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Conception d’armatures pour SLS ou ULS : le travail quotidien des ingénieurs en génie civil

La simulation est largement utilisée en génie civil pour analyser le comportement des structures et évaluer leur résistance à différents scénarios. C’est un défi à la fois sécuritaire et économique : la structure doit pouvoir résister à toutes les charges auxquelles elle pourrait être soumise pendant toute sa durée de vie et, en même temps, le coût de construction doit être minimisé.

Les ingénieurs civils effectuent généralement une analyse structurelle d’une structure en béton modélisée par des éléments de type coque ou plaque avant de concevoir le renforcement nécessaire pour équilibrer toutes les forces internes.

Pour ce faire, après avoir effectué des analyses statiques et dynamiques à l’aide d’un logiciel d’analyse par éléments finis, généralement, les résultats sont traités par éléments finis en calculant toutes les combinaisons possibles de charges selon le code de conception applicable ; ensuite, des analyses locales de béton armé sont effectuées et les rapports de renforcement nécessaires pour supporter toutes les charges sont définis.

Stabilis est un bureau d’études spécialisé dans la simulation numérique avancée des structures civiles. Phimeca a pour objectif d’aider ses clients à concevoir, exploiter et maintenir leurs systèmes et structures de manière fiable, robuste et efficace. Une de leur expertise est l’intégration d’outils dans l’environnement Ansys Workbench à l’aide de l’ACT. Ce partenariat a permis le développement d’une nouvelle extension appelée Reinforcement Design.

Une façon simple de combiner tous les cas de charge et de calculer les rapports de renforcement.

Les ingénieurs passent beaucoup de temps à définir un nombre incroyable de combinaisons de cas de charge élémentaires en utilisant par exemple un tableur et en transportant ses erreurs potentielles.  L’application Reinforcement Design simplifie ce travail en définissant des groupes de cas de charge et des groupes de combinaisons.

Dans tout code de construction, la résistance doit être vérifiée pour des combinaisons de cas de charge élémentaires. Ceci est rendu facile avec l’outil et il est compatible avec n’importe quel code de construction.

Tout d’abord, vous définissez des groupes simples de cas de charge. Par exemple, les cas de charge de vent dans les quatre directions sont regroupés dans un groupe en utilisant l’opérateur OR :

Ensuite, vous définissez les combinaisons telles qu’elles apparaissent dans le code de construction.

Les définitions des cas de charge et des combinaisons sont entièrement intégrées dans l’environnement du poste de travail.

Enfin, notre solveur combine les efforts internes et détermine le renforcement nécessaire pour supporter toutes les charges, selon vos critères de conception.

Nous avons utilisé avec succès le solveur Reinforcement Design sur de grands modèles avec des millions d’éléments, des milliers de cas de charge et des centaines de millions de combinaisons élémentaires. La génération automatisée et le calcul très rapide des combinaisons a été un outil clé pour nous rendre plus efficace et agile et nous aider à concentrer le temps des ingénieurs sur la recherche de solutions pour les dalles critiques.