scia.basic - Module de Base

Le module scia.basic est le module SCIA Engineer de base qui permet une modélisation libre dans un environnement 2D ou 3D d'éléments 1D (poutres, poteaux, etc.), y compris toutes les conditions aux limites nécessaires, telles que les appuis, les rotules, les excentricités ou les sections à inertie variable le long de la poutre et l'application de charges. Les charges peuvent être appliquées directement sur les poutres sous forme de charges ponctuelles ou linéaires, ou elles peuvent être transférées par des panneaux de charge qui répartissent la charge sur des éléments ou des bords individuels. Ce module contient diverses bibliothèques simplifiant la définition de la structure et la préparation du modèle pour l'analyse des éléments finis (EF). Des cas de charge distincts pour tout type de charge sont disponibles et peuvent être combinés dans des combinaisons EC automatiques ou dans des combinaisons créées manuellement. Dans ce module, vous pouvez exécuter une analyse linéaire, rechercher et imprimer les résultats sous forme graphique et sous forme de tableaux, et composer une documentation de projet dans la Note de Calcul.

Le module de base vous permet de modifier facilement la structure à l'aide des paramètres d'affichage, des grilles et des lignes de cote, des calques, de la zone de découpage, etc. Les images et les croquis peuvent être stockés dans la galerie d'images ou l'espace papier, ou être utilisés directement dans la Note de Calcul. Divers formats d'importation et d'exportation sont pris en charge, notamment IFC, DWG et XML. La saisie en tableau et les résultats en tableau peuvent être utilisés pour l'importation tabulaire et l'évaluation des résultats ou pour l'échange direct de données avec des feuilles MS Excel.

Les fonctions du module scia.m.frame peuvent être divisées en groupes :

• La modélisation d'éléments 1D dans un espace 3D y compris leurs conditions aux limites
• L'application de charges sur les poutres, au moyen de panneaux de charges pour répartir les charges surfaciques
• Analyse linéaire
• L'utilisation d'ensembles d'outils pour améliorer la productivité

Modeleur d'éléments 1D

Le module permet une modélisation libre d'éléments 1D (poutres, poteaux, etc.) dans un environnement 2D ou 3D, y compris toutes les conditions aux limites nécessaires, telles que les appuis, les rotules, les excentricités ou les sections à inertie variable le long de la poutre. Le modeleur permet une liberté de forme complète, dans laquelle des poutres droites ou courbes peuvent être créées. Les éléments peuvent être modélisés dans l'interface de SCIA Engineer ou importés à partir de sources externes.

Interface utilisateur graphique

Affichage

• Échelle de zoom, points de vue ajustables
• Projection axonométrique et projection en perspective de la structure modélisée
• Structure filaire, ligne de surface ou affichage en rendu des éléments avec divers modes de rendu
• Possibilité d'ouvrir plusieurs fenêtres graphiques en même temps, pour la visualisation simultanée de différents composants du modèle ou l'affichage à partir de plusieurs points de vue
• La visibilité de chaque élément défini est active ou inactive ; il est possible d'ajouter des éléments aux différents calques ; diverses options existent pour le réglage de la visibilité (activité par sélection, activité par plan de travail, activité par calque).
• Animation des résultats
• La zone de découpage est un prisme rectangulaire pouvant être disposé n'importe où dans l'espace de modélisation. Seules les entités situées à l'intérieur des frontières du prisme seront visibles pour l'utilisateur.

Affichage graphique et numérique

• Une interface de type CAO permet à l'utilisateur de « dessiner » sa structure à l'écran, grâce à la simple définition de formes géométriques.
• Grilles, rendu et autres outils graphiques
• Saisie en tableau pour les utilisateurs qui préfèrent le style tabulaire pour travailler ou pour les utilisateurs qui souhaitent copier des données préparées en externe à partir d'une feuille de calcul tierce.
• La saisie est également possible par l'intermédiaire de la ligne de commandes.

Fenêtre de propriétés

La fenêtre de propriétés affiche des paramètres contextuels en fonction de la sélection en cours. Chaque fois qu'une entité est sélectionnée, l'ensemble de ses hypothèses, y compris les propriétés dérivées, s'affichent dans la fenêtre de propriétés, à des fins de vérification et/ou de modification. Par exemple, une nouvelle section peut être réaffectée directement dans la fenêtre de propriétés. Les modifications s'affichent immédiatement dans la fenêtre graphique.

Outils de modélisation pour éléments 1D

SCIA Engineer offre une bibliothèque intégrée de sections comportant une large sélection de formes et de dimensions :

• Des profils en acier standard conformes à plusieurs normes nationales sont disponibles (européennes, américaines, russes, chinoises, brésiliennes, japonaises, indiennes, etc.) ainsi que des profils laminés à chaud et des sections en acier laminées à froid courantes provenant de divers fabricants.
• Les sections disponibles peuvent être modifiées ou de nouvelles sections peuvent être ajoutées à l'aide de l'éditeur général de sections (module scia.m.csseditor). Les caractéristiques des sections, notamment les propriétés de torsion ou de gauchissement, sont calculées automatiquement.
• Les sections intégrées peuvent être réalisées à partir des formes disponibles dans la bibliothèque de profils.
• Des modèles de sections en béton, matériau composite et préfabriqué avec ferraillage, et bois sont également fournis.
• Des sections standards de ponts ou des sections composées de plusieurs matériaux peuvent être facilement définies au moyen de quelques paramètres. En outre, des parties de sections peuvent être liées aux différentes phases de construction (requiert le module des phases de construction sens.20).
• Des sections générales et numériques peuvent également être utilisées.
• Les sections peuvent être importées aux formats DXF ou DWG.
   

Matériaux

Les données sur les matériaux sont stockées dans la bibliothèque de matériaux (modifiable) de SCIA Engineer. Des listes exhaustives de matériaux en acier, béton et bois sont disponibles, conformément à de nombreuses normes nationales.

Blocs de catalogue

Les configurations structurelles classiques sont disponibles sous la forme de blocs de catalogue (ossatures 2D/3D composées d'éléments 1D, traverses à treillis 2D/3D, tours, courbes typiques). L'utilisateur peut ajouter de nouveaux blocs ou modifier les blocs existants.

Unités

L'utilisateur choisit de travailler avec des unités métriques ou impériales. Les unités des propriétés individuelles sont indépendantes les unes des autres. Il est ainsi possible de définir la géométrie en mètres, d'afficher les déplacements calculés en pouces et d'exprimer les lignes de cote des plans d'assemblage en millimètres.

Systèmes de coordonnées et grilles

• Les systèmes de coordonnées utilisateur et les grilles 2D/3D sont modifiables et peuvent être positionnées comme nécessaire.
• Les grilles de points et de lignes permettent une saisie mieux organisée des données grâce à une visualisation instantanée et claire.
• Les grilles de lignes sont définies comme étant cartésiennes, obliques, sphériques ou cylindriques.
• Il est possible de définir plusieurs grilles au sein d'un même projet.
• Les grilles peuvent être activées et désactivées.

Autres

Les éléments 1D peuvent inclure des ouvertures, des jarrets, des raidisseurs transversaux ou des sections variables sur leur longueur.

Analyse et modèle de structure

Le modèle d'analyse contient les informations strictement suffisantes pour effectuer l'analyse, comme la géométrie et la section des poutres, les données des matériaux et des charges, et les conditions aux limites. SCIA Engineer permet à l'ingénieur de définir rapidement la relation entre le modèle d'analyse et la forme réelle de la structure (contenue dans le modèle de structure).

Avantages d'un modèle de structure :

• Il garantit une communication cohérente avec le logiciel de CAO ainsi que l'intégrité du processus BIM (Building Information Modelling, modélisation des informations de construction).
• Le modèle de structure peut contenir des entités qui ne sont pas prises en compte lors de l'analyse (balustrade, vitres de fenêtres, etc.). Il est possible de créer un modèle de structure à partir du modèle d'analyse et vice versa (voir la rubrique Structure2Analysis).
• Contrôle total des modifications apportées par les différentes équipes travaillant sur un même projet (architectes, ingénieurs, entrepreneurs, etc.)
• Plans d'agencement d’ensemble générés automatiquement

Panneaux de charge et générateur de charge surfacique

Les panneaux de charge et les charges surfaciques ne sont pas des éléments de structure. Les panneaux transforment les charges surfaciques en charges linéaires et ponctuelles sur des éléments de structure (éléments 1D et 2D).

Les charges surfaciques ou les panneaux de charge peuvent représenter les éléments suivants :

• panneaux sandwich muraux et de toiture avec rigidité insuffisante ;
• fenêtres de toiture ou murales soumises au vent ou à la neige ;
• charges de vent et de neige appliquées à des structures d'ossature ou à des structures dépourvues d'enveloppes modélisées.

Panneaux de charge

Les panneaux de charge offrent un moyen avancé de répartir les charges à partir de surfaces qui ne supportent aucune charge ou qui n'affectent pas la rigidité de la structure. Les panneaux de charge sont nécessaires à la définition du vent 3D sur les structures d'ossature (sans murs porteurs) (un générateur de vent 3D est disponible dans le module sens.15). Les panneaux de charge restent modifiables après la redistribution des charges. Le calcul reflète toujours les propriétés actuelles des panneaux de charge. Les panneaux conviennent à une plus large gamme d'applications que le générateur de charge surfacique.

Types de panneaux de charge

Les panneaux de charge répartissent les charges appliquées aux entités qui les soutiennent. Ces entités peuvent être (i) des nœuds, (ii) des bords (par exemple des bords d'ouverture) ou (iii) des poutres situées dans le plan du panneau :

• Un panneau de charge de type « Charge sur nœuds de panneaux » transfère la charge appliquée à l'ensemble ou à une sélection de nœuds du panneau (un nœud de panneau est un nœud définissant la géométrie du panneau). 
• Un panneau de charge de type « Charge sur bords de panneaux » transfère la charge appliquée à l'ensemble ou à une sélection de bords du panneau. Les bords doivent être supportés par des poutres ou des bords d'éléments 2D.
• Un panneau de charge de type « Charge sur bords de panneaux et poutres » transfère la charge appliquée à l'ensemble ou à une sélection de bords. Dans ce cas, il est possible d'utiliser une méthode plus précise pour déterminer le chemin des charges appliquées ; une analyse MEF est réalisée en vue de déterminer la répartition des charges.
• Les panneaux de charge peuvent être munis d'ouvertures. Il est également possible d'utiliser les bords internes de ces ouvertures afin d'absorber les charges (à condition que des poutres soient définies à cet endroit).

Les deux premiers types de panneaux répartissent uniformément la charge sur les nœuds ou bords concernés, en tenant compte de la longueur des bords ou du nombre de nœuds. L'utilisateur peut toutefois ajuster le poids des bords ou des nœuds individuels de telle sorte que ceux-ci n'absorbent qu'une partie relativement plus importante ou plus faible de la charge.

Fonctionnalités supplémentaires

• Les panneaux de charge sont disponibles pour tous les types de projets.
• Tous les types de charges peuvent être appliqués sur le panneau : charge ponctuelle libre, charge linéaire libre, charge surfacique libre ou normale, charge de vent ou de neige, etc.
• Les charges peuvent agir sur le panneau dans n'importe quelle direction.
• Il est possible d'afficher les nœuds et les bords porteurs d'un panneau.
• La résistance et la rigidité des panneaux de charge ne sont pas prises en compte dans l'analyse.

Générateur de charge surfacique

Le générateur de charge surfacique convertit des charges surfaciques en charges linéaires sur des poutres porteuses. Le générateur crée des plans 2D qui ne servent qu'à transférer la charge à des éléments 1D et qui ne modifient pas la rigidité de la structure.

Fonctions

 

• Le plan de charge est saisi graphiquement dans la fenêtre 3D de SCIA Engineer.
• La charge surfacique peut agir dans n'importe quelle direction.
• La forme du plan de charge peut être rectangulaire, circulaire ou de forme polygonale quelconque, avec des bord droits ou courbes, et présenter des ouvertures.
• L'utilisateur a la possibilité de sélectionner les poutres destinées à supporter la charge dans le plan de charge et de laisser les autres poutres non chargées.
• Les charges surfaciques restent modifiables après la redistribution des charges. Le calcul reflète toujours la définition actuelle du polygone de charge.

Limitations

• Les éléments 1D qui supportent la charge doivent se situer dans le plan de charge.
• Le polygone de charge (forme) doit être plan.

Résumé de l'analyse

SCIA Engineer analyse tous les types de structures provenant de différents secteurs :

• Bâtiments : appartements, immeubles de grande hauteur, logements, bureaux, systèmes de toitures, murs-rideaux, structures en verre, jardins d'hiver…
• Infrastructures : ponts, gares ferroviaires, aéroports, parkings, stades, théâtres…
• Bâtiments industriels : portiques, entrepôts, ateliers de maintenance…
• Industrie mécanique : cuves sous pression, conduites d'hydrocarbure, structures porteuses…
• Environnement : stations d'épuration et unités de décontamination des sols, cuves de confinement, réservoirs…
• Construction d'infrastructures portuaires : quais, portes d'écluses, hausses...
• Structures en béton préfabriquées : tabliers, dalles, murs, traverses et poteaux...
• Structures spécialisées : infrastructures de transport, équipements, grues, mâts, tours, échafaudages, escaliers et autres éléments de structures.
• Interactions sol-structure, structures souterraines : tunnels, infrastructures en sous-sol, métros...

Analyse linéaire d'éléments 1D

Le calcul linéaire dans SCIA Engineer est un outil professionnel permettant d'analyser des structures de poutres en deux ou trois dimensions, fabriquées en acier, béton ou autres matériaux. Le programme relie les résultats de l'analyse des structures en acier et en béton à divers contrôles selon les normes.

• Calcul statique linéaire de structures comportant des éléments et/ou des plaques (éléments finis) chargés dans le plan (par exemple, ossatures ou murs) ou perpendiculaires au plan (par exemple, grilles ou dalles de plancher).
• Prise en charge de la modélisation et de l'analyse d'appuis (encastrés ou articulés dans des nœuds, sur des éléments et sur des bords de plaques), de rotules internes dans des éléments et entre des plaques, d'assemblages rigides, d'excentricités, de sections à inertie variable, d'épaisseurs de plaques variables, etc.
• Types de charges : poids propre, charges aux nœuds et ponctuelles, charges uniformément réparties et triangulaires, charges uniformes ou d’exploitation, déplacements d'appui, température (uniforme et gradient), etc.
• Combinaisons de charges automatiques dépendant de la norme choisie (voire combinaisons définies par l'utilisateur).
• Résultats : représentation numérique et graphique des déplacements, réactions d'appui, efforts internes et contraintes.
• Représentation graphique avec perspectives, découpes, détails, isolignes et isobandes. Tous les outils des modules de base sont disponibles.
• Interface utilisateur simplifiée pour des modèles plus simples tels que des ossatures planes avec des charges uniquement dans le plan de la structure ou des grilles avec des charges uniquement dans le plan perpendiculaire au plan de grille.

Modèle

Pour générer un modèle précis de la structure, l'utilisateur dispose d'une large gamme d'éléments. Éléments disponibles :

• Poutres et dalles (la modélisation de dalles et de coques requiert le module scia.m.surface)
• Appuis ponctuels et linéaires encastrés, articulés, glissants et élastiques
• Rotules dans des assemblages de poutres et de dalles (les rotules dans les éléments plans requièrent le module scia.m.surface)
• Liens rigides entre les nœuds de la structure
• Excentricité des poutres et des dalles individuelles
• Blocs et bandes de fondation sur sol élastique
• Jarrets et profils arbitraires
• Épaisseur variable des dalles et nervures (la modélisation des dalles et nervures requiert le module scia.m.surface).

Charge

Les utilisateurs peuvent appliquer les types de charges suivants :

• Poids propre. Le programme calcule automatiquement la charge appliquée, en fonction de la section et du matériau de la poutre.
• Charge ponctuelle et moment
• Charge uniformément répartie ou trapézoïdale et moment sur des poutres
• Charges réparties sur les bords de dalles (le chargement des dalles requiert le module scia.m.surface)
• Charge surfacique sur les dalles (le chargement des dalles requiert le module scia.m.surface)
• Charge excentrée
• Déplacement d'appui (tassements) et rotations;
• Charge de température (uniforme ou gradient)
• Absence d'éléments et d'appuis dans certains cas (pour la simulation de phases de construction)
• Charges calculées à partir d'une composition de couche donnée, par exemple pour des planchers
• Charges climatiques dues à la pression du vent et au poids de la neige

Combinaisons de charges

Le programme peut générer automatiquement des combinaisons de normes de conception (EC, DIN, NEN, ÖNORM, SIA, ČSN, etc.). Si nécessaire, l'utilisateur peut également définir ses propres combinaisons.

Résultats lisibles et détaillés

• Diagrammes d'après le modèle : les diagrammes de présentation des valeurs de résultats sont établis sur le modèle dans une fenêtre graphique 3D.
• Ils dépendent des charges, des réactions et des efforts dans les sections.
• Résultats détaillés sur des éléments distincts : évaluation détaillée des résultats et des diagrammes élément par élément
• Note de calcul complète
• Note de Calcul : combinaison de tableaux et d'images dans un rapport structuré
• Résultats en tableau : toutes les valeurs des résultats sous forme de tableau (avec une exportation facultative vers MS Excel)
   

Résultats complets

Poutres et poteaux :

• diagrammes
• résultantes
• extrémités locales et globales
• résultats sur des poutres dans des fibres définies par l'utilisateur
• redistribution des moments de flexion

Analyse séquentielle

Au cours d'une analyse séquentielle, vous pouvez sélectionner une séquence prédéfinie de différents calculs, le second utilisant les résultats du premier. Cela signifie que les résultats de la première analyse constituent le point de départ de la deuxième analyse.

L'analyse séquentielle permet aux utilisateurs expérimentés d'obtenir des résultats qui ne peuvent pas être obtenus au moyen d'une seule analyse. Il existe deux types d'analyse séquentielle.

Le premier consiste en une superposition de deux méthodes de calcul différentes (par exemple calcul linéaire + non linéaire). En d'autres termes, on additionne les résultats des deux calculs. Par exemple, une combinaison non linéaire peut être combinée à une combinaison linéaire.

Le second est le type par étapes. Cela signifie que la deuxième analyse commence là où la première s'arrête, en tenant compte de l'historique de la structure. Pour ce type, plusieurs analyses sont possibles :

• Calcul de stabilité linéaire après un calcul non linéaire
•  Calcul dynamique après un calcul non linéaire :
  • Un calcul des modes propres tenant compte des non-linéarités
  • Un calcul harmonique tenant compte des non-linéarités
  • Un calcul sismique tenant compte des non-linéarités
     

Boîte à outils de productivité

La boîte à outils de productivité offre une série d'outils puissants permettant d'améliorer la productivité de l'utilisateur.

Modèles de projet

SCIA Engineer permet de définir des modèles de projet à partir de fichiers de projet existants (fichiers .ESA). Les modèles de projet contiennent des données sur les matériaux favoris, les sections, les cas de charge standard, les combinaisons et les mises en page de la Note de Calcul. Au moyen de modèles, il est possible d'enregistrer un projet complet et un environnement de travail (matériaux, profils fréquemment utilisés, normes de structure, cas ou combinaisons de charges, notes de calcul, etc.)

• N'importe quelle donnée SCIA Engineer peut être configurée dans un modèle de projet.
• L'utilisateur n'est pas obligé de créer des notes de calcul à partir de zéro pour chaque nouveau projet.
• L'analyse des structures de routine gagne en efficacité : en association avec le module « Modélisation paramétrique » scia.m.parametric, des modèles de projet puissants peuvent être créés. Lorsque le modèle est chargé, une intervention minimale est requise de la part de l'utilisateur pour exécuter la conception.
• Les entreprises créent souvent des modèles de projet normalisés et diffusent ceux-ci parmi leurs employés pour des raisons d'efficacité lors du démarrage d'un nouveau projet.

Saisie en tableau

• La fonctionnalité de Saisie en tableau permet la saisie et la modification dynamiques des données du projet. Un lien bidirectionnel entre le modèle et les tableaux de saisie permet de réaliser les tâches suivantes :
•  
• Afficher sous forme de tableau les propriétés de toutes les entités existantes dans un modèle
• Identifier les entités à mettre à jour en fonction des modifications apportées dans les tableaux de saisie
• De nouvelles entités peuvent être saisies en les copiant à partir de MS Excel et en les collant dans la saisie en tableau.

La saisie en tableau présente les caractéristiques suivantes :

• La fenêtre Saisie en tableau peut être affichée en même temps que le modèle 3D.
• Les nouveaux éléments, charges et appuis peuvent être définis directement dans la Saisie en tableau.
• Les modifications entrées dans les tableaux de saisie donnent lieu à une régénération immédiate du modèle.
• Les données de modèle générées d'une autre façon s'affichent également dans la fenêtre Saisie en tableau ; cela permet de modifier les éléments existants, les conditions aux limites et les charges existantes.
• Les modifications par lot peuvent être effectuées dans MS Excel ou d'autres applications de feuille de calcul (les opérations de copier-coller sont activées).
• La saisie en tableau propose des filtres pour l'activité et la sélection, le tri ou le filtrage des données en fonction du contenu de n'importe quelle colonne.

Résultats en tableau

Les résultats en tableau permettent d'afficher les résultats calculés sous forme de tableau. Les résultats en tableau affichent un grand nombre d'éléments calculés, y compris les résultats MEF (modélisation par éléments finis) pour les nœuds, les éléments 1D et 2D, le résultat des tests de conception, etc. Dès qu'un calcul est effectué et que les résultats sont disponibles, les Résultats en tableau sont renseignés avec les valeurs des efforts internes, les déplacements, les zones calculées de renforcement, etc.

Les résultats en tableau offrent les avantages suivants :

• Un lien vers le Presse-papiers Windows
• Le tri des résultats en fonction d'un grand nombre de critères (par exemple, le tri croissant / décroissant / alphabétique dans les colonnes)
• Les champs de filtre dans chaque colonne permettent d'afficher uniquement les éléments de résultat répondant à un certain ensemble de critères
• Un contrôle total de l'affichage des propriétés et de la visibilité des colonnes pour chaque type de résultat
• La disposition modifiée des tableaux peut être enregistrée et chargée ultérieurement sur le même ordinateur, ou des dispositions peuvent être partagées entre des ordinateurs.
• Les résultats en tableau proposent des filtres pour l'activité et la sélection, le tri ou le filtrage des données en fonction du contenu de n'importe quelle colonne.

Le type de résultat actif actuellement affiché dans la fenêtre Résultats en tableau est entièrement dissocié de la fenêtre graphique 3D. De cette façon, l'utilisateur peut examiner un type de résultat dans les tableaux et un autre dans la fenêtre graphique.

Outils de modélisation standardisés

Dalles nervurées

Cette fonction permet de saisir rapidement une plaque et plusieurs nervures à effet de rigidification.

Dalles préfabriquées : mise à niveau de 2D à 1D

La mise à niveau de 2D à 1D est une fonction d'exportation spécifique aux dalles préfabriquées.

• Elle permet à l'utilisateur de sélectionner une ou plusieurs poutres à partir d'une dalle nervurée et de les exporter vers un autre projet dans lequel les cas de charge, les combinaisons et les efforts internes calculés à partir du modèle d'origine seront transférés.

• Elle permet d'effectuer un contrôle détaillé par poutre (ou panneau) dans ce projet distinct.
• L'utilisateur peut contrôler l'exportation au moyen d'un ensemble de paramètres : largeur efficace de la dalle, paramétrage du système de coordonnées, options de charges et combinaisons de charges.
• Cette fonctionnalité est utile pour l'analyse des plaques intégrant des dalles alvéolaires ou d'autres éléments préfabriqués.
• L'analyse de l'ensemble de la structure du projet original (fichier ESA) peut être réalisée à l'aide d'une plaque « de subsitution » dont les propriétés sont équivalentes à celles du système poutre/panneau.

Maillage adaptatif

Un maillage fin d'éléments finis génère des résultats plus précis qu'un maillage grossier. Parfois, il n'est pas facile de trouver manuellement la taille de maillage optimale et de sélectionner tous les paramètres nécessaires (par exemple, le ratio des côtés des éléments ou le ratio des éléments adjacents pour l'affinement du maillage).

Par conséquent, SCIA Engineer fournit une méthode d'affinement automatique du maillage. Cette solution offre une méthode innovante d'estimation des erreurs a posteriori. Cette méthode permet également d'évaluer et d'afficher la qualité des résultats, issue de la géométrie des éléments de maillage 2D.

Test de singularité

Le test de singularité permet à l'utilisateur de déterminer si le modèle est instable et/ou s'il lui manque certaines translations ou rotations. Les éléments qui ne sont pas assemblés sont également détectés, ainsi que les problèmes relatifs aux liaisons transversales. Le test de singularité est effectué après un échec de calcul. L'utilisateur peut inspecter de façon interactive le mouvement résultant de la structure ou de parties de celle-ci dans la fenêtre 3D.

Grilles 2D/3D avancées

Des grilles et des étages avancés facilitent la modélisation des structures complexes ainsi que la création de plans et de notes de calcul de qualité supérieure. Les points, les lignes et les formes peuvent être définis rapidement dans un environnement 2D ou 3D grâce aux fonctions de grille étendues :

• Les grilles 3D sont définies par incréments de distance et d'angles ; possibilité de créer des grilles cartésiennes, obliques, cylindriques et sphériques.
• Les lignes libres sont des entités de grilles créées manuellement : SCIA Engineer reconnaît ces lignes droites ou courbes et les ajoute à la grille dans le plan de travail. Les lignes libres sont utiles lorsque la géométrie du modèle est plus élaborée et que la structure ou les charges sont difficiles à définir au moyen de grilles cartésiennes ou polaires. Pour configurer les lignes libres, on peut utiliser les coordonnées, les nœuds existants ou les intersections de lignes de la grille.
• Les grilles 2D rectangulaires sont définies au moyen d'incréments de X et de Y et d'autres propriétés (répétitions, origine, étiquettes, indicateurs de symétrie, etc.).
• Les grilles 2D circulaires sont définies par des incréments de X, par des incréments d'angles et par d'autres propriétés.
• Les grilles 2D peuvent se composer de plusieurs grilles, quel qu'en soit le type.

 

• Pour créer rapidement une grille aléatoire complexe, il est possible de décomposer des grilles rectangulaires ou circulaires en lignes libres, puis de les modifier à l'aide des fonctions de CAO de SCIA Engineer.
• Les grilles sont des objets standard qui peuvent être modifiés à l'aide des boîtes de dialogue de propriétés correspondantes lorsqu'elles sont sélectionnées.

Pour plus d'informations sur les lignes libres des grilles 3D, voir le paragraphe intitulé « Étages ».

Charges climatiques

Il est possible de générer des charges de vent et de neige sur la structure à partir de courbes de pression de vent et de neige définies par l'utilisateur.

 

Étages

Un étage rassemble des entités d'un modèle situées sur le même niveau.

• Les étages sont indiqués dans la fenêtre 3D de SCIA Engineer au moyen de lignes de cote intégrées.
• Il est très facile de projeter une grille 2D sur chacun des étages, ce qui permet de définir des grilles 3D personnalisées, à lignes libres.
• Les niveaux permettent de réaliser des analyses par étage, ce type d'analyse étant souvent obligatoire pour pouvoir faire des analyses sismiques et de stabilité.
• Le récapitulatif des résultats et les résultats détaillés liés aux questions sismiques peuvent être imprimés par étages.

Groupes de conception

Les groupes de conception sont un concept qui permet aux ingénieurs de gérer facilement la conception et les tests d'éléments partageant certaines propriétés, telles qu'un type d'élément, une longueur ou une section. Ce concept simplifie le processus de conception étant donné qu'il passe d'un élément unique à un groupe entier d'éléments similaires. La conception de tous les éléments dans un groupe de conception s'effectue en une étape pour l'enveloppe des valeurs de résultat provenant de tous les éléments du groupe.

Sections

Les plans de coupe créent des vues 2D d'un modèle 3D. La création des plans 2D utilise des zones de découpage dont les limites peuvent être ajustées afin de réduire l'affichage aux parties utiles de la structure.

• L'utilisateur peut définir des plans de coupe verticaux, horizontaux et asymétriques (généraux).
• La vue est toujours perpendiculaire au plan de la section et chaque plan de coupe possède un plan de travail fixe.
• Les erreurs de modélisation peuvent être corrigées lorsque les vues 3D sont trompeuses.
• Toutes les fonctions d'édition accessibles dans la fenêtre 3D sont aussi accessibles dans les vues 2D.
• Les plans de coupe sont définis lorsqu'il faut créer des plans d'agencement généraux.

Lignes de cote 3D

Les lignes de cote peuvent être définies au moyen de vues 2D ou 3D dans SCIA Engineer.

• Les types de cotes supportés sont les cotes de compensation, alignées, dans le sens radial, diamétral, angulaire, etc.
• Les cotes sont gérées par l'éditeur de styles de cotes (Dimension Styles Editor) et par l'intermédiaire des propriétés par ligne de cote.
• Des paramètres sont disponibles pour les étiquettes, la position des étiquettes, les types de lignes, les marques de fin, etc.
• Les calques de cotes sont supportés.
• Des accès instantanés aux grilles et objets 2D/3D simplifient la définition des lignes de cote.

Contrôles externes à l'aide de MS Excel

Les utilisateurs doivent parfois effectuer des contrôles personnalisés des données d'analyse disponibles. Les contrôles définis par l'utilisateur dans les feuilles de calcul peuvent être intégrés et utilisés dans SCIA Engineer.

• La fonction External Application Checks (Contrôle d'applications extérieures) permet à l'utilisateur de définir son propre algorithme de calcul en créant un lien avec un ou plusieurs fichiers Excel.
• Ce lien est bidirectionnel, ce qui signifie que des données de SCIA Engineer (efforts internes, données des éléments, charges, cotes, etc.) sont envoyées à Excel et que les résultats sont ensuite réexploités.
• Ces résultats peuvent être affichés de la même manière que les résultats calculés en interne, c'est-à-dire sous forme de diagrammes le long des poutres, numériquement dans la fenêtre d'aperçu et dans la Note de Calcul.
• Les régions sélectionnées dans la feuille de calcul peuvent être affichées dans la note de calculs sous forme d'images statiques.

Galeries d'images et de plans

Image Gallery (galerie d'images) et Paperspace Gallery (galerie de mise en page) sont des outils avancés de préparation des images. Ils permettent d'intégrer une documentation graphique sophistiquée dans les note et les aperçus instantanés.

• Les images sont créées à l'aide du menu contextuel (clic droit) de la fenêtre 3D de SCIA Engineer, et elles sont enregistrées dans la Galerie d'images.
• Les images demeurent dynamiquement liées au modèle, ce qui signifie qu'elles sont mises à jour automatiquement une fois que des modifications sont apportées à la définition de la structure ou de la charge. L'utilisateur n'est pas obligé de redéfinir les images après avoir modifié le modèle.
• Le texte automatique, les cotes, etc. définis précédemment sont également adaptés.
• Les images conservent des informations concernant leurs conditions de création et la partie de la structure analysée qu'elles représentent. Il est donc très facile de modifier les images à l'aide de la fenêtre Propriétés : il suffit d'adapter les points de vue, les cas de charge ou les combinaisons, les entités affichées, etc.
• Le cas échéant, la modification des images peut être poursuivie à l'aide d'un éditeur graphique intégré proposant des fonctions graphiques standard telles que Draw Line (tracer une ligne), Add Dimension Line (ajouter une ligne de cote), Add Text (ajouter du texte), Move Object (déplacer un objet), Copy Object (copier un objet), etc.
• Les images peuvent être exportées aux formats d'image les plus courants : BMP, WMP, VRML, U3D, EMF, EP3, DWG et DXF.

Plans d'ensemble

SCIA Engineer est doté d'outils permettant d'accélérer la préparation des plans d'ensemble. SCIA Engineer génère automatiquement des vues en plan et des vues de sections verticales ou arbitraires. Il génère ensuite les plans à partir de ces vues en plan et vues de sections. Les plans sont conçus à partir des règles définies par l'utilisateur, pour établir notamment un style cohérent pour l'ensemble de l'entreprise. Par la suite, les plans générés peuvent être soumis à des traitements supplémentaires, par ex. l'ajout de lignes de cote ou d'étiquettes ajustables.

Les plans générés peuvent être modifiés dans l'éditeur intégré. Vous pouvez ensuite ajouter d'autres éléments manuellement, tels que des lignes de cote, des étiquettes, des lignes de rappel et d'autres entités graphiques (solides, surfaces, lignes, courbes, textes). Le plan final contenant les cadres, cartouches, etc. se compose de plusieurs plans partiels et est stocké dans l'espace papier.

Des outils de régénération intégrés mettent à jour les plans générés, pour qu'ils reflètent avec exactitude l'état de la structure lorsque des changements sont apportés au modèle. La mise à jour ne concerne toutefois pas les entités ajoutées manuellement (lignes de cote, étiquettes, etc.).

Exportation au format PDF à partir de la galerie

L'exportation de la documentation du rapport au format PDF est possible.

• Il est aussi possible d'intégrer des graphiques dans des fichiers PDF 3D où ils pourront être soumis à des effets de zoom, de « panorama » et de rotation dans Acrobat Reader ou d'autres lecteurs gratuits de fichiers *.pdf.
• Les images peuvent être enregistrées directement au format PDF depuis la Galerie d'images.

Note de Calcul

La Note de Calcul est un outil de pointe permettant de créer et de gérer la documentation de la structure entièrement dans l'environnement de SCIA Engineer. La Note de Calcul permet à l'utilisateur d'ajouter le contenu de n'importe quelle bibliothèque, géométrie, charge, résultat et vérification présentés sous forme personnalisable soit graphiquement, soit dans une vue tabulaire. Les styles des chapitres peuvent être définis, l'en-tête et le pied de page peuvent également être définis. Les chapitres sont automatiquement numérotés ; la table des matières est disponible et mise à jour automatiquement en fonction du contenu de la note.

La possibilité avancée de mettre en retrait des images sous des bibliothèques (matériaux, calques, sections, etc.) conduit à la génération automatique d'images à la fois avec la structure et les résultats. Si les images sont créées de cette manière, la modification d'une seule image de référence entraîne la mise à jour de séries d'images qui sont générées automatiquement. Cette option fournit un moyen efficace de créer des notes détaillées de structures avec un nombre élevé d'éléments.

Outre la possibilité d'afficher des données internes à partir du modèle de structure dans SCIA Engineer, la Note de Calcul peut afficher des données externes, telles que les suivantes :

• Des images externes et des plans DWG/DXFG, avec des styles personnalisables de lignes. Les images peuvent être insérées directement en les copiant et en les collant dans la Note de Calcul, ou elles peuvent être référencées à un fichier image sur le disque dur de l'utilisateur.
• Un fichier de texte externe ou un tableau provenant de MS Excel. Des feuilles séparées peuvent être affichées avec plusieurs options. La Note de Calcul peut afficher le contenu entier de la feuille, ou par exemple uniquement la zone imprimable de la feuille ou une sélection personnalisée de cellules.
• Un lien vers des PDF ou des notes externes peut être établi.
• Les éléments externes peuvent être intégrés ou liés à des fichiers source sur le disque dur des utilisateurs. Dans ce cas, le contenu peut être régénéré si les fichiers de référence sont modifiés.

La Note de Calcul permet plusieurs types de formats d'exportation :

• Exportation vers MS Word (.rtf) ou MS Excel
• Exportation au format PDF ou HTML
• Exportation en tant que note pour des flux de travail spéciaux dans le cas de notes de structure étendues

Les exportations peuvent être effectuées manuellement ou automatiquement. La régénération et l'exportation automatique sont également possibles après l'analyse des éléments finis.

Design Forms dans la Note de Calcul

Design Forms est un outil de création de scripts autonome complétant SCIA Engineer. Il permet aux utilisateurs d'écrire leurs propres tests de conception au moyen de résultats d'analyse provenant de SCIA Engineer. De courts calculs dédiés peuvent être exécutés via Design Forms, avec un résultat clair. La Note de Calcul inclut un élément dans le groupe « Éléments spéciaux », qui permet à l'utilisateur d'insérer le rapport généré de Design Forms directement dans la Note de Calcul.

Modèles de la Note de Calcul

Dans la Note de Calcul, des modèles prédéfinis sont fournis lors de l'installation, mais les utilisateurs peuvent également créer leurs propres modèles de notes. Un document complet (contenu + mise en page) ou uniquement un « extrait de code » (un bloc d'éléments de la Note de Calcul) peut être composé et stocké en vue d'une utilisation avec de nouveaux projets. Un document peut se composer de plusieurs modèles, éventuellement en association avec du contenu défini par l'utilisateur et ajouté de façon pertinente.

Exportation au format HTLM à partir de la Note de Calcul

La fonction d'exportation au format HTLM dans la Note de Calcul de SCIA Engineer offre des fonctionnalités supplémentaires :

• (Exportation dans Excel via HTML) Les fichiers HTML exportés peuvent être ouverts et modifiés dans Excel, où tous les tableaux sont configurés avec des en-têtes et des unités, et toutes les images sont ajoutées en tant que fichiers BMP/JPG/PNG ou GIF.
• (Exportation dans Word via HTML) Les fichiers HTML peuvent être ouverts et modifiés dans MS Word, où une mise en page similaire à celle présentée dans la Note de Calcul est utilisée.

Attributs

Un attribut contient des données supplémentaires concernant une entité modélisée ; il est possible de créer un lien entre d'autres propriétés (ou balises, ou descriptions) et n'importe quel élément structurel (poutre, poteau, dalle, contrevent, etc.).

• Un attribut contient des chaînes de caractères, des nombres, des cases à cocher ou des zones de liste déroulante.
• L'utilisateur définit une liste de données valides pour chaque attribut défini (per ex. une liste, une plage de valeurs, etc.).
• SCIA Engineer ne fait pas la différence entre les propriétés figées dans le code et les attributs ajoutés par l'utilisateur pour les opérations telles que la génération de notes, la création d'images ou de plans, ou pour l'échange de données au moyen d'interfaces standard telles que XML.
• Les attributs numériques peuvent être définis comme des propriétés « additionnables » dont la somme peut être inscrite dans la Nomenclature des matériaux.
• Les attributs peuvent servir à effectuer des contrôles externes dans Excel.
• Le recours aux attributs définis par l'utilisateur permet de réduire les pertes subies pendant le processus BIM.

Norme EC en matière de conception de pont

La conception d'un pont requiert des règles de calcul spécifiques. Un pont est soumis à des types spécifiques de charges, comme le trafic routier, le passage de piétons, le mouvement de marchandises et de matériaux par l'intermédiaire de canalisations, etc.

Le module permet à l'utilisateur de définir des combinaisons de ponts, conformément à la norme Eurocode 0 pour les 3 types de ponts suivants :

• Ponts routiers
• Ponts piétonniers / passerelles
• Ponts de chemin de fer

Avantages

• Afin d'éviter les erreurs lors de la saisie de la combinaison, un filtre a été ajouté en vue de permettre à l'utilisateur de créer plus facilement une combinaison de bâtiments ou de ponts.
• Les combinaisons de ponts sont complexes en raison du nombre élevé de facteurs Psi (coefficients de sécurité) ainsi que des nombreuses règles de combinaison pour les types de charges spécifiques. Pour que cela soit plus transparent pour l'utilisateur, une boîte de dialogue montre les combinaisons EN décomposées.
• Les combinaisons de ponts sont générées automatiquement, conformément aux règles et coefficients prescrits par la norme Eurocode 0.
• Des groupes de charges prédéfinies sont disponibles pour chaque type de pont.