appliquées à des murs rigides avec déplacement bloqué, le logiciel applique la théorie de l’élasticité. Le calcul se base généralement sur le problème de Boussinesq, en remplaçant la condition de non-déformation du mur par une charge virtuelle additionnelle, symétrique de la charge réelle par rapport à l’extrados du mur.
Si l’action est uniformément répartie ou de type convoi, les effets sont déterminés par superposition de charges ponctuelles.
Insertion et gestion des convois
Vous pouvez introduire des convois de charge depuis les bibliothèques de normes et une bibliothèque étendue de véhicules. Insérez-les à n’importe quelle position en définissant graphiquement :
- la trajectoire de l’axe ;
- la distance entre positions successives du convoi ;
- l’application de charges en bande sur les dalles, etc.
Vous pouvez également ajouter, supprimer, dupliquer et éditer les convois, puis sélectionner un convoi ou un train de charges parmi ceux disponibles dans les bibliothèques.
Charges appliquées sur le plan de roulement inférieur
Surcharge uniforme inférieure
Surcharge surfacique appliquée exclusivement sur le radier du module.
Surcharge hydraulique
Action due à la présence d’un cours d’eau à l’intérieur du pont-cadre. Le logiciel utilise un poids volumique de l’eau égal à 9,8 kN/m³. La poussée de l’eau est de type hydrostatique. Pour les combinaisons, cette surcharge est considérée incompatible avec la surcharge uniforme inférieure.
Vous pouvez définir des charges hydrauliques agissant sur le dallage et sur les parois intérieures d’un pont-cadre, pour un ou plusieurs modules.
| Note : |
|---|
| Les effets des charges thermiques, des charges de freinage et de l’action sismique ne sont pas pris en compte. |
Discrétisation effectuée
Le modèle de calcul repose sur des éléments finis triangulaires de type plaque épaisse tridimensionnelle, avec prise en compte de la déformation due à l’effort tranchant. Les éléments finis comportent 6 nœuds (aux sommets et aux milieux des côtés), avec 6 degrés de liberté par nœud.
Le maillage du pont-cadre est généré automatiquement en fonction de ses dimensions (épaisseur, portée) et des charges définies.
Le logiciel vous permet de visualiser en 3D, pour chaque hypothèse de charge :
- les isodiagrammes des efforts ;
- les isodiagrammes des déplacements ;
- la forme déformée.
Modélisation de l’assise (sol)
L’assise du module est modélisée par une dalle reposant sur un sol élastique, au moyen de ressorts appliqués aux nœuds (méthode du module de réaction), conformément au modèle de Winkler. Ce modèle repose sur une relation proportionnelle entre forces et déplacements, dont le coefficient est le module de réaction.
Cette hypothèse est adaptée aux sols homogènes. Vous devez renseigner le module de réaction dans le logiciel. Sa détermination s’appuie généralement sur des méthodes empiriques, telles que l’essai à la plaque. En pratique, une étude géotechnique fournit la valeur à adopter, pour les dimensions prévues de la dalle de fondation.
Modélisation et dimensionnement des murs en aile
Le mur en aile est calculé comme un élément en console. Si sa longueur est importante, l’armature est répartie en plusieurs tronçons. La longueur minimale de chaque tronçon est définie dans les options de calcul, et chaque tronçon peut conduire à une largeur de semelle différente.
Dans le cas d’un mur de hauteur variable, chaque tronçon est discrétisé en bandes verticales de 2 m (mesurées en pied) pour le calcul des armatures. Le ferraillage maximal obtenu pour la bande la plus haute est retenu pour armer l’ensemble du mur du tronçon.
Sous le mur en aile, le logiciel dimensionne une semelle filante, avec plusieurs configurations possibles :
- avec patin et talon ;
- uniquement avec patin ;
- uniquement avec talon.
Méthode de calcul
Le calcul des sollicitations s’appuie sur les principes de la Mécanique rationnelle, ainsi que sur les théories classiques de la Résistance des matériaux et de l’Élasticité.
Approche aux États Limites
Le logiciel applique une méthode aux États Limites : les effets des actions, pondérées par des coefficients, doivent rester inférieurs à la capacité de la structure, en minorant les résistances des matériaux (selon les réglementations BAEL, EHE, RSA et REBAP).
- Les États Limites Ultimes vérifient l’équilibre statique et la résistance des matériaux.
- Les États Limites de Service vérifient les déformations (flèches), les contraintes transmises au sol et le soulèvement des fondations superficielles.
Combinaisons d’actions et calcul des efforts
Après définition des états de charge selon leur origine, le logiciel génère les combinaisons possibles en appliquant les coefficients de majoration et de minoration prescrits par la norme (coefficients de sécurité et hypothèses de base).
Les efforts pour chaque hypothèse élémentaire sont obtenus par un calcul linéaire du premier ordre, en supposant :
- la proportionnalité entre efforts et déformations ;
- le principe de superposition des actions ;
- un comportement linéaire (matériaux et géométrie de la structure).
Les courbes enveloppes, établies pour chaque type d’effort, permettent d’identifier les sollicitations dimensionnantes utilisées pour le calcul des éléments.
Discrétisation effectuée
Le modèle de calcul repose sur des éléments finis triangulaires de type plaque épaisse tridimensionnelle, avec prise en compte de la déformation due à l’effort tranchant. Les éléments finis comportent 6 nœuds (aux sommets et aux milieux des côtés), avec 6 degrés de liberté par nœud.
Le maillage du pont-cadre est généré automatiquement en fonction de ses dimensions (épaisseur, portée) et des charges définies.
Le logiciel vous permet de visualiser en 3D, pour chaque hypothèse de charge :
- les isodiagrammes des efforts ;
- les isodiagrammes des déplacements ;
- la forme déformée.
Modélisation de l’assise (sol)
L’assise du module est modélisée par une dalle reposant sur un sol élastique, au moyen de ressorts appliqués aux nœuds (méthode du module de réaction), conformément au modèle de Winkler. Ce modèle repose sur une relation proportionnelle entre forces et déplacements, dont le coefficient est le module de réaction.
Cette hypothèse est adaptée aux sols homogènes. Vous devez renseigner le module de réaction dans le logiciel. Sa détermination s’appuie généralement sur des méthodes empiriques, telles que l’essai à la plaque. En pratique, une étude géotechnique fournit la valeur à adopter, pour les dimensions prévues de la dalle de fondation.
Modélisation et dimensionnement des murs en aile
Le mur en aile est calculé comme un élément en console. Si sa longueur est importante, l’armature est répartie en plusieurs tronçons. La longueur minimale de chaque tronçon est définie dans les options de calcul, et chaque tronçon peut conduire à une largeur de semelle différente.
Dans le cas d’un mur de hauteur variable, chaque tronçon est discrétisé en bandes verticales de 2 m (mesurées en pied) pour le calcul des armatures. Le ferraillage maximal obtenu pour la bande la plus haute est retenu pour armer l’ensemble du mur du tronçon.
Sous le mur en aile, le logiciel dimensionne une semelle filante, avec plusieurs configurations possibles :
- avec patin et talon ;
- uniquement avec patin ;
- uniquement avec talon.
Méthode de calcul
Le calcul des sollicitations s’appuie sur les principes de la Mécanique rationnelle, ainsi que sur les théories classiques de la Résistance des matériaux et de l’Élasticité.
Approche aux États Limites
Le logiciel applique une méthode aux États Limites : les effets des actions, pondérées par des coefficients, doivent rester inférieurs à la capacité de la structure, en minorant les résistances des matériaux (selon les réglementations BAEL, EHE, RSA et REBAP).
- Les États Limites Ultimes vérifient l’équilibre statique et la résistance des matériaux.
- Les États Limites de Service vérifient les déformations (flèches), les contraintes transmises au sol et le soulèvement des fondations superficielles.
Combinaisons d’actions et calcul des efforts
Après définition des états de charge selon leur origine, le logiciel génère les combinaisons possibles en appliquant les coefficients de majoration et de minoration prescrits par la norme (coefficients de sécurité et hypothèses de base).
Les efforts pour chaque hypothèse élémentaire sont obtenus par un calcul linéaire du premier ordre, en supposant :
- la proportionnalité entre efforts et déformations ;
- le principe de superposition des actions ;
- un comportement linéaire (matériaux et géométrie de la structure).
Les courbes enveloppes, établies pour chaque type d’effort, permettent d’identifier les sollicitations dimensionnantes utilisées pour le calcul des éléments.
Dimensionnement et vérification
Le logiciel dimensionne et vérifie l’ensemble des éléments du pont-cadre (tablier, radier, piédroits, murs intermédiaires des cellules) ainsi que les ailes (mur et semelle), et détermine les armatures correspondantes.
Le logiciel vérifie également la distorsion angulaire du tablier, du radier, des piédroits et des murs intermédiaires.
Vous pouvez visualiser ou modifier l’armature de la partie sélectionnée du pont-cadre. Vous pouvez aussi modifier les armatures et les dimensions du mur et de la semelle de l’aile, puis lancer la vérification.
Modules
À chaque nœud, l’analyse élastique linéaire fournit huit efforts. Ces efforts servent au dimensionnement de la section en béton et des armatures. À partir des déplacements, le logiciel vérifie notamment la flèche, les contraintes transmises au sol et le soulèvement éventuel de la dalle de fondation.
États à vérifier
- Ratio géométrique minimum
Imposition d’armatures minimales pour limiter la fissuration due aux déformations liées à la température et au retrait, conformément à la norme. - Ratio mécanique minimum
Imposition d’un minimum d’armature (notamment verticale) afin d’éviter des ruptures fragiles après fissuration sous flexion composée. - Vérification sous flexion composée
Vérification de la résistance de la section à l’aide du diagramme contraintes–déformations béton de type parabole-rectangle. La vérification est disponible pour l’ensemble des réglementations gérées par le logiciel, avec leurs règles propres (intégration des contraintes dans la section, pivots et limites de déformation acier/béton).
Le logiciel tient compte de l’ancrage des armatures afin de les considérer comme effectives. L’interaction flexion composée–effort tranchant est prise en compte en décalant l’enveloppe des moments dans le sens défavorable, d’une distance prescrite par la norme. - Vérification à l’effort tranchant
Vérification à l’ELU selon les dispositions normatives. En l’absence d’armature transversale dans la section, seule la contribution du béton est considérée. Cette contribution est évaluée via un terme de type Vcu selon l’expression définie par la réglementation sélectionnée. - Déplacement maximal et flèche relative
Limitation des déplacements et des flèches conformément à la norme. - Distorsion angulaire
Vérification en état limite de service pour le tablier, le radier, les piédroits et les murs diviseurs. - Élancement mécanique
Limitation de l’élancement des éléments comprimés (piédroits, dalles de module). - Longueurs minimales des crochets
Vérification selon la norme. - Séparation minimale des armatures
Vérification des espacements minimaux pour garantir une mise en place correcte du béton. - Séparation maximale des armatures
Limitation destinée à éviter des zones non armées (condition minimale pour un comportement de béton armé). - Soulèvement
Vérification de l’absence de déplacement vertical ascendant du radier. En cas de soulèvement, le modèle n’est plus valide (le sol ne peut pas « retenir » la dalle) et la conception doit être revue, par exemple en augmentant la rigidité de la dalle lorsque cela est possible. - Contrainte admissible
Vérification que la contrainte maximale transmise au sol ne dépasse pas la valeur définie par l’utilisateur.
Murs en aile
États à vérifier
- Vérification du cisaillement à la base du mur
Vérification que l’effort tranchant à la jonction mur–semelle reste inférieur à la résistance de la section, en tenant compte du béton et des armatures. - Épaisseur minimale
Vérification selon la norme. - Ratio géométrique minimum
Armatures minimales pour contrôler la fissuration due au retrait et à la température, conformément à la norme. - Ratio mécanique minimum
Minimum d’armature verticale pour éviter des ruptures fragiles sous flexion-compression après fissuration. - Ratio mécanique maximum
Limitation de la quantité totale d’armature verticale. - Séparation minimale des armatures
Vérification selon la norme. - Séparation maximale des armatures
Limitation afin d’éviter des zones non armées. - Vérification sous flexion composée
Vérification de la résistance de la section avec le diagramme simplifié parabole-rectangle, selon la réglementation sélectionnée (règles propres d’intégration des contraintes et pivots de déformation).
Le logiciel vérifie l’ancrage des armatures et prend en compte l’interaction flexion–cisaillement via le décalage normatif de l’enveloppe des moments. - Vérification à l’effort tranchant
Vérification à l’ELU. En l’absence d’armature transversale, seule la contribution du béton est considérée, avec évaluation de type Vcu selon la norme choisie. - Vérification à la fissuration
Vérification en ELS pour maîtriser l’apparition de fissures, particulièrement critique pour les murs (fissures majoritairement à l’extrados, zone difficilement observable et propice à la corrosion).
Le contrôle porte sur les fissures dues aux actions appliquées sur le mur (terrain, nappe, surcharges, etc.), et non celles dues au retrait et à la température déjà couvertes par les minimums géométriques.
Le logiciel calcule l’ouverture caractéristique des fissures wk pour les combinaisons ELS, répète le calcul à différentes cotes, retient la valeur la plus défavorable, puis la compare à la limite imposée par la réglementation (selon la classe d’exposition / environnement). - Vérification des longueurs de recouvrement géométrique
Vérification selon la norme. - Vérification de l’ancrage de l’armature de base à la face supérieure
Vérification des longueurs d’ancrage selon la norme.
Semelles des murs en aile
La charge du mur est convertie en un diagramme de charges le long du mur, ce qui revient à transformer une résultante en un diagramme de contraintes appliquées à la base. La discrétisation est réalisée automatiquement par le logiciel en fonction des dimensions.
Les états à vérifier sont :
- Vérification au non renversement et au non glissement
En appliquant les combinaisons d’état limite correspondantes, le logiciel vérifie que la résultante reste appliquée à l’intérieur de la semelle et calcule le coefficient de stabilité au renversement et au glissement. - Contraintes sur le terrain
Un diagramme de déformation plan est supposée pour la semelle. En fonction des efforts, des diagrammes de contraintes de forme trapézoïdale seront alors obtenus sur le terrain. Les tractions ne sont pas admises et donc quand la résultante sort du noyau central apparaîtront des zones sans contrainte. La résultante doit rester dans la semelle, sinon il n’y a pas d’équilibre. Le poids propre de la semelle est considéré. Il est vérifié que la contrainte moyenne ne dépasse pas celle du terrain et que la contrainte maximale sur le bord n’excède pas un % de la contrainte moyenne. - Épaisseur minimale
L’épaisseur minimale est vérifiée selon la norme. - Longueurs d’ancrages
L’ancrage aux extrémités des armatures est vérifié en plaçant les coudes correspondants selon les cas et la position de l’armature. - Diamètre minimal des barres
Il est vérifié que le diamètre ne soit pas inférieur au minimum indiqué dans la réglementation. - Séparation maximale des armatures
Cette limitation a pour but de ne pas laisser de zones non armées. Elle peut être considérée comme une condition minimale pour pouvoir parler de béton armé au lieu de béton massif. - Séparation minimale des armatures
Les écarts minimaux entre les armatures sont vérifiés selon la norme. - Flexion dans la semelle
La flexion dans la semelle se vérifie dans la section de référence située à 0,15 fois la dimension du mur, du bord du mur vers l’intérieur. Le dimensionnement à la flexion oblige à disposer une certaine épaisseur de béton afin d’éviter d’avoir à placer des armatures de compression. Dans le cas de traction sur la face supérieure de la semelle, une armature supérieure doit être placée. - Effort tranchant
La section de référence se situe à une hauteur utile à partir du parement du mur. Le dimensionnement à l’effort tranchant oblige à disposer des épaisseurs pour éviter de mettre en place des renforts transversaux. - Ratios géométriques et mécaniques
Le respect des ratios géométriques et mécaniques minimaux est vérifié selon la norme.
Normes disponibles dans le logiciel
Les normes béton prises en charge par StruBIM Box Culverts sont disponibles dans l’écosystème CYPE.
| Normes : |
|---|
| Consultez la liste complète des normes prises en compte par les logiciels CYPE via le lien fourni dans la documentation associée. |
| Recommandation : |
|---|
| Sélectionnez le bouton 'Normes', accessible depuis l’icône en forme de globe en haut à droite du logiciel. |
Armature
Dans l’onglet 'Armature' (en bas à gauche de l’interface), affichez des schémas détaillés de la disposition des armatures. Cette section est organisée par parties de l’ouvrage (modules et ailes). Chaque catégorie comprend des sous-sections correspondant aux différentes zones du pont-cadre, avec les détails d’armature associés à chaque section.
Chaque schéma indique les caractéristiques principales de l’armature : diamètre des barres, espacement et position. Utilisez ces informations pour contrôler la conception et l’ajuster si nécessaire.
Modifier les armatures
- Dans la barre d’outils, sélectionnez 'Armature', puis cliquez sur 'Éditer'.
- Sélectionnez la barre à modifier.
- Consultez les propriétés affichées, puis saisissez les changements souhaités.
Accéder rapidement à une zone
Cliquez sur un élément d’une catégorie générale pour accéder directement au tronçon ou à la section d’armature correspondante.
Sortie de résultats
Récapitulatifs du projet
Les récapitulatifs sont obtenus en accédant à l'option ‘Fichier’ puis ‘Récapitulatifs’. La fenêtre de sélection s'ouvre alors et permet d'inclure ou d'exclure des chapitres en cochant les cases correspondantes.
En outre, la numérotation des chapitres peut être configurée en cliquant sur l'option ‘Numérotation des chapitres’ et en sélectionnant les niveaux à afficher dans l’index et, manuellement, leurs numéros.
Les récapitulatifs peuvent être imprimés (avec option de prévisualisation, mise en page, etc.) ou des fichiers HTML, PDF, RTF et TXT peuvent être générés.
Les rapports suivants des modèles développés dans StruBIM Box Culverts peuvent être exportés :
- Norme et matériaux
- Géométrie
- Terrains
- Actions
- Méthode de calcul
- Résultats
- Combinaisons
- Description du ferraillage
- Vérification
- Métré
Feuilles au format DWG, DXF ou PDF
La manière d'obtenir les plans est d'accéder à l'option ‘Fichier’ puis ‘Plans’. En cliquant dessus, la fenêtre ‘Sélection de plans’ s’affiche.
Le bouton ‘Ajouter’ ouvre la fenêtre ‘Édition du plan’, dans laquelle les opérations suivantes peuvent être effectuées pour générer des plans :
- Modifier l'échelle du plan.
- Annotations graphiques, telles que ‘Taille des textes’, ‘Taille des cotes’ et le format des unités des cotes.
- Ajouter un ou plusieurs dessins à imprimer simultanément avec ces paramètres en cochant et décochant ceux qui sont souhaités.
- Inclure des détails précédemment importés et les gérer en conséquence.
- Une fois que les dessins à inclure ont été configurés et après avoir cliqué sur ‘Accepter’, d'autres options peuvent être configurées dans la fenêtre de sélection des plans, telles que l'inclusion ou l'exclusion des boîtes de texte et des périphériques.
Les cartouches peuvent également être gérées dans ce menu en cliquant sur l'option ‘Cartouche’ et en les configurant dans la fenêtre ‘Sélection de cartouche’.
De plus, la définition des calques peut également se faire dans la section ‘Calques’.
En cliquant sur ‘Accepter’, la fenêtre "Mise en page des mises en page" s'ouvre dans la fenêtre ‘Dessin de plans’. Ici, toutes les mises en page générées peuvent être gérées à l'aide des options suivantes :
- Nouveau plan
Permet de créer un nouveau plan vide pour y déplacer des objets. - Effacer les vides
Supprime les plans qui ne contiennent pas d'objets. - Centrer tous les plans
Remet dans leur position originelle les objets déplacés par l'utilisateur dans tous les plans. - Centrer les plans sélectionnés
Remet dans leur position originelle les objets déplacés par l'utilisateur dans les plans qu'il sélectionne ensuite. - Éditer dessin
Permet de déplacer les textes dans le plan. - Déplacer dessin
Permet de changer la position des objets dans un même plan, ou de les déplacer vers un autre. Dans ce cas, les objets liés à celui sélectionné se déplaceront aussi. - Détail d’un dessin
Permet d'avoir un aperçu d'un objet en cliquant dessus. Au second clic, il revient à son état initial. - Détail de tous les dessins
Permet d'avoir un aperçu de tous les objets. - Imprimer tous et Imprimer la sélection
Permet d'imprimer tous les dessins ou seulement ceux souhaités.
Les plans générés dans StruBIM Box Culverts peuvent être exportés au format DWG, DXF ou PDF.
Fichier glTF compatible avec BIMserver.center
Lors de l'exportation du projet vers la plateforme BIMserver.center, un modèle 3D est automatiquement exporté au format glTF pour l'intégration du modèle de la structure dans le projet Open BIM, permettant la visualisation du modèle :
- sur la plateforme en ligne ;
- dans l'application de BIMserver.center pour iOS et Android ;
- en réalité virtuelle et réalité augmentée ;
- dans d'autres logiciels CYPE.
Intégration dans la plateforme BIMserver.center
De nombreux logiciels CYPE sont connectés à la plateforme BIMserver.center et permettent un travail collaboratif via l'échange de fichiers dans des formats basés sur des formats standards ouverts.
Il convient de rappeler que pour travailler sur BIMserver.center, l’utilisateur peut s’enregistrer gratuitement sur la plateforme et créer un profil.
En accédant à un logiciel connecté à la plateforme, celui-ci est en mesure d'établir une connexion avec un projet sur BIMserver.center. De cette manière, les fichiers des projets développés en collaboration sur BIMserver.center sont tenus à jour.

| Plus d'informations : |
|---|
| Tous les détails relatifs à l'utilisation des logiciels CYPE à travers la plateforme BIMserver.center peuvent être consultés ici. |
Options disponibles dans StruBIM Box Culverts
Les fonctionnalités nécessaires pour utiliser StruBIM Box Culverts avec les autres outils de BIMserver.center se trouvent dans le bloc 'BIMserver.center' de la barre d’outils principale, dans l’onglet 'Édition'.
Importation et actualisation de modèles BIM
Utilisez le bouton 'Importation de modèles BIM' pour :
- actualiser les informations des modèles déjà importés dans le projet ;
- importer de nouveaux modèles si nécessaire.
Réalisez l’importation selon la configuration définie. Cette configuration permet de choisir comment partager les éléments nouveaux, modifiés et supprimés du modèle BIM.
Exportation du modèle BIM pour le partager avec d'autres utilisateurs
Utilisez le bouton 'Générer les résultats de l'application et les télécharger en tant que contribution au projet hébergé sur BIMserver.center' pour exporter vers BIMserver.center les informations du modèle développé dans StruBIM Box Culverts.
Pendant l’exportation, définissez :
- les informations d’identification des fichiers à exporter ;
- l’emplacement des copies locales générées automatiquement ;
- les types de fichiers à générer.
Licences et modules associés
Les logiciels CYPE sont activés au moyen de licences électroniques qui peuvent contenir un ou plusieurs modules. La liste des modules compatibles avec chaque logiciel peut varier en fonction du produit acquis et du type de licence.
Pour consulter la liste des modules compatibles avec ce logiciel, vous pouvez accéder à 'Modules des logiciels CYPE'.
Veuillez noter que la liste des modules disponibles dans la licence dépend du produit acquis.












































