Charges de pont roulant, masses sismiques additionnelles et R–D différents
Cet article présente trois sujets propres aux bâtiments industriels préfabriqués : les masses additionnelles qui ne participent au système porteur qu’en tant que masse sismique, les charges de pont roulant et les coefficients R et D différents pour les parties supérieure et inférieure dans les bâtiments à plancher intermédiaire. Pour les étapes de modélisation, consultez l’article Modélisation des structures préfabriquées.
1. Masses des panneaux de façade et du pont roulant (masse sismique additionnelle)
Pour les masses qui doivent participer au système porteur non pas comme poids mais uniquement comme masse sismique, telles que les panneaux de façade suspendus aux poteaux ou le pont roulant :
- Placez un nœud prédéfini (joint) au point d’application de la masse (par ex. en tête de poteau, à la cote de la gouttière).
- Sélectionnez le nœud et ouvrez la fenêtre Propriétés du nœud prédéfini ; dans la case Masse sismique additionnelle de l’onglet Général, saisissez la masse en tonnes (= kN·s²/m).
La masse additionnelle participe à la masse sismique de l’étage où se trouve le nœud, à la matrice de masse de l’analyse modale, à la charge sismique équivalente, à l’indicateur du second ordre et aux rapports partie supérieure/partie inférieure. N’étant pas un poids, elle n’est pas ajoutée aux charges verticales ni aux charges de fondation. L’affectation à l’étage se fait d’après la cote du nœud.
Lorsque plusieurs nœuds sont sélectionnés, si la case est laissée vide, les valeurs existantes sont conservées. Utilisation typique : la moitié du poids du panneau (la part portée par la liaison supérieure) en tête des poteaux à la cote de la gouttière, la part du pont roulant par roue sur les poteaux de pont roulant.
2. Charges de pont roulant
La fenêtre Macros → Charges de pont roulant (gezer vinç)... calcule, à partir des réactions de roues, les efforts de dimensionnement de la poutre de roulement, les efforts verticaux et horizontaux transmis aux poteaux et la part de masse sismique ; si vous le souhaitez, elle écrit les charges dans le modèle.
| Donnée | Description | Valeur exemple |
|---|---|---|
| Capacité de levage (kN) | Capacité du pont roulant | 200 |
| R1max, R1min, R2max, R2min (kN) | Réactions de roues d’après le tableau du fabricant : côté chargé (R1) et côté opposé ; maximum et minimum pour deux positions du chariot | 153 / 49 / 134 / 30 |
| Entraxe des roues a (m) | Distance entre les deux roues sur une poutre de roulement | 3,84 |
| Coefficient dynamique ψ | Majore les efforts verticaux et horizontaux du pont roulant | 1,40 |
| Portée de la poutre de roulement L (m) | Entraxe des files | 7,5 |
| Poutre + rail q (kN/m) | Poids propre de la poutre de roulement et du rail | 5,1 |
| Cote supérieure de la console Z (cm, absolue) | Cote de la console de pont roulant ; les charges sont écrites à cette cote sur l’axe du poteau | 800 |
| Excentricité de la console e (cm) | Distance de la charge de roue à l’axe du poteau (produit un moment M = V·e) | 0 |
| Chargement cible | Chargement défini par l’utilisateur dans lequel les efforts seront écrits | — |
| Effort horizontal | Pont +/− (sens du portique principal, ψ·P/10), Rail +/− (sens du rail, ψ·P/7) ou aucun | — |
- Calculer : s’affichent le poids propre du pont, la part de masse par roue, les moments et efforts tranchants de la poutre de roulement, les enveloppes de réactions transmises au poteau et les efforts horizontaux. La poutre de roulement est dimensionnée séparément avec ces valeurs.
- Créer les 4 chargements de pont roulant : définit les chargements KrenX+, KrenX−, KrenY+, KrenY−. L’organisation des chargements et des combinaisons doit être définie par l’utilisateur (Paramètres généraux du projet → Combinaisons de charges).
- Appliquer aux poteaux sélectionnés : crée ou met à jour un point de charge sur l’axe des poteaux sélectionnés, à la cote de la console : l’effort vertical, le moment d’excentricité et l’effort horizontal choisi sont écrits dans le chargement cible. Si Écrire aussi la part de masse du pont est coché, la masse sismique additionnelle est également saisie. Lorsque la commande est réexécutée, les valeurs sont écrasées (pas de double addition). Pour les poteaux de la file opposée, appliquez une seconde fois avec les valeurs R1min/R2min.
Les combinaisons contenant les chargements de pont roulant (par ex. 1,4G + 1,6Q ± Kren) sont définies par l’utilisateur dans la fenêtre Chargements ; le programme ne génère pas automatiquement de combinaisons de pont roulant pour le béton armé. La console de pont roulant (console courte) n’est pas construite séparément comme barre dans le modèle et n’est pas vérifiée.
Dans les projets en béton armé : dans cette version, l’organisation des chargements et des combinaisons ne peut pas être définie par l’utilisateur dans les projets en béton armé et en béton armé préfabriqué ; c’est pourquoi les boutons Créer les 4 chargements de pont roulant et Appliquer aux poteaux sélectionnés ne fonctionnent pas dans un projet en béton armé. Dans ces projets, utilisez les résultats de Calculer pour le dimensionnement de la poutre de roulement et de la console ; saisissez la masse du pont comme masse sismique additionnelle (section 1).
3. R et D différents en partie supérieure et inférieure (TBDY 4.3.6)
Pour les bâtiments dont la partie inférieure (par ex. la partie à plancher intermédiaire) a un système porteur différent de celui de la partie supérieure, on utilise la fenêtre Macros → R-D différents en partie supérieure/inférieure (TBDY 4.3.6).... L’analyse est effectuée pour tout le bâtiment avec les coefficients de la partie supérieure (R, D des Paramètres généraux du projet) ; les efforts internes des éléments de la partie inférieure sont corrigés par le coefficient ν du règlement.
| Donnée | Description | Valeur par défaut |
|---|---|---|
| Appliquer des coefficients R et D différents en partie supérieure/inférieure | Active l’option | désactivé |
| Dernier étage de la partie inférieure (n° d’étage) | Cet étage et ceux en dessous sont considérés comme « partie inférieure » | 1 |
| R de la partie inférieure (X), R (Y) | Coefficient de comportement du système porteur de la partie inférieure (TBDY Tableau 4.1) | 8 |
| D de la partie inférieure (X), D (Y) | Coefficient de sur-résistance de la partie inférieure (TBDY Tableau 4.1) | 3 |
| νsup (X), νsup (Y) | Rapport de l’effort tranchant à la base de la partie supérieure à l’effort tranchant total à la base ; si 0 est saisi, il est calculé automatiquement à partir des poids et des hauteurs d’étage | 0 |
Le bouton Calculer / Afficher montre les valeurs νsup, νinf, ν, (R̄a)inf et D̄inf.
Dans l’analyse : les efforts internes ductiles issus des chargements sismiques des éléments de la partie inférieure sont majorés par ν ; le comportement non ductile (calculs de capacité à l’effort tranchant) est traité avec D̄inf ; le déplacement relatif d’étage de la partie inférieure est calculé avec (R̄a)inf. Le réglage est enregistré avec le projet.
Exemple (bâtiment de l’ouvrage) : partie supérieure R = 3, D = 2 ; partie inférieure R = 5, D = 2,5 ; dernier étage inférieur 1 ; νsup = 0,408 (X) / 0,406 (Y) → ν = 0,763 / 0,762, (R̄a)inf = 3,93, D̄inf = 1,81. Si une comparaison exacte est nécessaire, la valeur νsup peut aussi être saisie manuellement.
4. Situations fréquentes
| Symptôme | Solution |
|---|---|
| « Créer les 4 chargements de pont roulant » n’ajoute pas de chargement. | L’organisation des chargements et des combinaisons doit être définie par l’utilisateur ; dans un projet en béton armé, cette organisation ne peut pas être choisie dans cette version (section 2). |
| Les charges de pont roulant semblent additionnées deux fois. | « Appliquer aux poteaux sélectionnés » écrase les valeurs ; choisissez des chargements cibles distincts pour les différentes positions. |
| La masse additionnelle n’apparaît pas dans les charges de fondation. | Comportement attendu : la masse sismique additionnelle n’est pas un poids, elle ne participe qu’au calcul sismique. |