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FENIE BROSSETTE Service technique Jad Exemple d’un dimensionnement D’une charpe

FENIE BROSSETTE Service technique Jad Exemple d’un dimensionnement D’une charpente CM66 Sommaire 1 Avant propos :......................................................................................................................2 2 Structure Portique une nef. ............................................................................................2 2.1 Hypothèses :..............................................................................................................2 2.2 Modélisation :............................................................................................................3 2.3 Dimensionnement : ...................................................................................................4 c Création du type de barre "traverse":.........................................................4 d Création de la super pièce "Arbalétrier". ...........................................................5 e Création du type de barre "poteau" : ...................................................................6 f Affectation du type de barre "Poteau"...............................................................7 g Création de familles..................................................................................................8 h Vérification de familles en contrainte.................................................................9 i Vérification de familles en flèche et déplacement..........................................11 j Dimensionnement de familles...............................................................................12 3 Conclusion...........................................................................................................................16 4 Les autres paramètres du dimensionnement acier...................................................17 4.1 Paramétrage. ...........................................................................................................17 4.2 Option au niveau des pièces :............................................................................17 c Raidisseurs internes...............................................................................................17 d Options Avancées....................................................................................................18 e Option Service.........................................................................................................19 f Option Section param. (Onglet Famille). ...........................................................19 FENIE BROSSETTE Service technique Jad 1 Avant propos : Ce document permet de comprendre les mécanismes de dimensionnement sous Robot 97 et non d’assister le projeteur dans la modélisation de la structure. Néanmoins au cours des exemples, quelques "astuces" de modélisation seront exposées afin de faciliter la démarche de l’utilisateur face aux multiples choix offerts par Robot 97. Le fichier PORTIQUE_DIM.RTD est mis à votre disposition afin de faciliter la modélisation initiale (stade avant le dimensionnement). 2 Structure Portique une nef. 2.1 Hypothèses : Géométrie : largeur nef : 10,00 m. longueur du bâtiment : 30,00 m. Largeur entre portique ; 5,00 m (constante). hauteur des poteaux : 5,00 m (versants symétriques). pente : 6% (soit flèche 0,30 m) jarret de traverse: 1,00 m. pieds de poteaux : articulés. pas de baïonnettes. Section (première estimation) : Poteau : IPE 240 Traverse : IPE 220 Charges : Î Permanentes : Poids propre Toiture multi-couche : 27 Dan/m². Bardage de longpan : 10 daN/m². Î Exploitation : Palan : 800 daN (placée à 2,00 m du poteau de gauche). Î Neige et vent : Région : Lot et Garonne. Altitude de la construction : <200 m Norme : NV65 modifié carte 96. Perméabilité : néant. Vent : site normal (type : normal) FENIE BROSSETTE Service technique Jad 2.2 Modélisation : Î Utiliser les lignes de construction. Î Charger les profilés dans votre bibliothèque de profilé : IPE 220 et 240. Î Utiliser le type d’accrochage : ligne de construction. Î Type de barre : Barre (nous changerons le type dans le bureau Dimensionnement Acier). Î Création d’un jarret de type profilé (utiliser d’un nom représentatif). Î Utiliser l’outil : Miroir vertical. Î Génération de la neige : utiliser enveloppe auto Î Générer les pondérations automatiques : CM666 FENIE BROSSETTE Service technique Jad 2.3 Dimensionnement : Nous allons créer des types de barre afin de découvrir les paramètres de dimensionnement sachant que cela n’est pas nécessaire car Robot 97 possède une bibliothèque de type de barre (réutilisable pour toutes vos affaires). Néanmoins, nous conseillons à tous les utilisateurs de Robot 97 de consulter les paramètres des types de barre car ceux-ci contiennent des hypothèses qui peuvent varier en fonction du projet. Nota important : les différents paramètres utilisés dans l’exemple qui va suivre sont donnés à titre indicatif. c Création du type de barre "traverse": Cliquer sur l’icône puis Nom :TRAV Nota : - La valeur de la longueur de flambement autour de l’axe Z est la distance entre pannes contreventées (ici : nous imposons 2,50 m). - Ne pas oublier d’enregistrer les modifications (dans la fenêtre définition de pièces et la fenêtre de définitions CM66) imposé par l’utilisateur Calculé par Robot ou imposé par l’utilisateur Longueur de flambement Paramètres de déversement Flèche vertical de poutre Attention définit par rapport au repère local de la barre On peut définir une contre flèche de fabrication, cette valeur viendra en soustraction de la flèche max. sous combinaisons ELS (DEP) FENIE BROSSETTE Service technique Jad d Création de la super pièce "Arbalétrier". - Cliquer sur nouveau (le logiciel incrémente le numéro automatiquement ici n°7). - Donner la liste de barres : 2 4 (numéro des deux traverses). - Donner le nom de la pièce : traverse. - Affecter le type de barre TRAV. - Enfin Enregistrer. FENIE BROSSETTE Service technique Jad e Création du type de barre "poteau" : Recliquer sur l’icône Nom :POT imposé par l’utilisateur Longueur de flambement Paramètres de déversement Déplacement horizontal Attention définit par rapport au repère global Double clic sur l’icône Rentrer le numéro de la super pièce On peut vérifier le coef. de flambement en plaçant dans le champ "Tester la barre" le numéro du poteau (ici Lfy=2.74 x Lo) Calculé par Robot ou imposé par l’utilisateur FENIE BROSSETTE Service technique Jad f Affectation du type de barre "Poteau". - Cliquer le numéro de la pièce n°1 - Affecter le type de barre POT. - Ajouter le nom du poteau (facultatif mais pratique). - Enfin Enregistrer. - Faites de même pour le numéro de la pièce n°3. FENIE BROSSETTE Service technique Jad g Création de familles. - cliquer sur Nouveau (famille n°1). - rentrer le nom Poteaux dans le champ Nom de la famille. - rentrer les numéros des pièces que doit contenir la famille Poteaux (1,3). - cliquer sur le bouton Sections et sélectionner les profilés IPE et HEA. - enfin enregistrer la famille. FENIE BROSSETTE Service technique Jad - cliquer sur Nouveau (famille n°2). - rentrer le nom Traverse dans le champ Nom de la famille. - rentrer le numéro de la pièce que doit contenir la famille Traverse(7). - par l’intermédiaire de le bouton Section :ne prendre que la famille IPE - enfin enregistrer la famille. h Vérification de familles en contrainte. - sélectionner dans le cas de charge combinaisons EFF (cas 10). - cocher vérification de familles et saisir les familles 1 et 2 . - cocher Ultime - lancer les calculs. Les deux profilés sont corrects vis à vis de la contrainte (Ok) mais on bénéficie d’une réserve de résistance (ratio << 1). Nota : Ratio, c’est le rapport de la contrainte de calcul sur la contrainte ultime du matériau ( 235 Dan/cm² pour l’acier). FENIE BROSSETTE Service technique Jad - Inspectons une note de calcul : cliquer sur OK de la famille "poteaux". 5 x 2,74=13,7 18,95/235=0,81 =ratio FENIE BROSSETTE Service technique Jad i Vérification de familles en flèche et déplacement. - sélectionner dans les cas de charge combinaisons DEP (cas 13). - cocher Service - lancer les calculs. La famille "traverse" est correcte mais pas la famille "poteaux". Examinons les résultats : 4,155/3.33=1.25 FENIE BROSSETTE Service technique Jad j Dimensionnement de familles. - cocher dimensionnement de familles et saisir les familles 1 et 2 . - cocher Ultime. - lancer les calculs. Explications du tableau : Pour chaque famille de profilé, le logiciel affiche trois lignes : 1- IPE 220 : le profilé n’est pas satisfaisant (ratio >1). 2- IPE 240 : le profilé est satisfaisant en contrainte. 3- IPE 270 : le profilé est trop performant. Comme vous le remarquez,pour les résultats dans la famille "poteaux", le logiciel affiche les résultats pour les IPE et les HEA car nous avions défini précédemment pour cette famille deux catégories de profilé (c.f. page 8) FENIE BROSSETTE Service technique Jad Utilisation de l’option poids. - cocher dimensionnement de familles et saisir la famille 1. - cocher Optimisation et cliquer sur Options. - cocher poids. - lancer les calculs. Explications du tableau : Le signe T sur la ligne IPE 240 indique que celui-ci est plus léger que le HEA 180. Conclusion sur le dimensionnement : Le module dimensionnement permet de trouver le profilé optimal en contrainte. Nous constatons que Robot préconise un IPE 240, identique à notre au choix de départ (une première estimation), or la vérification de l’IPE 240 en déplacement (voir page 11) nous démontre que le profilé est insuffisant. Effectivement, le déplacement est l’élément dimensionnant pour certaines structures, il est donc licite de faire un dimensionnement en déplacement. Actuellement, il n’est pas possible de dimensionner aux déplacements de nœuds car ceux-ci dépendent du comportement de la structure (rigidité, conditions limites…) alors que le dimensionnement en flèche ne dépend que des charges transversales. Le dimensionnement en flèche fonctionne pour des cas simples (poutre sur deux appuis, …), par contre pour des structures plus complexes, le résultat risque de ne pas être satisfaisant, pour justifier ce constat, il nous faut expliquer le fonctionnement du dimensionnement. FENIE BROSSETTE Service technique Jad Le dimensionnement aux ELU (EFF) : le logiciel va chercher dans une bibliothèque les caractéristiques des profilés (S, Wy et Wz) et applique celles-ci aux efforts (N, My et Mz) en négligeant le poids propre. Le logiciel commence le calcul par le plus petit profilé (IPE 80 par exemple) pour s’arrêter sur le premier profilé correct (optimal). Ce calcul est rapide car les efforts (N, My et Mz) ne sont pas variables (si le changement des dimensions transversale n’est pas trop important) en fonction du type de profilé, donc le logiciel n’a pas besoin à chaque itération de relancer les calculs RDM. Robot affiche le profilé optimal (cf page 12) , nous pouvons affecter ceux-ci à la structure initiale en utilisant le bouton "Changer uploads/s1/ exemple-de-dimensionnement-acier.pdf