Noyaux
Le module 'Noyaux' de CYPECAD permet de calculer et de dimensionner les noyaux en béton armé.
Un noyau est un élément vertical (section quelconque) défini entre un niveau initial et un niveau final. En plan, il est composé de plusieurs côtés rectilignes (rectangles par étage). La longueur de chaque côté reste constante sur la hauteur, tandis que l’épaisseur peut varier (réduction possible d’un étage à l’autre).
Ces éléments sont principalement destinés à reprendre les actions horizontales, en plus des actions verticales. Dans la terminologie anglaise, ils correspondent à des 'shear walls' (murs de cisaillement / noyaux rigides).
Principes de conception
Respectez les règles suivantes :
- Définissez une forme en plan constituée de segments droits reliés par leurs extrémités (polygonale ouverte ou fermée).
- Conservez la même forme en plan sur toute la hauteur (aucun côté ne peut disparaître en cours de hauteur).
- Évitez toute superposition avec un autre support (poteau ou mur).
- Réduisez l’épaisseur des côtés par étage si nécessaire (sur toute la hauteur concernée).
- N’introduisez pas d’ouvertures (portes, baies). Reliez uniquement les extrémités via les éléments horizontaux du plancher à chaque niveau (fonctionnement de type poutre de liaison).
Discrétisation
Le logiciel modélise le noyau avec des éléments finis triangulaires de type plaque épaisse :
- 6 nœuds par élément (3 sommets + 3 milieux de côtés),
- 6 degrés de liberté par nœud,
- triangles réguliers et identiques à chaque étage.
Au droit de la liaison noyau–plancher, le logiciel génère une barre de connexion :
- largeur = largeur du côté du noyau,
- épaisseur ou égale à l’épaisseur de la dalle correspondante,
- nœuds communs avec les triangles du noyau et les barres du plancher.
Cette barre assure la continuité et la transmission des efforts (flexion et torsion) entre les éléments verticaux et horizontaux.
Introduction de noyaux
Pour introduire un noyau :
- Ouvrez 'Introduction' > 'Poteaux, noyaux et amorces' (onglet 'Entrée de poteaux').
- Sélectionnez 'Nouveau noyau'.
Définition d’un noyau type
Renseignez :
- Nom du noyau ;
- Groupe initial et final ;
- Côtés et sommets ;
- Épaisseurs de chaque étage à gauche et à droite de l'axe latéral.
Le premier sommet défini correspond au point fixe d’insertion (modifiable si besoin).
Paramètres d’introduction
Définissez ensuite :
- Type de noyau ;
- Référence (affichée sur les plans et les récapitulatifs) ;
- Angle (de −90∘ à +90∘) ;
- Avec ou sans liaison extérieure (amorce en fondation avec liaison extérieure, ou en appui sans liaison extérieure) et niveau atteint ;
- Épaisseur d'appuis ;
- Définir les types pour modifier un type existant et/ou en créer de nouveaux.
| Plus d'informations : |
|---|
| Les murs de sous-sol en béton armé peuvent être définis sans poussée afin de fonctionner comme murs porteurs, avec un comportement proche d’un noyau (reprise des actions verticales et horizontales). Ces murs sont souvent plus flexibles à modéliser : connexion aux poteaux, appui sur poteaux, poteaux incorporés, démarrage à différents niveaux, variations de dimensions, jonctions et arrêts à des étages différents, etc. |
Critères d’armature des noyaux
Un noyau est un élément surfacique soumis à 6 efforts. Prévoyez :
- une armature verticale et une armature horizontale sur chaque face ;
- des dispositions constructives constantes par étage (recommandé), avec possibilité de variations par côté.
Le logiciel dimensionne les armatures à partir de tables séquentielles :
- vérifiez les efforts à chaque nœud ;
- augmentez progressivement l’armature jusqu’à obtenir la conformité.
Facteur de conformité
Réglez un pourcentage minimal de conformité via le 'facteur de conformité' :
- 'Données générales' > bouton 'Par position' (section 'Type d’acier des barres')
- bouton 'Options des poteaux, noyaux, murs et consoles'
- option 'Facteur d’utilisation exigé pour les murs et les noyaux'
| Note : |
|---|
| Chaque nœud représente une zone tributaire. Avec un facteur de 90 % (valeur usuelle), l’armature proposée est conforme sur au moins 90 % de la surface de la face concernée. Le logiciel indique le pourcentage réel (ex. 95,6 % conforme, 4,4 % non conforme). |
Consultation des zones non conformes
Dans 'Résultats' > menu 'Poteaux/Noyaux' > option 'Éditer', la boîte de dialogue 'Édition d’armature' affiche :
- les armatures mises en place ;
- les nœuds non conformes en rouge.
Activez 'Voir renforts' pour sélectionner ces nœuds et afficher un récapitulatif :
- armatures concernées (verticales/horizontales gauche/droite, ou transversales) ;
- facteur de ratio (rapport entre ratio requis et ratio fourni) ;
- proposition d’armature de renfort.
Tables d’armature et options de calcul
Dans 'Données générales', sélectionnez 'Par position' pour ouvrir la fenêtre permettant de :
- choisir les aciers,
- éditer/ajouter les tables d’armature,
- ajuster les options de calcul.
- Tables de ferraillage horizontal des noyaux et des murs
Table commune noyaux/murs. Le logiciel peut dimensionner des armatures différentes sur les deux faces. Vous pouvez donc définir :- une séquence pour la 'Face plus petite armature' ;
- une séquence pour la 'Plus grande armature'.
Pour imposer une armature symétrique, adaptez la table afin d’obtenir une armature identique sur les deux faces.
- Tables de ferraillage vertical des noyaux et des murs
Même principe que pour l’horizontal.
Toutes les tables d’armatures ont des aspects de leur fonctionnement qui sont identiques, tels que : ‘Bibliothèque’, ‘Spécial’ ou ‘Diamètres utilisés’.
Vérification et dimensionnement
Après le calcul des efforts, le logiciel vérifie, pour chaque combinaison :
- contraintes et déformations béton/acier sur chaque face d’armature (verticale et horizontale),
- augmentation séquentielle des armatures jusqu’à conformité,
- vérification et renfort éventuel dans le sens transversal,
- répétition du processus pour chaque côté du noyau.
Le logiciel réalise également, selon la norme active :
- vérifications de ratios minimum/maximum,
- vérifications d’espacements minimum/maximum,
- vérifications dimensionnelles des côtés (ex. largeur d’un côté > 5 fois son épaisseur) ; en cas de non-respect, le logiciel affiche un message et applique les limitations des poteaux,
- vérification de l’élancement pour chaque côté (message en cas de dépassement).
Après dimensionnement, consultez les armatures et les erreurs associées. Si vous modifiez armatures ou épaisseurs, le logiciel relance une vérification et affiche les messages correspondants. Si les sections varient, relancez le dimensionnement pour obtenir de nouvelles armatures et les vérifications associées.
Sortie de résultats
Le logiciel permet notamment de :
- visualiser les diagrammes de contraintes normales et tangentielles sur toute la hauteur, pour chaque combinaison ;
- visualiser les déplacements pour les hypothèses définies ;
- afficher des isodiagrammes en couleur, avec mise à l’échelle et valeurs min/max ;
- consulter et modifier les armatures et les épaisseurs (épaisseurs en rouge si non conformes) ;
- consulter le pourcentage de conformité, ainsi que les zones à renforcer et un récapitulatif d’armatures ;
- lister les efforts les plus défavorables par tronçon et les efforts par hypothèse de résultante ;
- générer un détail de noyau (élévation des longueurs + tableau des longueurs de toutes les barres).
Licence d’utilisateur
Pour calculer et dimensionner les noyaux en béton armé, utilisez une licence incluant le module 'Noyaux' (en plus de CYPECAD).
Autres prestations
Pour accéder aux autres fonctionnalités du logiciel, utilisez les modules correspondants. Les informations sont disponibles sur la page Modules de CYPECAD.
