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Chapitre I Présentation du Logiciel ETABS 3 1. Introduction Dans ce chapitre, n

Chapitre I Présentation du Logiciel ETABS 3 1. Introduction Dans ce chapitre, nous allons présenter le logiciel ETABS. Cette présentation va s’articuler autour de deux axes : un axe théorique et un axe pratique. L’axe théorique, ou documentaire, consiste à découvrir le logiciel ETABS à travers la lecture de ses manuels présentatifs, mais aussi nous allons consulter un ensemble d’ouvrages bibliographiques et médiatiques (vidéo, etc.) qui présentent complètement ETABS ou présentent un seul aspect traité par ce système ; tel que l’aspect analyse dynamique (par une ou l’autre des techniques existantes). Le second axe d’étude est pratique, il va nous permettre de connaitre de plus près les menus de ETABS : les diverses options de saisie des données, de visualisation des données et des résultats, d’analyse statique, d’analyse dynamique éventuellement, de dimensionnement et vérifications (Design) des sections, des éléments et de la structure complète, etc. Ensuite, nous allons juger qu’il était utile de résumer les résultats obtenus en rédigeant deux textes : notre propre définition du domaine d’application d’ETABS, ensuite un résumé des fonctions assurées par ce système. 2. Bref historique ETABS est l’abréviation de « Extented Three Dimentional Analysis of Building Systems », c’est un programme qui a reçu une grande réputation dans le monde et en Algérie. Ce logiciel est destiné à la conception et l’analyse des structures des ouvrages de génie civil de la catégorie bâtiments ; ces structures peuvent être réalisées en béton armé, en acier ou tout autre matériau que l’utilisateur choisi. ETABS a été élaboré aux Etats-Unis d’Amérique par la compagnie ‘computers and structures Inc.Berkeley, California’, sa première version date de l’année 1984, il a subi plusieurs améliorations, la version considérée dans ce mémoire est très récente, elle date de l’an 2009, désigné par ETABS Nonlinear 9.6.0. réf [1]. Les premières versions d’ETABS ont utilisé des techniques d’analyse de structure et de dimensionnement des éléments conformes aux règlements américains (UBC, ACI, etc.), mais des améliorations ont été apportées sur les versions récentes, telle que la version 9.6 qu’on va traiter dans le présent mémoire. Parmi ces améliorations, le manuel du logiciel parle d’intégration de plusieurs techniques d’analyse et de divers règlements à travers le monde ; il Chapitre I Présentation du Logiciel ETABS 4 cite les codes de la communauté européenne connus par le terme « Eurocodes », les code du Mexique, du Canada, de l’Inde, etc. 3. Notes préliminaires pour l’utilisateur 3.1. Aspects informatiques a/ Matériels ETABS n’exige pas des PC de haute performances, puisque le minimum de propriétés informatique, est assuré par une grande gamme de marques de micro-ordinateur nous avons installé ETABS sur deux PC : l’un de marque ‘Acer’, l’autre est un micro-ordinateur portable de marque ‘Lenovo’, dont les propriétés minimum sont : Processeur Intel(R) pentium (R) 4 CPU 3.00 GHz, deux gigabit de ram, carte graphique MSI de capacité d’un gigabit et carte mère de marque ‘Elite group’. b/Systèmes d’exploitation ETABS est compatible avec les systèmes d’exploitation Windows XP service pack 2, et Windows 7 de Microsoft. ETABS Version 9.6.0 est installé avec une licence d'essai de 30 jours. Si la licence d'essai ne fonctionne pas avec Windows Vista, il est recommandé d’exécuter LSINIT.EXE, celui-ci est un dossier situé là où on a installé ETABS V9.6.0 (tel que le répertoire C/programme file/…). Ce fichier s'exécute rapidement et discrètement sans donner des commentaires. c / Instructions d'installation pour la version 9.6.0 ETABS Réf [2] La version 9.6.0 d’ETABS est disponible en une installation complète. Il est possible de convertir la version antérieure V9.5.0., pour être équivalente à la nouvelle. Pour cela, il suffit d’exécuter un fichier qui s’appelle « patch ». En outre, il est utile de signaler que l’installation d’ETABS V9.6.0 permet de désinstaller les versions précédentes d’ETABS (versions 9.0.0 à 9.5.0). Les instructions d'installation sont disponibles en trois endroits : •Le lien sur le navigateur du CD ETABS, désigné par «Installation ETABS carte », •1Un document imprimé inclus dans le package du programme, •Dans le fichier du dossier racine du CD désigné par « ETABS_Install_Instructions.pdf ». Dans le dossier d'installation ETABS il y a un fichier nommé ReleaseNotes.PDF. Il montre Chapitre I Présentation du Logiciel ETABS 5 les changements importants par rapport aux versions précédentes ; par exemple, on peut y lire les changements de la version 9.5.0 à la version 9.6.0 (publié 07/02/2009). 3.2. Aspects liés aux méthodes d’analyses appliquées Réf [3] Deux méthodes d’analyse statique sont connues : la méthode linéaire et la méthode non linéaire. Il est de même pour l’analyse dynamique. Les méthodes d’analyse linéaires sont assurées par la version ETABS Plus, cependant l’autre version d’ETABS désignée par ETABS Nonlinear assure les deux types d’analyse linéaire et non linéaire. Dans le présent mémoire nous allons analyser la seconde version d’ETABS. Figure 1.1 : Désignation du logiciel ETABS non linéaire version 9.6.0, à l’aide de l’option « about » 3.3 Système de coordonnées Réf [1] ETABS est basé sur une formulation en éléments finis avec des fonctions destinées à la conception de bâtiments. Pour définir une structure et son système de chargement, deux types de coordonnées sont utilisés : a- Le système global : Ce système est défini par les axes : X, Y et Z ; il peut être choisi comme le souhaite l’utilisateur. Le système global est utilisé pour définir les coordonnées des nœuds et pour donner la direction des charges. Chapitre I Présentation du Logiciel ETABS 6 b- Le système local : Ce système est défini par les axes 1, 2 et 3, il est spécifique à chaque élément. Il est utilisé pour la définition des charges locales et pour l’interprétation des efforts, et par conséquent l’interprétation des résultats. b.1 Cas des éléments verticaux (poteaux) : La direction positive de l’axe local 1 coïncide avec l’axe global Z, la couleur de cet axe est rouge. La direction positive de l’axe local 2 coïncide avec l’axe global X, la couleur de cet axe est blanche. La direction positive de l’axe local 3 est basée sur la théorie de la main droite puisque la direction des deux premiers est connue, sa couleur est bleue. b.2 Cas des éléments horizontaux (poutres) : La direction positive de l’axe local 1 coïncide avec l’axe global positif X ou Y, selon la position de l’élément dans la structure, la couleur de cet axe est rouge. La direction positive de l’axe local 2 coïncide avec l’axe global Z, la couleur de cet axe est blanche. La direction positive de l’axe local 3 est basée sur la théorie de la main droite puisque la direction des deux premiers est connue, sa couleur est bleue. Figure 1.2 : repère global et repères locaux Figure 1.3 : systèmes d’unités 3.4 Unités Réf [3] ETABS travaille avec quatre paramètres de base : la force, la longueur, la température et le temps. Le programme offre plusieurs ensembles d’unités correspondant aux paramètres : force, longueur et température au choix ; tels que « Kip, in, F » ou « N, mm, C ». Le temps est toujours mesuré en secondes. Chapitre I Présentation du Logiciel ETABS 7 4. MENUS D’ETABS Réf [1], [4],[3],[5] L’exécution de notre logiciel commence par la rencontre avec un menu principal (Main menu), il est défini par la figure 1.0. Fig. 1.0 : Menu principal d’ETABS 4.1 MENU « File» Pour des traitements sur les fichiers, soit qu’on créée un nouveau fichier (new file) ou bien on travaille sur un ancien fichier, alors on va l’appeler en tapant dur l’option (open). L’utilisateur peut à tout moment sauvegarder son travail il opte pour (Save) ou (Save as) il peut importer (import) des informations contenues dans un fichier externe ou les exporter (export). Figure 1.4 : Menu File 4.1.1 L’option New Model de définition d’un nouveau modèle En tapant sur l’icône ci-contre le programme permet de saisir les données d’un nouveau projet de structure, qu’on désigne par le terme « Modèle » ; on parle aussi de la phase de modélisation. Figure 1.5 : Initialisation du modèle Trois choix sont disponibles : 1- Chapitre I Présentation du Logiciel ETABS 8 Il permet l’obtention d’un ficher (.edb) précédant; l’avantage ici est d’avoir les mêmes définitions des materiaux prcédants et les mêmes cas de charge. 2- Création d’un nouveau ficher par defaut pour saisir les données d’un nouveau modèle. 3- Creation d’un nouveau ficher ETABS vide avec l’extention (.edb) 4.1.2 Importation et exportation des fichiers Le logiciel facilite la modélisation des structures les plus complexes : structures planes ou tridimensionnelles composées d’éléments barres, plaques ou coques ; pour cela il utilise des fichiers de structures élaborés sur d’autres logiciels en format DXF, tels que, Staad-pro et Sap2000. À l’aide d’une option d’importation des fichiers de calcul. Cependant, ETABS ayant une option d’exportation des fichiers en format DXF. Ainsi que de S2K de sap2000 et de F2K de SAFE. L’ETABS peut crée un fichier de données numérique input de format (.e2K). Menu Import Menu Export Figure 1.6 : Menus Import et Export Chapitre I Présentation du Logiciel ETABS 9 4.2 MENU « Edit » Ce menu uploads/Litterature/ chap-21.pdf