LA GÉNÉRATION 9

Introduction

Nous avons le plaisir de vous présenter les principales nouveautés de la génération 9 des applications Cubus. Comme pour chaque nouvelle génération, nous avons entièrement retravaillé tous les modules. De nombreuses fonctionnalités ont été ajoutées en tenant compte de vos souhaits, et nous avons aussi développé de nouveaux modules. Nous avons bien entendu intégré les modifications des normes et nous avons tenu compte des modifications apportées aux systèmes d'exploitation.

Les points forts

CEDRUS Le module Bâtiment s'enrichit d'un nouveau modèle d'étages associés en coque : l'utilisateur peut spécifier quelles dalles d'étage sont associées entre elles, et non pas seulement superposées, afin d'étudier des bâtiments dont le flux des charges est plus complexe. Il est en outre possible de saisir des charges surfaciques variables linéairement sur des dalles d'épaisseur variable.

BIM L'importation des données BIM pour la création d'un modèle de calcul pour le module Bâtiment a été fortement améliorée.

LARIX Nous avons développé un nouveau module « Parois clouées » qui permet d'aborder de manière claire et efficace tous les aspects d'une paroi clouée. Il est possible de dimensionner le blindage en béton projeté, de vérifier les clous et d'étudier la stabilité. Les trois modules bien connus « Stabilité des pentes », « Enceinte de fouilles » et « Mur de soutènement » ont tous été améliorés et complétés avec de nouvelles fonctions.

MURUS Dans le domaine des murs en maçonnerie, MURUS permet désormais de dimensionner des renforcements, soit pour un mur étudié isolément, soit avec MURUS Pushover pour le confortement parasismique des bâtiments. De plus, le dimensionnement parasismique et les vérifications des bâtiments en maçonnerie ont été améliorés et sont plus performants.

FAGUS Le béton fibré à ultra-hautes performances (BFUHP) et les diagrammes σ-ε définis par l'utilisateur sont désormais disponibles pour les vérifications du béton.

AVENA Pour la construction métallique, nous avons élargi la bibliothèque des sections afin de permettre le contrôle de sections définies par l'utilisateur.

STATIK Dans l'application STATIK, pour les structures en treillis, plusieurs possibilités ont été ajoutées afin de pouvoir prendre en compte les non-linéarités dans le modèle, que ce soit pour des composants d'appui ou pour des barres.

Documentation PDF & vidéos L'ensemble de la documentation de toutes les applications Cubus a été élargie et se présente désormais sous la forme d'une collection cohérente, reliée par des liens entre les applications. De plus, nous avons créé des vidéos tutorielles pour certains sujets complexes et nous continuerons à développer cet outil d'apprentissage pour la génération 9.

Applications Cubus 64 bits Les applications Cubus de la génération 9 sont toutes exclisivement des applications 64 bits. Ce sont surtout STATIK et le module bâtiment de CEDRUS qui en profitent car il est désormais possible d'allouer suffisamment de mémoire de travail pour le calcul de très grands modèles.

CEDRUS

Étages associés ¹

Dans le module Bâtiment nouvellement étendu, l'utilisateur peut regrouper plusieurs dalles d'étage en un ensemble d'étages. Il est ainsi possible de relier les dalles, les murs et les piliers dans un modèle tridimensionnel en coque. Contrairement au modèle actuel en dalles superposées dans lequel les parois ne transmettent que les forces vers le bas, les parois du modèle en coque peuvent désormais également être sollicitées en flexion et faire remonter des efforts. Ainsi, par exemple, un mur fortement sollicité sous lequel il n'y a ni paroi ni pilier, et qui donc transmet sa charge exclusivement à la dalle d'étage inférieure, ne doit plus être « soutenu » par un sommier renversé introduit dans la dalle inférieure.

Il s'agit d'une extension du modèle en dalles superposées existant, ce qui permet de conserver la saisie rapide et habituelle des données, ainsi que le dimensionnement des dalles au moyen de CEDRUS. Un ensemble de dalles superposées peut par exemple être appuyé sur plusieurs étages d'interception associés dans un modèle en coque et l'ensemble conserve ses avantages, à savoir une solution rapide et simple avec une traçabilité aisée des résultats.

Exemple simple d'une suspension pouvant être résolue en liant plusieurs étages dans un modèle en coque. Exemple simple d'une suspension pouvant être résolue en liant plusieurs étages dans un modèle en coque.

Suspension par colonnes Exemple simple d'une suspension.

Importation de données BIM et nouvelles fonctions

L'importation de données BIM a été fortement améliorée. Désormais, les données géométriques erronées ou incomplètes sont, si possible, automatiquement corrigées ou complétées. Il est aussi possible d'importer des éléments de bâtiment complexes comme des parois multicouches afin de créer un modèle de calcul à partir du noyau porteur de la paroi. La reconnaissance des étages a été entièrement retravaillée, ce qui permet désormais de reconnaître par exemple automatiquement plusieurs bâtiments indépendants sur un garage commun.

Éléments BIM à plusieurs couches (ici, une paroi) Éléments BIM à plusieurs couches (ici, une paroi)

Sélection du noyau porteur pour un élément BIM à plusieurs couches Sélection du noyau porteur pour un élément BIM à plusieurs couches

Charges surfaciques variables linéairement Il est possible de définir dans CEDRUS-9 des charges surfaciques variables linéairement. L'utilisateur spécifie la valeur de la charge par unité de surface en deux points, définissant ainsi la ligne de plus grande pente de la surface réglée qui modélise la charge pour un polygone quelconque dans le plan de la dalle.

Dalle avec une charge variable linéairement Dalle avec une charge variable linéairement

Zones de matériau avec une épaisseur variable Il est possible de définir dans CEDRUS-9, pour la face supérieure comme pour la face inférieure, une pente. L'épaisseur de la dalle peut ainsi varier linéairement sur chaque face. L'utilisateur spécifie la cote supérieure de la dalle en deux points, et la cote inférieure en deux points également. Ces points définissent les lignes de plus grande pente des deux surfaces réglées, une par face, qui modélisent l'épaisseur de la dalle.

Zone de matériaux avec une épaisseur variable Zone de matériaux avec une épaisseur variable

Dimensionnement des étriers pour les sommiers, effort tranchant amélioré ¹

Pour les sommiers et pour les coupes-poutres, en plus de l'armature longitudinale, les étriers sont désormais également dimensionnés. Afin d'obtenir des efforts tranchants fiables, des améliorations importantes ont été apportées au maillage par éléments finis et à la détermination des efforts tranchants.

Rapport centralisé pour tout le bâtiment

Dans le module bâtiment, il n'était jusqu'à présent pas possible de documenter le modèle 3D en dalles superposées et les différents étages dans un rapport commun. En réponse à un souhait exprimé par de nombreux utilisateurs, nous avons ajouté un rapport centralisé qui peut être mis à jour automatiquement après toute modification.

LARIX

Nouveau module « Parois clouées »

Un module ad hoc pour les parois clouées a été ajouté à LARIX afin de compléter les modèles de calcul des 3 modules « Stabilité des pentes », « Enceinte de fouilles » et « Mur de soutènement ».

Ce nouveau module permet de dimensionner et de vérifier des parois clouées de toute géométrie. Il est également possible d'étudier plusieurs sections de murs indépendantes en tant que système global et de tenir compte du processus de construction par étapes. Les ancrages peuvent être mis en tension ou être désactivés, et ils peuvent être disposés de manière quelconque. Contrairement aux autres modules, la paroi, le massif de sol et les charges peuvent être définis dans un modèle tridimensionnel. Pour les cas simples, il est également possible d'utiliser une saisie paramétrée.

Modèle tridimensionnel d'une paroi clouée Modèle tridimensionnel d'une paroi clouée

Coupe 2D à travers le modèle Coupe 2D à travers le modèle

Le nouveau module permet d'effectuer efficacement toutes les vérifications nécessaires propre à la paroi clouée :

• stabilité avec la méthode de glissement des blocs et la méthode des tranches à toutes les étapes de construction
• blindage en béton armé projeté
• poinçonnement des ancrages
• déversement, glissement et rupture du massif de sol cloué

En plus des différentes vérifications, la plupart des paramètres du système de paroi clouée peuvent être dimensionnés au préalable :

• longueur des clous
• type de clou
• distance entre les clous
• épaisseur et armature de la paroi en béton projeté

Les calculs existants de parois clouées du module « Stabilité des pentes » peuvent être très facilement convertis dans le nouveau modèle de parois clouées.

Sollicitations sismiques pour les murs de soutènement

Dans le module « Mur de soutènement », l'influence d'un séisme a été complétée. L'accélération sismique agit désormais sur toutes les masses se trouvant dans le système. En plus du mur de soutènement et du massif de rupture, la nappe phréatique et le terrain se trouvant entre le mur de soutènement et la ligne de glissement secondaire sont également pris en compte.

Représentation des lignes de glissement

Le module « Stabilité des pentes » propose désormais une meilleure représentation de toutes les lignes de glissement calculées. Celles-ci sont listées dans un tableau qui permet d'afficher de manière sélective les lignes de glissement souhaitées.

Les lignes de glissement peuvent être représentées de manière sélective. Les lignes de glissement peuvent être représentées de manière sélective.

Vérification des palplanches

La vérification et le dimensionnement des palplanches ont été adaptés à la norme européenne actuelle EN 1993-5 : 2007. Les facteurs de réduction βB et βD peuvent être définis manuellement ou être choisis dans les annexes nationales des normes allemandes, françaises ou britanniques. La bibliothèque des profils de palplanches disponibles a été complétée par les profils des catalogues suivants : catalogue général ArcelorMittal 2021 catalogue Thyssenkrupp 2020

Propriétés des palplanches Propriétés des palplanches

MURUS

Renforcement des murs en maçonnerie (Retrofit)

MURUS permet de vérifier la sécurité structurale des murs en maçonnerie renforcés ou de dimensionner les renforcements nécessaires. Les mesures suivantes sont disponibles pour le renforcement des murs en maçonnerie :

• augmentation de la résistance au cisaillement avec des lamelles, des systèmes TRM (Textile Reinforced Mortar) ou encore des systèmes de béton projeté
• précontrainte généralisée pour toutes les mesures dont l'influence sur un mur en maçonnerie peut être modélisée par un effort normal extérieur supplémentaire sur la partie supérieure du mur

Précontrainte Précontrainte	Renforcement d'une seule paroi avec MURUS Renforcement d'une seule paroi avec MURUS
Béton projeté Système TRM Béton projeté Système TRM
Lamelles Lamelles

Vérification de l'effort tranchant « Hors plan »

Pour la vérification des murs en maçonnerie sous sollicitations sismiques transversales, nous avons mis à disposition la méthode basée sur l'énergie, en complément de la méthode basée sur les forces déjà disponible auparavant. Comme cette méthode permet de prendre en compte de manière plus précise le comportement non linéaire des murs soumis à des sollicitations transversales, elle est dans de nombreux cas moins conservative que la méthode basée sur les forces.

Maintenance des bâtiments existants

Afin de simplifier les calculs pour les mesures de maintenance, CEDRUS et STATIK permettent désormais de sélectionner un jeu de paramètres d'analyse définis par l'utilisateur pour de nombreuses analyses. Celui-ci contient tous les paramètres spécifiques à la maintenance des ouvrages. Pour les analyses de maçonnerie, le paramètre γm a été introduit.

FAGUS

Béton fibré

Pour les sections en béton fibré à ultra-hautes performances (BFUHP), un nouveau type de matériau de construction a été introduit avec le comportement correspondant de ce matériau. Les paramètres d'analyse ont été complétés par les facteurs de sécurité appropriés.

Diagramme Sigma-Epsilon BFUHP Diagramme Sigma-Epsilon BFUHP

Analyse avec un comportement rigide-plastique Analyse avec un comportement rigide-plastique

Sections

Si une section transversale est composée d'éléments à parois minces, les conditions d'élancement sont analysées conformément aux normes de construction métallique pour des sollicitations quelconques. La bibliothèque de sections existante et les sections paramétrées ont été complétées.

AVENA

Sections transversales généralisées Si certaines conditions sont remplies, les sections FAGUS peuvent être reprises par l'application AVENA et elles peuvent être vérifiées avec les formules existantes, selon la norme. Résistance des profilés en U La résistance des profilés en U sollicités en flexion peut être vérifiée selon la méthode κm modifiée de Kindmann/Frinckel.

Analyse AVENA d'une section FAGUS Analyse AVENA d'une section FAGUS

STATIK

Renforcement parasismique & MURUS Pushover (Retrofit)

Avec la nouvelle génération du module MURUS Pushover, il est désormais possible de vérifier et de dimensionner des mesures de renforcement locales, pour le confortement parasismique de bâtiments en maçonnerie existants, grâce à des calculs Pushover (voir renforcement de murs en maçonnerie, Retrofit).

Bâtiment avec des parois en maçonnerie renforcées Bâtiment avec des parois en maçonnerie renforcées

Non-linéarités

La nouvelle génération du module « Non-linéarités » permet désormais de définir des paramètres non linéaires complexes pour des composants d'appui ainsi que pour des barres de treillis afin de modéliser un comportement linéaire élastique – idéal plastique ou linéaire élastique – écrouissage linéaire. Il est également possible de limiter la capacité de déplacement d'un composant d'appui ou la capacité de déformation d'une barre de treillis à une certaine valeur à partir de laquelle le mécanisme est considéré comme fissuré ou détruit et donc exclu de la structure. Cette nouvelle fonctionnalité permet de modéliser, entre autres, des isolateurs, des câbles et des barres de flambage minces.

Structure avec des barres de treillis non linéaires à l'état élastique, plastique et fissuré Structure avec des barres de treillis non linéaires à l'état élastique, plastique et fissuré

Écran de démarrage

Les application Cubus ont une nouvelle interface unifiée au démarrage, avec les principales fonctions du menu « Fichier », lorsqu'aucun calcul n'a été spécifié comme paramètre. Les calculs les plus récents ainsi que les exemples sont judicieusement proposés avec une prévisualisation. Les manuels avec les différents tomes et chapitres sont directement accessibles.

Écran de démarrage CEDRUS Le nouvel écran de démarrage, ici dans CEDRUS

¹  Ces extensions et encore en phase de test