CYPECAD. Interaction de la structure avec les éléments constructifs

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Interaction de la structure avec les éléments constructifs

CYPECAD dispose aujourd’hui d'un module qui permet une analyse dynamique des bâtiments soumis à des actions sismiques, qui inclut l'effet des éléments de construction non structuraux utilisés dans les murs et les cloisons et qui considère plusieurs modèles de comportement du bâtiment pour différentes situations ou états de ces éléments.

Ce module, nommé  « Interaction de la structure avec des éléments constructifs », permet ainsi de générer les récapitulatifs complets de justification de la méthode de calcul utilisée, et d’effectuer la vérification des critères réglementaires relatifs au séisme suivant de nombreuses normes nationales et internationales.

Ce nouvel outil mis à disposition des utilisateurs du logiciel CYPECAD est le fruit du projet de R&D «Méthodologie de l'analyse dynamique des bâtiments soumis à des actions sismiques, intégrant l'effet des éléments non structuraux, et intégration au sein d’un software avec modèle CAD/BIM » développé par CYPE, avec la collaboration du Centre International pour les Méthodes Numériques en Ingénierie (CIMNE) de l'Université Polytechnique de Catalogne (UPC), financé par le Centre pour le Développement Technologique industriel (CDTI) et cofinancé par le Fonds européen de développement régional (FEDER).

Influence des éléments non structuraux face aux actions horizontales

Les murs et les cloisons des bâtiments sont considérés comme des éléments «non-structurels», cependant, lors d'un tremblement de terre ils apportent de la rigidité à la structure, et modifient ainsi la répartition et l'ampleur des contraintes dues à l'action sismique. Par exemple, quand il y a une répartition inégale des rigidités associées aux cloisons entre les étages, les forces horizontales ont une influence plus importante en produisant des efforts tranchants très élevés dans les poteaux avec une raideur plus faible. S'ils ne sont pas correctement conçus, les efforts peuvent causer une rupture fragile, ce qui mettrait en péril la stabilité du bâtiment qui pourrait même présenter le risque de s'effondrer.

CYPECAD. Interaction de la structure avec les éléments constructifs

C'est le cas de bâtiments avec rez-de-chaussée destiné à un usage commercial, qui en règle générale présentent une irrégularité de rigidité qui les rend plus fragile à ce niveau. La différence de rigidité est due à la hauteur du rez-de-chaussée qui est généralement supérieure à celle des autres étages pour les besoins découlant de leur utilisation, et qu’il s’agit en général d’un étage non cloisonné. Même si ce  niveau était cloisonné et donc présenterait une rigidité similaire à celle de l’étage supérieur pendant les premiers instants du séisme, il se produit une rupture des cloisons dans les zones inférieures de la construction, ce qui provoque des changements brusques dans la rigidité des niveaux concernés et donc une irrégularité suivant la hauteur similaire à celle décrite ci-dessus. Par conséquent, la rigidité fournie par différents éléments structuraux peut changer au cours de l'activité sismique notamment du fait des fissures et des ruptures qui apparaissent dans ces éléments.

CYPECAD. Interaction de la structure avec les éléments constructifs

Un outil unique sur le marché

Il n'existait actuellement aucun outil informatique sur le marché pour la conception structurelle des bâtiments qui intègre la capacité de considérer facilement l'effet de l’action sismique sur les murs et les cloisons, et qui permette de visualiser également la variation de la rigidité apportée par ces éléments qui peut changer tout au long de l’action sismique, de par l’apparition de fissuration dans ces éléments ou de leur rupture.

Avec les moyens disponibles jusqu’à aujourd’hui, un projeteur avec un haut degré d'expérience et de connaissance de l'analyse structurelle pouvait inclure dans un modèle de calcul des éléments non structuraux en tenant compte du comportement non linéaire des matériaux. Toutefois, cela nécessitait une saisie extrêmement chronophage et délicate pour transformer des données architecturales en données numériques ainsi qu’un considérable effort pour analyser les résultats et en tirer des conclusions en terme d’optimisation des ferraillages tant vis-à-vis des efforts ainsi constatés que de la bonne mise en œuvre des ferraillages. De plus, il faut préciser que, ne s’agissant pas d’éléments structuraux, leurs données techniques en termes de comportement en résistance des matériaux n’étaient généralement pas disponibles, données essentielles pour cette incorporation dans un modèle numérique.

Le module de CYPECAD Interaction structure de module avec des éléments constructifs permet de vérifier le comportement de la structure pour différentes situations. Il génère automatiquement des modèles de calcul qui tiennent compte de la variation de la rigidité subie par des éléments non structurels. Il permet également de vérifier le comportement de la structure sans aucun cloisonnement, avec tous les cloisonnements et envisage également les états intermédiaires (voir Remarques sur les fonctionnalités du module dans sa première version (2014.a)). Avec ce module, vous pouvez dimensionner chaque élément résistant à la situation la plus défavorable et garantissant, de cette façon, la bonne réponse de la structure dans tous les scénarios possibles de comportement lors d'un séisme.

Saisie de données

Le module CYPECAD Interaction de la structure avec des éléments constructifs est basé sur les caractéristiques mécaniques et élastiques affectées à chaque local ou paroi introduite. Il génère et prend en compte dans le calcul non seulement les charges associées aux éléments, mais également leur rigidité et leur variation pendant le séisme.

Pour saisir ces éléments non structurels l’option Éléments constructifs a été créé dans le menu Charges de l’onglet Entrée de poutres. L’option Éléments constructifs ouvre une fenêtre flottante qui vous permet d’introduire un seul élément ou un polygone formé par eux, éditer, supprimer et offrant des informations sur les cloisonnements. Lorsque vous entrez un élément non-constructif, une fenêtre apparaît, dans laquelle vous pouvez définir les caractéristiques géométriques et mécaniques des murs et des cloisons qui vont être introduites dans l’ouvrage : largeur de maçonnerie, module d’élasticité en X de la maçonnerie homogénéisée, module d’élasticité en Y de la maçonnerie homogénéisée, module de rigidité au cisaillement en XY de la maçonnerie homogénéisée, coefficient de Poisson XY de la maçonnerie homogénéisée et la charge de surface (cette dernière fonction est facultative et peut être activée si vous souhaitez que le programme considère automatiquement le poids de l’élément lui-même).

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CYPECAD. Interaction de la structure avec les éléments constructifs

La prise en compte dans le calcul de la rigidité des éléments non structuraux introduits est effectuée en utilisant la méthode proposée par le Centre international pour les méthodes numériques en ingénierie (CIMNE) de l'Université Polytechnique de Catalogne (UPC). Il est nécessaire de signaler que cette rigidité se développe seulement si l'élément non constructif est placé latéralement entre les poteaux, des écrans ou des murs en béton porteurs. Dans le cas contraire, le programme génère la charge linéaire fixée, mais n’ajoute pas de raideur additionnelle à la structure principale.

CYPECAD. Interaction de la structure avec les éléments constructifs

L’utilisateur doit néanmoins vérifier que les éléments non porteurs présentent des ouvertures (portes fenêtres) : dans ce cas, il convient de ne pas renseigner d’élément non-constructif rigide, mais simplement de mettre en place la charge linéaire correspondante à ces éléments d’ouverture.

En outre, pour tenir compte de la raideur que peuvent fournir les composants, il est nécessaire d’activer le choix « Interaction avec la structure » dans l’option Éléments constructifs (Menu Ouvrage > Données générales> Actions). Différentes valeurs peuvent être attribuées à l’option Éléments constructifs si la méthode d'analyse sismique de la norme choisie est dynamique (mode spectral).

Considérations faites par le programme

Comme déjà indiqué, le calcul de la rigidité des éléments non structuraux introduits est effectué en utilisant la méthode proposée par le Centre international pour les méthodes numériques en ingénierie (CIMNE) de l'Université Polytechnique de Catalogne (UPC). Dans CYPECAD les éléments constructifs sont introduits pour considérer leur interaction avec la structure (en utilisant le menu «Charge» pour ces éléments «placés latéralement," et si dans les "Données générales" est attribuée la valeur «Interactions avec la structure » -voir la section Saisie de données). Le programme permet la vérification de la performance des bâtiments pour des situations différentes. Il permet de générer automatiquement des modèles de calcul qui tiennent compte de la variation de la rigidité subie par des éléments non structurels. Il vérifie le comportement de la structure sans aucun cloisonnement, avec cloisonnement ou en envisageant des états intermédiaires. L’utilisateur peut également réaliser le dimensionnement de chaque élément résistant dans la situation la plus défavorable et garantissant, de cette façon, la réponse correcte de la structure dans tous les scénarios possibles de comportement au cours d’un tremblement de terre.

Le programme tient compte de la rigidité que chaque élément constructif (placé latéralement) apporte à la construction, tansdis que les contraintes provoquées lors d'un séisme ne produisent pas de rupture. A partir de ce moment, l'élément constructif cesse d’apporter la rigidité et les efforts sur le bâtiment modifié. Le programme prendra en compte les différents états comportementaux au fur et à mesure que nous nous dirigeons vers la rupture des murs et des cloisons et chaque élément résistant sera dimensionné pour la situation la plus défavorable.

Remarques sur les fonctionnalités du module depuis la version 2014.g

Le module de CYPECAD Interaction de la structure avec les éléments constructifs permet de réaliser une analyse dynamique des bâtiments soumis à des actions sismiques, qui inclut l’effet des éléments constructifs non structuraux utilisés en éléments de façade et de distribution intérieure d’un bâtiment ; il considère plusieurs modèles de comportement du bâtiment correspondant à différentes situations ou états de ces éléments.

Ce module a été implémenté dans la version 2014.a et considérait deux états extrêmes : l’état 1, correspondant au comportement de la structure sans l’intervention d’aucun élément constructif, et l’état 2 qui analyse l’effet de tous les éléments constructifs mis en place entre éléments porteurs par la prise en compte de la raideur de ces éléments de maçonnerie dans le modèle dynamique, en considérant que ceux-ci sont totalement effectifs, c’est-à-dire qu’ils n’ont subi aucune fissuration ou rupture.

Depuis la version 2014.g, le programme permet d’ajouter à l’état 1 et 2 d’autres états intermédiaires générés automatiquement en fonction d’un critère de rupture qui met en relation les dommages subis par un élément avec le déplacement relatif de ces extrémités. Ce sont des états intermédiaires dans lesquels chaque élément bloqué latéralement entre porteurs apporte un pourcentage de sa raideur en fonction du niveau de dommages atteint.

La génération automatique des états intermédiaires démarre à partir d’un modèle dans lequel on considère que l’effet de tous les éléments constructifs est totalement effectif (état 2). Une analyse modale spectrale du modèle produit un déplacement relatif entre les extrémités de chaque élément constructif qui, avec l’application du critère de rupture, se traduit par un niveau de dommages déterminé. Le dommage (ou la fissuration) subi par l’élément provoque une variation dans sa rigidité. Les nouvelles rigidités calculées pour chacun des éléments constructifs sont inclues dans un nouveau modèle dynamique sur lequel est réalisée l’analyse modale suivante. A partir de là, on obtient de nouveaux déplacements relatifs, et chaque élément atteint un nouveau niveau de dommages subis, avec une variation de rigidité conséquente ; ce qui permet de générer le modèle suivant. On procède ainsi de manière successive pour chaque hypothèse de séisme considérée.

Ce processus itératif s’arrête lorsque le niveau de dommages se stabilise, du passage d’un état à l’autre, (c’est-à-dire lorsque la différence entre les niveaux de dommages de l’état calculé en cours et du dernier état calculé est inférieur à 5% dans chaque élément) ou alors lorsqu’on atteint le nombre maximum d’itérations établi par l’utilisateur. Ce sera l’état final.

CYPECAD. Interaction de la structure avec les éléments constructifs. Génération automatique des états intermédiaires

Etant donné que la génération automatique d’états intermédiaires peut multiplier le nombre d’hypothèses de séisme considérées de manière importante, CYPECAD permet de configurer ce processus itératif depuis la boîte de dialogue Eléments constructifs (menu Ouvrage> Données générales> partie Actions, bouton ‘Elément constructifs’.) Dans cette boîte de dialogue, l’option Interaction avec la structure doit être activée (située dans la partie supérieure). Si cette option est activée, l’option Obtenir les états de fissuration et de rupture progressive apparaîtra ensuite. Si cette option est désactivée, CYPECAD ne générera que les états 1 et 2, comme auparavant depuis la version 2014.a. Si l’option Obtenir les états de fissuration et de rupture progressive est activée, les possibilités suivantes apparaitront :

Dans chacune de ces options l’utilisateur établit une limite du nombre maximum d’itérations. Ce nombre détermine quel est l’état final si cet état n’est pas atteint automatiquement avant ce nombre d’itérations établi.

Etant donné que le calcul de structures se répète plusieurs fois, le fait de considérer tous les états intermédiaires de fissuration depuis le premier calcul peut augmenter le processus de dimensionnement de cette structure, c’est pourquoi il serait logique que dans les premiers calculs on active l’option Considérer uniquement l’état final. Une fois que l’utilisateur aura solutionné le dimensionnement géométrique de la structure, il pourra recalculer et il pourra choisir s’il active ou non l’option Considérer tous les états intermédiaires de fissuration et de rupture.

CYPECAD. Interaction de la structure avec les éléments constructifs. Niveaux de dommages

Pour l’aider à prendre sa décision, l’option Niveaux de dommages a été intégrée depuis la version 2014.g (onglet Résultats, menu Charges> Eléments constructifs). Elle permet de consulter les déplacements relatifs et le niveau de dommages associé par état généré et par cas de charge sismique, de chaque élément constructif. L’utilisateur peut savoir, avec cette information, si la configuration qu’il a choisie dans le processus itératif est adéquate, ou s’il doit la changer :

Cette révision doit être réalisée dans tous les éléments constructifs de chaque étage.

Dans la boîte de dialogue mentionnée, vous disposez d’aide qui explique en détails les conséquences de chacune des options.

L’approximation que réalisait la version 2014.a (et que l’utilisateur peut continuer à utiliser dans la version 2014.g s’il n’active pas l’option Obtenir les états de fissuration et rupture progressive) peut être acceptable pour les bâtiments de rez-de-chaussée ouverts non cloisonnés qui, en règle générale, présentent une irrégularité de rigidité qui rend plus fragile cet étage (bâtiment avec un rez-de-chaussée destiné à un usage commercial, de garage etc.).

Néanmoins, depuis la 2014.g, nous recommandons de réaliser le calcul en considérant les états intermédiaires de rupture et de fissuration.

Tous les utilisateurs du logiciel disposant d’une version 2014 peuvent mettre à jour gratuitement leur licence à la dernière version 2014.g. Nous recommandons donc à ces utilisateurs, et surtout à ceux qui disposent du module Interaction de la structure avec les éléments constructifs qu’ils réalisent la mise à jour, de manière à disposer de la génération automatique des états intermédiaire indiquée ci-dessus Botón huecos.

Les murs de maçonnerie et de distribution des bâtiments peuvent être considérés comme des éléments non-structurels mais, lors d’un séisme, ils apportent une raideur à la structure et modifient la distribution et la magnitude des efforts provoqués par l’action sismique. Si les éléments structuraux ne sont pas dimensionnés correctement pour cette redistribution, les efforts peuvent provoquer sa rupture fragile, ce qui met en péril la stabilité du bâtiment jusqu’à arriver à effondrement. Le module Interaction de la Structure avec les éléments constructifs permet de considérer l’effet que provoquent les éléments non-structuraux pendant un séisme, et depuis la version 2014.g, la génération automatique des états de rupture et de fissuration intermédiaires.

Remarques sur les fonctionnalités du module dans ses premières versions (2014.a - 2014.f)

Les premières versions du module Interaction de la structure avec des éléments constructifs (2014.a et 2014.b) ne fournissent toujours pas actuellement les états intermédiaires. Dans ces versions, le logiciel génère deux modèles de calcul: sans aucun cloisonnement et avec cloisonnement comme indiqué ci-dessus. Cette approche est acceptable pour les bâtiments à étages sans cloisonnement au rez-de-chaussée qui ont généralement une irrégularité de rigidité qui les rend plus fragile (bâtiments avec rez-de-chaussée à usage commerciale, garages ...). La différence de rigidité est due à sa hauteur qui est généralement supérieure à celle des étages supérieurs, et également à l’absence quasi-totale de cloisonnement pour les besoins découlant de leur utilisation. Même si l’étage inférieur présente une rigidité similaire du fait de la présence d’un cloisonnement par rapport à celle de l’étage supérieur pendant les premiers instants du séisme, il se produira une rupture de ces cloisonnements dans les zones inférieures de la construction, ce qui provoquera des changements brusques dans la rigidité en fonction de la gravité des ruptures.

Pour modéliser cela, le logiciel permet de modéliser une structure avec une distribution des cloisonnements uniforme sur tous les niveaux, sauf pour le rez-de-chaussée. Dans l’exemple dont il est question ci-dessous, nous analysons les résultats obtenus par le logiciel dans cette situation.

Si avec les versions 2014.a et 2014.b du logiciel vous souhaitez simuler d'autres situations ou états comportementaux de l'immeuble, vous devez créer deux projets différents. Par exemple, si vous voulez étudier le cas d'un bâtiment où le rez-de-chaussée et l’étage intermédiaire ont moins de rigidité que le reste, cela revient à calculer deux structures égales, l'une avec des éléments constructifs à tous les étages sauf au rez-de-chaussée et l’autre sans élément constructif au rez-de-chaussée et à l’étage intermédiaire. L'utilisateur devra comparer les deux ouvrages pour attribuer à chaque élément structurel le dimensionnement le moins favorable. Si la rigidité de l'étage intermédiaire est sensiblement inférieure à celle du rez-de-chaussée, il sera possible de calculer une troisième structure dans laquelle les éléments de construction seront à tous les étages sauf à l’étage intermédiaire.

Depuis la version 2014.g, le programme permet d’ajouter à l’état 1 et 2 d’autres états intermédiaires générés automatiquement en fonction d’un critère de rupture qui met en relation les dommages subis par un élément avec le déplacement relatif de ces extrémités. Ce sont des états intermédiaires dans lesquels chaque élément bloqué latéralement entre porteurs apporte un pourcentage de sa raideur en fonction du niveau de dommages atteint Botón huecos.

Tous les utilisateurs du logiciel disposant d’une version 2014 peuvent mettre à jour gratuitement leur licence à la dernière version 2014.g. Nous recommandons donc à ces utilisateurs, et surtout à ceux qui disposent du module Interaction de la structure avec les éléments constructifs qu’ils réalisent la mise à jour, de manière à disposer de la génération automatique des états intermédiaire indiquée ci-dessus Botón huecos.

Exemple d'analyse effectuée par le logiciel

Dans cet exemple, nous étudierons le comportement face à un tremblement de terre d’un bâtiment et nous visualiserons la rigidité que lui apportent ces murs et ces cloisons en utilisant le module Interaction de la structure avec les blocs de construction de CYPECAD.

Éléments porteurs de la structure

CYPECADNous allons étudier un bâtiment en béton armé de 7 niveaux (RDC + 5 étages + édicule ascenseur) constitués de portiques béton avec des portées de planchers entre 4,5 et 5,6 m de béton armé de 15 cm d’épaisseur. Les portiques sont constitués de poteaux qui démarrent au RdC avec une section de 45x45 cm qui diminuent jusqu'à une section 30x30 cm dans les étages supérieurs, et de poutres en retombées de section 30x30cm. La hauteur de chaque étage de face supérieure de plancher à face supérieure de plancher est de 3 m.

Éléments non structurauxCYPECAD

Des parois séparatives et de façade sont mises en place en remplissage entre portiques en maçonnerie de 25 et de 10 cm d’épaisseur. Dans le modèle étudié, seuls les cloisonnements des étages seront pris en compte, de manière à étudier le comportement du bâtiment lors d’une ouverture totale du RdC pour un usage commercial (avec mise en place d’un cloisonnement léger ou de vitrage, ne participant pas à la rigidité horizontale du RdC).

Action sismiqueCYPECAD

Pour la prise en compte de l’action sismique dans le calcul, une analyse dynamique modale spectrale est effectuée, on appliquera la norme sismique Eurocode 8. L’utilisateur doit sélectionner les données de localisation, le type de sol, les caractéristiques de la structure et les autres paramètres affichés dans la copie d’écran ci-après, et le logiciel génère le spectre correspondant avec lequel le calcul sera effectué.

Analyse et résultats de l'exemple

Dans cet exemple de calcul le but est de montrer l'importance de considérer les variations de rigidité de chacun des niveaux, qui conduisent à de plus grands efforts développés dans les éléments résistants des étages moins rigides.

Comme indiqué précédemment, dans le cas de bâtiments avec rez-de-chaussée à usage commercial, la rigidité irrégulière les rend plus faible.

Pour la structure définie, nous introduisons une distribution uniforme des cloisonnements en maçonnerie de remplissage dans les étages, sauf pour le rez-de-chaussée de l'immeuble. Le logiciel analyse automatiquement deux modèles : le modèle qui ne considère que les éléments structuraux (portiques béton, planchers) et le modèle qui les fait interagir avec les éléments non structuraux (murs en maçonnerie), en prenant en compte dans le calcul la rigidité apportée par ces derniers éléments.

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L'analyse dynamique modale spectrale produit deux ensembles de modes correspondant aux deux états considérés. Les réponses modales (contraintes, déplacements, déformations, etc.) sont combinées pour chaque état en utilisant la méthode CQC pour obtenir la réponse sismique par cas de charge (Séisme X et Séisme Y) et par état :

Dans les combinaisons de l'action sismique avec d'autres actions statiques, les deux modèles sont pris en compte pour le dimensionnement de chacun des éléments structurels afin d’identifier la ou les situations les plus défavorables à laquelle ces éléments seront soumis.

Ci-dessous, vous trouverez une partie de du récapitulatif de «justification de l'action sismique » fourni par le logiciel. Il met en avant deux séries de modes calculées pour les deux modèles de la structure considérées avec les coefficients correspondants de participation, pourcentage de masse mobilisée dans chaque direction et l'accélération spectrale associée. On retrouve les informations numériques fournies dans ces tableaux sur les spectres de conception utilisés pour le calcul représentant les intervalles de périodes étudiés pour chaque état.

En observant ces résultats on peut vérifier que les périodes de l’état 2, dans lequel seul est considéré l’effet des éléments non structurels, sont inférieures aux périodes obtenues dans l’état 1, c’est-à-dire que l’état 2 génère un modèle de rigidité supérieure à celle de l’état 1.

Par ailleurs, en fonction de la variation de rigidité des modèles correspondants aux deux états, les intervalles et les accélérations de conception associées présentent également des variations importantes. De plus, les modes de vibration pour chaque état sont différents, ce qui affecte les éléments résistants de manière différente. Un modèle dans état donné peut ainsi provoquer un état défavorable pour élément structurel, quand dans le même temps il peut soulager un autre élément. Le logiciel calcule donc tous les éléments structurels pour chacun des états.

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Dans le récapitulatif «Efforts et ferraillages des poteaux, voiles et murs» les efforts déployés par le mode et l'état sismique pour chaque hypothèse sont détaillés.

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Dans les récapitulatifs de vérification des éléments, on peut observer que pour le calcul de ceux-ci des combinaisons d'actions statiques et dynamiques sont prises en compte pour chaque modèle. Ainsi, différents scénarios sismiques sont réalisés, en prenant en compte le plus défavorables pour le ferraillage et la vérification de l'élément, à chaque niveau et en chaque point de l’élément. Ci-dessous par exemple, en sélectionnant l’« Etat limite ultime face à l’effort tranchant (combinaisons sismiques) » pour le même poteau en béton armé entre le niveau R+4 et la couverture et entre le RdC le R+1, il est constaté que la situation la plus défavorable dans le premier cas se produit pour l’état 1, et le second pour l’état 2.

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Enfin, on peut comparer l’effort tranchant total pour chaque étage dans chaque direction du calcul qui est provoqué par le séisme pour chaque état présentant une rigidité considérée. La considération de l'effet ou de l'interaction d'éléments non structuraux peut permettre de prendre en compte automatiquement la variation de rigidité en fonction du niveau considéré dans le calcul. Lorsque se produit une répartition inégale entre étages des rigidités associées aux cloisonnements en maçonnerie, les forces horizontales sont principalement influencées par les poteaux des étages ayant une rigidité inférieure, produisant un effort de cisaillement élevé sur ces poteaux. S'ils ne sont pas correctement conçus, les efforts peuvent causer des ruptures de type fragile, ce qui mettrait en péril la stabilité du bâtiment et pourrait produire un effondrement.

Ce nouvel outil permet des modéliser les murs séparatifs et de façade non porteurs dans les différents étages, compte tenu de la rigidité de ceux-ci. Dans cet exemple, c'est le cas du rez-de-chaussée qui est un étage sans cloisonnement (étage moins rigide). Le graphique suivant montre la comparaison du cisaillement pour ce niveau. On constate que, pour le cas où l'irrégularité de rigidité est considérée (Etat 2), les efforts au RdC sont beaucoup plus élevés (plus de 2 fois supérieurs) que ceux obtenus dans le cas où on ne tient pas compte de cette irrégularité. Les résultats des calculs générés avant d'appliquer cette nouvelle méthode (seulement fourni pour l’Etat 1) étaient du côté de l’insécurité, puisque les efforts considérés à ce niveau étaient très inférieurs à ceux pouvant être réellement mobilisé dans l’état de cloisonnement réel du bâtiment.

CYPECAD. Interaction de la structure avec les éléments constructifs

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Cet effet défavorable n'était pas pris en compte dans le calcul jusqu’à présent et de nombreuses normes offraient la possibilité de les simuler en amplifiant les efforts de l’étage considéré comme étage faible (soft-storey) pour un facteur déterminé. Les efforts tranchant et les moments résultant de l'analyse de la structure considèrent ainsi uniquement les éléments structuraux, qui sont amplifiés par un facteur qui varie en fonction de la norme sismique considérée. Ce nouvel outil informatique permet d’identifier par le calcul l’étage faible, sans que le projeteur n’ait à le préciser avant le calcul, et le facteur d'amplification de l'effort est déterminé automatiquement.

Dans cet exemple, le facteur obtenu pour le cas de charge SEISME X est de 2,3, et pour l’hypothèse SEISME Y 2,25. Ces valeurs se situent dans les plages de valeurs fournies par les normes pour amplifier le cisaillement de l'effet "soft-storey" comprise entre 1,5 et 2,5. Par conséquent, le calcul inclut automatiquement l’irrégularité de rigidité par étage et fournit davantage d'efforts au niveau du RdC, sans qu’il soit nécessaire d’estimer cet un effet indirect par une amplifiant manuelle des efforts.

CYPECAD. Interaction de la structure avec les éléments constructifs

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Autorisations requises sur la licence utilisateur

Pour utiliser le module de CYPECAD Interaction de la structure avec les éléments constructifs il est nécessaire que la licence de l’utilisateur dispose de l'autorisation requise pour ce module, ainsi que les permis pour les éléments modélisés et les normes structurelles utilisées.

Versions et modules de CYPECAD

En plus de la version de CYPECAD (sans limitation), le logiciel est également disponible avec deux versions limitées, appelées LT30 et LT50, elles contiennent les mêmes outils et les mêmes modules, avec les conditions suivantes :

CYPECAD LT50 :

CYPECAD LT30 :

Les structures 3D intégrées dans CYPECAD (également dans LT50 et LT30) ne sont pas un module proprement dit. Pour définir ces structures 3D dans CYPECAD, il est nécessaire que la licence utilisé dispose des permis pour utiliser CYPE 3D et éventuellement les modules propres à CYPE 3D.

Les modules de CYPECAD sont les suivants:

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