Options du modèle

Facteurs de raideur effective des matériaux et des sections 

1. Des coefficients permettent de modifier l’échelle du “Module d’élasticité”, de l’"Aire axiale", de la "Raideur en flexion", de l’“Aire de cisaillement” et de la “Constante de torsion” des groupes d’éléments.
   
2. Une valeur inférieure à “1” réduit le paramètre concerné. Une valeur supérieure à “1” l’augmente.
   
3. Les valeurs en gris ne sont pas modifiables : elles sont calculées automatiquement. 

Degrés de liberté des étages

Une liste permet de définir les degrés de liberté de chaque étage. Les options disponibles dans ProtaStructure sont :

1. X/Y et torsion autorisés : Les translations selon X et Y et la torsion de l’étage autour de l’axe Z sont autorisées.
2. X/Y autorisés, torsion empêchée : Les translations selon X et Y sont autorisées. La torsion autour de l’axe Z est empêchée.
3. X seul autorisé : Seule la translation selon X est autorisée. La translation selon Y et la rotation autour de l’axe Z sont empêchées.
4. Y seul autorisé : Seule la translation selon Y est autorisée. La translation selon X et la rotation autour de l’axe Z sont empêchées.

Les deux dernières options servent à analyser un système de portique 2D défini selon la direction libre.

Vous pouvez choisir les options  “X seul autorisé” ou ”Y seul autorisé” pour définir les degrés de liberté d’un portique isolé

Degrés de liberté des étages

Zones rigides (pour les éléments en béton)

Le programme prend automatiquement en compte, dans le modèle d’analyse, les zones rigides formées aux intersections « poteau-poutre ». Les zones rigides déterminent les longueurs efficaces des éléments en béton. Pour les structures en acier, choisissez donc toujours l’option « Aucune ». 

Pour tenir compte des fissures du béton pouvant apparaître aux intersections, vous pouvez réduire les zones rigides d’une valeur donnée. Les effets calculés sont plus réalistes. Le modèle d’analyse de ProtaStructure propose les options de zones rigides suivantes :

1. “Maximum” 
2. "Réduire de 50%"
3. “Réduire de 25%” 
4. “Aucune” 

Pour une comparaison analytique détaillée des options de zones rigides, consultez Interprétations des zones rigides

Section de poutre

Les boutons radio de cette section permettent de prendre en compte les ailes de la poutre dans le modèle du bâtiment.

Modèle de fondation fusionné / Interaction sol-structure

Cette fonction intègre les fondations au modèle d’analyse du bâtiment. Elle permet d’évaluer plus précisément le comportement du bâtiment.  Vous pouvez étudier l’influence du tassement des fondations sur les efforts dans les éléments de la superstructure.

Accédez à cette fonction en sélectionnant Modèle de fondation fusionné sous Interaction sol-structure.

Voici les étapes d’utilisation du Modèle de fondation fusionné :

1. Modéliser la superstructure et les fondations dans ST00
2. Lancer l’Analyse du bâtiment
3. Aller à ST00 (Niveau des fondations)
4. Lancer l’Analyse EF du radier
5. Relancer l’Analyse du bâtiment
6. Examiner le comportement des structures dans Modèle analytique et affichage des résultats.

La raideur des ressorts de sol (coefficient de réaction du sol) s’ajuste localement dans les propriétés de chaque panneau de radier. Elle s’ajuste globalement dans les Paramètres d’analyse EF du radier.

Modèle de voile

Modèle de dalle

Les paramètres de prise en compte des dalles, comme le diaphragme rigide et le maillage, se modifient dans l’onglet Modèle de dalle .

Modèle de diaphragme d’étage

Sous l’action des charges latérales, il faut préciser si les dalles de chaque niveau se comportent comme infiniment rigides dans leur plan (action de diaphragme rigide). Ce comportement est généralement modélisé par « Diaphragme rigide ».

Avec l’hypothèse de diaphragme rigide à un niveau, les degrés de liberté se réduisent à deux translations selon X et Y et à une torsion autour de l’axe Z, normal au plan XY. Les poutres situées dans le diaphragme rigide ne subissent aucune déformation axiale.

Si l’option « Dalles définissant le diaphragme rigide » est sélectionnée, les diaphragmes rigides sont créés en examinant la continuité et le voisinage des dalles, à l’horizontale comme à la verticale. Deux groupes de dalles ou plus qui ne se touchent ni directement ni par des dalles intermédiaires forment chacun un diaphragme rigide distinct. Certains nœuds peuvent ne toucher aucune dalle. Ces nœuds sont définis comme nœuds libres et n’appartiennent à aucun diaphragme.

L’option « Diaphragme unique par niveau » force l’ensemble du niveau à se comporter comme un diaphragme rigide, même sans dalle définie.

Si l’option « Aucun diaphragme rigide aux niveaux » est sélectionnée, l’analyse n’utilise pas l’action de diaphragme rigide. Tous les nœuds des niveaux sont alors considérés comme libres. Avec de grandes ouvertures dans le plancher (environ plus de 1/3 de la surface totale), un diaphragme rigide est peu probable. Il faut alors utiliser cette option.

Par défaut, la case Tous les étages est cochée : les dalles définissent le diaphragme rigide. Si Tous les étages est décochée, vous choisissez les étages à traiter comme diaphragme. Les étages décochés reçoivent l’option Pas de diaphragme rigide.

Consultez cet article pour une illustration détaillée : Exemple de modélisation du diaphragme

Inclure les dalles dans le modèle du bâtiment – Maillage par éléments finis

Cette option se trouve dans l’onglet « Modèle de dalle » de l’onglet Analyse du bâtiment (voir ci-dessous). 

1. Dans un modèle poutre-dalle, la charge des dalles est reportée sur les poutres par la méthode des lignes de rupture ou par décomposition de charge EF. Elle est ensuite appliquée aux poutres comme charge extérieure pendant l’analyse. 
1. Voir cet article : Lignes de rupture et décomposition de charge EF avec exemple 
2. La raideur de la dalle n’est pas prise en compte, car la dalle physique est exclue de l’analyse. 
   
3. Convient aux systèmes poutre-dalle réguliers, où les poutres porteuses reprennent entièrement les charges des dalles. 
   
4. Ne convient pas aux planchers-dalles, car toutes leurs charges seraient perdues. 
5. Ne convient pas à une dalle de transfert, car les poteaux et voiles discontinus n’auraient aucun appui (suspendus dans le vide). 
   

1. Dans un modèle poutre-dalle, les charges des dalles sont toujours reprises automatiquement.  Voir la section ci-dessous pour plus de détails sur l’option « Utiliser les charges de dalle décomposées… » 
2. La raideur de la dalle est prise en compte, car le maillage de la dalle travaille avec les éléments filaires connectés (poutres, poteaux et voiles).
3. Convient aux modèles où vous souhaitez examiner de plus près l’interaction entre la dalle et l’ossature, comme une longue dalle en console ou une dalle de forme irrégulière portée par des poutres. 
4. Obligatoire pour les planchers-dalles, où les dalles reposent directement sur des poteaux ou des voiles sans poutres. Voir : Travailler avec les planchers-dalles
5. Obligatoire pour les systèmes à dalle de transfert, où voiles et poteaux peuvent reposer directement sur une dalle. Voir : Comment modéliser une dalle de transfert
6. Le maillage permet aussi de prendre en compte plus précisément les dalles inclinées ou les rampes. Voir : Comment modéliser une dalle inclinée

1. Modèle de diaphragme d’étage : fonctionnement identique à la section précédente. Si Aucun diaphragme rigide est choisi, un diaphragme semi-rigide est pris en compte selon la valeur de Raideur dans le plan (membrane) saisie sous Coefficients de raideur des dalles.
2. Si Inclure les dalles dans le modèle du bâtiment est cochée,  on peut choisir les étages à inclure avec le bouton Étages à mailler.
1. Si la toiture est en plancher-dalle, vous pouvez ne mailler que la dalle de toiture. Les dalles des autres niveaux, en poutre-dalle, restent « non maillées ». Le modèle d’analyse est alors plus petit et moins complexe. 
3. L’uniformité du maillage se règle avec les valeurs de Taille min. de coque et Taille max. de coque.
   
4. Inclure les éléments quadrilatères dans le maillage du plancher : par défaut, la dalle utilise des éléments triangulaires. Si cette option est cochée, des coques quadrilatères sont générées dans la dalle. 
   
5. Utiliser les charges de dalle décomposées dans les étages maillés :  Détermine si les charges de dalle sont calculées et appliquées aux poutres comme charge externe. 
1. Si l’option est cochée, les charges de dalle sont reportées sur les poutres par lignes de rupture ou par décomposition des charges EF. Elles sont appliquées comme charge externe de portique dans l’analyse (voir ci-dessous dans Modèle analytique). 

1. Si l’option est décochée, la décomposition par lignes de rupture ou par éléments finis est totalement ignorée. Les charges de dalle sont prises en compte automatiquement avec le maillage de la dalle (voir ci-dessous dans Modèle analytique)

1. Dans ce cas, seuls le poids propre, les charges de mur sur poutre et les autres charges définies par l’utilisateur sont appliqués aux poutres.
   
2. Le poids propre de la dalle, la charge d’exploitation et les charges permanentes additionnelles sont appliqués aux coques de dalle comme « Pression sur coque »
   
3. Charge surfacique, Charge linéique et Charges ponctuelles sont calculées automatiquement et appliquées au maillage de la dalle.
1. Utiliser les charges de dalle décomposées dans les étages maillés doit être décochée pour analyser un modèle comportant un plancher-dalle, une dalle de transfert ou une dalle irrégulière. 
1.  Inclure les sections de poteau dans le modèle EF permet de prendre en compte le périmètre rigide du poteau. La dalle est maillée jusqu’au périmètre du poteau, et non jusqu’au nœud de son axe. 
   
1. Cette option ne s’applique qu’aux modèles poutre-dalle, c’est-à-dire aux dalles portées par des poutres. La différence dans le modèle analytique est illustrée ci-dessous : 
2. 
3. Cette option complique le maillage. En cas d’erreurs de maillage ou de résultats inattendus, décochez-la et relancez l’analyse. 
4. Pour les modèles en plancher-dalle, le périmètre rigide des poteaux est toujours pris en compte. Les sections de poteau le sont donc toujours (aucune option pour le désactiver). 
   
5. Deux options analytiques existent pour le contour du poteau. Elles se choisissent dans l’onglet Paramètres (voir la section Modèle de contour de poteau ci-dessous). 
   

Lorsque vous diminuez la raideur de la dalle dans son plan et en flexion, la flèche de la dalle augmente. La dalle devient plus souple, donc moins raide.

RAIDEUR EN FLEXION : si vous fixez la raideur en flexion à 0,01, le moment de calcul de la poutre porteuse augmente aussi, car l’encastrement offert par la dalle diminue. Dans ce cas, le moment de calcul de la poutre reste très proche de celui du plancher sans maillage (charge de la dalle décomposée avec la méthode “Décomposition des charges par EF”).

RAIDEUR DANS LE PLAN : si vous réduisez la raideur membranaire dans le plan, la raideur latérale de la dalle diminue aussi. La dalle est alors plus souple dans la direction horizontale. Vous devez vous attendre à un déplacement latéral plus important.

1. Les dalles nervurées et les planchers-caissons peuvent être inclus. Seules les poutres sont prises en compte ; les plaques sont incluses comme charge uniformément répartie. 

Vous pouvez consulter le détail des résultats de l’analyse dans l’onglet Analyse > Modèle analytique . Diverses icônes permettent d’afficher graphiquement les déplacements, ainsi que les pressions ou les efforts des éléments et des coques.