Introduction
Nous sommes heureux de présenter notre nouveau module d’escalier en béton armé. Ce module innovant, fruit d’un long travail, permet de modéliser de manière interactive des escaliers en béton armé. Il les intègre au modèle du bâtiment à partir d’une bibliothèque de types d’escaliers courants.
La commande « Escalier » du menu Modélisation permet d’ajouter tout type d’escalier en béton armé au modèle. Vous choisissez l’une des trois méthodes proposées, puis vous réglez facilement les charges de l’escalier. ProtaStructure modélise aussi les escaliers avec des éléments coque (éléments finis) et les inclut dans le modèle d’analyse du bâtiment.
Le document joint détaille le module d’escalier BA de ProtaStructure.
Responsabilité et propriété intellectuelle du module d’escalier BA
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Limitation de responsabilité : Prota Software Inc. n’est pas responsable des pertes dues à des erreurs de documentation, à des défauts du logiciel ou à un mauvais usage. L’utilisateur doit vérifier tous les résultats. Il doit s’assurer que les opérateurs et les vérificateurs disposent des compétences techniques suffisantes. Il doit utiliser le logiciel en stricte conformité avec les manuels de référence et la documentation.
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Propriété intellectuelle : ProtaStructure® est une marque déposée de Prota Software Inc. Tous les droits de propriété intellectuelle appartiennent à Prota Software Inc. La documentation, les supports de formation et les composants logiciels ne peuvent être ni copiés, ni distribués, ni utilisés d’une manière contraire au contrat de licence.
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Marques : ProtaStructure®, ProtaDetails®, ProtaSteel® et ProtaBIM® sont des marques déposées de Prota Software Inc., de même que le logo Prota.
Présentation du nouveau module d’escalier BA
Le nouveau module d’escalier BA permet de modéliser de façon interactive les types d’escaliers courants d’une bibliothèque prédéfinie. Vous les intégrez sans rupture au modèle global du bâtiment. Les prochaines versions enrichiront la bibliothèque et introduiront un « Éditeur d’escalier libre ».
Interface et méthodes de placement des escaliers
Accédez à la commande d’escalier par Modélisation > Éléments BA > Escalier. Trois méthodes de placement sont disponibles :
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Par zone : sélectionnez une région délimitée par des poutres, des voiles ou des lignes de grille.
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Rectangle à deux points : définissez l’emprise de l’escalier par deux coins diagonaux d’une zone rectangulaire.
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Polygone à N points : tracez des emprises complexes ou non rectangulaires en cliquant des points successifs. Terminez en resélectionnant le point initial.
Quelle que soit la méthode, ProtaStructure demande la zone cible avant la création.
Types d’escaliers pris en charge par le module d’escalier BA
Le module prend actuellement en charge cinq configurations d’escalier :
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Droit : relie deux niveaux par une seule volée.
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Droit avec palier : comme le précédent, avec un palier intermédiaire.
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En L : volée droite et palier avec un virage à 90°.
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En U : deux volées parallèles avec un virage à 180°. Il offre des paramètres supplémentaires (profondeur, largeur et épaisseur du palier) et des options d’alignement (intérieur/extérieur).
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En U avec deux paliers : deux volées reliées par deux paliers, pour un retournement complet à 180°. Ce type convient aux espaces linéaires restreints ou aux changements de direction.
Paramètres et charges des escaliers du module d’escalier BA
À la création ou à la modification, vous pouvez définir les paramètres suivants :
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Décalage Z : réglage vertical de l’extrémité basse de l’escalier.
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Verrouiller sur la hauteur d’étage : ajuste automatiquement la hauteur de l’escalier à la cote de l’étage.
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Nombre de contremarches et Largeur de marche.
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Longueur de la volée : calculée automatiquement par défaut ; modifiable par l’utilisateur.
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Épaisseur de paillasse : épaisseur de la sous-face de l’escalier.
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Alignement : position de l’escalier dans la zone sélectionnée (gauche, centre, droite).
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Inverser le sens : inverse le sens de montée.
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Charge permanente et Charge d’exploitation : charges surfaciques uniformes appliquées comme charges permanentes (G/D) ou d’exploitation (Q/L) supplémentaires.
Remarque : le poids propre de l’escalier est calculé et appliqué automatiquement.
Options d’affichage de l’éditeur d’escalier
Pour faciliter la modélisation, l’éditeur d’escalier propose les options d’affichage suivantes :
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Afficher le modèle analytique : bascule entre le modèle physique et la vue pseudo-analytique pour visualiser les liaisons de lignes analytiques. Avertissement : ce n’est pas un maillage d’analyse complet. Le véritable modèle EF est généré pendant l’analyse globale.
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Afficher les armatures : affiche la disposition des armatures en 3D, à partir du moteur d’armatures de ProtaStructure. Attention : cette fonction est en développement et peut ne pas refléter le ferraillage final.
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Afficher les axes : affiche la grille du projet.
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Afficher le plan de référence : si un plan d’architecte de référence est chargé sur l’étage actif, il apparaît sous la géométrie de l’escalier pour aider au placement précis.
Modification des escaliers et affectation des charges
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Modifier l’escalier : sélectionnez un escalier placé, puis faites un clic droit sur Propriétés pour rouvrir l’éditeur et ajuster les paramètres.
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Affectation des charges : dans l’éditeur, indiquez les charges permanentes ou d’exploitation supplémentaires. Elles sont affectées automatiquement aux cas de charge correspondants. Vous pouvez aussi définir des cas verticaux et latéraux personnalisés. Seules les charges de température et les charges surfaciques uniformes s’appliquent aux escaliers.
Modélisation des escaliers par éléments finis
ProtaStructure modélise les escaliers exclusivement avec des éléments coque EF. Ils font partie intégrante du maillage d’analyse du bâtiment.
Avertissement et clause de non-responsabilité : l’inclusion des escaliers dans l’analyse du bâtiment fait débat. Comme les escaliers relient deux niveaux, ils peuvent introduire un appui latéral. Certains ingénieurs choisissent donc d’exclure les escaliers du maillage d’analyse. Ils calculent alors les systèmes latéraux comme si les escaliers étaient absents, afin de couvrir le cas le plus défavorable. Les escaliers peuvent aussi se fissurer ou plastifier sous charge sismique. On ne doit pas compter sur eux pour la résistance latérale.
Si vous ne comptez pas analyser les escaliers dans le modèle global, ne les modélisez pas ici. Pour le calcul et le ferraillage d’un escalier isolé, utilisez le module d’escalier de ProtaDetails. Lorsque des escaliers sont adjacents à des voiles, ProtaStructure suppose une liaison monolithique. En pratique, les longueurs d’ancrage peuvent être insuffisantes. Pour le simuler, modélisez un petit espace entre l’escalier et le voile.
Intégration des dalles au modèle du bâtiment
Une option de maillage des dalles existe sous Analyse du bâtiment > Options du modèle > Modèle de dalle. Elle permet de mailler les planchers pour la distribution directe des charges ou le comportement de diaphragme. Les escaliers sont toujours maillés, quel que soit ce réglage. Si les dalles ne sont pas maillées alors que les escaliers le sont, ProtaStructure tente de supporter les escaliers. Pour un modèle plus réaliste, maillez les dalles dans l’analyse globale. Lorsque des poutres ou des voiles supportent les escaliers, le maillage des dalles est facultatif, à condition de vérifier la connectivité analytique.
Processus de calcul des escaliers
Comme décrit plus haut, les escaliers sont modélisés en coques EF et intégrés à l’analyse globale. ProtaStructure extrait donc automatiquement les résultats critiques de chaque composant d’escalier. Il génère aussi des bandes de dalle pour le calcul.
Ressources complémentaires
Pour obtenir de l’aide ou un support technique, contactez Prota Software Inc. Vous trouverez aussi d’autres ressources et des exemples pratiques sur la page Communauté de Prota Software. Cette page regroupe des enregistrements de webinaires, une galerie de projets et notre chaîne YouTube.