Travailler avec les planchers-dalles

Directives pour planchers-dalles

La modélisation, l’analyse et le calcul du plancher-dalle sont décrits en détail ici :

1. Pour ProtaStructure 2022/ ProtaStructure 2024 : Modélisation, analyse et calcul du plancher-dalle
2. Pour le calcul du plancher-dalle et du radier avec panneau de zone de dalle : Calcul du plancher-dalle et du radier avec panneaux de zone de dalle 

Voici d’autres sujets utiles liés au plancher-dalle.

Méthodes d’insertion des planchers-dalles

• Pour le plancher-dalle, il est peu probable que la dalle soit entièrement délimitée par des poutres. La méthode la plus adaptée est donc « Région d’axes » ou « Sélection d’axes ».
• Pour « Région d’axes », cliquez simplement sur un point délimité par des axes : une dalle est automatiquement créée avec ces axes comme axes d’insertion. Vous pouvez combiner plusieurs zones en maintenant la touche CTRL enfoncée et en cliquant successivement sur plusieurs emplacements. Un seul panneau de dalle est créé au relâchement de la touche.
• Pour la méthode « Sélection d’axes », sélectionnez simplement les axes qui délimitent la dalle, dans n’importe quel ordre (horaire ou antihoraire), en partant d’un axe quelconque. Resélectionnez enfin le premier axe choisi pour terminer l’insertion.  Pour plus d’informations, reportez-vous à la Utilisation des dalles – Sélection d’axes section.
• Lors de l’insertion des dalles du plancher-dalle, veillez à ce que tous les poteaux et voiles de contreventement se situent sur les bords ou aux angles de la dalle.

Autrement dit :

1. Le contour de la dalle doit coïncider avec l’axe d’insertion du poteau ou du voile. Par exemple, si l’axe d’insertion du poteau est A/1, le contour de la dalle au droit du poteau doit être l’axe A ou l’axe 1.

2. Essayez de conserver une dalle à quatre côtés, c’est-à-dire de forme rectangulaire ou carrée.

3. Pour un radier ou un plancher-dalle, le type de dalle importe peu, car cela ne s’applique qu’aux dalles calculées par lignes de rupture, c’est-à-dire par bande de dalle analytique.

Calcul des armatures du plancher-dalle

• La méthode privilégiée pour afficher les armatures du plancher-dalle consiste à utiliser les « Contours définis par l’utilisateur » ou le « Contour de seuil », comme expliqué dans le Manuel de formation Plancher-dalle et Analyse de plancher par éléments finis
• Vous pouvez également afficher les armatures dans la vue en plan du modèle. Il est toutefois important de définir et de tracer la bonne bande de dalle EF : pour ce modèle, il s’agit de la « Bande à largeur fixe ». Plus de détails sont disponibles dans le Type de bande de dalle (Utilisation des bandes de dalle et Bande EF – Bande fixe sections)
• « Bande fixe » retient un seul moment maximal positif et un seul moment maximal négatif pour calculer toute la longueur et la largeur d’une bande. Vous obtenez ainsi une seule armature supérieure et une seule armature inférieure, ce qui peut entraîner un surdimensionnement si la bande est trop large. Il convient donc d’évaluer la largeur et le nombre de bandes à largeur fixe à tracer, ce choix influençant l’efficacité du calcul de l’acier.
• Dans l’onglet EF de la bande de dalle EF, une option « Intégral » est disponible.   Comme son nom l’indique, les moments sur la largeur de la bande sont « moyennés » ou « répartis » par intégration, ce qui permet d’obtenir un moment maximal plus faible. Cette hypothèse suppose que la dalle est suffisamment raide pour que la charge tende à se « répartir » sur une certaine largeur. Lorsque « Intégral » est décoché, ProtaStructure recherche un seul moment maximal à calculer sur la travée et la zone d’appui.
La bande fixe de dalle EF ne peut être utilisée que si elle est tracée sur des dalles de même épaisseur.  Le calcul ne détecte en effet que l’épaisseur de dalle la plus proche de la première extrémité de la bande. Si plusieurs dalles ont des épaisseurs différentes, n’utilisez pas la bande de dalle EF.  Utilisez plutôt l’autre méthode de calcul, à partir des contours des aciers requis, comme décrit dans le manuel de formation Plancher-dalle
• Notez que le tracé des bandes ne fournit pas toujours une solution complète. Il faut encore la compléter en examinant les contours d’acier.

En résumé, pour utiliser la Bande de dalle EF, la procédure est la suivante :

a) Modéliser/définir les dalles

b) Découper une Bande EF du type approprié (voir les remarques ci-dessous)
      

Ci-dessus : sélectionnez Bande EF et choisissez Bande fixe dans les propriétés de la bande de dalle. Sélectionnez ensuite la source des résultats d’analyse et cochez « Bande intégrale ».

Ci-dessus : découpez la bande à travers la zone souhaitée. La largeur peut être ajustée en saisissant une valeur dans la cellule correspondante, puis en cliquant sur « Mettre à jour ».

Ci-dessus : la largeur peut aussi être ajustée à l’aide de  puis en cliquant sur « Mettre à jour »

c) Exécuter l’Analyse du bâtiment ou l’Analyse de plancher EF, puis ouvrir le Modèle analytique (onglet Analyse > Modèle analytique)

d) Sans sélectionner aucun élément, clic droit > Disposer toutes les barres d’acier> Mettre à jour toutes les barres d’acier

a) Si vous avez défini correctement les rives de vos dalles, vous constaterez que les rives des éléments coque coïncident parfaitement avec le point rouge représentant les poteaux et les voiles de contreventement.

b) Les rives des éléments coque d’une dalle coïncident parfaitement avec celles de la dalle adjacente.

Calcul des dalles avec les panneaux de renfort de dalle

1. (Étape facultative) Effectuez une Analyse de plancher EF ou une Analyse du bâtiment avec les dalles maillées. Examinez les contours d’armature pour déterminer les zones de panneau où poser des armatures supplémentaires. 
2. Insérez des bandes EF fixes pour le calcul de l’armature de base. Les bandes fixes permettent de définir et de calculer les zones d’armature de base. Il est donc important de décider d’abord du nombre de zones d’armature de base à utiliser. 
3. Insérez des panneaux de renfort de dalle. Ne vous souciez pas encore de leur taille. Idéalement, ils doivent couvrir les contours du moment sur appui. Vous pouvez démarrer avec une taille approximative de 1,5 x 15 m ou 2 x 2 m. Une bande EF fixe doit couvrir, totalement ou partiellement, les panneaux de renfort de dalle situés dans sa zone tributaire. 
4. (Étape facultative) Affichez les contours d’armature EF sur la vue en plan physique du plancher (par exemple Asd1-top, Asd2-top pour les planchers supérieurs, Asd1-bot, et Asd2-bot pour les radiers). Cela permet de vérifier si la taille des panneaux couvre suffisamment les zones de moment négatif sur appui. 
5. Effectuez une Analyse de plancher EF ou une Analyse du bâtiment avec les dalles maillées. 
6. Calculez les armatures de dalle à l’aide du menu ruban Calcul > Dalle. Les armatures calculées sont également tracées automatiquement sur la vue en plan physique, avec les recouvrements et les prolongements corrects. Les barres supplémentaires des panneaux de renfort sont automatiquement prolongées au-delà de la zone désignée, sur une longueur d’ancrage.
7. (Étape facultative) Modifiez si besoin la taille des panneaux de renfort de dalle. Le cas le plus courant consiste à étendre la zone du panneau pour couvrir davantage de contours de moment négatif sur appui. L’optimisation de la taille du panneau peut réduire encore l’armature de base (sans descendre sous le minimum requis, Asmin)
8. (Étape facultative) Recalculez l’armature à l’aide du menu ruban Calcul > Dalles. 
9. (Étape facultative) Modifiez si besoin l’armature de base et/ou les armatures supplémentaires dans le menu ruban Calcul > Dalles. Si l’armature modifiée est insuffisante, ProtaStructure affiche un avertissement.

Remarque importante

Les bandes fixes doivent couvrir, totalement ou partiellement, les panneaux de renfort de dalle. Sinon, les bandes fixes continuent de récupérer les résultats de moment fléchissant provenant des nœuds de poteau, ce qui peut conduire à un calcul non économique. Si un appui de poteau ne présente pas de moment négatif significatif, vous pouvez choisir de ne pas y insérer de panneau de renfort.

Si vous choisissez de ne pas insérer de panneaux de correction autour d’un poteau, vous devez couvrir sa zone avec une bande fixe EF. Si une zone de poteau reste non couverte par un panneau de correction ou une bande fixe EF, les résultats de cette zone ne seront pas pris en compte. Cette zone ne sera pas dimensionnée. Vous risquez d’obtenir un dimensionnement non sécurisé.

Calcul au poinçonnement des poteaux

• Enfin, n’oubliez pas de vérifier le poinçonnement. Évitez de lancer la vérification du poinçonnement pour tous les poteaux en même temps, car vous devez définir le bon type d’emplacement du poteau (intérieur, rive, poteau).
  
• Pour ce faire, vous pouvez sélectionner un groupe de poteaux ayant le même type d’emplacement, en sélectionnant successivement chaque poteau tout en maintenant la touche Ctrl enfoncée.
  
• Faites un clic droit, puis choisissez «Vérification du poinçonnement des poteaux».
• Rappel : vous devez d’abord exécuter l’analyse EF de la dalle et le post-traitement, puis cliquer sur « fusionner les résultats des poteaux avec les résultats de l’analyse du bâtiment ». Les charges de dalle basées sur l’analyse EF sont transférées aux poteaux.
  
• Sinon, le poinçonnement des poteaux sera basé sur l’analyse du bâtiment (c’est-à-dire l’analyse de la dalle par lignes de rupture), plutôt que sur l’analyse EF de la dalle.
  
• Vous ne devez pas effectuer la vérification du poinçonnement pour les poteaux reliés à une poutre, car il faudra calculer la poutre pour reprendre l’effort tranchant.
  
• ProtaStructure ne prend en compte aucune poutre reliée à un poteau pour la vérification du poinçonnement. 

Les chapiteaux peuvent être ajoutés depuis l’onglet Chapiteau des propriétés du poteau.

La profondeur du chapiteau définie comme h-Drop inclut l’épaisseur de la dalle, elle n’est PAS mesurée depuis la sous-face de la dalle. (Exemple : la dalle fait 150 mm, le chapiteau fait 200 mm. Le h-Drop est donc de 350 mm.)

Notez que les chapiteaux sont surtout efficaces pour améliorer la résistance au poinçonnement. Ils réduisent moins bien le moment au poteau, car une section plus épaisse peut attirer davantage de moment. Ne modélisez un chapiteau que si le poinçonnement pose problème.