scia.d.timber - Conception bois

Le module Conception bois offre un outil interactif et semi-automatique pour la conception de structures en bois selon la norme EN 1995-1-1. Les vérifications ultimes et de service sont disponibles pour le bois plein et le lamellé-collé.

Avantages

• Les éléments en bois sont conçus dans un environnement graphique de modélisation et de conception 3D ; leur réponse structurelle et leur interaction possible avec des parties de structure d'autres matériaux sont capturées avec précision.
• Une analyse linéaire et de second ordre avec des imperfections initiales peut être utilisée pour la conception ; les corrections des propriétés du matériau sont prises en compte en fonction du type d'analyse choisi, comme spécifié dans la norme.
• La conception est entièrement conforme à l'Eurocode 5 et aux annexes nationales prises en charge. D'autres NCCI (publications locales non contradictoires) ont été mises en place pour élargir la portée des vérifications effectuées.
• Les performances de calcul de la Conception bois bénéficient du traitement en plusieurs unités d'exécution et de routines écrites efficacement.
• Les vérifications des contraintes et de la stabilité sont effectuées dans l'ELU ; les dimensions de section peuvent être optimisées pour répondre aux critères d'ELU via une routine d'optimisation intégrée. ​
• Les longueurs de flambement peuvent être déterminées automatiquement :
  • à partir de la réponse de déformation de l'ensemble de la structure en cas de flambement flexionnel (compression) ;
  • selon l'Eurocode 5 pour le déversement (flexion), en tenant également compte de vos choix d'application au point de charge (charge stabilisante ou déstabilisante) ;
  • les coefficients de flambement pour le flambement flexionnel peuvent également être déterminés à partir de l'analyse de stabilité.
• Les flèches instantanées et finales sont contrôlées au niveau de l'ELS, en prenant correctement en compte le fluage.

Étendue

• Les vérifications sont prises en charge pour les éléments de poutre en bois massif et en bois lamellé-collé ; les éléments (poutres, poteaux, etc.) peuvent être prismatiques, courbes ou coniques.
• Les classes de bois sont fournies dans la bibliothèque de matériaux : selon la norme EN 338 pour le bois massif et selon la norme EN 14080 pour le bois lamellé-collé ; les utilisateurs peuvent étendre les matériaux avec d'autres classes de bois.
• La bibliothèque de sections droites contient des formes standard qui peuvent être utilisées ou adaptées.
• Lorsqu'une analyse de second ordre est effectuée, la rigidité des éléments en bois (modules E et G) est automatiquement réduite selon le chapitre 2.2.2. de la norme EN 1995-1-1.
• Les annexes nationales suivantes sont prises en charge : Autriche, Belgique, République tchèque, Danemark, Finlande, France, Allemagne, Grèce, Irlande, Italie, Luxembourg, Pays-Bas, Norvège, Pologne, Roumanie, Slovaquie, Slovénie, Suède, Royaume-Uni.
• Parallèlement aux règles de l'EC5, les NCCI suivants ont été suivis afin d'étendre la portée des contrôles :
  • Structural timber design to Eurocode 5, Blackwell Publishing Ltd, 2007
  • Handbook on structural timber design to Eurocode 5 rules including strength capacity tables for structural elements, Coford, 2006
  • Design and perpendicular to grain tensile stress in double-tapered glulam beams, Wallin & Dalholm Digital AB, 2010.

Contrôles

Le bois est un matériau dont la résistance et la déformation sont influencées par les conditions environnementales ; ce point est abordé de façon explicite dans l'Eurocode 5. Les facteurs de modifications spécifiés dans la norme sont pris en compte :

• kmod : modifie les propriétés de résistance à l'humidité en fonction de la classe de service et de la durée de la charge
• kh : coefficient de hauteur, modifie la résistance pour tenir compte de la taille de la section
• ksys : coefficient de correction de la résistance qui prend en compte l'action combinée d'éléments, de composants ou d'assemblages équidistants qui sont connectés par un système de distribution de charge continue (par exemple, un plancher).
• kdef : corrige la rigidité et les flèches pour la teneur en humidité en fonction de la classe de service.

Dans l'état limite ultime, les vérifications suivantes sont effectuées :

• Contrôle de section : vérification des contraintes pour les efforts internes actuels : traction, compression, flexion, cisaillement, torsion. Des contrôles d'interaction sont également effectués, comme spécifié dans la norme (pour la flexion et la compression) ou dans d'autres publications (NCCI) pour la double flexion, le cisaillement et la torsion, etc.
• Aussi, une vérification approfondie de la compression perpendiculaire au grain des poutres, en tenant compte de la longueur et de la largeur du contact.
• Contrôles de stabilité : les échecs de flambement sont contrôlés, tels que le flambement en flexion, en torsion, en torsion-flexion et en torsion latérale (déversement) et la compression et la flexion combinées. Certains de ces contrôles peuvent être ignorés lors de l'analyse de second ordre avec les imperfections initiales.
• Les portées de flambement sont gérées indépendamment de la façon dont les poutres individuelles sont divisées : un élément de poutre peut s'étendre sur plusieurs portées et une portée peut être constituée de plusieurs poutres.​
• SCIA Engineer est capable de dériver automatiquement les coefficients de flambement (longueur de flambement vs longueur de portée) à partir de la réponse de déformation de la structure et de la rigidité de l'élément et des éléments qui s'y connectent.
• Des règles spéciales sont prises en charge pour les poutres coniques conformément à 6.4.2.
• Des règles spéciales sont prises en charge pour les poutres courbée conformément à 6.4.3.

Dans l'état limite de service, les vérifications suivantes sont effectuées :

• les flèches instantanées sont contrôlées ;
• les flèches finales sont contrôlées : elles sont calculées à l'aide du coefficient de déformation kdef pour tenir compte du fluage.

Rapport

Le module Conception bois bénéficie d'une interface de génération de rapports interactive, dans laquelle les résultats de la conception sont facilement accessibles sous diverses formes :

• Des diagrammes d'utilisation à codage couleur dans la scène 3D permettent d'identifier rapidement les problèmes n'importe où dans la structure.
• La sortie de conception pour tous les éléments s'imprime facilement sous forme de tableau via le rapport Sommaire ou via Résultats en tableau.