Logiciel de conception de potences en bois pour l'Eurocode 5

Les équerres en acier sont largement utilisées dans la construction en bois pour transférer les forces entre les éléments de structure tels que les poutres, les poteaux et les éléments de soutien. Ces connecteurs assurent un transfert de charge fiable tout en simplifiant la mise en place et en améliorant la robustesse de la structure.

SPEC Toolbox comprend un module dédié à la conception de supports qui permet aux ingénieurs d'évaluer les performances des assemblages en bois à l'aide de supports en acier définis par les fabricants. Le calculateur intègre les géométries réelles des supports et les schémas de fixation proposés par les principaux fabricants de connecteurs.

L'outil prend en charge les supports proposés par des fournisseurs tels que :

• Pitzl

• Eurotec

• Rothoblaas

• Sihga

• Simpson Strong-Tie

Chaque connecteur est évalué à l'aide de la géométrie, de la disposition des trous et des schémas de fixation recommandés par le fournisseur, ce qui garantit une modélisation réaliste des assemblages.

Pour la région européenne, le calculateur prend en charge la norme de conception suivante :

• EN 1995-1-1:2004 (Eurocode 5)

Cette norme définit les règles de conception applicables aux assemblages en bois, notamment en ce qui concerne la résistance des éléments de fixation, les exigences d'espacement et la vérification de la défaillance du bois.

Pour faciliter la configuration intuitive des connexions, la calculatrice propose des visualisations interactives de la géométrie du support sélectionné.

Les utilisateurs peuvent choisir entre :

• Imagerie 3D – représentation réaliste du support sélectionné
• Vue 2D – représentation simplifiée indiquant les dimensions et les directions des charges
• Vue du modèle 3D – modèle interactif pouvant être pivoté et examiné

Ces visualisations permettent aux ingénieurs de bien comprendre la géométrie du connecteur, l'orientation du support et le sens de transfert des charges avant de procéder à la vérification structurelle.

Le calculateur intègre des bibliothèques de connecteurs spécifiques à chaque fabricant, ce qui permet aux ingénieurs de sélectionner des supports directement auprès de fournisseurs reconnus.

Les utilisateurs peuvent définir :

• Fournisseur de connecteurs

• Catégorie de support

• Type de support

Les catégories de parenthèses suivantes sont actuellement prises en charge :

• Crochets angulaires

• Plaques de cisaillement

• Sangles de serrage

• Connecteurs de fixation

Chaque type de support comprend une géométrie et un agencement de perçages prédéfinis, conformément aux spécifications du fabricant. Cela garantit que la conception de l'assemblage correspond au matériel réellement utilisé lors de la construction.

Les supports de fixation comportent généralement des gabarits de perçage prédéfinis qui déterminent le nombre et l'emplacement des éléments de fixation.

Le calculateur applique automatiquement les schémas de fixation définis par le fournisseur, garantissant ainsi que la configuration de l'assemblage correspond à la conception testée par le fabricant.

Ces modèles comprennent :

• Diamètre et type de fixation

• Nombre de fixations

• Espacement des fixations

• Positionnement de l'élément de fixation par rapport à la géométrie du support

Grâce à l'utilisation de modèles prédéfinis, le calculateur simplifie le processus de conception tout en garantissant le respect des recommandations du fabricant.

L'élément en bois constitue l'élément structurel porteur de l'assemblage par console. Ses propriétés mécaniques influent directement sur la résistance des fixations et sur la capacité globale de l'assemblage.

Les ingénieurs peuvent définir les propriétés du bois nécessaires à la vérification des assemblages :

• Densité caractéristique du bois (ρk)

Cette valeur sert à déterminer la résistance à l'ancrage du bois et la résistance des éléments de fixation installés dans l'élément.

Les assemblages par équerres peuvent être soumis à différentes composantes de charge en fonction du type de connecteur, de son orientation et de l'application structurelle.

Ce calculateur permet aux ingénieurs d'appliquer toutes les composantes de force que le connecteur sélectionné est conçu pour transmettre. En fonction du type de support et de la configuration définie par le fabricant, celles-ci peuvent inclure des combinaisons de :

• Forces de tension

• Forces de cisaillement

• Forces latérales

• Forces de portance

• Composantes de charge multidirectionnelles

Les charges d'entrée disponibles s'adaptent automatiquement à la configuration de support sélectionnée, ce qui permet aux ingénieurs de définir des conditions de charge réalistes, conformes à l'utilisation structurelle prévue du connecteur.

Les forces exercées sont représentées dans le modèle du connecteur afin d'indiquer clairement leur direction et leur point d'application.

Les assemblages par équerres sont évalués conformément aux dispositions de l'Eurocode 5 (EN 1995-1-1).

La procédure de conception tient compte des éléments suivants :

• Résistance à l'ancrage du bois

• Résistance des fixations dans le bois

• Sens de la charge par rapport au fil du bois

• Conditions relatives à la classe de service

• Facteurs de durée de charge

• Facteurs de sécurité liés aux matériaux

Ce calculateur permet aux ingénieurs de définir des paramètres de conception essentiels tels que :

• Classe de service

• Durée de la charge

• Facteurs de sécurité liés aux matériaux

• Conditions préalables au forage

Ces paramètres influent sur la résistance du système bois-fixation et, par conséquent, sur la capacité globale de l'assemblage.

Une fois le type d'assemblage, les propriétés du bois, la disposition des fixations et les charges appliquées définis, le calculateur procède à une vérification structurelle de l'assemblage.

La vérification porte principalement sur la partie en bois de l'assemblage et consiste à évaluer l'interaction entre l'élément en bois et les fixations mises en place.

Le résumé de sortie présente les vérifications suivantes :

Conception à fixation par serrage

La capacité de retenue du connecteur est évaluée en fonction de la résistance de la fixation et de la résistance à l'ancrage dans le bois. Ce contrôle permet de vérifier que l'assemblage est capable de répercuter en toute sécurité les forces de soulèvement ou de traction exercées par le support sur l'élément en bois.

Contrôle interarmées

Les assemblages à équerre sont souvent soumis à plusieurs forces simultanées. Le calculateur évalue l'interaction entre ces charges afin de vérifier que la condition de charge combinée ne dépasse pas la capacité du système bois-fixation.

Rigidité de maintien

Le module fournit également la rigidité de l'assemblage, exprimée sous forme de valeur de rigidité de maintien. Ce paramètre représente le comportement à la déformation du connecteur sous charge et peut être utilisé dans la modélisation structurelle ou l'analyse structurelle globale.