[Astuces] Comment contrôler la diffusion des charges concentrées dans les voiles avec l’analyse DDC de Robot Structural Analysis (LTD) ?

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Dans cet article, j’ai déjà évoqué la nouveauté de Descente de Charges aux lignes de rupture sous Robot Structural Analysis 2023 : https://blogs.autodesk.com/villagebim/2022/04/nouveaute-autodesk-robot-structural-analysis-2023.html

On retrouve dans cet article, le principe de modélisation de bâtiment sur pieux, ou il faut respecter un schéma adapté à la méthode DDC, avec la création d’un niveau spécifique pour les longrines et têtes de pieux. On retrouve ainsi le principe de transfert des poutres au poteaux (Têtes de Pieux) puis aux appuis (Pieux) : https://blogs.autodesk.com/villagebim/2022/12/astuce-modelisation-dun-batiment-sur-pieux-avec-ltd-robot-2023.html

La descente de charge dans les murs est effectuée analytiquement. On retrouve dans les options de calcul, le « Coef. de répartition des charges ponctuelles pour les murs », noté C dans l’article.

Le principe de diffusion s’effectue suivant la valeur du coef. de répartition, avec « C » compris entre 0.5 et 1 :

On peut régler le coefficient de répartition des charges ponctuelles sur les murs, par exemple avec C=0.85, qui était la valeur par défaut sous CBS, on obtient la répartition suivante :

La répartition des charges pour les voiles dans LTD fonctionne comme expliqué ci-dessous :

  1. Les forces qui s’exercent en haut du voile sont réduites à sa base à une charge trapézoïdale + moment (résultant de l’excentrement de la charge), voir les détails ci-dessous.
  2. L’intervalle de la charge trapézoïdale à la base du mur dépend de la zone de charge et de la hauteur du mur. Elle est égale à la longueur de la zone de charge + extension avec la prise en compte du coefficient de répartition des charges pour les voiles.
  3. Le poids propre des voiles est réduit à une répartition uniforme avec une correction de charge due au moment. 

Je vous propose d’observer sur un exemple simple la diffusion, et la forme de la réaction d’appui en faisant varier ce coefficient. Les résultats seront analysés sur le cas N°2 d’exploitation qui charger la dalle de ce modèle.

Avec un coefficient de C = 1 (1 est la valeur par défaut), nous avons la répartition suivante :

Pour la charge ponctuelle de 250 T, on a une répartition triangulaire, avec une valeur au centre pZ = -83.3 T qui varie jusqu’à 0 au bord, soit une base de 6 mètres de large sur le haut du 2e étage.

Avec un coefficient de C = 0.85, nous avons la répartition suivante :

Pour la même charge ponctuelle de 250 T, on a une répartition trapézoïdale, avec une valeur au centre pZ = -70.8 T qui varie jusqu’à 12.5 T sur le bord toujours sur 6 m de large sur le haut du 2e étage. On diffuse donc d’avantage les charges avec un coefficient de 0.85 qu’avec un coefficient de 1.

Naturellement si on prend 0.5, on a une diffusion encore plus importante, on retrouve alors une charge constante sur 6 m de large à 42 T/ml.

Avec C = 1.1, on a moins de diffusion, on a alors une réaction de -92 T (vers le bas) et une inversion au bout du diagramme de 8 T (vers le haut).

Si on regarde l’évolution, au PH 2e et sur les fondations, on a : (en Tonnes par ml)

    Enfin la méthode LTD stocke les résultats aux nœuds, ainsi plus on a un maillage fin, plus on lisse les résultats, si on reprend le modèle avec un maillage de 1.5 m, on a les résultats suivants :

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