Exemple A - Immeuble de Grande Hauteur

Exemple de modélisation d'un immeuble complexe de grande hauteur:

Franck DUBOIS - Structures Engineering

Thierry RICHARD - Structures Engineering

Partie A : Présentation de l’exemple

Objectif de l’exemple

Cet exemple concerne le calcul des efforts généraux d’un immeuble complexe de grande hauteur, au moyen d’une modélisation aux éléments finis globale.

Ce calcul intervient au démarrage des études d’exécution, son objectif concerne dans un premier temps la détermination des ferraillages des fondations (parois moulées et barrettes) du socle afin de pouvoir démarrer les forages des parois et barrettes.

Puis dans un deuxième temps, la modélisation sera utilisée pour calculer les efforts généraux dans les voiles et planchers nécessaires aux calculs des ferraillages des différents éléments (voiles, poteaux, planchers).

Cet exemple étudie en particulier les points sensibles de la modélisation de cet immeuble :

l’interaction sol structure ;
les calculs sismiques ;
les calculs non linéaires ;
ainsi que les calculs phasés.

Une attention particulière est portée sur la gestion de la modélisation, en détaillant sa préparation, son intégration dans l’étude générale, son organisation et sa validation.

Présentation du projet

Cet immeuble est situé à Monaco en site urbain majeur, au milieu de terrains à pendages importants. Il est constitué de 2 zones importantes :

un socle enterré dans sa zone arrière sur 13 niveaux constitué par des parkings en arrière et des logements comprenant une école sur le devant côté mer ;

une tour sur 25 étages reposant sur une partie du socle.

Le calcul aux éléments finis – un changement de paradigme

Préface - Le mot du Conseil Scientifique et Technique

Contenu des Recommandations et Conseils - Les auteurs

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Une petite introduction générale - Analyse structurale et éléments finis

Chapitre A. Généralités

A1. Formulation générale pour les calculs élastiques linéaires

A2. Dimensionalité de la modélisation

A3. Choix des éléments finis

A.4. Interaction entre la structure et son environnement

A.5. Estimation de la qualité de la solution numérique approchée

Chapitre B. Dynamique

B.1 Analyses reposant sur une recherche modale

B.2 Analyses reposant sur une intégration temporelle directe

B.3 Prise en compte de l'amortissement

B.4 Spécificités de l'analyse sismique

Chapitre C - Calculs statiques non-linéaires

C.1 Les problèmes de mécanique non-linéaires

C.2 Pourquoi exécuter des calculs non-linéaires ?

C.3 Mise en œuvre

C.4 Problèmes de convergence ? Symptômes et solutions

Chapitre D - Génie civil

D.1 Les matériaux du génie civil

D.2 Les catégories d'éléments d'ouvrage

D.3 Les phases de construction

Chapitre E - Post-traitements typiques du génie civil

E.1 Généralités

E.2 Grandeurs en dynamique

E.3 Cas spécifique du béton armé

Chapitre F - Calculs géotechniques

F.1 Aspects géométriques

F.2 Non-linéarités matérielles

F.3 Interactions sol-structure

F.4 Effets hydrauliques

F.5 Incertitudes et recommandations

F.6 Aspects normatifs : Principes de l'Eurocode 7

F.7 Modélisation en dynamique

F.8 Échelles caractéristiques

Chapitre A. Comprendre les éléments finis

A.1 Que fait le logiciel dans un calcul aux éléments finis? Exemple des structures à poutres.

A.2 Qu’est-ce qu’un élément fini ?

Chapitre B. Objectifs de calcul et caractéristiques nécessaires de l’outil

B. Objectifs du calcul et caractéristiques nécessaires de l’outil

B.7 Organisation du calcul

Chapter C. Good practices to create a model

C.1 Données d’entrée et unités

C.2 Modélisation des éléments principaux

C.3 EF et maillage

C.4 Modélisation des éléments non structuraux ou des équipements

C.5 Conditions aux limites

C.6 Connexions – liaisons – assemblage

C.7 Excentrements

C.8 Sections composées (poutres/dalles)

C.9 Matériaux

C.10 Comportement spécifique au cisaillement et à la torsion

C.11 Modélisation des charges

C.12 Compléments liés aux éléments volumiques

C.13 Compléments liés aux calculs non linéaires

C.14 Compléments liés au béton précontraint

C.15 Compléments liés au calcul phasé

C.16 Compléments liés aux calculs dynamiques et sismiques

Chapitre D. Analyse et exploitation des résultats

D.1 Généralités sur les calculs numériques

D.2 Combinaisons d’actions

D.3 Exploitation des résultats

D.4 Validations réglementaires : comportement en béton armé des éléments

D.5 Comprendre et analyser les pics (cas du béton)

D.6 Comprendre et analyser les pics (cas d’un assemblage métallique)

D.7 Compléments spécifiques pour les calculs dynamiques

Chapitre E. Comment assurer la qualité ?

E.1 Prise en main d’un nouveau logiciel

E.2 Validation d’un modèle par autocontrôle

E.3 Traçabilité et travail à plusieurs

Chapitre F. Comment bien présenter la note de calcul aux éléments finis ?

F. Comment bien présenter la note de calcul aux éléments finis ?

EXEMPLES DE CAS D'ÉTUDE COMPLETS

Exemple A - Immeuble de Grande Hauteur

Exemple B. Bipoutres mixtes et métalliques

Exemple C - Modélisation de grillages de poutres

Exemple D - Cas simple : modélisation d'une roue Br