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.
