Portique 2D Analyse statique et Design d’acier

Advance Design America™

Fascicule 1

Portique 2D

Analyse statique et

Design d’acier

N.B. : Pour utiliser ce fascicule, vous devez disposer du package - Bâtiment (Base) & Bâtiment

(Professionnel)

Janvier 2013 © Graitec inc. 1995-2013

inc. Portique 2D – Analyse statique et Design d’acier

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Table des matières

Modélisation d’un portique .......................................................................................................................... 6

1 But du fascicule ................................................................................................................................. 6

2 Configuration du projet .................................................................................................................... 6

3 Modélisation de la structure ............................................................................................................. 7

3.1 Nœuds ....................................................................................................................................... 7

3.2 Membrures ............................................................................................................................... 7

3.3 Supports .................................................................................................................................... 7

3.4 Sauvegarde ................................................................................................................................ 8

4 Sections et matériaux ....................................................................................................................... 8

4.1 Section, matériau et conditions limites des membrures .......................................................... 8

4.2 Affichage de la section .............................................................................................................. 8

4.3 Orientation de la section......................................................................................................... 10

5 Chargements ................................................................................................................................... 11

5.1 Définition des chargements .................................................................................................... 11

5.1.1 Charge permanente ........................................................................................................ 11

5.1.2 Surcharge ........................................................................................................................ 12

5.2 Application des chargements .................................................................................................. 13

5.2.1 Affichage du système d’axes local des membrures et du numéro des nœuds .............. 13

5.2.2 Charge uniformément répartie ....................................................................................... 13

5.2.3 Charge trapézoïdale ........................................................................................................ 14

5.2.4 Charge ponctuelle au nœud ............................................................................................ 15

5.3 Définition des combinaisons de charges ................................................................................ 15

6 Analyse statique linéaire ................................................................................................................. 16

7 Résultats .......................................................................................................................................... 17

7.1 Affichage graphique ................................................................................................................ 17


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7.2 Chiffriers .................................................................................................................................. 18 Design acier ................................................................................................................................................. 20

8 Configuration du projet .................................................................................................................. 20

9 Structure ......................................................................................................................................... 20

9.1 Spécifications – Acier .............................................................................................................. 20

9.2 Paramètres de design ............................................................................................................. 21

9.2.1 Spécifications .................................................................................................................. 21

9.2.2 Supports latéraux contre le déversement ...................................................................... 21

9.2.3 Flèches admissibles ......................................................................................................... 21

10 Combinaisons .................................................................................................................................. 22

10.1 Combinaisons de statut ultime ............................................................................................... 22

10.2 Combinaisons de statut Flèche instantanée ........................................................................... 23

11 Analyse et Design d’acier ................................................................................................................ 23

12 Résultats .......................................................................................................................................... 24

12.1 Affichage graphique ................................................................................................................ 24

12.2 Chiffriers .................................................................................................................................. 24

12.3 Flèche calculée ........................................................................................................................ 25

12.4 Efforts et déformée des membrures ...................................................................................... 26

12.5 Aperçu et impression de la note de calcul .............................................................................. 27

12.6 Groupe de membrures ............................................................................................................ 27

12.6.1 Création et assignation des groupes de design .............................................................. 27

12.6.2 Affichage d’un groupe de design .................................................................................... 28

12.7 RÉSULTATS D’UNE COMBINAISON .......................................................................................... 29

12.7.1 Affichage graphique ........................................................................................................ 29

12.7.2 Affichage numérique ....................................................................................................... 30


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Table des figures

Figure 1-1 Portique ....................................................................................................................................... 6

Figure 3-1 Coordonnées des nœuds du portique ......................................................................................... 7

Figure 4-1 Propriétés de section et de matériau des membrures ................................................................ 9

Figure 4-2 Forme de la section des membrures ......................................................................................... 10

Figure 4-3 Affichage 3D de la section des membrures ............................................................................... 10

Figure 4-4 Modification de l’orientation de la section (angle bêta) ........................................................... 11

Figure 5-1 Définition de la charge permanente automatiquement calculée par ADA ............................... 12

Figure 5-2 Définition de la surcharge .......................................................................................................... 12

Figure 5-3 Système d’axes local des membrures et numérotation des noeuds ........................................ 13

Figure 5-4 Définition de la charge uniformément répartie ........................................................................ 14

Figure 5-5 Définition de la charge trapézoïdale .......................................................................................... 15

Figure 5-6 Charge ponctuelle au nœud ...................................................................................................... 15

Figure 5-7 Définition d’une combinaison .................................................................................................... 16

Figure 5-8 Définition des coefficients de la combinaison de charges ........................................................ 16

Figure 7-1 Sélection de la combinaison ...................................................................................................... 17

Figure 7-2 Déformée selon l’axe fort .......................................................................................................... 17

Figure 7-3 Flexion selon l’axe fort ............................................................................................................... 18

Figure 7-4 Chiffriers des résultats de la poutre du portique ...................................................................... 19

Figure 7-5 Chiffriers des contraintes dans les membrures ......................................................................... 19

Figure 9-1 Spécifications acier .................................................................................................................... 21

Figure 9-2 Paramètres de design de la poutre ............................................................................................ 22

Figure 9-3 Spécification du critère de flèche .............................................................................................. 22

Figure 10-1 Statut Ultime ............................................................................................................................ 23

Figure 10-2 Combinaison Statut Flèche instantanée .................................................................................. 23

Figure 10-3 Coefficients de pondération de la combinaison Flèche........................................................... 23

Figure 12-1 Affichage du choix de section et du pourcentage de sollicitation ........................................... 24

Figure 12-2 Exemple de résultats du design d’acier ................................................................................... 25

Figure 12-3 Flèche calculée ......................................................................................................................... 25

Figure 12-4 Déformée du portique optimisé .............................................................................................. 26

Figure 12-5 Icône des Chiffriers des efforts internes et combinaisons critiques ....................................... 26


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Figure 12-6 Résultats du design – Combinaisons critiques ......................................................................... 27

Figure 12-7 Grouper les membrures ........................................................................................................... 28

Figure 12-8 Acier – Groupe de design ......................................................................................................... 28

Figure 12-9 Affichage du Groupe de design ............................................................................................... 29

Figure 12-10 Déformée – Group de Design ................................................................................................ 30

Figure 12-11 Mx- Groupe de design ........................................................................................................... 30

Figure 12-12 Chiffriers des efforts internes et des déformées d’une colonne ........................................... 30


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MODÉLISATION D’UN PORTIQUE

1 BUT DU FASCICULE

Le fascicule 1 enseigne la modélisation d’un portique composé de deux colonnes et d’une poutre en

acier, tel que montré à la Figure 1-1. Il explique l’élaboration du modèle 2D, l’application des charges et

l’exécution d’une analyse statique linéaire et d’un design d’acier.

Figure 1-1 Portique

2 CONFIGURATION DU PROJET

• Démarrez l’application Advance Design America. Cliquez sur l’icône Nouveau projet de la

barre Standard. Le mode d’activation Structure est celui par défaut lors de la création d’un

nouveau projet. Ce mode permet la création du modèle à partir des différents éléments tels

que les nœuds, les membrures, les plaques et autres.

• Allez dans l’onglet Préférences de la boîte de dialogue Configuration du projet (menu Fichier) et

désactivez toutes les options dans la section Affichage des boîtes de dialogue.

• Allez à l’onglet Analyse et activez le type d’analyse statique « Analyse statique linéaire ».


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3 MODÉLISATION DE LA STRUCTURE

3.1 Nœuds

• Le portique comporte au total quatre (4) nœuds, dont deux sont des supports situés au niveau

du sol. Ouvrez le chiffrier des nœuds (menu Structure/Nœuds). Insérez autant de lignes que le

nombre de nœuds que vous voulez créer. Pour ce faire, cliquez sur l'en-tête de la ligne, à

gauche du chiffrier, et appuyez sur la touche [Insert] de votre clavier. Entrez les coordonnées

montrés à la Figure 3-1. Appuyer sur OK.

Figure 3-1 Coordonnées des nœuds du portique

3.2 Membrures

• Sélectionnez l’icône Membrure sur la barre d’outils Éléments. Appuyez sur l’icône

Ajouter de la barre d’outils Curseur.

• Pour créer une membrure, cliquez d’abord sur un nœud d’origine (i) et ensuite sur un nœud

d’arrivée (j). Faites de même pour créer les deux autres membrures.

• Une fois que tous les éléments sont ajoutés, sélectionnez le mode de Fenêtre étendue ou

pressez sur la touche Esc de votre clavier pour sortir du mode Ajouter.

3.3 Supports

• Activez l’élément Nœud sur la barre d’outils Éléments.

• Sélectionnez les nœuds à la base de la structure, soit en dessinant une fenêtre autour des deux

nœuds à l’aide du curseur ou en cliquant sur chaque nœud en laissant la touche [Ctrl] abaissée.

• Appuyez sur la fonction Propriétés .

• Dans le champ « Type de nœud » de la boîte de dialogue Caractéristiques du nœud, choisissez

« Support ». Cliquez sur OK. Par défaut, les nouveaux supports sont fixés en déplacement et en

rotation.


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• Pour vérifier, activez l’icône Support sur la barre d’outils Élément et double-cliquez sur un

support.

3.4 Sauvegarde

• À cette étape, sauvegarder votre projet. Appuyez sur l’icône de Sauvegarde . Donnez un nom

à votre projet et choisissez un répertoire.

4 SECTIONS ET MATÉRIAUX

4.1 Section, matériau et conditions limites des membrures

• Activez l’icône Membrure sur la barre d’outils Éléments.

• Sélectionnez toutes les membrures et appuyez sur la fonction Propriétés . La boîte de

dialogue Caractéristiques de la membrure sera affichée à l’écran (Figure 4-1).

Notes : Lorsque plusieurs membrures sont sélectionnées, certains champs de la boîte de

dialogue sont blancs et vides. Ils indiquent que les valeurs choisies ou insérées dans ces champs

seront appliquées à toutes les membrures sélectionnées. D’autres champs blancs contiennent

des valeurs négatives ou autres, mais ce ne sont pas les valeurs « réelles » par défaut qui sont

initialisées. Voir plus loin « Angle bêta » des membrures. Pour consulter les valeurs entrées par

défaut, ne sélectionner qu’un élément.

• Sous l’onglet Membrure, cliquez sur l’icône pour faire apparaître l’arbre de sélection des

profilés. Ouvrez la racine Acier, la branche W et la sous-branche W200 et activez le bouton radio

du profilé W200x31.

• Dans le champ « Matériau », choisissez un acier 350W.

• Définissez les conditions limites. Ce cadre est rigide, alors les conditions aux extrémités sont

fixes pour les trois membrures .

• Cliquez OK pour sauvegarder vos données et fermer la boîte de dialogue.

4.2 Affichage de la section

• Appuyez sur la touche de contrôle [Pg Up] de votre clavier numérique pour voir la structure à

45 degrés.

• Affichez la forme de la section des membrures à l'aide de la boîte de dialogue Options

d’affichage. Activez l’option « Forme de la section » à la section Membrures dans l’onglet

Attributs (Figure 4-2). Appuyez sur OK.


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Figure 4-1 Propriétés de section et de matériau des membrures

• Si vous préférez voir les profilés en 3D, sélectionnez l’option « Affichage 3D » à la section

Membrures de l’onglet Attributs.

• Pour augmenter la longueur affichée des profilés en 3D, sélectionnez l’onglet Graphique de la

boîte de dialogue Options d'affichage et réduisez à 0.05 la longueur par défaut de 0.1 inscrite

dans le champ « Fraction de L non affichée ». L’augmentation de la fraction de la longueur de la

membrure non affichée permet de visualiser les conditions limites des membrures lors de leur

affichage en 3D (Figure 4-3).


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Figure 4-2 Forme de la section des membrures

Figure 4-3 Affichage 3D de la section des membrures

4.3 Orientation de la section

• Les colonnes ne sont pas bien orientées, c’est-à-dire que l’axe fort de la section n’est pas dans la

bonne direction. Par défaut, lors de la création des membrures, l’angle bêta est fixé à 0 degré

(même si un angle de 540 est inscrit dans la boîte de dialogue lors d’une sélection multiple de

membrures).

• Pour modifier cet angle, sélectionnez les deux colonnes et appuyez sur l’icône Propriétés .

Dans la boîte de dialogue Caractéristiques de la Membrure, entrez un angle de 90 degrés dans

le champ « Angle bêta » (Figure 4-4). Cliquez sur OK.


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Figure 4-4 Modification de l’orientation de la section (angle bêta)

5 CHARGEMENTS

5.1 Définition des chargements

Deux types de charges sont appliqués au portique : une charge permanente (morte) et une charge vive

(surcharge). Les chargements sont définis dans le chiffrier Définition des chargements (menu

Charges/Chargements/Définitions).

5.1.1 Charge permanente

Par défaut, ADA crée un type de chargement Permanente. La charge permanente est automatiquement

calculée par le logiciel en utilisant la densité du matériau ainsi que l’aire de la section choisi. Elle ne peut

pas être éditée. Plusieurs types de charges mortes peuvent être définis et appliqués lorsqu'un projet est

constitué d'étapes de construction.

• Pour que ADA tienne compte du poids propre de la section d’acier des membrures du portique,

sélectionnez toutes les membrures du portiques et appuyez sur Propriétés . Dans la section

Propriétés sous l’onglet Membrure, choisissez le type de chargement Permanente dans l’option

«Charge permanente » (Figure 5-1).


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Figure 5-1 Définition de la charge permanente automatiquement calculée par ADA

5.1.2 Surcharge

• Dans le chiffrier Charges/Chargements…/Définition des chargements, cliquez sur le signe +

pour créer une deuxième ligne. Il est aussi possible de créer une ligne en appuyant sur la touche

[Insert] de votre clavier. Choisissez une charge de type « Surcharge » de la norme

CNB 2005/2010 (Figure 5-2). Double-cliquez dans la colonne « Numéro » et donnez-lui un nom

« Vive ». Cliquez sur OK.

Figure 5-2 Définition de la surcharge


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5.2 Application des chargements

Nous allons placer une charge vive répartie sur la poutre, une charge triangulaire sur une des colonnes

et une charge latérale ponctuelle au sommet de l’autre colonne.

• Activez le mode Chargement sur la barre d'outils Activer et choisissez le type de chargement

nommé « Vive ». Au message « Sauvegarder le projet ? », répondez Oui. Le nom du

chargement est inscrit dans la partie inférieure de l’écran.

5.2.1 Affichage du système d’axes local des membrures et du numéro des nœuds

• Cochez « Système d’axes local » des membrures dans l’onglet Attributs des Options

d’affichage pour bien orienter les charges qui seront appliquées sur la colonne. Les axes locaux

suivent la règle de la main droite (Figure 5-3). L’axe local z pointe toujours vers le nœud j de la

membrure. L’axe x local correspond à l’axe fort (de couleur rouge) d’un profilé et l’axe y, à son

axe faible (de couleur verte).

• Dans la même boîte de dialogue, dans la section Nœuds de l’onglet Éléments, cochez

« Numéros » afin d’afficher le numéro des nœuds du modèle.

Figure 5-3 Système d’axes local des membrures et numérotation des noeuds

5.2.2 Charge uniformément répartie

• Double-cliquez sur la membrure représentant la poutre du portique.

• Sous l’onglet Répartie de la boîte de dialogue Charge sur la membrure, insérer une ligne dans le

chiffrier (Figure 5-4). La colonne Wa correspond à l’amplitude de la charge uniforme au point a,

soit au nœud i de la membrure. Cliquez dans la cellule « Charge Wa » et tapez « -20 ». La charge

étant uniforme sur toute la longueur de la poutre, inscrivez aussi « -20 » dans la cellule « Charge


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Wb » correspondant à la charge au point b de la membrure (nœud j). La projection de la charge

répartie est globale c’est-à-dire qu’elle est appliquée dans le sens de l'axe de gravité.

• Cliquez sur Ok. Le diagramme de chargement s’affichera à l’écran pour la charge définie (Figure

5-4).

Figure 5-4 Définition de la charge uniformément répartie

5.2.3 Charge trapézoïdale

La charge trapézoïdale est appliquée à la colonne représentée par la membrure #1 reliant les

nœuds 1 et 2. Une charge trapézoïdale peut être appliquée en spécifiant des valeurs différentes pour

Wa et Wb et en spécifiant le point d’origine et de fin de ces charges.

Dans notre exemple, la charge varie de 0 kN/m au sol (support) à 10 kN/m au sommet de la colonne. La

charge Wa située au nœud d’origine (i) de la colonne doit être égale à 0 kN/m. La charge est appliquée

dans la direction négative de l’axe y local de la colonne. Donc, une charge négative doit être entrée.

Cette charge répartie est projetée à 90 degrés de l’axe fort de la colonne.

• Double-cliquez sur la colonne de gauche et entrez les données montrées à la Figure 5-5 et

appuyez sur OK.


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Figure 5-5 Définition de la charge trapézoïdale

5.2.4 Charge ponctuelle au nœud

Une charge ponctuelle peut être appliquée à un nœud ou sur une membrure.

• Activez l’icône Nœud et double-cliquez sur le nœud #3.

• Dans le chiffrier des Forces aux nœuds, les axes x, y et z représentent les axes globaux. Entrez

une force positive de 25 kN en direction x globale. Cliquez sur OK.

Figure 5-6 Charge ponctuelle au nœud

Maintenant, il faut définir au minimum une combinaison pour pouvoir lancer l’analyse.

5.3 Définition des combinaisons de charges

• Allez dans le menu Combinaisons à la rubrique Combinaisons/Définition. Insérez une ligne

dans le chiffrier. Double-cliquez dans la colonne « Numéro » pour donner un numéro à la

combinaison, par exemple « Cond. 1 ». Choisissez le statut « Analyse sans design » et entrez

une description, si désiré. La combinaison apparaîtra dans l’onglet Coefficients de pondération

pour y définir chacun des coefficients de pondération des charges de la combinaison.


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Figure 5-7 Définition d’une combinaison

• Sélectionnez l’onglet Coefficients de pondération de la même boîte de dialogue. Insérez deux

lignes dans le chiffrier de droite. Double-cliquez dans la colonne « Chargement » et choisissez la

charge Permanente à la ligne 1 et la charge Vive à la deuxième ligne. Entrez respectivement les

coefficients de pondération de 1.25 et 1.5 (Figure 5-8). Cliquez sur OK.

Figure 5-8 Définition des coefficients de la combinaison de charges

Vous êtes maintenant prêt à lancer l’analyse statique.

6 ANALYSE STATIQUE LINÉAIRE

• Appuyez sur l’icône Analyse statique sur la barre d’outils Outils.

• Advance Design vous demande si vous voulez sauvegarder le projet, cliquez sur Oui.

• La boîte de dialogue Analyse statique linéaire sera affichée à l’écran. On peut y lire, entre

autres, que trois membrures seront analysées. Appuyez sur le bouton « Analyser ».

• Lorsque les résultats seront disponibles, fermez la boîte de dialogue.


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7 RÉSULTATS

7.1 Affichage graphique

Le mode d’activation Combinaison est automatiquement activé une fois l’analyse terminée.

• Sélectionnez la combinaison « Cond. 1 » dans la liste déroulante de la barre « Sélection du

titre » (Figure 7-1).

• Dans l’onglet Résultats des Options d’affichage , sélectionnez l'option « Déformées » et

« Axe fort ».

• Pour afficher les valeurs numériques, cliquez sur l’icône Valeurs numériques de la barre

d’outils Diagrammes (Figure 7-2).

• Pour modifier la vue d’affichage du modèle, appuyer sur Caméra du menu Afficher et

sélectionnez la vue « XY ».

Figure 7-1 Sélection de la combinaison

Figure 7-2 Déformée selon l’axe fort

• Maintenant, nous allons visualiser les efforts de flexion selon l’axe fort de la section du portique.

Toujours dans les Options d’affichage sous le menu Résultats, désélectionnez l'option

« Déformées » et sélectionnez l'option « Mx » (moment de flexion sur l’axe fort). Activez

également l’affichage des valeurs numériques (Figure 7-3).


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Figure 7-3 Flexion selon l’axe fort

• Pour ajuster l’amplitude du diagramme, utilisez les fonctions de la barre d’outils Diagrammes.

7.2 Chiffriers

Il est aussi possible de visualiser les résultats de l’analyse dans des chiffriers.

• Pour accéder rapidement aux résultats des efforts et des déformées pour une membrure,

double-cliquez sur une membrure (Figure 7-4).

Note : Plusieurs colonnes ont été masquées en utilisant la fonction Masquer du menu

contextuel des chiffriers, car elles contenaient des valeurs nulles. Voir « Menu contextuel des

chiffriers » dans le chapitre 1 de l'aide en ligne, à la section Chiffriers pour plus de détails.

• Pour voir les contraintes dans les membrures du portique, sélectionnez toutes les membrures et

ensuite allez dans le menu Résultats /Combinaisons/Membrures - Contraintes internes

(min/max) (Figure 7-5).


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Figure 7-4 Chiffriers des résultats de la poutre du portique

Figure 7-5 Chiffriers des contraintes dans les membrures

Remarque : Pour connaître la définition des colonnes d’un chiffrier lorsqu’il est ouvert, appuyez sur la touche F1 pour ouvrir l’aide en ligne directement à cette rubrique.

Maintenant, nous allons utiliser le même exemple et montrer les étapes à suivre avant de pouvoir lancer

un design acier.


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DESIGN ACIER

8 CONFIGURATION DU PROJET

Le Design d’acier sera effectué suivant une analyse non linéaire.

• Ouvrez la boîte de dialogue Configuration du projet (menu Fichier) et activez le type d’analyse

statique « Analyse non linéaire » dans l'onglet Analyse. Cliquez sur OK.

9 STRUCTURE

9.1 Spécifications – Acier

• En mode d’activation Structure , allez dans le menu Structure et choisissez

Spécifications/Acier…(Figure 9-1).

• Insérez une ligne dans le Chiffrier des spécifications acier s'il est vide. Donnez un nom à cette

spécification (Design S16 par exemple) et sélectionnez la « Norme » CAN/CSA-S16-01 dans la

liste déroulante à la colonne « Norme ». Choisissez l'option « Design » comme « Type

d'analyse ». L’aire de la section sera optimisée lors du design.

• Il faut choisir un Groupe de sections et un type de Profilé pour effectuer un design. On peut

créer plusieurs spécifications selon les types de profilés qu'on désire utiliser pour un design.

• Utilisez le groupe de sections « USA », car les W ne sont plus fabriqués au Canada. Vous pouvez

aussi créer votre propre groupe de sections. Le matériau sélectionné doit être compatible avec

les sections W américaines.

Note : un groupe de sections et un type de profilé ne sont pas requis dans une spécification de

type « Vérification ».


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Figure 9-1 Spécifications acier

9.2 Paramètres de design

• Activez l’icône Membrure sur la barre d’outils Éléments et sélectionnez toutes les

membrures. Appuyez sur l’icône Propriétés . Dans la boîte de dialogue Caractéristiques de

la membrure, sélectionnez « Activez les critères de design ». Un onglet nommé Acier devient

disponible.

9.2.1 Spécifications

• Sous l’onglet Acier, appliquez les spécifications de design définies précédemment à toutes les

membrures en sélectionnant « Design S16 » dans le menu Spécifications (Figure 9-2). Cliquez

sur OK.

9.2.2 Supports latéraux contre le déversement

• Un support continu est appliqué à la fibre supérieure de la poutre du portique. Pour ce faire,

double-cliquez sur la membrure représentant la poutre et, sous l’ongle Acier, cochez

« Continu » pour la fibre supérieure.

9.2.3 Flèches admissibles

• Selon l’axe fort, un critère de flèche de Lx/360 est considéré. Toujours sous l’onglet Acier de la

poutre du portique, un critère de flèche admissible doit être spécifié pour Mx. Ce critère est

créé en sélectionnant la case située à la droite de Mx dans l’option Flèches admissibles.

• Le Chiffrier des spécifications – Flèche apparaît. Ajouter une ligne et donnez-lui un nom (par

exemple Lx).

• Modifiez le critère « L/ » de la colonne « Flèche instant » en inscrivant « 360 » (Figure 9-3).

Cliquez sur OK.

• La poutre est prête à être désignée. Appuyez sur OK.


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Figure 9-2 Paramètres de design de la poutre

Figure 9-3 Spécification du critère de flèche

10 COMBINAISONS

10.1 Combinaisons de statut ultime

Au moins une combinaison de statut Ultime doit être présente pour effectuer un design.

• À la première ligne, double-cliquez dans la cellule « Statut » et changez le statut « Analyse

seulement » à « Ultime » (Figure 10-1).


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Figure 10-1 Statut Ultime

10.2 Combinaisons de statut Flèche instantanée

Pour qu'ADA design la poutre en respectant la flèche admissible définie, une combinaison de statut

Flèche instantanée doit être ajoutée dans le chiffrier Combinaisons.

• Insérez une ligne, double cliquez à la colonne « Statut » et sélectionnez l'option « Flèche

instantanée ». Donnez-lui le nom « Flèche » et entrez une définition si désirée.

• Sélectionnez l'onglet Coefficients de pondération et insérez une ligne pour la combinaison

Flèche. Double-cliquez à la colonne « Chargement » et choisissez le cas de charge « Vive »

puisque la limite de la flèche décrite par le CNB ne considère que la surcharge non pondérée.

Entrez donc un coefficient de pondération de « 1.0 ».

Figure 10-2 Combinaison Statut Flèche instantanée

Figure 10-3 Coefficients de pondération de la combinaison Flèche

11 ANALYSE ET DESIGN D’ACIER

• Appuyez sur l’icône Analyse et Design de la barre d’outils Outils. La boîte de dialogue

Design sera affichée à l’écran. On peut y lire que trois membrures seront optimisées selon l’aire

des sections. Appuyez sur Analyser.

• Lorsque le design est terminé, fermez la boîte de dialogue. L'icône Résultats du design est

automatiquement activée une fois que le design est terminé.


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12 RÉSULTATS

12.1 Affichage graphique

• Ouvrez la boîte de dialogue Options d’affichage en cliquant sur l’icône . Dans l’onglet

Résultats, affichez les pourcentages de sollicitation des membrures en activant l’option

« Sollicitation et Numérique » à la section Membrures.

• Pour voir à l’écran le nom des profilés que le logiciel a choisi, cochez l’option « Section » à la

section Membrures dans l’onglet Éléments (Figure 12-1).

• Dans la même boîte de dialogue, pour changer le style de la police de la légende, appuyez sur le

bouton Police dans l'onglet Limites. Dans la boîte de dialogue Police, modifiez le style et la

hauteur du texte et appuyez sur OK.

Figure 12-1 Affichage du choix de section et du pourcentage de sollicitation

12.2 Chiffriers

Les résultats du design sont donnés pour les combinaisons qui contrôlent le design de la membrure :

interaction flexion/compression (Mf-Nf), cisaillement et contrôle de la flèche admissible. L’article du

code qui gouverne le design est également affiché.

• Sélectionnez toutes les membrures et appuyez sur l’icône Propriétés . Vous pouvez aussi

ouvrir le chiffrier dans le menu Résultats/Design structural /Acier.


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Figure 12-2 Exemple de résultats du design d’acier

12.3 Flèche calculée

La flèche donnée dans le chiffrier des résultats du design est la flèche maximale calculée entre les points

d’inflexion d’une membrure. On peut voir que la longueur entre les points d’inflexion est de 4.63 m et

que la flèche est de 10.52 mm vers le bas. Le rapport est de L/440 < L/360 (Figure 12-3). Donc, cette

combinaison n’est pas critique.

Note : La déformée affichée pour une combinaison donnée provient d’une analyse statique et elle ne

correspond pas à la flèche calculée entre les points d’inflexion lors d'un design acier.

Figure 12-3 Flèche calculée

• Activez le mode d’activation Combinaison et sélectionnez la combinaison « Flèche – Flèche

CNB ». Activez l'affichage de la déformée dans l'onglet Résultats de la boîte de dialogue

Options d'affichage (Figure 12-4). Appuyer sur OK.


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Figure 12-4 Déformée du portique optimisé

12.4 Efforts et déformée des membrures

• Double-cliquez sur la poutre du portique. Dans le bas de la boîte de dialogue Résultats du

design d’acier se trouve un icône nommé Chiffriers des efforts internes et combinaisons

critiques (Figure 12-5). Cette option permet d’accéder à un chiffrier virtuel qui inclut les

efforts et déformée à chaque subdivision de la membrure pour les combinaisons critiques du

design (Figure 12-6). À noter que certaines colonnes ont été masquées.

Figure 12-5 Icône des Chiffriers des efforts internes et combinaisons critiques


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Figure 12-6 Résultats du design – Combinaisons critiques

12.5 Aperçu et impression de la note de calcul

Dans la boîte de dialogue Résultats du design d’acier se retrouve l’icône Aperçu des notes de calcul

avant impression . Cette option permet de visualiser la note de calcul de l’élément sélectionné avec

l’option d’impression.

• Pour visualiser la note de calcul pour une membrure, sélectionnez la ligne du chiffrier qui

correspond à cette membrure et appuyez sur l'icône. Pour l’imprimer, appuyez sur le bouton

Print disponible dans le menu en haut à gauche de la fenêtre.

• Pour imprimer directement la note de calcul d’une membrure, utilisez plutôt l’icône Impression

des notes de calcul .

12.6 Groupe de membrures

La définition d’un groupe de membrures lors du design est optionnelle.

12.6.1 Création et assignation des groupes de design

La fonction Groupe de membrures est disponible dans le menu Outils/Membrures…/Groupe de

membrures en mode d’activation Structure. Cette fonction permet de grouper manuellement des

membrures semblables afin d’obtenir une section unique lorsque le design est terminé.

• Sélectionnez les membrures que vous désirez grouper et utilisez les touches de raccourcis

[Ctrl]+G. Ce raccourci correspond à la fonction Grouper les membrures disponible dans le


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menu mentionné précédemment. Dans notre exemple, nous avons sélectionné les deux

colonnes du portique.

• Dans la boîte de dialogue Grouper les membrures, tapez un nom de groupe (par exemple

Colonnes) et choisissez la Spécification acier qui sera assignée à ce groupe de design, soit celle

définie à la section 9.2.1, Design S16 (Figure 12-7).

• Appuyez sur OK.

• Dans la boîte de dialogue Caractéristiques de la membrure, le Groupe de design « Colonnes »

apparaît sous l’onglet Acier (Figure 12-8). Lorsqu’il n’y a pas de groupe de design de défini, une

spécification doit être choisie.

Figure 12-7 Grouper les membrures

Figure 12-8 Acier – Groupe de design

12.6.2 Affichage d’un groupe de design

• Pour faire afficher un groupe de design à l’écran, ouvrez la boîte de dialogue Options

d’affichage . Dans l’onglet Attributs, cochez la case Groupe de design et choisissez un groupe

dans la liste déroulante (Figure 12-9). Les colonnes sont affichées d’une autre couleur.


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Figure 12-9 Affichage du Groupe de design

12.7 RÉSULTATS D’UNE COMBINAISON

12.7.1 Affichage graphique

Les résultats des combinaisons et des enveloppes correspondent aux résultats d'une analyse statique

non linéaire.

• Faites roulez l’analyse Design acier à nouveau puisque les résultats ont été perdus suite aux

modifications de groupe de design.

• Pour afficher les diagrammes des efforts et déformées des membrures pour une combinaison

donnée, activez le mode Combinaison et choisissez une combinaison dans la liste

déroulante.

• Ensuite, dans l’onglet Résultats des Options d’affichage , cochez la case « Déformée » ou

une des cases correspondant à ce que vous voulez voir (Figure 12-10).

• Pour ajuster l’amplitude des diagrammes et afficher les valeurs numériques, utilisez les

fonctions de la barre d’outils Diagrammes. Pour ajuster la taille du texte, utilisez les icônes

a+ ou a- .


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• Maintenant, toujours dans l’onglet Résultats, décochez l'option « Déformée » et sélectionnez

l'option « Mx » (moment de flexion sur l’axe fort). Activez l’affichage des valeurs numériques

(Figure 12-11).

Figure 12-10 Déformée – Group de Design

Figure 12-11 Mx- Groupe de design

12.7.2 Affichage numérique

Pour accéder rapidement aux chiffriers des efforts et déformée pour une membrure, double-cliquez sur

une membrure. Ici, nous avons double-cliqué sur la 1ière colonne (Figure 12-12). À noter que certaines

colonnes du chiffrier ont été masquées.

Figure 12-12 Chiffriers des efforts internes et des déformées d’une colonne

Documents

Portique 2D Analyse statique et Design d’acier