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CYPECAD. Poutres en béton armé

Poinçonnement de dalles dans CYPECAD

CYPECAD permet de réaliser la vérification des états limites d’épuisement par rapport au poinçonnement dans les planchers réticulés, dans les dalles pleines et dans les radiers selon deux méthodes : Vérification des contraintes tangentielles ponctuelles et Vérification selon des critères normatifs.

La vérification des contraintes tangentielles comprend le dimensionnement de l’armature de renfort nécessaire. Dans les planchers réticulés, le renfort nécessaire est dimensionné pour la zone pleine et pour la zone allégée (renfort au cisaillement dans les nervures).

La vérification du poinçonnement selon les critères normatifs est également réalisée par le logiciel « Poinçonnement de dalles », exclusivement conçu pour réaliser cette vérification . CYPECAD comme « Poinçonnement de dalles » réalisent la vérification dans les zones pleines en tenant compte de l’armature de renfort introduite par l’utilisateur (armatures inclinées à 45º ou ferraillages de type poutres).

SOMMAIRE

Poinçonnement de dalles dans CYPECAD
Fonctionnement de la vérification de poinçonnement
- Vérification des contraintes tangentielles
- Vérification selon les critères normatifs
Métrés et plans de l’armature de renfort au poinçonnement
Normes implémentées
Permis nécessaires dans la licence d’utilisateur
Versions et modules de CYPECAD
Autres logiciels

Poinçonnement de dalles dans CYPECAD

CYPECAD permet de réaliser la vérification des états limites d’épuisement par rapport au poinçonnement dans les planchers réticulés, les dalles pleines et les radiers en utilisant deux méthodes différentes : Vérification des contraintes tangentielles ponctuelles et Vérification selon des critères normatifs.

Vérification des contraintes tangentielles

Une vérification des contraintes tangentielles est réalisée en surfaces concentrée au périmètre du support situé à partir d’une demie hauteur utile et en superficies successives chaque 0.75 fois la hauteur utile dans les dalles pleine et les panneaux de planchers réticulés. La valeur des contraintes tangentielles dans les points de contact de la maille avec le périmètre de poinçonnement s’obtient à partir des efforts tranchants dans les nœuds proches selon des interpolations linéaires. Cette contrainte est comparée avec la contrainte tangentielle maximale résistante de poinçonnement (sans prendre en compte l’armature transversale), calculée suivant la norme de béton correspondante. Le logiciel dimensionne l’armature de poinçonnement ou de cisaillement dans les cas où elle est nécessaire, en indiquant dans la vue en plan (à l’écran et dans les plans) la position de chaque barre verticale de renfort. Dans les zones allégées des planchers réticulés, la vérification sera réalisée dans les nervures en prenant la largeur minimale de la nervure comme largeur de section (qui peut être variable dans les planchers réticulés à entrevous récupérables).

Cet exposé, basé sur des vérifications de contraintes tangentielles ponctuelles dans les périmètres cités précédemment, diffère de la vérification d’épuisement face au poinçonnement fournie par les différentes normes de béton.

En général, les normes permettent d’utiliser, comme méthode alternative, des procédures réalisant une évaluation plus précise des contraintes tangentielles dans les surfaces concentriques au périmètre du support, ce qui est le cas de la méthode de la vérification des contraintes tangentielles de CYPECAD.

Vous trouverez plus d’informations concernant cette vérification dans le manuel "Mémoire de calcul de CYPECAD" (paragraphes 1.12.8, 1.12.9 et 2.9.2), accessible depuis le menu principal des logiciels de CYPE.

Poinçonnement selon des critères normatifs

En général, les normes utilisent une contrainte tangentielle nominale dans une surface critique concentrique à la zone de charge, calculée selon la réaction du support et les moments de transferts par celui-ci aux dalles. Il s’agit d’une simplification proposée par plusieurs normes; lesquelles peuvent également utiliser, comme méthode alternative, des procédures réalisant une évaluation plus précise des contraintes tangentielles sur les surfaces concentrées au périmètre du support, ce qui est le cas de la méthode de la vérification des contraintes à laquelle il est fait référence dans le paragraphe précédent.

Le logiciel réalise la vérification de poinçonnement selon les critères normatifs en suivants les étapes suivantes :

Surface critique de poinçonnement
Permet d’obtenir et de tracer à l’écran la surface critique de poinçonnement la plus défavorable autour du support, définie par son périmètre critique, en prenant en compte la présence de vides ou d’allègement dans la dalle.
Obtention des efforts défavorables
Permet d’obtenir les efforts défavorables transmis par la plaque au support le long des surfaces de poinçonnement.
Calcul des contraintes
Permet de calculer les contraintes le long du périmètre critique et de les comparer avec les contraintes auxquelles résiste le béton.
Vérification de l’armature de renfort au poinçonnement mise en place
Si l’utilisateur introduit une armature de renfort au poinçonnement, le logiciel vérifie le respect des dispositions d’armatures selon la norme sélectionnée.

La vérification de poinçonnement selon les critères normatifs est également réalisée de la même manière dans le logiciel « Poinçonnement de dalles », accessible depuis le menu principal des logiciel de CYPE (groupe Structures).

Coexistence et complémentarité des deux méthodes

Les résultats finaux obtenus par les deux procédures peuvent ne pas coïncider, mais sont tous deux valables.

L’armature de renfort calculée par CYPECAD en fonction des contraintes tangentielles ponctuelles peuvent servir de référence pour que l’utilisateur introduise des renforts de poinçonnement (armatures inclinées à 45º ou ferraillage de type poutre). CYPECAD vérifie ensuite automatiquement le renfort mis en place en réalisant une vérification de poinçonnement selon les critères normatifs. Dans le cas où ce renfort au poinçonnement est mis en place, les renforts aux contraintes tangentielles ponctuelles qui se trouvent dans la surface concentrée au périmètre de support délimitée par le périmètre critique de poinçonnement, doivent être supprimés afin d’éviter qu’ils ne soient en double dans les plans et dans les métrés. Pour cela, une utilité permettant de supprimer les armatures mises en place pour des contraintes tangentielles a été incluse dans CYPECAD.

Fonctionnement de la vérification de poinçonnement

Vérification des contraintes tangentielles

Lors du calcul de l’ouvrage, CYPECAD réalise la vérification des contraintes tangentielles ponctuelles dans les dalles pleines, les planchers réticulés et les radiers. Si cela est nécessaire, CYPECAD dimensionne l’armature transversale de renfort (barres verticales séparées de 0,75 fois la hauteur utile). La séparation des barres verticales peut être éditée manuellement mais les changements réalisés ne sont pas vérifiés par le logiciel. La table d’armatures à partir de laquelle est obtenu le renfort est commune aux dalles pleines et planchers réticulés et il en existe une autre pour les radiers.

Cette vérification et le dimensionnement de l’armature transversale sont réalisés automatiquement par CYPECAD. Pour cela, il n’est pas nécessaire que la licence d’utilisateur dispose d’un permis spécifique. Il suffit qu’elle dispose des permis permettant de calculer le type de plancher pour lequel doit être réalisée la vérification de poinçonnement (dalles pleines, planchers réticulés ou radier).

Vous trouverez plus d’informations sur cette vérification dans le paragraphe "Vérification des contraintes tangentielles" de cette même page.

Vérification selon les critères normatifs

Cette vérification est la même que celle réalisée par le logiciel « Poinçonnement de dalles » qui fonctionne de manière indépendante à CYPECAD. Pour que les logiciels CYPECAD ou « Poinçonnement de dalles » réalisent cette vérification, la licence d’utilisation doit disposer du permis correspondant dans la licence d’utilisation.

Après le calcul, il est possible de réaliser la vérification de poinçonnement et, s’il y a lieu, de mettre en place des armatures transversales de poinçonnement (armatures inclinées à 45º, ou ferraillages de type poutre) qui remplaceront celles calculées avec la vérification des contraintes tangentielles qui se trouvent dans le périmètre critique de poinçonnement du poteau vérifié.

Pour réaliser la vérification de poinçonnement et mettre en place le renfort nécessaire, CYPECAD dispose d’une série d’options qui se trouvent dans la boîte de dialogue "Poinçonnement" (onglet Résultats > menu Dalles/Planchers réticulés > option Poinçonnement):

Vues
Permet de sélectionner les armatures de dalle et de planchers réticulés que vous souhaitez visualiser à l’écran.
Contrôle
Permet de visualiser à l’écran, imprimer ou exporter (Texte, HTML, PDF, RTF, DOCX) toutes les vérifications de l’état limite d’épuisement par rapport au poinçonnement réalisé par le logiciel.
Union de périmètres critiques se superposant
Permet de réalise l’union des périmètres critiques des éléments porteurs se croisant.
Sélectionner et unir des périmètres critiques
Permet d’unir 2 périmètres critiques.
Séparer des périmètres critiques unis
Permet de séparer des périmètres critiques préalablement unis.
Régénérer les périmètres
Le logiciel récupère les périmètres chaque fois qu’est calculé l’ouvrage et lorsqu’il y a des changements significatifs des qui peuvent affecter leur composition. Cela n’arrive pas pour d’autres types de changement, tel que la modification de la largeur d’une poutre. L’utilisateur peut utiliser cette option, s’il le considère nécessaire, après avoir réalisé un changement de ce type.
Éditer
Après avoir sélectionné un support, une fenêtre s’ouvre avec les données obtenues automatiquement par CYPECAD, de façon à ce qu’elles puissent être modifiées par l’utilisateur (hauteur utile de la dalle, hauteur disponible pour l’armature de poinçonnement, section d’armature minimale longitudinale de traction de la dalle).

Permet aussi d’ajouter une aire « Asw » (cm²/m) d’armature de poinçonnement et un effort normal du béton (kp/cm²) additionnel. Par exemple, la section de l’armature transversale d’une poutre qui reste dans la zone délimitée par le périmètre critique de poinçonnement, n’est pas prise en compte automatiquement par le logiciel (quand la vérification de poinçonnement est effectuée) mais en la consultant avec l’éditeur de poutres avancé de CYPECAD (onglet Résultats> menu Poutres/murs > option Editer poutres) elle peut être incluse dans le champ « Surface d’armature de poinçonnement (Asw/s) » dans la fenêtre d’édition du support sélectionné.

Toutes les données définies ici s’utilisent pour générer les périmètres critiques et réaliser les vérifications de poinçonnement.
Éliminer les armatures d’efforts tranchants
L’armature de renfort calculée par le programme en fonction des contraintes tangentielles ponctuelles peut servir de référence pour introduire les renforts de poinçonnement (armatures inclinées à 45° ou armatures de poutre) et, par la suite, réaliser une vérification au poinçonnement selon des critères normatifs. Dans ce cas, les renforts pour les contraintes tangentielles doivent être éliminés manuellement ou grâce à l’utilitaire « %s » afin d’éviter une répétition dans les plans ou dans les métré.

Éliminer planchers
Permet de sélectionner les planchers pour lesquels on ne souhaite pas réaliser les vérifications de poinçonnement.
Générer renforts
Permet d’introduire deux renforts orthogonaux dans un élément porteur.
Ajouter renfort
Permet d’introduire un renfort dans la direction et dans le support souhaité.
Éditer renfort
Permet de modifier le renfort de poinçonnement introduit dans le support.
Assigner renfort
Permet d’introduire un renfort égal à un renfort déjà disposé.

Effacer renfort
Permet de supprimer le renfort sélectionné.
Compléter périmètre
Permet de dessiner le périmètre de poinçonnement sur des zones qui ont été découpées par calcul ou manuellement.
Recouper périmètre
Permet de recouper le périmètre de poinçonnement d’un poteau.

Afin d’éviter de réaliser la vérification de poinçonnement sur un poteau avec des poutres en retombée adjacentes dont le rapport de hauteur avec la dalle est important, le logiciel dispose de l’option "Poteaux supportant des poutres en retombée " (menu Ouvrage > Données générales > bouton Par position > Options des dalles > Poinçonnement). Cette option empêche d’effectuer la vérification de poinçonnement dans un poteau si le rapport entre la hauteur des poutres adjacentes aux poteaux et l’épaisseur de la dalle est supérieur à la valeur définie. La valeur par défaut est de rapport 1,20.

Métrés et plans de l’armature de renfort au poinçonnement

Le métré de l’armature de renfort au cisaillement et au poinçonnement dans les planchers réticulés, dalles pleines et radiers, dimensionnée selon les deux méthodes commentées dans cette page (selon les contraintes tangentielles ou selon des critères normatifs) est comptabilisé dans le récapitulatif des ratios d’ouvrage (menu Fichier > Imprimer > Récapitulatifs de l’ouvrage > Ratios de l’ouvrage).

En ce qui concerne sa représentation dans les plans (y compris le tableau de détail des armatures et le résumé de métré), le renfort au poinçonnement est représenté dans plusieurs plans :

Armature de renfort dimensionnée via la vérification des contraintes tangentielles
Elle est incluse par défaut dans la vue en plan de chaque étage (menu Fichier > Imprimer > Plans de l’ouvrage > ajouter un plan > sélectionner dans type de plan "Plans de niveau" > sélectionner "Plan de Coffrage"). Bien qu’elle ne soit par défaut pas incluse dans les autres plans de niveaux, il est possible de les configurer de manière à ce qu’elle apparaisse.
Armature de renfort mise en place selon les critères normatifs
Il existe un plan spécifique pour représenter l’armature de renfort au poinçonnement mise en place par l’utilisateur. Il s’agit du plan "Renfort de poinçonnement " (menu Fichier > Imprimer > Plans de l’ouvrage > ajouter un plan > sélectionner dans type de plan Renfort de poinçonnement). Dans ce plan, sont représentés la vue en plan des renforts de poinçonnement mis en place par l’utilisateur, ses détails, la table de métré et un résumé de métré.

Normes implémentées

La vérification de poinçonnement par des contraintes tangentielles et le dimensionnement de l’armature nécessaire est disponible pour toutes les normes de béton pouvant être sélectionnées dans CYPECAD.

La vérification de poinçonnement selon les critères normatifs, et donc la possibilité d’inclure des armatures de renfort à 45º ou des armatures de renfort de type poutre, est disponible pour la majorité des normes actuelles de béton implémentées dans CYPECAD. Ce sont les mêmes normes que celles que l’utilisateur peut sélectionner dans le logiciel « Poinçonnement de dalles ». Vous pouvez les consulter dans le paragraphe "Norme implémentée" de la page correspondante de ce logiciel.

Permis nécessaires dans la licence d’utilisateur

Pour que CYPECAD réalise la vérification des contraintes tangentielles ponctuelles dans les dalles pleines, les planchers réticulés et les radiers et qu’il dimensionne l’armature transversale de renfort correspondant (barres verticales), aucun permis spécifique n’est nécessaire. Il suffit que la licence d’utilisateur dispose des permis permettant de calculer le type de plancher pour lequel la vérification de poinçonnement doit être effectuée (dalles pleines, planchers réticulés ou radiers).

Pour que les logiciels CYPECAD et « Poinçonnement de dalles » puissent réaliser la vérification de poinçonnement selon les critères normatifs, la licence d’utilisateur doit disposer du permis pour utiliser le logiciel « Poinçonnement de dalles ». Dans CYPECAD, en plus de ce permis, il est nécessaire que la licence d’utilisation inclut au moins les permis lui permettant de calculer le type de plancher pour lequel la vérification de poinçonnement doit être réalisée (dalles pleines, planchers réticulés ou radiers).

Versions et modules de CYPECAD

En plus de la version de CYPECAD (sans limitation), le logiciel est également disponible avec deux versions limitées, appelées LT30 et LT50, qui contiennent les mêmes outils et les mêmes modules, avec les conditions suivantes :

CYPECAD LT50:

Cinquante poteaux.
Quatre groupes d’étages (Groupe d’étages : étages égaux et consécutifs).
Cinq étages au total.
Cent mètres linéaires de mur.

CYPECAD LT30:

Trente poteaux.
Quatre groupes d’étages (Groupe d’étages : étages égaux et consécutifs).
Cinq étages au total.
Cent mètres linéaires de mur.

Les structures 3D intégrées dans CYPECAD (également dans LT50 et LT30) ne sont pas un module proprement dit. Pour définir ces structures 3D dans CYPECAD, il est nécessaire que la licence utilisée dispose des permis pour se servir de CYPE 3D et éventuellement des modules qui lui sont propres.

Les modules de CYPECAD sont les suivants:

Modules communs à CYPECAD et à CYPE 3D :

Poinçonnement de dalles dans CYPECAD

Autres logiciels