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Prédimensionner gratuitement aux Eurocodes un portique à structure métallique

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

 

 

 

 

 

Présentation du logiciel PORTAL + (Source Arcelor Mittal)

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).

Domaine d'application

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).

Attention

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.

Licence

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.

Démarrage d'un projet

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


 

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