ALLPLAN Civil
Flux de travail pour LES ponts à poutres préfabriquées
La géométrie des poutres préfabriquées est déterminée par la géométrie de l'infrastructure et leur position le long de l'axe. Ainsi, une approche de modélisation supplémentaire est disponible dans ALLPLAN Civil, permettant aux utilisateurs de créer rapidement et facilement une géométrie précise des ponts à poutres préfabriquées
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FLUX DE TRAVAIL PERSONNALISÉ ET AUTOMATISÉ POUR LES PONTS À POUTRES PRÉFABRIQUÉES
Avec une automatisation allant jusqu'à 70 %, ce flux de travail innovant et complet de la conception à la construction réduit considérablement la charge de travail et permet des gains de temps substantiels. Il comprend des capacités intégrées d'analyse structurelle adaptées à l'ensemble du cycle de vie des ponts et de leurs composants préfabriqués, ainsi que des fonctions avancées pour l'industrie de la préfabrication, telles que la modélisation paramétrique et le détail dédiés, ainsi que la production de dessins. La fabrication de poutres préfabriquées et précontraintes implique plusieurs processus spécialisés. On notera en particulier la construction hors site, qui permet de contrôler le durcissement du béton par chauffage, ce qui réduit considérablement les délais de production. Ces méthodologies uniques nécessitent une intégration minutieuse dans les analyses structurelles globales et locales, capacités qui sont maintenant disponibles dans ALLPLAN et présentées ci-dessous.
1.1 CRÉER DES AXES
Chaque projet de construction de pont commence par un ou plusieurs axes - avec ALLPLAN Civil, vous pouvez reprendre les données d'une conception existante (par exemple : en utilisant le format de données LandXML) ou les définir manuellement. Dans les deux cas, l'alignement est sauvegardé de manière paramétrique.
1.2 DÉFINIR UNE SECTION TRANSVERSALE
Vous pouvez définir n'importe quelle section transversale et déterminer la géométrie avec ses dépendances et ses variables. Ces sections paramétriques peuvent être adaptées à tout moment et peuvent être sauvegardées en tant que modèle et réutilisées. En outre, des modèles sont disponibles pour certaines sections de poutre normalisées.
1.3 CONCEPTION D'UN GABARIT
Toute géométrie d'un pilier, d'une fondation et d'une poutre préfabriquée peut être définie comme un gabarit. Dans l'étape précédente, les sections transversales définies, y compris les paramètres constants et variables, sont utilisées pour la conception du gabarit. Si la géométrie est variable, des tableaux ou des formules peuvent être assignés comme d'habitude. En outre, vous pouvez définir les parties du modèle qui doivent être fixes et celles qui doivent être ajustées lors de son utilisation dans le modèle 3D.
1.4 CONSTRUIRE UNE SOUS-STRUCTURE
La sous-structure, avec ou sans fondations, peut être définie par rapport à un axe ou par rapport à deux axes - par exemple l'axe du terrain en bas et l'axe de la route en haut. Elle peut être définie directement ou à l'aide de modèles.
1.5 ASSEMBLER LES POUTRES
Les poutres préfabriquées sont, tout comme du côté de la construction, positionnées sur la sous-structure créée à l'étape précédente. En fait, elles sont positionnées entre 2 points de référence (appuis). La position exacte des points de référence est définie par la géométrie de la sous-structure.
1.6 CONSTRUIRE UNE PLAQUE
Pour générer la géométrie de la plaque, le flux de travail principal d'ALLPLAN Civil est utilisé - extrusion de la géométrie le long de l'axe. Il est également possible d'utiliser ici toutes les variations et la section transversale, et le modèle 3D peut ainsi être équipé de tous les détails, soit en utilisant des limites, soit en plaçant des pièces en python.
1.7 COMPOSER LE CHIGNON
Dans les ponts à poutres préfabriquées, la forme des poutres est régie par la géométrie de la sous-structure, alors que, de l'autre côté, la géométrie de la plaque est régie par l'axe. C'est pourquoi la forme de l'arceau a une géométrie 3D arbitraire et varie le long de la poutre. Les opérations booléennes d'ALLPLAN Civil 3D sont utilisées pour remplir automatiquement l'espace entre la poutre et la plaque, en utilisant la forme du berceau définie dans la section transversale de la poutre.
1.8 COMPLÉTER LA STRUCTURE DU PONT
Une fois les principaux éléments du pont terminés, il est possible de générer les éléments et détails complémentaires tels que les câbles de précontrainte, les entretoises (diaphragmes), les appareils d'appui et bien d'autres encore. Cela peut être réalisé soit par modélisation directe, soit par insertion d'éléments paramétriques appelés « Python Parts ».
1.9 Automatisation
L'automatisation est réalisée grâce à des modèles paramétriques, qui se présentent sous deux formes principales :
1. Modèles de pont complets - Ces modèles représentent des structures de pont entières, telles que des ponts à poutres à 2 ou 3 travées, permettant de personnaliser des paramètres clés tels que la longueur de la travée, la largeur du pont et le nombre de poutres.
2. Composants de pont modulaires - Ces modèles couvrent des éléments de pont individuels, y compris les culées, les poutres préfabriquées, les piliers, les fondations et les tabliers, permettant une approche flexible, basée sur les composants, de la modélisation du pont.
Les deux types de modèles intègrent non seulement la géométrie et les données BIM, mais aussi le modèle analytique et les détails du renforcement structurel.
2.1 DÉRIVER LE MODÈLE D'ANALYSE STRUCTURELLE
Grâce à une technologie de pointe, ALLPLAN Civil génère de manière semi-automatique le modèle d'analyse à partir du modèle géométrique. Cela réduit considérablement la quantité de travail et la susceptibilité aux erreurs. L'ingénieur garde ainsi le contrôle total en spécifiant les parties structurelles et celles qui ne contribuent qu'à la charge. L'une des définitions supplémentaires pertinentes pour l'analyse est le choix de générer un modèle de poutre ou de grillage.
2.2 DÉFINIR LES ÉTAPES DE LA CONSTRUCTION
Le temps, en tant que quatrième dimension, est pris en compte en spécifiant facilement le processus de construction. Le plan de construction est divisé en plusieurs phases, puis en tâches individuelles, telles que la mise en place des poutres, la mise sous tension des câbles de précontrainte ou de postcontrainte, etc. Les composants structurels associés sont affectés de manière interactive à ces tâches.
2.3 DÉTERMINER LE PROCESSUS DE PRÉFABRICATION
Le processus de préfabrication simule les étapes clés du lit de coulée, y compris la mise sous contrainte des torons, la coulée du béton, le transfert de force et le cycle de chauffage. Cela améliore l'analyse structurelle globale, en particulier en incorporant les effets adoptés en fonction du temps, comme le fluage et le retrait, et la relaxation accélérée de l'acier, tous adaptés au comportement unique des poutres préfabriquées pendant la fabrication.
2.4 SIMULER LE STOCKAGE ET LE TRANSPORT
Une fois le processus de fabrication terminé et avant que la poutre ne soit placée dans sa position finale, la poutre subit de multiples étapes, y compris le levage, le stockage et le transport. Tout cela peut être simulé dans ALLPLAN et améliore en outre l'analyse structurelle globale ainsi que la conception et les évaluations sectionnelles des poutres préfabriquées et précontraintes.
2.5 DÉFINIR TOUTES LES CHARGES PERMANENTES ET VARIABLES
Une fois le pont construit virtuellement, le processus de construction numérique se poursuit avec l'application de charges permanentes superposées (par exemple, trottoir, chaussée) récupérées automatiquement à partir du modèle géométrique. Les utilisateurs spécifient le moment de l'installation de l'équipement pour l'application de la charge à la structure. Des charges supplémentaires telles que la température, le vent ou le trafic sont facilement définies selon les normes. L'approche générique des charges de trafic permet d'appliquer n'importe quelle charge mobile. Les calculs identifient les effets du trafic les plus défavorables, en calculant d'abord les lignes d'influence, puis en les évaluant avec le train de charge et en stockant les résultats dans une enveloppe.
2.6 CHARGE SISMIQUE
ALLPLAN Civil utilise la méthode du spectre de réponse multimodale pour évaluer les effets de la charge sismique. Mathématiquement, cette solution est basée sur l'excitation des modes naturels pertinents et la combinaison des différentes contributions modales. Les amplitudes des forces internes et des déplacements liées aux différents modes naturels sont superposées à l'aide de différentes méthodes, telles que la combinaison quadratique complète (CQC), afin d'obtenir l'enveloppe des valeurs extrêmes.
2.7 SUPERPOSITION ET COMBINAISONS
La convivialité et l'utilisation de la superposition dans ALLPLAN Civil sont révolutionnaires. La définition schématique de la superposition combine une flexibilité maximale et une vue d'ensemble optimale. Il en va de même pour les combinaisons, qui sont définies et visualisées sous forme de tableau, ce qui donne à l'utilisateur un aperçu optimal des différents types de combinaisons et des facteurs de charge. En outre, il est possible de sélectionner plusieurs composantes de contrainte dans des points de contrainte définis par l'utilisateur et d'effectuer une superposition des contraintes.
2.8 CONCEPTION DE L'ARMATURE ET VÉRIFICATIONS RÉGLEMENTAIRES
La conception des armatures est basée sur les exigences ULS et SLS. Les combinaisons de forces internes, y compris les effets de second ordre, sont vérifiées par rapport à la résistance à la flexion, à la torsion et au cisaillement, ainsi qu'aux exigences relatives aux limites de contrainte et à la largeur des fissures. La plus grande quantité de ferraillage calculée ou spécifiée manuellement est utilisée pour l'évaluation des sections transversales selon le code.
2.9 FLUX DE TRAVAIL PERSONNALISÉS POUR L'ÉVALUATION DE LA CONCEPTION ET DU CODE
Les évaluations de la conception et du code des armatures peuvent être effectuées à tout moment, y compris immédiatement après la libération des torons ou pendant le stockage. Ces méthodes comprennent des caractéristiques essentielles pour la conception et l'évaluation des poutres précontraintes, telles que la prise en compte du durcissement accéléré du béton dû à l'échauffement. Les fonctions de vieillissement du béton sont ajustées à l'aide de paramètres spécifiques au code ou de la résistance mesurée du béton, ce qui permet de déterminer un âge équivalent du béton. En outre, les méthodes traitent des conditions dans les longueurs de transmission et les longueurs d'ancrage, en tenant compte de l'arrachement des torons et de la réduction de la capacité de force de traction dans les zones d'ancrage fissurées.
2.10 CRÉER DES RAPPORTS D'ANALYSE STRUCTURELLE
L'outil de création de rapports relie deux mondes en un et révolutionne ainsi le processus de création de rapports en offrant une gamme de fonctions puissantes qui améliorent l'efficacité, la précision et l'impact visuel. Les données de conception et d'analyse des ponts sous forme de tableaux, d'images, de diagrammes 2D et 3D, et bien plus encore, peuvent être facilement positionnées et liées directement dans des documents MS Word. Il n'est donc plus nécessaire de saisir manuellement les données et de les mettre à jour, ce qui permet de gagner du temps et de réduire le risque d'erreurs.
2.11 AUTOMATISATION - MODÈLES DE CONSTRUCTION
L'automatisation est mise en œuvre à l'aide de modèles de construction prédéfinis, spécialement conçus pour la phase de fabrication de la poutre. Ces modèles décrivent toutes les étapes clés, y compris la fabrication, le stockage, le transport, le levage et le positionnement final. Chaque processus de construction est régi par un ensemble unique de variables, telles que le lit de coulée, le temps de coulée, le transfert de force, les calculs de fluage et de retrait, et les conditions de support, qui influencent toutes le comportement de la poutre. En réutilisant ces modèles, le travail manuel de simulation du processus de construction est considérablement réduit.
3.1 MODÉLISATION DE L'ARMaTure
La solution intégrée de modélisation paramétrique des armatures améliore les flux de travail, la productivité et la précision. Les utilisateurs peuvent facilement créer des modèles BIM paramétriques avec des armatures, automatiquement liés à la technologie ALLPLAN Python Parts. Cette intégration prend en charge la conception des armatures et les vérifications de code dans ALLPLAN Civil, et simultanément la génération automatique de modèles d'armatures 3D dans ALLPLAN.
3.2 VÉRIFICATION FINALE DE LA PREUVE
La connexion paramétrique des armatures est bidirectionnelle. La surface d'armature, ajustable via l'espacement des étriers et le nombre de barres longitudinales, peut être réimportée dans l'analyse structurelle pour effectuer une vérification finale conformément aux normes.
3.3 GÉNÉRATION DE PLANS ET AUTRES LIVRABLES
Les élévations, les sections longitudinales le long de n'importe quel tracé et les sections transversales sont générées à partir du modèle BIM 3D numérique. CineRender de Maxon est utilisé pour des visualisations réalistes, tandis que les outils puissants de mise en page et de conception d'ALLPLAN permettent de produire une documentation de construction de haute qualité.
3.4 AUTOMATION - Modèles d'armatures
Fini les remodelages fastidieux des armatures ! Une fois qu'une section transversale est définie et que toutes les armatures nécessaires sont configurées, cette section peut être utilisée comme modèle, réutilisable dans un projet ou entre plusieurs projets. Les variables qui contrôlent la section transversale régissent également l'armature. Ainsi, une armature complète de la structure peut être générée simplement en ajustant ces variables. Dans les cas où l'armature complète d'une structure doit être entièrement personnalisée (indépendamment de la géométrie), un modèle PythonPart peut être préparé et utilisé pour le positionnement aux emplacements souhaités.
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