Sommaire des documents.
Il est possible lors d'une étude de structure métallique de sensibiliser les élèves à la réglementation Eurocodes, par l'analyse des paramètres et des résultats fournis par un logiciel de prédimensionnement gratuit.
Le calcul de structure fait généralement appel à des logiciels professionnels complexes (Robot, Arche, Eiffel, Tekla structure ...), il se trouve qu'un logiciel gratuit proposé par Arcelor est "relativement" simple d'utilisation.
Ce document présente l'utilisation du logiciel gratuit Portal Plus de Arcelor, pour prédimensionner un portique de hangar à structure métallique.
Un exemple de note de calcul est fournie ici
STI2D Projet de bâtiment à structure métallique Utilisation du logiciel PortalPlus
Le logiciel à télécharger ici, Portal+ permet à l'utilisateur d'effectuer un calcul détaillé de portiques en acier selon les règles des Eurocodes :
Détermination des charges dues à la neige (EN 1991-1-3) ;
Détermination de l'action du vent (EN 1991-1-4) ;
Combinaison automatique des cas de charges pour les Etats Limites Ultimes (ELU) et pour les Etats Limites de Service (ELS) (EN 1990) ;
Analyse élastique d'un portique (1er ordre ou 2nd ordre) ;
Classification et vérification de la résistance des sections ;
Vérification de la stabilité des barres (EN 1993-1-1) ;
Vérification des conditions de déplacement aux ELS (EN 1990).
Portal+ a été conçu et développé par le cticm (Centre Technique Industriel de la Construction Métallique - France).
Ce logiciel couvre les bâtiments dont les principales caractéristiques sont les suivantes :
La base est rectangulaire ;
Le bâtiment est constitué de portiques parallèles, comportant quatre travées au maximum ;
Les pieds de poteau se trouvent à un même niveau ;
Les poteaux ont la même hauteur ;
Pour un portique donné, il est possible de définir soit une poutre de plancher, soit un poteau supplémentaire au droit du faîtage (voir l'exemple ci-dessous).
Portal+ peut être utilisé dans le but d'étudier des solutions techniques au stade d'un avant-projet. Du fait de la complexité des calculs mis en oeuvre, Portal+ ne s'adresse qu'à des utilisateurs qui sont à même de se faire une idée précise de ses possibilités, de ses limites et de son adéquation aux différentes applications pratiques. L'utilisateur est responsable de son utilisation, et ce à ses propres risques.
Cette version de Portal+ est mise à disposition gratuitement. Aucun droit n'est accordé à l'utilisateur de ce logiciel, sauf la possibilité de l'utiliser. L'utilisation de ce logiciel ne confère aucune garantie au profit de l'utilisateur qui renonce à tout recours direct ou indirect en cas de dommages qui pourraient résulter d'une utilisation incorrecte ou inappropriée.
Au démarrage d'un projet, un bâtiment type constitué de portiques métalliques est proposé. Il faut le paramétrer pour l'adapter au projet en cours. On pourra gérer le bâtiment en cliquant sur cet onglet.
Illustration 1: Interface d'ensemble
Dans l'onglet « Bâtiment, Références », définir le responsable de l'étude.
Illustration 2: Menu de gestion du bâtiment
Illustration 3: Références
Illustration 4: référence
Le logiciel présente les références de l'affaire à l'écran
Illustration 5 : définition des dimensions transversales
Dans l'onglet Géométries, définir la géométrie d'ensemble du bâtiment, pour la dimension transversale.
Et pour les dimensions longitudinales
Illustration 6: Dimensions longitudinales
On définit ensuite les ouvertures sur les façades, de manière forfaitaire ou de manière précise
Illustration 8: : Définition des ouvertures sur les deux long pans
Illustration 7 : Définition des ouvertures sur les deux pignons
On définit les ouvertures sur les 4 façades.
Illustration 9: Définition d'une ouverture
Les ouvertures sont visualisées sur la perspective
Illustration 10: ouvertures
On affiche maintenant tous les portiques
Ce qui fait apparaître de nouveaux onglets, un par portique défini dans la configuration générale du bâtiment.
Illustration 11
Illustration 12: Gestion des portiques
Sur chaque portique, on va pouvoir :
Ajouter des poutres de plancher et des poteaux intermédiaires
Définir les sections des profilés
Définir les jarrets
Définir les liaisons aux appuis et assemblages
Définir les maintiens latéraux des profilés
Définir les charges, cas et combinaisons
Calculer et imprimer une note de calculs
Illustration 13 : ajout de poutre de plancher et de poteau intermédiaire
Illustration 14 : définition des sections
Illustration 15 : Définition des liaisons et assemblages
Illustration 16 : Définition des cas de charge
Illustration 17: Définition des combinaisons
On vérifie le paramétrage du calcul aux eurocodes.
Illustration 18
Et on lance le calcul. Les résultats donnent les déformations maximales aux ELS, et les
Illustration 19 : déplacements maximaux à l'ELS.
Illustration 20: : Affichage des critères de résistance à l'ELU en contrainte maximale
Illustration 21: : Possibilité de sélectionner les résultats ELU
Illustration 22: : Affichage des diagrammes de sollicitations sur un cas de charge donné
Illustration 23: Edition de la note de calcul