Escaliers
Informations générales
Le module « Escaliers » de CYPECAD calcule et dimensionne les armatures des paillasses d'escaliers comme des éléments isolés de la structure. Selon la géométrie, le type et la disposition des appuis et des charges gravitationnelles appliquées, le logiciel détermine les réactions sur la structure principale, qui se traduisent par des charges linéaires et superficielles (pour les marches en élévation) dans les hypothèses de charges permanentes et de charge d'exploitation.
Le logiciel résout des noyaux d'escaliers dont les tronçons entre niveaux sont formés de volées (parallèles ou orthogonales entre elles) des types suivants:
Une volée droite
Deux volées droites avec palier à demi-tournant
Trois volées droites avec palier à quart tournant
Deux volées droites avec palier à quart tournant
Deux volées droites consécutives avec palier intermédiaire
« n » volées droites avec paliers à demi-tournant
« n » volées droites avec paliers à quart tournant
Dans CYPECAD, on entend par noyau d'escalier l'ensemble des volées d'escaliers entre les niveaux qui définissent la circulation verticale d'une certaine zone d'un bâtiment. Une volée est la partie inclinée d'un escalier formée par une succession continue de marches qui comblent le dénivelé entre deux plans horizontaux. Le plan horizontal intermédiaire entre deux volées consécutives est appelé palier.
Introduction des données
Un noyau d'escalier est défini en indiquant les données communes au noyau (emmarchement, marche, contremarche, rotation, formation de la dernière marche, matériau des marches, charges des rampes d’appui, charge du revêtement et surcharge d'utilisation) et celles particulières à chaque volée d'escalier.
La sélection des marches (bétonnées avec la dalle ou réalisées en briques étant les deux manières les plus courantes), influence le calcul des charges permanentes appliquées à l'escalier et le métré du béton utilisé pour sa construction.
Les tronçons d’escalier sont les fractions du noyau d'escaliers allant d'un niveau à un autre et pouvant être composés d'une ou de plusieurs volées. Les caractéristiques définies dans les tronçons peuvent être différentes pour chacun d'entre eux (épaisseur de la paillasse, rehaussement initial, disposition de volées et de paliers, nombre de marches de chaque volée, largeur du vide d'escalier, rehaussement dans les paliers, définition des appuis des paliers).
Positionnement dans la structure
Il suffit à l'utilisateur d'indiquer le début du premier tronçon et un point de passage de l'axe de la première volée pour positionner le noyau d'escalier dans la structure. CYPECAD insère le noyau avec tous les tronçons dans les niveaux correspondants.
Pour aider à localiser ces deux points, des captures DXF ou DWG peuvent être utilisées.
Options et outils qui facilitent la saisie des données
Le module « Escaliers » de CYPECAD dispose de divers outils d'édition (éditer, effacer, déplacer, tourner) et d'outils qui facilitent l'introduction des noyaux d'escalier dans une structure.
Il est possible de copier les données d'autres noyaux d'escalier du même ouvrage pour les modifier et introduire de nouveaux noyaux. Le logiciel dispose de typologies de tronçons d'escalier prédéfinis qui peuvent être utilisés dans le noyau à définir par l'utilisateur avec des changements mineurs. Il est également possible de copier des tronçons au sein d'un même noyau d'escalier et il existe une bibliothèque de typologies de volées d'escalier pouvant être élargie avec les données de l'utilisateur pour être utilisées dans d'autres ouvrages.
Calcul, résultats, récapitulatifs et plans
Le logiciel calcule les escaliers de manière isolée et par la méthode des éléments finis, en considérant les deux hypothèses habituelles pour le calcul des escaliers : charges permanentes et charges d'exploitation.
CYPECAD affiche à l'écran l’armature de chacun des tronçons qui composent le noyau d'escalier. Il est également possible de consulter, dans une vue tridimensionnelle, les déplacements, les efforts, et de voir la déformée de chaque tronçon.
Le logiciel calcule tous les noyaux d'escalier lors du calcul de l'ouvrage, afin d'appliquer leurs réactions à la structure principale. Par conséquent, la première chose qu’il calcule, ce sont les escaliers.
L'utilisateur peut aussi calculer chaque noyau d'escalier individuellement. Pour ce faire, il suffit de demander au logiciel d'afficher leurs armatures, leurs efforts ou leurs déplacements. Si l’ouvrage n'est pas calculé ou si des modifications ont été apportées après le dernier calcul, le logiciel calcule le noyau sélectionné.
Si l’utilisateur modifie un noyau d'escalier après le calcul de l’ouvrage et ces modifications affectent la valeur des réactions, le logiciel lance une alerte, car et il sera nécessaire de recalculer l’ouvrage pour prendre en compte les nouvelles réactions.
Il est également possible d'obtenir des récapitulatifs d'escaliers qui indiquent les données générales de tous les noyaux de l'ouvrage (matériaux et norme utilisés) et les données communes (géométries, actions, etc.) et particulières (réactions sur la structure principale, armatures, quantités et efforts résultants dans chaque section des tronçons) des tronçons de chacun des noyaux.
Les plans obtenus par le logiciel présentent toutes les informations nécessaires à la définition du détail de l'escalier : sections longitudinales et transversales, tableaux de caractéristiques de chaque tronçon avec ses données géométriques, charges et matériaux. Les tableaux de métré des armatures (par noyaux, tronçons et résumés totaux de l'acier) sont également inclus.
Configuration du module Escaliers (matériaux, tableaux d'armatures et options de calcul)
Le béton utilisé dans les noyaux d'escalier est le même que celui sélectionné pour les planchers, bien que le type d'acier utilisé dans leur armature puisse être spécifique à celles-ci. Le logiciel dispose de deux tableaux d’armatures (longitudinal et transversal) exclusivement pour les escaliers que l'utilisateur peut configurer à sa guise.
Une série d'options de calcul peut être configurée pour obtenir des armatures selon les préférences de chaque utilisateur. Il est possible de :
- Égaliser les armatures supérieures et inférieures ;
- Dimensionner les armatures supérieures et inférieures avec des espacements multiples entre elles ;
- Égaliser les armatures de toutes les sections ;
- Indiquer la longueur disponible d'ancrage dans le plancher, l’enrobage géométrique de l'armature et l’épaisseur de la fondation.
Escaliers courbes
Dans le module ‘Escaliers’ du logiciel CYPECAD la possibilité d'introduire des plans courbes sur les escaliers a été implémentée. Maintenant, les ‘Formes prédéfinies’ d’escaliers comprennent:
- Formes selon des coupes droites
Ce sont les formes prédéfinies incluses dans les versions précédentes. - Formes avec courbes et droites
- Courbe
- Courbe avec un coupe droite
- Courbe avec deux coupes droites
- Deux courbes avec trois coupes droites
Avec la ‘Forme libre’, il est possible de combiner des sections droites et courbes de la manière souhaitée, ainsi de nombreuses façons d'escaliers peut être définies.
Le modèle de calcul d'éléments finis pour les escaliers est, comme précédemment, indépendant du reste de la structure pour le calcul des escaliers. Le logiciel transfère automatiquement les charges d'escaliers vers le modèle de la structure complète dans leurs supports, démarrage, livraison et les supports intermédiaires comme charge linéaire moyenne.
