Conception intégrée de platine de base sur socle en béton (ACI)

1 Nouveau projet

Lancez IDEA StatiCa Connection. Tout commence sur l'onglet Acier. 

Conservez les paramètres par défaut pour la topologie d'ancrage et accédez à l'application.

2 Conception

Avant toute modification, assurez-vous d'« Éclater » le modèle paramétrique. Les nouveaux modèles paramétriques offrent un moyen rapide de modifier des assemblages simples en changeant quelques paramètres. Cependant, pour accéder à toutes les options de personnalisation, éclatez le modèle paramétrique et accédez aux opérations de fabrication.

Commencez par ajuster la taille de la section transversale du poteau dans le modèle d'assemblage qui vient de s'ouvrir. La nouvelle section transversale est W12x45.

Modifiez l'opération Platine de base pour obtenir la topologie finale du bloc en béton chargé comme indiqué ci-dessous. 

• Avec Detail 3D, le cisaillement peut désormais être transféré via des ancrages, bêches et frottement également. 

Saisissez les efforts intérieurs pour les deux cas de charge comme indiqué ci-dessous. Les efforts intérieurs provoquent une contrainte de compression au contact entre le sol et le bloc en béton. Par défaut, le bloc en béton est supposé fissuré. 

3 Vérification

Passez à l'onglet, vérifiez et calculez. La vérification normative confirme le mode de rupture des ancrages. Explorons cela plus en détail.

Explorons les ruptures potentielles en traction et en cisaillement selon la section 17.4 de l'ACI 318. 

Veuillez consulter la vérification détaillée des ancrages, car elle révèle une non-conformité sur la première page.  Cela vous informera des vérifications normatives effectuées et de ce qui est exactement en défaut. Il est recommandé de prendre les mesures nécessaires pour résoudre ce problème.

Analyse des vérifications d'ancrage en défaut : 

• Le problème est causé par la résistance à l'arrachement du béton des ancrages.
• Ce problème peut être facilement résolu dans IDEA StatiCa Detail, basé sur la méthode CSFM 3D. Il permet de dépasser le modèle de blocs en béton non armé fissuré dans IDEA StatiCa Connection.

4 Export

L'application développée en interne IDEA StatiCa Connection dispose désormais d'un puissant lien BIM vers Detail, permettant la conception et la vérification de blocs en béton armé avec de multiples combinaisons.

Prérequis pour l'export : 

• Le modèle doit être pré-calculé et les résultats inclus

Allez à l'onglet Vérification -> Vérification BA -> Enregistrer.

L'export est autorisé uniquement pour la topologie d'ancrage. L'export permet le transfert de :

• Le bloc en béton
• Les ancrages
• La platine de base
• Les charges

Informations et paramètres supplémentaires définis selon les paramètres correspondants dans Connection :

• Transfert de cisaillement (via ancrages, bêches et frottement) 
• Matériau
• Type d'ancrage : Ancrages post-installés (Adhésif) / Coulé en place
• Type d'ancrage en extrémité : Rondelle/Droit/Coudé/Crochet/Boucle
• Coefficient de frottement

5 Conception

Cette section vous permettra de modifier les éléments, les appuis, les charges et combinaisons, et l'assemblage du ferraillage.

Appui

Le sol présente une certaine rigidité, qui doit être prise en compte pour une conception précise. L'appui surfacique active la rigidité dans les trois directions et est défini par défaut inactif en traction (non-linéarité aux conditions aux limites).

• Veuillez être prudent lors de la formulation d'hypothèses sur les conditions aux limites. En cas de non-linéarité, si les moments sont très élevés, l'appui du bloc en béton en traction peut basculer pendant l'analyse, provoquant de grandes rotations. Cela peut conduire à un modèle divergent en raison du mouvement de corps flexible.

Puisque notre modèle est un socle sur lequel les barres se prolongent jusqu'à la fondation sur radier, désélectionnez l'option d'appui en compression seule pour la direction Z. Cela permettra au ferraillage continu de s'interconnecter avec la fondation.

Dispositifs de transfert

Les ancrages sont repris depuis IDEA StatiCa Connection. Deux types d'ancrages peuvent être sélectionnés.

Ancrages coulés en place : 

• Ancrages pré-installés avec les mêmes propriétés d'adhérence que les barres de ferraillage

Ancrages post-installés (Adhésif) :

• Ancrages post-installés (Adhésif/Chimique) avec la possibilité de personnaliser la résistance d'adhérence en fonction de la résistance d'adhérence réelle.

Modélisation du ferraillage acier

Définissez l'enrobage à 2 pouces, qui sera utilisé comme valeur par défaut pour le ferraillage.

Commencez à ferrailler le socle en ajoutant les barres. Sélectionnez Assemblage de ferraillage(1) --> Groupe de barres 3D(2) et renseignez les paramètres. 

Nous devons maintenant ajouter le reste des barres. Copiez l'opération et modifiez les paramètres encerclés en rouge comme indiqué ci-dessous.

Pour ajouter les étriers initiaux, ajoutez un nouveau groupe de barres. Les étapes suivantes fournissent les données nécessaires pour les paramètres. 

Copiez l'opération et modifiez uniquement la définition de forme pour ajouter le reste des cadres au socle.

La dernière étape consiste à ajouter le ferraillage de cisaillement au socle. Dans ce modèle, nous ajouterons un ferraillage de cisaillement dans les deux directions.

Charges et combinaisons

Les combinaisons sont reprises depuis IDEA StatiCa Connection.  Pour en savoir plus sur les détails de l'import, veuillez suivre le lien - Import de l'ancrage depuis Connection vers Detail.

Créez un cas de charge Poids propre.

6 Vérification

Avant de lancer l'analyse, nous recommandons vivement de modifier le multiplicateur de maillage à deux ou trois afin d'accélérer le calcul. Cette étape n'est pas obligatoire, mais elle peut réduire le temps de calcul et aider à détecter d'éventuels problèmes de divergence. Si tout fonctionne correctement et qu'aucun problème ne survient, vous pouvez revenir à un multiplicateur de un.

Résultats

Contrainte principale équivalente

La contrainte principale équivalente (CPE) dans le béton est déterminée en fonction du comportement volumique du bloc en béton. Les zones soumises aux charges les plus élevées sont identifiées et mises en évidence. Des informations supplémentaires sur la contrainte principale équivalente sont disponibles dans cet article de la base théorique.

Contrainte dans les armatures

Lors de la vérification du ferraillage, les contraintes peuvent être observées pour chaque ferraillage. Vous pouvez également modifier l'ordre des résultats pour afficher le ferraillage le plus sollicité. À partir des résultats réorganisés, il est plus rapide de repérer quels ancrages et ferraillages sont les plus utilisés.

En affichant le taux de travail du ferraillage, l'utilisateur peut clairement voir quel ferraillage contribue au transfert de la charge et à la prévention de la rupture du cône de béton. 

Ancrage

Vérifiez les paramètres d'ancrage et activez l'effort total dans les ancrages. Les efforts dans les ancrages peuvent légèrement varier en raison des différences dans les approches de calcul du bloc en béton. Les différences ne sont toutefois pas significatives. 

Déformations

Accédez à Auxiliaire et activez la Déformation.

Il n'est pas obligatoire d'effectuer une vérification des déformations, mais il est fortement recommandé de vérifier la déformation après l'analyse pour s'assurer que le modèle ne présente pas de grande déformation, de grande rotation, ou qu'aucun élément fini n'est endommagé. Cela donnera un aperçu des résultats de l'analyse et aidera à identifier tout problème éventuel survenu pendant l'analyse.

7 Rapport

Enfin, accédez à l'aperçu/impression du rapport. IDEA StatiCa propose un rapport entièrement personnalisable à imprimer ou à enregistrer dans un format modifiable.

Vous avez vérifié l'ensemble de la conception de l'assemblage selon l'AISC et l'ACI 318. La partie acier a été vérifiée dans IDEA StatiCa Connection, et le bloc en béton a fait l'objet d'une vérification normative dans IDEA StatiCa Connection et Detail.