La modélisation des bâtiments sur Autodesk Robot Structural Analysis est un étape extrêmement importante dans la conduite d’une étude d’ingénierie de structure de qualité.
Cette étape doit être conduite méthodiquement : une modélisation 3D semblable aux plans conçus n’as jamais été synonyme de résultats fiables.
En effet , y aller sans méthodologie claire, induirait l’utilisateur dans beaucoup de complications lors de la phase d’exploitation des résultats.
C’est ainsi que des maillages incohérents, difficilement corrigeables risquent d’apparaitre en cascades surtout pour les ouvrages de formes géométriques complexes.
Ceci peut ruiner le travail de modélisation et obligerait dans certain cas l’utilisateur à reprendre tout à zéro !
Ceci étant, l’article suivant est une partie d’une documentation interne destinée à notre équipe d’étude de structures, pour l’aider à améliorer son approche globale de modélisation.
Libre au lecteur de l’amender, de l’enrichir et de le partager, suivant les dernières nouveautés du logiciel …
Réglages préliminaires
Avant de démarrer la phase de modélisation, le gabarit de saisi vierge en relation avec le type de projet doit être chargé à partir de son emplacement réseau.
Ensuite, il doit être enregistré localement.
Un réglage supplémentaire est à effectuer ensuite, et consiste à saisir les informations spécifiques au projet et à ses intervenants.
Hormis le nom, numéro et phase du projet, les noms, numéros de téléphones et adresses des intervenants doivent à minima y figurer, à savoir pour :
- Le bureau d’études de structures,
- Le bureau de contrôle,
- Le maître d’ouvrage,
- L’architecte
Modélisation
Rappel : Cette phase de modélisation doit être rigoureuse et méthodique pour éviter des problèmes de maillage et d’instabilités ultérieures.
Elle peut se faire en mode autonome, ou en se basant sur des logiciels tiers en utilisant les capacités d’échange qu’ils offrent.
Saisie du modèle à partir de logiciels tiers
Autodesk Revit
Les rêves et le dévouement sont une combinaison puissante.
William Longgood
La liaison avec le logiciel Autodesk Revit, se fait par le biais du modèle analytique crée par Revit lui même. Cependant ce modèle doit être contrôlé de manière minutieuse avant de l’exporter vers Autodesk Robot Structural Analysis.
Autodesk Autocad
La liaison avec le logiciel Autodesk Autocad se fait par l’utilisation de fonds de plans dwg.
Cette méthode est à utiliser pour seul niveau du projet (celui le plus représentatif) et uniquement quand le nombre d’éléments à saisir est élevé :
La préparation avant l’opération d’import d’un fond de plans se fait comme suit :
- Vérifier avec le responsable de conception que tous les éléments de structure sont séparés dans leurs calques spécifiques,
- Créer un dossier pour le fonds de plan à importer,
- Copier les plans de structure dans ce dossier,
- Ouvrir le fichier et ne conserver que la vue en plan à importer (supprimer les coupes, les tableaux, les notes …), et l’enregistrer éventuellement sous un nouveau nom,
- Importer le fond de plans :
- Régler les options d’insertion du fond de plan en prenant soin de faire correspondre l’unité d’insertion à celle du dessin ainsi que les calques à afficher.
- Saisir les éléments verticaux uniquement et ce suivant ceux dessinés dans le fond de plan,
- Désactiver le fond de plan,
- Corriger les positions des nœuds, en imposant une précision décimale de deux chiffres,
- Saisir les lignes de construction suivant les éléments de structure saisis et corrigés, en vérifiant les noms des files et axes conformément au plan de coffrage,
- Continuer la saisie de toute la structure (pour le niveau choisi initialement) suivant la méthodologie en mode autonome.
Saisie en mode Autonome
Lignes de construction
- Saisir les lignes de construction:
- Déterminer la nature des jeux de lignes de construction à utiliser (s’il y plusieurs jeux (grille principale et détaillée),
- Le bouton Txtbox « Position » indique toujours la dernière coordonnée saisie, il suffit de travailler après avec le bouton Txtbox « Espacement » et « répéter »,
- Affecter aux lignes verticales et horizontales les noms des axes et files définies dans les plans de coffrages,
- Les axes qui ont besoin d’être mis en évidence doivent être sélectionnés et mis sur « Gras »,
- Pour les lignes de construction non régulières ou limitées (segment par ex.) , travailler avec l’option lignes arbitraires.
- Enregistrer les différents jeux de lignes de construction,
- Utilité des lignes de construction :
- La sélection d’une (ou plusieurs) ligne(s) de construction permet de sélectionner l’ensemble des éléments sur cette (ces) ligne(s) de construction
- Le déplacement d’une ligne de construction permet de déplacer l’ensemble des éléments liés à cette ligne, ce qui permet d’étirer les éléments de la structure.
Définition des Etages
- Définir les étages du bâtiment avec la boite de dialogue Etages :
- Le niveau et la hauteur de l’étage inférieur se font à partir de l’arase supérieur du dallage ou radier
Saisie des Verticaux
- Activer les filtres de sélection en les réglant uniquement sur lignes de construction
- Passer à la vue « projection »,
- Avant saisie, toujours double cliquer sur l’étage concerné,
- La saisie doit commencer par les poteaux et les voiles du premier niveau, avec les dimensions initiales.
- S’assurer des matériaux affectés aux voiles et poteaux,
- Sélectionner tous les voiles et changer leurs repères locaux :
- Désélectionner les voiles en cliquant hors tous éléments de structure,
- Corriger la nature des appuis affectés automatiquement par le logiciel aux appuis des poteaux et voiles de fondations :
- Les poteaux doivent toujours être encastré à la base pour les bâtiments en béton armé et ce indépendamment de leurs système de contreventement.
- Pour les bâtiments en charpente métallique, il faudra juger de la qualité du sol pour adopter des appuis de type encastrement ou articulations
- Pour les voiles, il faudra définir des appuis de type articulations dans le sens transversal des voiles et encastré dans l’autre
- Ne saisir ni longrines ni dallages,
- Sélectionner les poteaux et les voiles (Ne pas sélectionner les appuis),
- Copier le contenu de l’étage (fondations à ce stade) réalisé vers l’étage suivant en utilisant la boite de dialogue suivante :
Saisie des planchers
- Passer à la vue projection et double cliquer sur l’étage en cours de saisie,
- Saisir les poutres en partant de gauche vers la droite et du bas vers le haut en utilisant le filtre de sélection réglé sur Objets – Extrémité / milieu de manière prioritaire.
- Saisir les dalles panneaux par panneaux (limités par des poutres et/ou Porteurs verticaux), et ce en utilisant le filtre de sélection réglé sur Objets – Extrémité / milieu de manière prioritaire.
- Affecter les caractéristiques dimensionnelles ( type – épaisseur ) aux différentes panneaux de dalles.
- S’assurer des matériaux affectés aux dalles,
- S’assurer des modèles de calcul affectés aux dalles, et leurs sens de portée,
- Changer les repères locaux de toutes les dalles pleines (Comme pour les voiles – voir étape ci dessus) vers la direction 1,0,0.
- Changer les repères locaux des dalles portant sur deux cotés conformément aux plans de coffrage de la même manière ci-dessus.
- Affecter les relâchements aux bords de dalles ne prenant pas en compte de continuité (un relâchement par bord commun entre deux panneaux de dalles).
- Enregistrer le modèle.
- Lancer une vérification de la structure et corriger les problèmes éventuels.
- Lancer un maillage de 50cm et une vérification de la structure.
- Relancer une vérification de la structure et corriger les problèmes éventuels.
- Supprimer le maillage et réenregistrer le modèle.
Chargement
Cas de charges
Des cas de charges devraient figurer déjà dans le modèle (issu du gabarit chargé au départ).
Si ce n’est pas le cas :
- Saisir les cas charges suivants qui devraient figurer à minima dans le modèle en précisant les catégories des charges éventuellement suivant le règlement.
| Nature du Cas | Libellé | Préfixe | Commentaire |
| Poids Propre | Poids propre | G-PP | – |
| Ch. permanentes | Revêtement et réseaux divers – Uniforme | G-Rev | – |
| Ch. permanentes | Cloisons légères – Uniforme | G-Clu | – |
| Ch. permanentes | Cloisons lourdes – Linéaire | G-Cll | – |
| Ch. d’exploitations | Exploitation | Q-Uni | – |
- Définir les combinaisons manuelles suivantes
- G-Total
- Q-Total
- Définir les pondérations réglementaires
- Générer les pondérations :
- S’il n’y a pas de message d’erreur du logiciel, les combinaisons sont générées correctement mais ne seront visibles qu’après lancement de calcul.
- Saisir les charges par natures définies auparavant.
- Visualisez le tableau de chargement avec
- S’assurer que le poids propre pris en compte concerne toute la structure
- Supprimer toutes lignes vides
- Lancer un premier Calcul
- Vérifier le tableau des pondérations automatiques
Conclusion
La saisie du modèle de calcul est une étape longue et fastidieuse et peut prendre plusieurs jours pour les gros bâtiments.
Cependant, le temps y étant consacré sera largement récupéré dans la phase d’exploitation des résultats, du moment que les problèmes de maillage aurait été déjà réglés.