Logiciel de conception de planchers nervurés pour l'Eurocode 5 | Plateforme d'ingénierie

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La nouvelle norme européenne pour l'ingénierie du bois massif

La conception des planchers à nervures suscite un intérêt croissant en Europe, les ingénieurs recherchant des systèmes de planchers en bois massif plus économes en matériaux. Cependant, il peut s'avérer complexe de réaliser une conception conforme au cadre de l'Eurocode. Malgré leur efficacité structurelle et leur utilisation croissante, les planchers en bois à nervures ou de type « cassette » sont rarement abordés dans les programmes universitaires d'ingénierie, ce qui prive de nombreux professionnels de repères clairs quant à leur comportement structurel et à leur méthodologie de conception.

La conception de planchers nervurés dans le cadre de l'Eurocode sur le bois (EN 1995-1-1 – Eurocode 5 : Conception des structures en bois) pose un défi particulier : la norme ne contient actuellement aucune disposition normative explicite concernant les systèmes de planchers en bois massif de type nervuré ou à caissons. Par conséquent, les ingénieurs doivent souvent traiter ces systèmes comme des éléments en bois assemblés ou composites, ce qui nécessite à la fois une modélisation structurelle avancée et un jugement technique.

Les planchers nervurés ne s'inscrivant pas dans le cadre de solutions entièrement normalisées, le processus de conception repose souvent sur une analyse par les principes fondamentaux, des modèles numériques validés ou des essais, en s'appuyant sur les exigences générales des normes EN 1990 (Principes généraux de la conception des structures) et EN 1995-1-1. Cette approche fondée sur la performance permet aux ingénieurs de démontrer que le système atteint les niveaux requis de résistance, de rigidité et d'aptitude au service dans le cadre des Eurocodes.

La plateforme européenne d'ingénierie pour la conception des tabliers nervurés

Notre plateforme effectue une vérification de la conception des planchers nervurés conformément à la norme AS1720. Le module de calcul comprend :

Vérification de la déformation :des diagrammes de déformationsont disponibles pour chaque cas de charge.
Contrôle des vibrations : plusieurs méthodes de simulation des vibrations sont incluses (Hamm et al. 2010, FP Innovations, prEN 1995:2023)
Vérification de la capacité au cisaillement et à la flexion : diagrammes de cisaillement et de flexion disponibles pour chaque cas de charge.
Vérification de la capacité nominale de la connexion : Arrachage de la tête, rupture par traction de la vis, capacité axiale caractéristique de la vis, capacité de cisaillement…

Vérification de la géométrie des vis : vérification de l'espacement des vis.

Principales fonctionnalités de conception de ponts nervurés

Présentation des systèmes de planchers nervurés

Les systèmes de plancher à nervures sont des systèmes de plancher en bois composés d'une dalle en bois lamellé-croisé (CLT) reliée à des poutres longitudinales nervurées. Les nervures augmentent la rigidité à la flexion et la capacité de charge tout en réduisant la quantité de matériau utilisée par rapport aux panneaux CLT massifs.

Le calculateur « Ribbed Deck » de SPEC Toolbox permet aux ingénieurs d'analyser les systèmes de planchers en bois à nervures soumis à des charges gravitaires. Ce calculateur évalue :

  • résistance à la flexion

  • résistance au cisaillement

  • comportement à la déformation

  • comportement vibratoire

  • capacité d'adhérence entre la dalle et les nervures

Le système modélise l'interaction composite entre la dalle en béton armé et les poutres nervurées à l'aide d'assemblages vissés.

Pour la zone Eurocode, le calculateur utilise les normes suivantes :

Code de conception

  • EN 1995-1-1:2004 – Eurocode 5 : Conception des structures en bois

Chargement du code

  • EN 1991:2002 – Eurocode 1 : Actions sur les structures

Ces normes définissent les règles de conception structurelle, les combinaisons de charges et les coefficients de sécurité utilisés dans l'analyse.

Configuration du pont nervuré

Un système de plancher nervuré se compose de deux éléments structurels principaux :

  • Panneaux de dalles en CLT

  • Poutres à nervures en bois

La dalle en béton précontraint répartit les charges sur toute la surface du plancher, tandis que les nervures assurent la résistance à la flexion entre les appuis.

La géométrie du système est définie par :

  • Structure des panneaux CLT

  • dimensions des poutres à nervures

  • espacement des nervures

  • longueur de la portée

  • type de connexion

Ces paramètres déterminent la rigidité et la répartition des charges du système de plancher.

La configuration du pont nervuré est définie par saisie manuelle. L'option disponible est la suivante :

  • Configuration personnalisée

Cela permet à l'utilisateur de définir entièrement la configuration de la dalle CLT et la disposition des nervures.

La dalle CLT est définie par la saisie manuelle des couches, au cours de laquelle les propriétés structurelles de chaque couche sont spécifiées. Les paramètres de saisie comprennent :

  • épaisseur de la couche

  • orientation des fibres

  • catégorie de bois

  • configuration en pile

Cette approche permet de modéliser n'importe quelle configuration de stratification CLT, indépendamment des produits spécifiques à chaque fabricant.

Les poutres nervurées constituent les principaux éléments porteurs du système de tablier nervuré. Les utilisateurs définissent :

  • type de matériau

  • fournisseur

  • catégorie de bois

La géométrie des nervures est définie à l'aide de :

  • largeur de la nervure (b)

  • profondeur de nervure (d)

  • espacement des nervures

Ces paramètres déterminent la rigidité à la flexion et le comportement structurel du tablier nervuré.

Les dalles CLT et les poutres nervurées sont assemblées à l'aide de fixations mécaniques. Le calculateur prend actuellement en charge :

  • Raccord flexible

Cette configuration modélise l'action composite partielle entre la dalle et les poutres nervurées.

Modèle structurel

Le tablier nervuré est analysé comme un système de poutres soumis à des charges réparties.

Les utilisateurs définissent :

  • longueur de la portée

  • conditions d'assistance

  • répartition de la charge

Les charges sont considérées comme des charges uniformément réparties sur toute la portée.

La calculatrice peut également inclure :

  • poids propre des éléments de structure

Garniture

Une couche de finition supplémentaire peut être appliquée au-dessus de la dalle en CLT.

La charge d'appui contribue à la charge permanente qui s'exerce sur l'assise de plancher.

Méthodes de vibration

Les performances en matière de vibrations au sol peuvent être évaluées à l'aide des méthodes suivantes :

  1. Hamm et al., 2010

  2. FPInnovations

  3. prEN 1995:2023

Parmi les autres paramètres, on trouve :

  • niveau de performance vibratoire

  • rapport d'amortissement

  • fréquence de marche

  • condition de prise en charge

  • rigidité de la chape flottante

Ces paramètres influencent la réponse dynamique du plancher.

Données sur les vis

La liaison entre la dalle en CLT et les poutres nervurées est réalisée à l'aide de vis.

Les utilisateurs définissent :

  • type de fixation (vis)

  • orientation de la vis (verticale)

  • configuration des éléments (bois-bois ou acier-bois)

  • type de filetage (fileté partiellement ou entièrement)

Les propriétés des vis peuvent être définies en sélectionnant un fabricant ou en les saisissant manuellement.

Parmi les fournisseurs disponibles, on trouve :

  • Schmid

  • ESSVE

  • Eurotec

  • Klimas

  • Rocket / Vynex

  • Rothoblaas

  • Sihga

  • SPAX

  • Würth

  • Saisie manuelle

La géométrie de raccordement est définie à l'aide de :

  • espacement dans le sens du fil (a₁)

  • espacement transversal au fil du bois (a₂)

  • distance entre les bords (a₃)

  • distance finale (a₄)

  • longueur d'ancrage

  • nombre de vis

Ces paramètres déterminent la capacité de transmission des efforts de cisaillement entre la dalle et les nervures.

Méthodes d'analyse

L'analyse des tabliers nervurés prend en charge les méthodes analytiques suivantes :

  1. Méthode gamma étendue

  2. Méthode Gamma

Ces méthodes permettent de calculer la rigidité à la flexion effective du système de plancher composite nervuré, en tenant compte de la souplesse de l'assemblage vissé.

Contrôles de conception

Une fois l'analyse terminée, le calculateur fournit un résumé des performances structurelles.

Les vérifications suivantes sont effectuées :

  • Déviation

  • Vibration

  • Cisaillement

  • Pliage

  • Capacité de connexion

Chaque vérification comprend un taux d'utilisation et un indicateur de réussite/échec, ce qui permet aux ingénieurs d'évaluer rapidement les performances du système de tablier nervuré.

Tutoriels

Conception des raccords sol-mur en CLT

Conception des assemblages dalle-poutre

Dans ce tutoriel, nous explorons le calculateur « Slab-to-Beam » afin d'optimiser cette interface courante. Découvrez comment nous utilisons le module « Screw » pour modéliser l'interaction entre la dalle de plancher et la poutre de soutien, garantissant ainsi un transfert de cisaillement optimal et une action composite.

Conception d'assemblage à demi-recouvrement

Rejoignez-nous pour analyser en détail la conception des assemblages à demi-tour, en mettant l'accent sur le maintien de la continuité structurelle sans recourir à des plaques d'acier externes. À l'aide du module « Vis », nous vous guiderons à travers la vérification automatique des distances entre les bords et des exigences d'espacement, éléments essentiels pour ces assemblages à géométrie serrée.

Calculateur de murs en CLT

Dans cette vidéo, vous apprendrez étape par étape comment concevoir un élément de mur en CLT classique. Nous aborderons le choix d'un fournisseur de CLT, l'utilisation des fonctionnalités appropriées, des images dynamiques et du contenu pédagogique pour déterminer l'épaisseur et la conception optimales des panneaux. Vous verrez également comment passer d'un type de charpente « Platform » à un type « Balloon », appliquer différentes méthodes d'excentricité et ajouter des charges dans le plan et hors du plan, ce qui vous permettra d'acquérir une solide compréhension des bases du calcul et de la conception des murs en CLT.

Le bois massif façonne l'avenir de la construction durable. Alors que des bâtiments en bois battent des records partout dans le monde, la maîtrise de la conception en CLT est plus importante que jamais. Découvrez notre application CLT Toolbox pour bénéficier d'outils de conception performants, de calculs automatisés et des conseils d'experts qui vous aideront à optimiser vos projets en CLT !

Calculateur de conception de membranes CLT

Un guide complet pour la configuration et l'analyse du comportement des diaphragmes dans la direction X à l'aide de CLT Toolbox. Vous définirez les types de vis pour les calculs de rigidité, configurerez la géométrie des panneaux, les types de raccordements et la largeur des panneaux. Nous abordons la manière de saisir les forces ULS et SLS, et expliquons les valeurs de cisaillement dans le plan requises ainsi que les données de stratification. La vidéo se termine par une analyse détaillée des résultats de déformation, des actions de force et des vérifications de résistance conformément à l'Eurocode 5.

Conception des planchers en CLT en cas d'incendie

Nous sommes ravis de lancer le module « Fire Design » tant attendu pour les planchers en CLT, désormais disponible aux côtés du calculateur de conception ambiante sur CLT Toolbox.

Ce tutoriel explique le fonctionnement du nouveau module, notamment les normes prises en charge et la manière dont la profondeur des caractères est calculée couche par couche.

Parmi les principales fonctionnalités, on trouve :

  • Prise en charge de plusieurs modèles d'incendie :
    – Projet d'Eurocode 5 (prEN 1995-1-2:2023)
    – Annexe nationale autrichienne (ÖNORM B EN 1995-1-2:2011)
    – Essais standard de résistance au feu (ISO 834 / EN 1363-1)
  • Flexibilité pour définir les couches de protection et les côtés exposés au feu
  • Calculs automatiques de la profondeur de carbonisation couche par couche au fil du temps
  • Une explication claire des défaillances des joints de liaison et de la dégradation des joints de colle
  • Exportation au format PDF complet comprenant toutes les étapes intermédiaires, les coefficients de sécurité et les données d'entrée

Conçu pour offrir aux ingénieurs transparence, précision et rapidité dans la conception anti-incendie des structures en CLT.

Conception des murs de cisaillement en CLT

Nous sommes heureux d'annoncer que la deuxième version de notre calculateur de murs de cisaillement CLT est désormais disponible !

Après avoir pris en compte les commentaires des utilisateurs pendant 12 mois, nous sommes ravis de lancer un outil amélioré et plus performant pour la conception des murs de contreventement.

Les murs de cisaillement en CLT présentent une excellente résistance dans le plan et peuvent constituer un système fiable de résistance aux charges latérales.

La deuxième version du calculateur intègre des fonctionnalités telles que cinq méthodes de pointe pour le transfert des charges, s'appuyant sur les travaux de recherche de Casagrande, Wallner-Novak, Tomasi, Pei et Reynolds. Nous avons également ajouté des vérifications de déformation latérale et des calculs de rigidité des panneaux, conformément au guide ProHolz 2014. Enfin, nous incluons également la conception dans le plan du CLT, conformément aux recommandations de ProHolz 2014 et de FP Innovations 2019.

Pendant tout le mois d'octobre, le calculateur de murs de contreventement est disponible gratuitement. ​ Rendez-vous sur l'application pour le découvrir 🙂

Calculateur de conception de planchers en CLT

Rejoignez-nous pour découvrir toutes les étapes, du choix du panneau CLT idéal — que vous optiez pour le produit d'un fournisseur ou que vous saisissiez manuellement vos propres données — à la sélection de l'annexe nationale appropriée, en passant par la définition des charges et le réglage des détails. Cette vidéo vous guide à travers chaque étape, notamment l'analyse structurelle, les calculs de rigidité et même l'intégration de lamelles collées sur les bords dans votre conception.

Nous examinerons également l'impact de différentes techniques de vibration sur votre structure et vous expliquerons comment optimiser votre conception en tenant compte de la rigidité dans le plan de la chape en béton et de l'influence des appuis souples. De plus, vous pourrez suivre les résultats et les formules tout au long du processus, ce qui vous permettra de toujours rester informé.

C'est parti !

Calculateur de conception de membranes CLT

Commencez par une approche complète de la conception des diaphragmes en définissant les forces, les propriétés des matériaux et en appliquant les paramètres de l'Eurocode 5. Commencez par définir les forces d'entrée agissant sur le diaphragme dans la direction X et sélectionnez les types de vis pour les calculs de rigidité. Définissez la géométrie et l'orientation du diaphragme dans les données utilisateur, le type de raccordements des panneaux et la largeur des panneaux à l'aide des informations techniques fournies par les fournisseurs de CLT. Saisissez les forces pour les conditions ULS et SLS, en tenant compte de la direction des forces. Comprenez les valeurs de cisaillement dans le plan, les données de lamellage requises et les paramètres de conception clés pour l'Eurocode 5. Enfin, analysez les résultats de déformation, la théorie sous-jacente, les forces agissantes et les vérifications de résistance pour garantir une conception précise et efficace.

Foire aux questions

Quels sont les avantages structurels des terrasses en bois à lattes ?

Les planchers nervurés améliorent l'efficacité structurelle en séparant les éléments de flexion (nervures) de la couche de répartition des charges (dalle en CLT). Cette configuration augmente la rigidité à la flexion tout en réduisant la quantité de matériaux utilisée et le poids total du plancher par rapport aux panneaux en bois massif.

Comment modélise-t-on l'interaction entre la dalle en béton armé et les nervures ?

La dalle et les poutres nervurées en CLT sont assemblées à l'aide de fixations mécaniques, généralement des vis. Dans le calculateur, cet assemblage est modélisé comme une liaison souple, ce qui permet une action composite partielle entre la dalle et les nervures.

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