Fichiers de Configuration

Une fois le ferraillage requis calculé, les éléments d’armatures physiques doivent être conçus de manière à satisfaire de manière optimale les contraintes de dimensionnement, les spécifications de la norme et d’autres exigences particulières. Habituellement, l’ingénieur doit évaluer toutes les possibilités sur la base de sa propre expérience et de ses connaissances afin de déterminer la solution la plus pratique.

Une approche permettant d’accéder à ce type de connaissances implicites est la technologie des Systèmes experts. Les systèmes experts sont considérés comme une branche du domaine de l’intelligence artificielle et sont actuellement utilisés dans de nombreux domaines d’application tels que le diagnostic médical ou l’agencement des ordinateurs. L’une des principales hypothèses des systèmes experts (basés sur des règles) est que les connaissances d’un expert peuvent être exprimées par des règles de type IF … THEN … . Le système fournit des interfaces pour la saisie de ces règles par l’expert dans une syntaxe très simple et accessible, souvent similaire au langage humain, ce qui permet à l’expert de saisir ses connaissances sans avoir de compétences approfondies en programmation. Ces règles sont ensuite traitées par le système expert dans ce que l’on appelle le moteur d’inférence afin de générer de nouvelles conclusions ou de lancer certaines actions.

La génération automatique du modèle d’armature 3D dans SOFiSTiK Reinforcement Generation suit cette approche. Chaque étape de la génération du modèle d’armature, comme la détermination de la disposition des armatures dans la section ou le calcul des ancrages et des recouvrement, peut être contrôlée par des règles.

Par exemple, pour contrôler le diamètre des barres longitudinales d’une poutre, l’utilisateur peut définir les règles suivantes :

//$ range of allowed parameters for the diameter of longitudinal bars.
d_asl = [ 0.006, 0.008, 0.010, 0.012, 0.014, 0.016, 0.020, 0.025, 0.028, 0.032, 0.040 ]

//$ restrictions of the range according to the height of the cross-section
Is_Beam {
  d_asl <= 0.028
  Section_Height <= 0.50 : d_asl <= 0.025
  Section_Height <= 0.40 : d_asl <= 0.025
  Section_Height >= 0.50 : d_asl >= 0.016
  Section_Height >= 0.80 : d_asl >= 0.020
}

Selon les différentes exigences du processus de conception, il y aura également différents types d’ensembles de règles pour contrôler la génération des barres d’armature. Il y aura des règles pour respecter la norme ou des règles que l’utilisateur peut définir sur une base spécifique au projet ou au standard d’entreprise.

Optimisation

La définition du ferraillage physique peut être contrôlée par l’ingénieur afin d’optimiser la génération automatique du modèle d’armature 3D et produire un résultat satisfaisant plusieurs objectifs.

Les exigences de l’ingénieur sont saisies au moyen de facteurs de pondération qui agissent sur des objectifs particuliers, augmentant ou diminuant leur pertinence au cours du processus de génération.

Ces facteurs sont stockés dans le fichier de configuration:

//$ weighting factors ( >1.0 increases effect, <1.0 decreases effect, 0.0 no effect)
//$ F1: try to use as less bars as possible (increase rather diameter than number)
//$ F2: try to reduce difference between inserted and required reinforcement
//$ F3: try to avoid using multiple layers of reinforcement (bending beams only)
//$ F4: prefer to use same diameter for base and supplemental reinforcement
//$ F5-F8: reserved
W_FACTORS = [ 1.0, 1.0, 1.0, 0.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 ]

Paramètres

Les définitions de paramètres prédéfinis pouvant être utilisés dans un fichier de configuration afin de créer ou de modifier des règles de dimensionnement sont répertoriées ci-dessous.

Note

L’entrée du paramètre n’est pas sensible à la casse.

Propriétés du matériau

F_CD	Résistance en compression de calcul du béton [MPa]
F_CK	Résistance nominale du béton [MPa]
F_CM	Résistance moyenne en compression du béton [MPa]
F_CTD	Résistance en traction de calcul du béton [MPa]
F_CTM	Résistance moyenne en traction du béton [MPa]
F_BD	Contrainte ultime d’adhérence du béton [MPa] (DIN EN1992-1-1, 8.4.2)
F_YK	Limite élastique caractéristique du ferraillage [MPa].
F_YD	Limite élastique de calcul du ferraillage [MPa].
F_TK	Résistance à la traction caractéristique du ferraillage [MPa]

Géométrie de la section et des lits

SECTION_HEIGHT	Hauteur de section [m]
SECTION_WIDTH	Largeur de section [m]
LAYER_ID	Nombre de lits
LAYER_ZS	Coordonnée z locale du lit [m].
LAYER_WIDTH	Longueur du lit [m]
IS_COLUMN	Variable booléenne : 1=vrai, 0=faux
IS_BEAM	Variable booléenne : 1=vrai, 0=faux
ISLOWERREINFORCEMENT	Variable booléenne : 1=vrai, 0=faux
ISUPPERREINFORCEMENT	Variable booléenne : 1=vrai, 0=faux
ISBASEREINFORCEMENT	Variable booléenne : 1=vrai, 0=faux
MAXBARSTEPDIFFERENCE	Différence de pas maximale entre le diamètre de l’armature de base et celui de l’armature supplémentaire

Armature longitudinale

ISMAINDIRECTION	Condition pour le ferraillage dans la direction principale (variable booléenne : 1=vrai, 0=faux)
C_ASL	Enrobage pour armature longitudinale [m]
D_ASL	Diamètre d’armature longitudinale utilisée [m]
D_KST	Diamètre d’armature constructive [m]
D_ASL	Diamètre d’armature longitudinale de base [m]
D_ASL2	Diamètre d’armature longitudinale supplémentaire [m]
S_ASL	Espacement des armatures longitudinales [m]
S_ASL2	Espacement des armatures longitudinales [m]
ASL_REQ_MAX	Armature longitudinale maximale requise [m2]
ASL_PRO	Armature longitudinale fournie [m2].
N_ASL	Nombre de barres longitudinales
ASL_UTIL	Taux d’utilisation as_req/as_pro
F_ASL	Facteur pour les armatures supérieures/inférieures

Armatures transversales/de cisaillement

ISTRANSDIRECTION	Condition pour le ferraillage dans la direction transversale (variable booléenne : 1=vrai, 0=faux)
C_ST	Enrobage pour armature transversale [m]
D_ST	Diamètre d’armature de cisaillement [m]
S_ST	Espacement des armatures de cisaillement [m]
ASB_REQ_MAX	Armature de cisaillement requise [m2/m]
ASB_PRO	Armature de cisaillement minimale [m2/m]
HOOK_ANGLE	Angle de crochet
HOOK_LENGTH	Longueur de crochet
F_ASB	Facteur pour les armatures supérieures/inférieures

Ancrage d’armature

IS_ANCHORAGE_STRAIGHT	Variable booléenne : 1=vrai, 0=faux
IS_ANCHORAGE_BEND_BAR	Variable booléenne : 1=vrai, 0=faux
IS_ANCHORAGE_HOOK	Variable booléenne : 1=vrai, 0=faux
IS_ANCHORAGE_WELDED	Variable booléenne : 1=vrai, 0=faux
ALPHA_1	Facteur tenant compte de la forme des barres
ALPHA_2	Facteur tenant compte de l’enrobage minimum
ALPHA_3	Effet de confinement par armatures transversales non soudées
ALPHA_4	Effet de confinement par armatures transversales soudées
ALPHA_5	Effet de pression transversale
ALPHA_6	Pourcentage de barres avec recouvrement (DIN EN1992-1-1, 8.7.3 (2))
LB_RQD	Valeur de référence de la longueur d’ancrage [m] (DIN EN1992-1-1, 8.4.3 (2))
LB_D	Valeur de calcul de la longueur d’ancrage [m] (DIN EN1992-1-1, 8.4.4 (1))
LB_EQ	Valeur de la longueur d’ancrage équivalente [m] (DIN EN1992-1-1, 8.4.4 (2))
D_MIN	Diamètre du mandrin pour barres longitudinales [m]
D_MINST	Diamètre du mandrin pour étriers [m]
L_0	Longueur de recouvrement [m]
REINFORCEMENTINTENSION	Variable booléenne : 1=vrai, 0=faux
REINFORCEMENTINCOMPRESSION	Variable booléenne : 1=vrai, 0=faux
PERCENTAGELAPPEDBARS	Pourcentage de barres avec recouvrement (Tableau 8.3)
ISBONDGOOD	Variable booléenne : 1=vrai, 0=faux

Dalles uniquement

IS_FLOOR	Variable booléenne : 1=vrai, 0=faux
IS_WALL	Variable booléenne : 1=vrai, 0=faux
THICKNESS	Épaisseur de dalle / voile [m]
SOFLAYERS	Variable booléenne : 1=vrai, 0=faux
BASEREINFORCEMENTSYSTEM	Variable booléenne : 1=vrai, 0=faux. L’armature surfacique sera utilisée pour l’armature de base
BAR_LEN	Longueur minimale valide de barres d’armature [m]
AS_DIFF	Différentiel As pour considérer un changement dans la distribution des armatures [m2/m].
MERGE_LEN	Longueur maximale pour fusionner les ensembles de barres d’armature [m]
MERGE_AS	As pour considérer deux armatures surfaciques comme pouvant fusionner [m2/m].
AS_BASE	Armature de base [m2/m]
NO_BASE_REINFORCEMENT	Ne pas créer d’armature de base, variable booléenne : 1=vrai, 0=faux
RECOGNIZE_REINFORCEMENT	Tenir compte du ferraillage existant, variable booléenne : 1=vrai, 0=faux

Divers

W_FACTORS	Facteurs de pondération utilisés dans l’optimisation
CONSTRAINTSFILE_ONLY	Variable booléenne : 1=vrai, 0=faux. Ignorer la saisie dans le dialogue
CREATESINGLEBARS	Variable booléenne : 1=vrai, 0=faux. Créer des barres individuelles (pas d’ensemble de barres d’armature)
APPLYMATCHINGXFORM	Variable booléenne : 1=vrai, 0=faux. Comparer la géométrie exportée avec la géométrie Revit pour créer des barres à l’emplacement Revit (CDB uniquement)
ADSJUSTTOSECTION	Variable booléenne : 1=vrai, 0=faux. Ajuster paramétriquement le ferraillage à la géométrie Revit au cas où il serait distinct du modèle exporté (CDB uniquement)

Ancrage

La détermination des ancrages et des recouvrement peut être contrôlée par les règles de dimensionnement. La longueur d’ancrage de référence est définie par le paramètre « LB_D », l’ingénieur peut modifier le fichier de configuration et influencer son calcul.

Dans le fichier de configuration par défaut, la longueur d’ancrage est définie selon l’Eurocode EN 1992-1-1:2004 comme suit :

//$ --------------------------------------------------------------------
//$ 8.4 Anchorage of longitudinal reinforcement
//$ --------------------------------------------------------------------

//$ 8.4.2 Ultimate bond stress
f_bd = 2.25*eta_1*eta_2*f_ctd

//$ 8.4.2. Bond conditions
eta_1 = 0.7 ; isBondGood : eta_1 = 1.0
eta_2 = 1.0 ; d_asl > 0.032 : eta_2 = (0.132-d_asl)*10

//$ 8.4.4 Design anchorage length
lb_d = alpha_1*alpha_2*alpha_3*alpha_4*alpha_5 * lb_rqd * asl_util

//$ 8.4.4 (1) Minimum anchorage length
reinforcementInTension     : lb_d >= MAX(0.3*alpha_1*alpha_4*lb_rqd,10*d_asl)
reinforcementInCompression : lb_d >= MAX(0.6*lb_rqd,10*d_asl)

//$ 8.4.4 (2) alternative anchorage length
lb_eq = 0.7 * lb_rqd * asl_util

//$ Coefficients of Table 8.2
alpha_1 = 1.0 //$ factor considering shape of bars
alpha_2 = 1.0 //$ factor considering concrete minimum cover
alpha_3 = 1.0 //$ effect of confinement by not welded transverse reinforcement
alpha_4 = 1.0 //$ effect of confinement by welded transverse reinforcement
alpha_5 = 1.0 //$ effect of transverse pressure

La longueur d’ancrage est prise en compte pour la visualisation du ferraillage comme un décalage sur la plage de ferraillage inséré mesurée depuis le début/fin des barres. Ci-dessous, la longueur d’ancrage est surligné en vert à côté de la limite du diagramme de répartition des armatures.