conception d'un batiment r+4 comparative de defferente ariante de plancher
IDEA StatiCa Assemblages Acier
1. La conception des assemblages
métalliques – réinventée
Calcul et vérification de tous les assemblages
conformément à la norme en quelques minutes.
Ing. Jo Gijbels MSc.
IDEA StatiCa
www.ideastatica.fr
info@idea-rs.be
2. Logiciel CAO dédié à la conception
des structures et la vérification des
attaches, sections transversales,
poutres et d’autres détails selon la
norme
+1000 licences
vendues
mondialement
Résultats
validés par
universités
BIM: Lien avec
logiciels CAO
majeurs
4
5. 66
DÉSORDRES DE
STRUCTURE
La majorité des
désordres est causée
par une mauvaise
conception ou un
assemblage particulier
ou un autre détail.
Gain de
temps
Economie de
matériau
11. 1212
STANDARD NON-STANDARD
Ouvrages de calcul Modèle scientifique avancé
Feuilles de calcul Excel
Estimation
Eviter d’utiliser ce noeud
Noeud classique
NON-STANDARD
Noeud complexe
12. 1313
IDEA StatiCa Connection utilise le CB-FEM:
+ Grand vitesse
+ Pour tous les attaches
Methode Component EC3:
+ Vitesse
- Ne marche pas pour tous les attaches
Méthode Eléments Finis (MEF)
+ Pour tous les attaches
- Prends beaucoup de temp
STANDARD NON-STANDARD
Noeud classique
NON-STANDARD
Noeud complexe
13. 1414
Nous venons avec un outil pour
vérifier en quelques minutes tous les
noeuds d’une structure métallique.
15. 16
TÉMOIGNAGE
FRISOMAT (BELGIQUE)
16
Prof. Dr. Ir. Luc Schueremans
Engineering Manager @ Frisomat
Prof. @ KU Leuven
“IDEA Connect werkt vlot en snel. Er is geen
gebruiksvriendelijker alternatief voorhanden
dat toelaat FEM met CBM te combineren.
IDEA is gewoon degelijk en goed.”
18. 19
Calcul de la contrainte
19
CALCUL AVEC IDEA StatiCa CONNECTION
Analyse du voilement Analyse de la rigidité
Calcul en capacité Résistance des attaches Vérification globale
19. 20
Calcul contrainte Analyse voilement Analyse rigidité Vérification globale
20
MÂT D’UNE TOUR ÉLECTRIQUE, POLOGNE
Un énorme effort normal
sollicite le groupe de boulons de
manière excentrée. Les boulons
ne passent pas.
Réorganiser les boulons
permet de résoudre le
problème.
20. 2121
ENTREPÔT MÉTALLIQUE, ALLEMAGNE
Le nœud remplit
toutes les vérifications
de contraintes.
Mais une instabilité se
produit sur l’âme de la
poutre à cause d’un
voilement localisé
Un raidisseur additionnel
résout le problème.
Calcul contrainte Analyse voilement Analyse rigidité Vérification globale
21. 2222
CENTRALE ELECTRIQUE, RÉPUBLIQUE TCHÈQUE
« Ovalization » de CHS.
L’épaisseur perpendiculaire aux
CHS est faible.
Tous les CHS sont soudés à un
plat. L’épaisseur devient 10x plus
importante.
.
Calcul contrainte Analyse voilement Analyse rigidité Vérification globale
22. 2323
AÉROPORT HEATHROW, ROYAUME UNI
Il n’était pas possible de
calculer cet assemblage
avec les recommandations
de l’EC3. Une approche
plus générique a dû être
adoptée.
Calcul contrainte Analyse voilement Analyse rigidité Vérification globale
25. 26
TEMOIGNAGES
TRACTEBEL ENGINEERING (BELGIQUE)
26
Prof. Dr. Ir. Peter Buffel
Directeur Technique
“IDEA StatiCa rend possible le calcul d’assemblages
très complexes là ou le calcul manuel est impossible
et où les autres solutions n’y arrivent pas.“
26. 27
TEMOIGNAGE
ODAN-DETECH (CANADA)
27
John Krpan M.S.C.E., P.Eng
President du Groupe ODAN-DETECH
„Simple, graphique et avec la puissance de l’Analyse aux Eléments
Finis. Son plus grand atout est sa simplicité d’utilisation. Il existe
des produits similaires, mais aucun ne ressemble à Idea StatiCa.
C’est pour cette raison que nous avons choisi Idea StatiCa.
29. 30
COMPONENT BASED FINITE ELEMENT MODEL (CBFEM)
MÉTHODE ANALYTIQUE DES COMPOSANTS AUX ÉLÉMENTS FINIS
Le point faible de la méthode de calcul analytique des
composants est le nombre limité de géométrie d’assemblages
possibles à calculer.
30
Modèle analytique Assemblage boulonné Modèle CBFEM
30. 3131
Nous avons recalculé les assemblages
standards des ouvrages de calcul et
nous avons trouvé les mêmes résultats.
36. 37
TEMOIGNAGES
CAUNTON ENGINEERING (ROYAUME UNI)
37
Robert Weeden
Directeur Technique – CEng MIStructE MICE
“Cette solution a le potentiel de réellement changer la donne
pour les logiciels de calcul d’assemblage. Il n’existe rien
d’equivalent.”
43. 4444
INTERFACE BIM – SOLUTIONS AUX MEF:
DLUBAL RSTAB/RFEM, ROBOT, SCIA, …
Sélection de noeuds
dans Dlubal RFEM
Conception de
l’assemblage
Calcul selon la norme
dans IDEA StatiCa
46. 47
TÉMOIGNAGE
ARUP (UK, USA, AU)
47
Graham Aldwinckle,
Directeur Associé – ARUP Londres
« Il y a 10 ans, nous devions utiliser des méthodes
complexes impliquant Nastran et d’autres vérifications
spécifiques. Idea StatiCa nous fournit une solution plus
rapide et plus simple pour analyser un tel nœud. »
47. L’outil doit :
Permettre un workflow efficient en interopérabilité
Etre simple à prendre en main et à utiliser
Prendre en compte les normes et être validé par la
théorie
Pouvoir être utilisé de la conception au calcul détaillé
L’UTILISATION D’ARUP
60. 61
TÉMOIGNAGE
INDUS INGENIERÍA (ESPAGNE)
61
Cesc Aldabó Fernández
Gérant
„Un outil super-puissant et rapide pour analyser presque tout
type d’assemblages métalliques. Grâce à son interopérabilité
avec d’autres solutions et sa constante évolution, une méthode
de calcul simple et rapide des assemblages est possible.“
61. 6262
95 %De nos tickets de support résolus
rapidement.
Le support technique est fait par
des Ingénieurs Structures
(Whitebox + Idea StatiCa).
64. 6565
NOTES DE CALCULS
Trois types de notes de calcul – En ligne, simplifiée et détaillée.
Toutes les verifications réglementaires conformément au
règlement sont affichées et référencées.
85. DEMANDEZ VOTRE VERSION TRAIL !
30 minutes
Pour apprécier le
potentiel de la
solution
Nos clients l’utilisent
pour des
assemblages
complexes mais aussi
pour les standards
Le retour sur
investissement est
réalisé dès les
premiers projets.
86. IDEA StatiCa Connect Events 2017 87
Events IDEA StatiCa Steel Connection Nov. 2017
87. IDEA StatiCa Steel Connections
www.ideastatica.fr
Calculer les
estimations d’hier.
89. Loi de comportement des matériaux acier pour pour la recherche.
Vérification des platines contrainte plastique équivalente – 5% aux EC3
et AISC
ACIER – ANALYSE PLASTIQUE NON LINEAIRE
90. La plupart des programmes de Calcul ont des solveurs EF depuis les
années 90.
Les autres industries se sont adaptées rapidement– Industrie
Aéronautique
Maillage – pas d’intersection entre les plats.
Les plats sont connectés par interpolation des contraintes
SOLVEUR ELEMENTS FINIS DEDIE
91. La connection des boulons = les plats en contact + les boulons
Les boulons sont modélisés en ressorts non linéaires
Les têtes de boulons et écrous sont connectés par forces
d’interpolation
BOULONS EN TENSION
92. Les boulons sont modélisés en ressorts non linéaires, pour les effets de
cisaillement aussi.
Les boulons sont en contact avec les plats uniquement dans la zone de
contrainte
La solution est protégée par un brevet.
BOULONS EN CISAILLEMENT
94. Modèle plastique complet de la soudure
Modèle élastique de soudures – La contrainte Max est
calculée
SOUDURES
95. Les contacts entre plats prennent 100% de compression, mais pas de
traction.
CONTACTS ENTRE PLATS
96. Contact entre le béton et les platines en acier.
La contrainte de contact est déterminée, la contrainte moyenne de la zone
concernée est vérifiée.
L’effort tranchant est vérifié.
ANCRAGES
This Slide shows the process used by the BIM modellers and the structural engineers – This workflow is for the node design, there were other used for the main super structure, north core and floor plate design.
Initially we modelled the nodes as “crashing plates”, then from the Tekla model (.stp file) was generated and imported into Rhino to clean up the volumes and into the meshing software ANSA, creating simple finite element models with which we could study the structural behaviour in more detail.
At the same time the loads from the structural analysis were being processed using excel in order to identify the critical load combinations.
The analysis itself was then carried out using Nastran and was supported by tools we developed in-house.
D3 plot facilitates the search for high stress concentrations by enabling the user to cut sections through the analysis results in real time. We also wrote some Excel visual basic routines which calculated the stresses in the welds.
Once the design was completed the data was fed back to the BIM modellers and incorporated.
Arup fully designed the nodes at lower levels prior to tender, in order to give confidence to the contractors when they were pricing the job. For these final design checks we used a similar process to that employed during scheme design, but with some more sophisticated analysis tools.
There are over 100 mega frame nodes on the project, some similarities between various nodes but Arup is still responsible for around 40 individual nodes.
As you can imagine this process mean close collaboration with the structural engineer, architect and later in the process the fabricator to develop the details in a way which ensured that they were buildable and yet also met the architectural intent.
Our customers include a lot of key companies in engineering and manufacturing of steel structures around the world.