Intégration des Eurocodes dans un logiciel de calcul de bâtiments en béton armé

Pour les marchés publics, les Eurocodes sont recommandés depuis juillet 2009. Pour les marchés privés, à défaut d’autres précisions dans les pièces du marché, les Eurocodes sont les normes nationales applicables dans le domaine de la construction. Derrière le terme Eurocode, la mise en pratique de l’EC2 impose déjà de distinguer l’Eurocode « commun », les annexes nationales et encore les recommandations professionnelles qui ne s’appliquent que si le marché le spécifie explicitement. Pour certaines vérifications, il existe plusieurs méthodes dont le choix peut être dicté par l’approche économique, ce qui ne peut être ignoré dans un logiciel professionnel et qui doit être suffisamment transparent pour que l’utilisateur maîtrise ses choix. Les premières applications des Eurocodes montrent qu’il est important de ne pas se limiter aux méthodes simplifiées de l’Eurocode sous peine d’aboutir à des dimensionnements peu économiques. D’où la nécessité de mettre en œuvre des outils pointus de simulation et de dimensionnement.

Mise au point en concertation avec des experts de la profession ayant, pour certains d’entre eux, participé aux comités de rédaction des Eurocodes, la nouvelle version 2011 du logiciel Arche de Graitec, dédié au calcul de bâtiments en béton armé, s’est concentrée sur une implémentation poussée des dernières publications des normes européennes Eurocodes et des évolutions fonctionnelles majeures dans le logiciel Arche Poutre.

« Le module de Poutre est essentiel dans la panoplie des outils de calculs et dessins d’armatures. Un partenariat s’est mis en place autour de l’équipe de développement de Graitec avec des représentants actifs du Bureau d’Etudes de Structures qui ont contribué à ajuster le cahier des charges et à tester un certain nombre de cas types. Au-delà de l’implémentation des Eurocodes, Graitec a accepté de relever le défi en intégrant les améliorations qui doivent permettre d’élargir les domaines d’utilisation et d’optimiser la chaîne d’étude calcul-dessin. Par ailleurs, certains points d’interprétation des normes EN 1990, 1991 et 1992 – respectivement Eurocodes 0,1 et 2 – ont été anticipés dans l’attente d’une officialisation escomptée par voie de recommandations professionnelles et de corrections d’un certain nombre d’ouvrages publiés », précise Philippe Busi, Directeur des Etudes de Bouygues Bâtiment Ile-de-France.

Intégration des Eurocode 1 et Eurocode 2

Afin de réaliser le programme de calcul de poutre Eurocode 2 le plus automatique et le plus performant possible, Graitec a apporté un soin tout particulier au module Arche Poutre dans cette nouvelle version qui intègre entre autres les points suivants :

• la gestion détaillée des combinaisons (ELU STRGEO, ELS caractéristiques, fréquentes et quasi permanentes), définition des catégories de surcharges d’exploitation ;
• la possibilité de prendre en compte une loi de déformation avec palier incliné pour les aciers d’armatures, fonction de la classe de ductilité (Classes A à C) ;
• le calcul détaillé des effets du fluage à l’infini et à un instant « t » imposé ;
• le calcul exact des ouvertures de fissures (§7.3.4 de l’EN 1992-1-1) en fonction du ferraillage mis en place ;
• la vérification de l’enrobage minimum (§4.2 de l’EN 1992- 1-1) ;
• la justification de la résistance au feu (EN 1992-1-2) ;
• la détermination exacte des diamètres des mandrins de cintrage et des longueurs d’ancrage (§8.4 et §8.7 de l’EN 1992-1-1) ;
• le calcul détaillé des flèches (méthodes d’intégration des courbures avec calcul précis de la flèche nuisible et totale) ;
• le calcul des aciers de peaux (Annexe J).
• la gestion des BHP (Bétons Hautes Performances) ;
• la justification des renforts de trémies ;
• la prise en compte des recommandations professionnelles…

Les autres modules ont également bénéficié de développements poussés :

• le module de descente de charges, Arche Ossature, intègre l’EN1991-1-3 et l’EN 1991-1-4 pour la génération des charges climatiques et l’Eurocode 8 pour la génération des charges sismiques (avec prise en compte de l’arrêté et des décrets d’applications d’octobre 2010). ;
• Arche Poteau 2011 permet de dimensionner les poteaux par la méthode simplifiée (recommandations professionnelles), par la méthode de la rigidité nominale (§5.8.7 de l’EN 1992-1-1) et par celle de la courbure nominale (§5.8.8 de l’EN 1992-1-1) ;
• Arche Semelle 2011 permet de dimensionner les semelles par la méthode des bielles DTU 13.12 (recommandations professionnelles), par la méthode des bielles EC2 et par la méthode des consoles ;
• le Module Arche Plaque et Arche « Boites à Outils » ont également fait l’objet d’une révision approfondie pour l’intégration des Eurocodes 2.

Graitec a adopté la même démarche pour les charpentiers métalliques : la version 2011 de son logiciel Melody intègre les Eurocodes 0 et 1 pour la génération des charges climatiques et les combinaisons, ainsi que l’Eurocode 3 pour la vérification et l’optimisation des profilés.