Design to Build : une nouvelle ère pour l'ingénierie structurelle grâce aux workflows numériques

Imaginez la situation suivante : un architecte réalise une conception à couper le souffle pour un nouveau centre médical. L'ingénieur en structure intervient ensuite, mais au lieu de s'appuyer sur le travail de l'architecte, il doit repartir de zéro, recréant minutieusement l'ensemble du modèle dans son propre logiciel spécialisé d'analyse et de conception structurelle. Les semaines passent, puis le dessinateur d'exécution entre en scène, chargé de traduire le travail de l'ingénieur en détails de construction précis. À ce stade, le projet est passé par plusieurs mains et outils, chacun introduisant des lacunes ou des incohérences potentielles.

L'entrepreneur découvre alors des incompatibilités entre les éléments structurels et les systèmes mécaniques, problèmes qui étaient invisibles dans les modèles cloisonnés utilisés précédemment. Il en résulte des retouches, des retards et une escalade des coûts.

Cela vous rappelle quelque chose ? Ce flux de travail décousu entre les architectes, les ingénieurs et les dessinateurs d'exécution est depuis longtemps un point sensible dans le secteur de la construction, créant des inefficacités qu'aucun projet ne peut se permettre. Et si les choses étaient différentes ? Et s'il existait un moyen de relier ces phases de manière transparente ?

Imaginez un flux de travail numérique unifié où le dessin conceptuel de l'architecte passe directement dans le processus d'analyse et de conception de l'ingénieur structurel, et où leurs résultats sont intégrés de manière transparente dans le travail du dessinateur d'exécution - le tout sans perdre d'informations essentielles ni introduire d'erreurs. Il ne s'agit pas d'un idéal lointain, mais de la promesse d'une approche intégrée de la conception à la construction qui révolutionne la manière dont les projets sont menés à bien aujourd'hui. Voici comment cela fonctionne.

Le maintien de l'intégrité des données entre la conception architecturale et l'ingénierie structurelle est fondamental pour la réussite d'un projet. Lorsque ces disciplines fonctionnent de manière isolée, un temps précieux est perdu à recréer des modèles et les erreurs d'information se multiplient.

Une approche véritablement intégrée relève ce défi grâce à des plates-formes multidisciplinaires complètes qui prennent en charge des normes ouvertes. Cette interopérabilité permet aux ingénieurs structurels d'utiliser directement des modèles architecturaux provenant de différentes plateformes logicielles sans avoir à repartir de zéro. Le flux de travail préserve l'intention de la conception architecturale tout en permettant aux ingénieurs structurels d'adapter les modèles à leurs besoins spécifiques.

Il en résulte une réduction des erreurs, une amélioration de la précision et un gain de temps significatif lors du passage critique de la conception architecturale à l'ingénierie structurelle et aux livrables détaillés.

La conversion des modèles architecturaux en modèles analytiques structurels nécessitait traditionnellement un important travail manuel. Les outils de conversion modernes transforment ce processus en automatisant la conversion tout en donnant aux ingénieurs un contrôle total sur le résultat.

Les flux de travail avancés peuvent traiter intelligemment les modèles architecturaux à travers plusieurs étapes clés : nettoyer le modèle pour supprimer les éléments non structurels, reconnaître les composants structurels, définir les matériaux appropriés et assurer un alignement correct. Le résultat - qui prend généralement la forme d'un fichier SAF (Structural Analysis Format) - constitue une excellente base pour l'analyse technique.

Cette automatisation permet aux ingénieurs structurels de conserver le contrôle total des données d'entrée pour le processus d'analyse et de conception, tout en éliminant le travail de modélisation redondant. Les avantages vont au-delà du gain de temps et se traduisent par une précision et une cohérence accrues entre la vision architecturale et la réalité structurelle.

Les défis structurels d'aujourd'hui exigent des approches d'analyse sophistiquées qui s'intègrent parfaitement aux processus de conception. L'analyse structurelle moderne transforme un travail traditionnellement long en un flux de travail efficace qui maintient le lien avec l'intention originale de la conception.

Des outils d'analyse efficaces permettent une évaluation rapide des structures, qu'elles soient simples ou complexes, grâce à des technologies de pointe qui permettent aux ingénieurs de travailler comme ils l'entendent. Les meilleurs systèmes permettent une conception fiable, sûre et économique en permettant aux équipes d'organiser et d'examiner tous les aspects de la structure.

En dérivant de manière transparente le modèle analytique structurel directement de la conception architecturale, les ingénieurs peuvent directement appliquer des charges, définir des conditions limites et effectuer des analyses, ce qui élimine les semaines de préparation fastidieuse du modèle. Cette connexion directe permet non seulement de gagner du temps, mais aussi de garantir que le processus d'ingénierie reste fidèle à la vision originale de l'architecte tout en permettant une évaluation structurelle précise et efficace.

La flexibilité des systèmes intégrés permet aux ingénieurs d'effectuer des analyses globales et locales, d'évaluer plusieurs options de conception et de tester différents matériaux et configurations. Les ingénieurs peuvent également comparer différentes options de matériaux pour faire des choix plus durables, en évaluant l'impact sur l'environnement en même temps que les performances structurelles. Lorsque des modifications sont apportées à la conception, le modèle analytique est rapidement mis à jour, ce qui élimine les longs cycles de reprise.

Plus important encore, cette approche intégrée permet aux ingénieurs de consacrer plus de temps à l'optimisation. Au lieu de consacrer la majeure partie de leur temps à la création et à la gestion de modèles, les ingénieurs peuvent évaluer un plus grand nombre d'alternatives et comparer différentes options de matériaux afin de faire des choix plus durables. Cela permet de développer plus efficacement des solutions qui concilient performance, durabilité et rentabilité.

Un flux d'informations bidirectionnel est essentiel pour les projets de construction modernes. Contrairement aux flux de travail unidirectionnels traditionnels où les données ne circulent que de la conception à la construction, les projets réussis d'aujourd'hui exigent que l'information circule sans problème dans les deux sens tout au long du cycle de vie du projet.

Par exemple, les exigences de renforcement résultant de l'analyse et de la conception structurelles peuvent être transférées directement vers le modèle structurel sous forme d'objets natifs entièrement modifiables. Si nécessaire, ces informations de renforcement peuvent même être combinées avec le modèle architectural, créant ainsi une représentation numérique complète de la structure.

Les équipes sont également plus dispersées que jamais. La collaboration basée sur le cloud est donc essentielle, car elle permet à toutes les parties prenantes d'accéder à des informations actualisées, quel que soit l'endroit où elles se trouvent. Des outils efficaces de gestion de la documentation permettent de rationaliser l'exécution des projets grâce à une distribution aisée des dessins, une conversion automatique des formats, un suivi des révisions et une disponibilité continue.

Les normes ouvertes constituent la base de cet échange, garantissant l'accessibilité des données à long terme - ce qui est particulièrement crucial pour les infrastructures dont la durée de vie se mesure en décennies. Plutôt que d'enfermer les données du projet dans des formats propriétaires, les approches ouvertes préservent l'intégrité des données à chaque point de transition.

Un environnement commun de données (CDE) sert de pivot à ce processus, fournissant une source unique de vérité où les informations du projet résident et restent accessibles à tous les membres de l'équipe.

La phase de détail de l'ingénierie structurelle - où l'analyse abstraite devient une documentation de construction précise - consomme souvent des ressources importantes. Une approche intégrée de la conception à la construction transforme cette étape critique grâce à l'automatisation et à la circulation transparente de l'information.

Des flux de travail efficaces permettent aux ingénieurs de développer rapidement des détails de renforcement précis, des spécificités de connexion et des séquences de construction. Les systèmes modernes permettent de générer automatiquement des dessins d'atelier et des plans d'implantation, ce qui permet de gagner un temps considérable et d'éliminer les erreurs manuelles. Les plans peuvent également être créés en fonction des normes et pratiques locales, ce qui permet de communiquer efficacement l'intention de la conception aux entrepreneurs ou aux fabricants. Cette présentation normalisée permet d'éviter les erreurs d'interprétation et les reprises coûteuses pendant la construction.

Les processus modernes de dessin doivent prendre en charge plusieurs matériaux structurels, notamment le béton armé, les éléments préfabriqués et l'acier de construction, avec des caractéristiques spécialisées pour chaque type de matériau. La prise en charge des flux de travail de conception pour la fabrication et l'assemblage (DfMA) est également essentielle, car elle permet aux équipes de créer des détails optimisés pour la préfabrication et l'assemblage efficace sur site. Pour les structures en béton, l'automatisation des détails d'armature représente un gain de temps considérable, car elle génère automatiquement des programmes de pliage des barres, des diagrammes de placement et des devis quantitatifs basés sur les résultats de l'analyse.

Ces gains d'efficacité se traduisent directement par des économies de coûts. Les processus de dessin pilotés par le BIM réduisent encore les coûts de construction grâce à des calculs de quantité plus précis, à l'identification précoce des problèmes de constructibilité et à l'optimisation de l'utilisation des matériaux. Des outils avancés peuvent contribuer à améliorer la précision de l'exécution, permettant aux ingénieurs et aux dessinateurs de créer une documentation prête pour la construction avec moins d'erreurs et d'omissions.

La combinaison de la documentation détaillée, de la précision, de l'amélioration de la constructibilité et du contrôle des coûts crée des avantages tangibles pour toutes les parties prenantes du projet.

Dans l'environnement complexe de la construction d'aujourd'hui, une approche intégrée de la conception à la construction n'est pas seulement bénéfique - elle est essentielle pour réaliser des projets qui respectent des calendriers, des budgets et des exigences de durabilité de plus en plus contraignants. Elle transforme l'ingénierie structurelle d'une série d'étapes déconnectées en un flux de travail cohérent et efficace, en associant la conception architecturale, l'analyse et la conception de l'ingénierie structurelle, et la production de documents de construction détaillés. En reliant de manière transparente chaque phase du cycle de vie du bâtiment, un processus puissant et unifié est créé pour donner vie aux projets avec précision et efficacité.