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ProtaStructure : Guide de conception du générateur de charges

Champ d’application

ProtaStructure peut générer automatiquement les
combinaisons de charges requises par différents codes de calcul. Pour générer
les combinaisons de charges automatiquement, utilisez le
Générateur de charges sous Analyse
> Analyse du bâtiment > Combinaisons de charges
. Ce document explique les différentes
options du générateur de charges.

Cas de charges permanentes et d’exploitation

Les cas de charges permanentes et d’exploitation doivent exister dans tous les projets. C’est
pourquoi il n’est pas possible de décocher ces deux options dans ProtaStructure.

Les charges d’exploitation en damier sont optionnelles. Par défaut, seul le motif de travées
chargées paires et impaires est utilisé. Vous pouvez cocher les trois autres motifs et les inclure
dans les combinaisons.

Des cas de charge en damier distincts sont générés pour chaque
direction orthogonale si “
Chargement en damier dépendant de la direction” est
coché.

Cas de charges d’exploitation de toiture

En général, les codes recommandent de définir des cas de
charge distincts pour les charges d’exploitation de toiture
 et de les  inclure dans les combinaisons
de charges avec des coefficients différents. Ces définitions sont particulièrement
importantes dans les structures métalliques, où le chargement de toiture est prépondérant.

 

En cochant ces options, au lieu d’utiliser "Charge d’exploitation (Q)" pour les dalles et éléments de niveau toiture (tels que couverture, panne, poutre), vous pouvez définir des cas de charge individuels pour :  

1. Charge d’exploitation de toiture (Qr,
Lr selon les référentiels basés sur l’ASCE)

2. Charge de neige (S), pour laquelle vous pouvez aussi définir des combinaisons de charges de congères de neige (Sd1, Sd2)
3. Charge de pluie (R) 

Si vous définissez une charge dans le champ "Charge d’exploitation (Q)" en plus de "Charge d’exploitation de
toiture (Qr)
" pour un élément de
niveau toiture, ces deux charges seront appliquées ensemble. Par conséquent, il ne
faut pas définir de charge dans le champ "Q" pour ce type d’éléments, sauf
préférence spécifique.

Cas de charge des phases de construction

Les cas de charges permanentes et d’exploitation
peuvent être définis dans le cadre d’une phase de construction. Vous pouvez également préparer
un second jeu indépendant pour les combinaisons de phases de construction, ce qui permet
d’envelopper les résultats avec les cas non phasés.

Chargement sismique

Quatre cas de charge (Ex +, Ex-, Ey +, Ey-) incluant des excentricités positives et négatives sont définis pour les charges sismiques calculées
selon les codes sismiques sélectionnés. Les signes "
+" et
"-" dans les libellés des cas de charge indiquent le côté de l’excentricité
par rapport au centre de masse de l’étage (c’est-à-dire une rotation de l’étage dans le sens horaire ou antihoraire)

​
En cochant Créer des combinaisons sismiques sans charges d’exploitation, 0,9G + E, vous pouvez obtenir des résultats plus critiques lorsque G agit
favorablement. Vous pouvez inclure cette option dans le générateur de charges.

Charge fictive

Dans les pays où les charges de vent ou les charges sismiques ne gouvernent pas le dimensionnement, des charges latérales minimales, appelées charges fictives, sont appliquées à la structure au niveau de chaque étage. Les charges d’étage sont généralement calculées comme une fraction des charges permanentes et d’exploitation.

Ce calcul n’est pas simple, car les coefficients des cas de charge fictive diffèrent selon chaque code de calcul. Certains codes définissent des coefficients spécifiques, tandis que d’autres utilisent les mêmes coefficients que pour les cas de charges permanentes et d’exploitation.

De plus, la fraction de charge PERMANENTE ou D’EXPLOITATION utilisée pour calculer l’intensité de la charge doit également être personnalisable.
Vous pouvez appliquer librement les charges fictives à tout type de combinaison, avec n’importe quel coefficient de cas de charge.

Si vous souhaitez combiner la charge fictive avec d’autres combinaisons de charges, assurez-vous que l’option "Ajouter des combinaisons de charges fictives pour imperfections géométriques" est cochée.


Décochez l’option "Ajouter des combinaisons de charges fictives pour imperfections géométriques" si vous souhaitez que le chargement fictif reste séparé des autres combinaisons de charges.
Notes

Pour plus d’explications sur la charge fictive, consultez cet article : Charge fictive et saisie

Chargement de vent

En général, deux cas de charge suffisent pour les charges de vent des
bâtiments standards, où les façades au vent et sous le vent sont similaires. Les combinaisons de charges
sont créées automatiquement, séparément pour les directions positive et négative.

Cependant, il est nécessaire d’utiliser des cas de charge
différents dans les directions positive et négative pour définir la charge de vent, notamment pour les bâtiments
avec des surfaces de façades au vent et sous le vent différentes, pour la couverture et les pannes sur
les toitures en pente des structures métalliques, ainsi que pour les lisses sur leurs surfaces. À
cet effet, vous pouvez définir 4 cas de charge à l’aide de l’option "
Définir des cas de charge négatifs séparés".

Dans la définition du chargement de vent basé sur l’ASCE, 4 cas de charge
(Wx, Wmx, Wy, Wmy)
sont générés par défaut car le moment de torsion est
calculé pour chaque direction
. Si vous utilisez l’option "Définir des cas de charge négatifs séparés", vous pouvez utiliser 8 cas de charge en créant des cas de charge distincts
pour les directions négatives.

Chargement horizontal minimal

Dans les régions non sismiques notamment, les codes de calcul imposent
l’application d’une charge horizontale minimale (charges fictives) aux bâtiments. Par
définition, cela inclut les charges latérales 
minimales pouvant résulter de défauts de construction dans la structure et
qui sont généralement calculées en pourcentage du poids du bâtiment.

Pression du sol

Vous pouvez cocher les cas de charge « Pression du sol » pour décrire les
effets de la pression du sol. (Par exemple, des charges de travée appliquées aux voiles de contreventement du sous-sol,
ou des charges d’étage définies par l’éditeur de charges d’étage.)

Si la pression du sol est unilatérale, il suffit de
définir un ou deux cas de charge. En cochant l’option pour la direction concernée,
vous pouvez créer les cas de charge de pression du sol et les combinaisons associées.

Les codes de calcul proposent différents coefficients de combinaison pour les
cas de charge de sol, selon que la pression du sol s’applique favorablement ou
défavorablement  avec les autres charges horizontales.
Dans ce cas, vous devez préciser la direction d’application de la charge. Par
exemple, si "négatif" est sélectionné pour la direction 1, le coefficient
de charge de sol sera "0,9" pour le chargement sismique dans la direction
positive, et "1,6" pour le chargement sismique dans cette même direction
négative.

Cependant, si vous souhaitez définir des cas de charge positifs et
négatifs distincts dans les deux directions, vous pouvez cocher l’option "
Définir des cas de charge négatifs séparés" pour créer 4 états de charge (P+x, P-x, P+y, P-y).

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