Comment modéliser une poutre de transfert

Avant de procéder à la modélisation de la poutre de transfert, il est important de comprendre comment le modèle physique se traduit en modèle analytique lorsque l’analyse du bâtiment est effectuée.

• Le modèle physique est ce que vous voyez à l’écran de modélisation, où tous les éléments sont représentés en 3D selon leurs dimensions réelles
  
• Le modèle analytique est un modèle filaire créé par le solveur, qui est en réalité ce qui est finalement analysé.
  
• Le modèle analytique peut être affiché en cliquant sur Modèle analytique dans l’onglet Analyse. 
  

Ne pas utiliser l’Analyse de Descente de Charges par Plancher (EF) pour l’analyse et le dimensionnement de la poutre de transfert, car cela dépasse le champ d’application de l’Analyse de Plancher (EF). Toujours exécuter l’Analyse du Bâtiment. 

Pour plus d’explications, reportez-vous à :  Organigramme de Modélisation, Analyse et Dimensionnement

Modèle physique versus modèle analytique

Dans ProtaStructure, nous pouvons visualiser tous les éléments comme un modèle filaire à ligne unique, créé le long de l’axe ou de l’intersection des axes :

• Un poteau est représenté par une seule ligne filaire à l’intersection de 2 axes.

               Modèle physique                                                Modèle analytique

• Une poutre est une seule ligne filaire le long de l’axe d’insertion. Pour que le poteau et la poutre se connectent correctement, ils doivent se rejoindre exactement à l’intersection des axes.

      Modèle physique                                            Modèle analytique

Lors de la modélisation d’un poteau discontinu supporté par une poutre de transfert, le poteau doit utiliser le même axe longitudinal que la poutre à supporter.  Dans l’exemple ci-dessous :

1. La poutre de transfert est modélisée avec l’axe 1
   
2. Le poteau supérieur est inséré à l’intersection des axes 1 et C
   
3. Le poteau inférieur est inséré à l’intersection des axes 2 et D

Lors de la visualisation de la vue en plan de l’étage de transfert, il est utile d’activer "Afficher les poteaux et voiles de transfert sur le plan" via l’Interrogation visuelle pour afficher les poteaux discontinus au-dessus de l’étage de transfert. Comme montré ci-dessus, les poteaux discontinus apparaissent dans une couleur différente (bleu) sur la vue en plan de ST01.

Pour plus d’informations, reportez-vous à :  Comment afficher les poteaux et voiles de transfert (discontinus) sur la vue en plan

Après l’analyse, l’Affichage des résultats du modèle et de l’analyse montre clairement que seul le poteau supérieur est supporté, car il est inséré selon le même axe 1 que la poutre de transfert.

Poteaux de transfert avec liaisons rigides automatiques

Dans le modèle d’exemple ci-dessous, le poteau de transfert S1 utilise le même axe d’insertion 1 que la poutre.  Le poteau de transfert S2 est inséré avec un axe décalé 2.  

Une comparaison est effectuée entre l’analyse réalisée avec "Membre de transfert" décoché, puis coché (comme indiqué ci-dessous). 

Après l’analyse, le Modèle analytique montre clairement que le poteau inférieur S2 est désormais supporté par la poutre de transfert par l’intermédiaire d’une poutre rigide.  

La poutre rigide est représentée en bleu foncé sous forme de ligne.  Les efforts excentriques du poteau décalé seront pris en compte, c’est-à-dire qu’il y aura une torsion supplémentaire sur la poutre de transfert en raison de ce décalage.

Prise en charge d’un poteau de transfert décalé par une poutre fictive

1. Cliquez sur l’icône Élément de poutre
   
2. Reliez la poutre fictive entre l’axe de la poutre de transfert et l’axe d’insertion du poteau discontinu
   
3. Les poutres fictives peuvent avoir n’importe quelle dimension et seront considérées comme des liaisons rigides reliant la poutre de transfert au poteau discontinu excentré.

Après l’analyse, vérifiez de nouveau le Modèle analytique, qui montre que le poteau inférieur est désormais supporté par la poutre de transfert (par l’intermédiaire d’une poutre rigide) :

Poutre de transfert supportant un voile discontinu

Un voile est un plan unique le long de l’axe d’insertion longitudinal. Pour qu’un voile discontinu soit supporté par la poutre, la poutre et le voile doivent donc partager le même axe longitudinal. 

                                                          Modèle physique                                  

1. Comme le montre le modèle analytique ci-dessus, l’hypothèse Trumeau central est irréaliste ou déraisonnable, car le voile de transfert exerce une charge ponctuelle au milieu du voile.  Cette imprécision s’aggrave avec un voile de transfert plus long. 
2. Le modèle Coque EF donne un résultat précis & réaliste, car le chargement du voile de transfert sur la poutre se rapproche d’une charge uniforme ; chaque coque exerce en effet une charge distincte sur la poutre de transfert. 

N’utilisez pas le type de modèle de voile "Trumeau central" pour un voile de transfert. En effet, le Trumeau central transfère la charge sous forme d’une charge ponctuelle unique sur la poutre de transfert, ce qui est imprécis. 

Prise en charge d’un voile discontinu décalé à l’aide de poutres fictives

Si le voile de transfert n’utilise pas le même axe d’insertion longitudinal que la poutre de transfert située en dessous, il ne sera pas supporté, même si "Élément de transfert" est coché dans les propriétés du voile (contrairement à une situation similaire pour un poteau de transfert). 

Dans ce cas, des poutres fictives doivent être créées manuellement pour relier les deux extrémités du voile à l’axe d’insertion de la poutre de transfert.  Les étapes sont : 

• Créez des axes fantômes pour les poutres fictives.
  
• Reliez la poutre fictive de l’axe de la poutre de transfert à l’axe du voile de transfert.
  
• Assurez-vous que des points d’intersection appropriés sont disponibles pour la création des éléments de voile et de poutre.
  
• Les poutres fictives peuvent être de dimensions quelconques et seront considérées comme des liens rigides pour induire les efforts appropriés sur la poutre de transfert.

Comme le montre le modèle d’exemple ci-dessus, les poutres fictives sont converties en lien rigide pendant l’analyse, ce qui entraîne :

1. La charge transférée des voiles discontinus vers la poutre de transfert
   
2. Un moment de torsion induit dans la poutre de transfert

Moment de la poutre de transfert supportant un voile