Rendu détaillé d'une dalle de plancher en béton de fibres d'acier, présentant ses composants structurels et son agencement dans le cadre d'une étude de cas.
Étude de cas

400 mètres de confiance: dimensionnement du béton fibré avec RFEM 6

Modélisation de l'armature mixte dans des dalles de plancher en béton fibré acier

Les dalles de fondation industrielles en béton fibré acier, combinées à de l'acier de béton armé, représentent un défi constructif particulier : Le comportement porteur résulte de l'interaction du béton, des fibres d'acier et de l'armature en acier conventionnelle, décrite par des lois de matériaux non linéaires. Les solutions logicielles plus anciennes ne pouvaient pas reproduire ce comportement composite dans un seul modèle. Pour des projets comme une usine de cellules de batterie de 400 mètres de long, l'énorme extension du bâtiment — avec des charges variables et des zones fortement sollicitées sur toute la longueur — nécessitait une approche de modélisation permettant de justifier précisément aussi bien les tassements différentiels que les réactions de déformation non linéaires. Les calculs Excel propres ne pouvaient couvrir qu'une partie des justifications requises, de sorte qu'une solution EF performante était indispensable.

Workflow non linéaire dans RFEM 6 pour le béton fibré acier et l'interaction sol-structure

RFEM 6 offre au bureau d'ingénieurs Müller & Lobisch la possibilité de modéliser entièrement les dalles de plancher en béton fibré acier dans un seul environnement EF. Frank Lobisch définit des diagrammes contrainte-déformation personnalisés pour le béton fibré acier et le béton normal directement dans RFEM 6 — y compris la branche descendante de la courbe du matériau, qu'il a intégrée au logiciel en étroite collaboration avec l'équipe de développement de Dlubal. Le modèle de matériau non linéaire pour le béton fibré acier est couplé de manière transparente aux modèles de sol non linéaires, créant ainsi un champ de justification élargi pour les états limites déterminants. La majeure partie des justifications de dimensionnement requises est effectuée dans RFEM 6 ; des justifications complémentaires sont réalisées si nécessaire via des calculs Excel propres.

Avantages grâce à l'utilisation du logiciel Dlubal

  • Armature mixte dans un seul modèle — RFEM 6 combine des modèles de matériau non linéaires pour le béton fibré acier avec des armatures conventionnelles en barre d'acier dans un environnement unique, permettant ainsi un dimensionnement précis de la construction composite.
  • Liberté de modélisation maximale — des assemblages individuels aux dalles de plancher industrielles de 400 mètres de long, RFEM 6 reproduit chaque échelle de manière cohérente et continue.
  • Interaction sol-structure non linéaire — le couplage direct de modèles de matériau non linéaires avec des modèles de sol non linéaires ouvre de nouvelles possibilités pour les justifications de fondations et les analyses de tassement.
  • Workflow de justification efficace — la majeure partie des justifications de la structure portante requises est effectuée dans RFEM 6, ce qui réduit l'effort manuel et garantit des calculs cohérents et traçables.

Dimensionnement des fondations d’une usine de cellules de batterie de 400 mètres de long avec RFEM 6

Le dimensionnement de la dalle de plancher d’une usine de cellules de batterie d’une longueur totale de plus de 400 mètres a fait partie des tâches de modélisation les plus exigeantes que le bureau d’études Müller & Lobisch ait relevées jusqu’à présent. La longueur énorme de la structure a nécessité un modèle spécifiquement réduit qui devait néanmoins prendre en compte les différentes distributions de charge et les zones fortement sollicitées le long de tout l’axe du bâtiment. Les tassements différentiels dans la dalle devaient être démontrés avec précision, car des écarts pouvaient influencer aussi bien l’intégrité de la structure que les exigences opérationnelles de l’installation de production.

RFEM 6 a été irremplaçable pour ce projet. La combinaison de précision et de flexibilité a permis de modéliser les zones déterminantes de la dalle de plancher de grand format, d’extraire les efforts internes des zones pertinentes et d’effectuer toutes les vérifications dans le même environnement EF. La possibilité de combiner des modèles de sol non linéaires avec le comportement des matériaux non linéaire de la dalle de plancher en béton de fibres d’acier a donné à Frank Lobisch la certitude que les résultats calculés sont fiables et pleinement justifiables dans l’ingénierie des structures.

Modélisation contrainte-déformation du béton de fibres d’acier dans RFEM 6

L’une des fonctions centrales sur lesquelles Frank Lobisch mise dans RFEM 6 est la définition libre de courbes contrainte-déformation pour le béton de fibres d’acier. Ce niveau de détail dans le modèle de matériau est déterminant pour la vérification précise à l’état limite de service et à l’état limite ultime des dalles de plancher industrielles, car la contribution du renforcement par fibres à la résistance résiduelle en traction doit être correctement saisie.

La contribution de Frank Lobisch va bien au-delà de la simple application du logiciel : Il collabore activement avec l’équipe de développement de Dlubal et a contribué de manière significative à l’introduction de la courbe contrainte-déformation descendante pour le béton de fibres d’acier dans RFEM. Ce partenariat de longue date entre l’utilisateur et le développeur lui permet de participer à l’évolution du logiciel sur la base d’expériences de projet réelles et de profiter d’améliorations qui découlent directement de sa propre pratique d’ingénieur.