Vous voulez connaître toute la conversation sur les modèles 3D et leurs utilisations ? L'épisode complet est disponible ici :
#002 Pourquoi utiliser des modèles 3D pour le calcul de structure ?
Nouvelles technologies et nouveaux modèles
Les structures telles que les ponts ou les complexes de bureaux sont en réalité tridimensionnelles. Dans le passé, il n'était pas possible de calculer des modèles et des structures en trois dimensions, c'est pourquoi les structures ont dû être simplifiées et divisées en sous-systèmes plans. Grâce à des PC et des logiciels puissants, ces simplifications peuvent désormais être supprimées. Le calcul de modèles 3D est possible et peut être pris en charge par des tendances numériques, par exemple B.BIM ou de nouvelles possibilités pour des modèles visualisés de manière réaliste.
Le concept de structure est important dans le calcul des structures : Comment préparer des calculs de structure et structurer l'ensemble de mon projet de structure ? Des considérations sur le fonctionnement de la structure, les directions de charge respectives, la possibilité de transporter toutes les charges dans les fondations, la distance entre les poteaux respectifs et les poutres transversales, etc. est bien adapté pour cela , à partir duquel les forces respectives peuvent être mieux lues et comprises.
La stabilité joue également un rôle majeur dans le calcul. Cependant, en statique 2D, il est souvent ignoré car des modèles idéalisés y sont utilisés. Cela peut être un problème, en particulier avec des structures plus complexes. Mais qu'est-ce que la stabilité ? Par exemple, lorsque les gens parlent de stabilité dans les médias, ils parlent en fait de durabilité. Une longue règle est un exemple de ce que la stabilité signifie réellement. Celui-ci peut être plié lentement, ce qu'il peut supporter pendant un certain temps jusqu'à ce qu'il se casse. Les structures se déforment, ce qui est normal dans une certaine mesure, tant que le point critique n'est pas dépassé. En 3D, vous pouvez voir beaucoup mieux ou pas du tout les problèmes de stabilité et vous pouvez les contrer. Un échec de la stabilité globale en guise de conclusion est tellement plus facile à comprendre.
Modèles BIM
Le BIM fournit de tels modèles 3D bien idéalisés comme base pour le calcul des structures, qui peuvent être utilisés pour le calcul dès le départ. Idéalement, le modèle BIM 3D est fourni directement à partir du modèle CAO de l'architecte, ce qui permet de gagner un temps considérable. Ce modèle est utile pour le calcul préliminaire et l'évaluation de la structure appropriée pour le calcul de structure.
Pourquoi'ne pouvez-vous pas continuer à utiliser les modèles BIM tout de suite ? Voici une autre tendance : Le couplage complet de la planification paramétrique avec un logiciel d'architecture afin que vous puissiez continuer à l'utiliser directement. Les processus d'échange de données dans le BIM ne fonctionnent pas encore correctement, mais ils s'améliorent de plus en plus.
Quels sont les avantages des modèles 3D ?
De nombreuses structures de bâtiment ne peuvent pas être correctement décrites et calculées en 2D lorsque la géométrie et la structure deviennent plus complexes. Des exemples sont les structures de forme libre ou les structures à membrane telles que le stade olympique de Munich. Avec la 2D, une sécurité accrue est attendue. Un calcul beaucoup plus économique est possible avec un modèle 3D.
La charge de vent est un autre facteur important dans le calcul. Les ingénieurs en structure facturent les bâtiments pour leurs calculs. Cela inclut les charges permanentes telles que la structure du plancher ou les charges de trafic. Les charges de neige sont encore relativement clairement réglementées, mais avec les charges de vent, ce n'est le cas que pour les formes et les géométries simplifiées. Dans les calculs de charge de vent, la question est de savoir comment appliquer correctement les approches de charge respectives. En statique conventionnelle, des approches plus poussées ont été utilisées jusqu'à présent afin de rester prudent. Il existe désormais des outils logiciels avec des souffleries numériques pour des calculs plus économiques. Ils ne fonctionnent qu'avec un modèle 3D.
Un autre point est l'analyse dynamique. Les calculs de tremblement de terre fonctionnent également presque exclusivement avec des modèles 3D. Les modes propres, les vibrations et les fréquences sont des résultats qu'un ingénieur en structure doit examiner afin d'évaluer si une structure peut résister à une charge sismique donnée.
Avec les modèles 3D, vous êtes également flexible face aux changements qui se produisent à plusieurs reprises dans le processus de planification. Pour le processus de construction, il est important de savoir clairement ce qui est structurellement réalisable et les modifications qui ont été ou doivent être apportées.
De nos jours, un modèle structurel 3D complet est réalisé automatiquement et les efforts modifiés dans le système sont immédiatement transférés d'un composant à l'autre. Si vous laissez le programme recalculer, le modèle est à jour et tout le monde peut y accéder. Les efforts supplémentaires générés au début par la saisie minutieuse de toutes les valeurs sont compensés.
Dans le passé, la statique de position était utilisée. Les composants individuels d'une structure sont identifiés puis calculés. Les éléments porteurs tels que les murs, etc. sont des éléments que l'ingénieur en structure examine dans ses calculs de structure, les identifie et spécifie les dimensions et les sections correspondantes avec lesquelles l'entreprise chargée de l'exécution travaille ensuite.
Les modèles 3D sont également avantageux pour la statique détaillée. Il s'agit d'assemblages de structures en acier dans lesquels plusieurs barres ou assemblages partent d'un point ou d'un nœud. Les logiciels aux éléments finis ont facilité la réalisation de ces calculs et nœuds difficiles, avec des résultats beaucoup plus économiques.
D'autres effets secondaires des modèles 3D sont des résultats plus clairs, même pour les personnes qui ne sont pas familiarisées avec le sujet. Un modèle 3D complet est plus facile à comprendre qu'une multitude de modèles partiels. Les déformations, les contraintes et les efforts sont également affichés. Les modèles 3D donnent une impression professionnelle aux personnes concernées : L'ingénieur en structure acquiert une bonne image et les clients lui font davantage confiance.
Les estimations de coûts peuvent également être poursuivies sur des modèles 3D et les dimensions peuvent être déterminées. Vous êtes très flexible pour optimiser le modèle en termes de forme, de fonction et de poids, et cela peut être fait rapidement. Pour les grands projets de construction et les géométries plus complexes, les modèles 3D offrent des avantages évidents.
La statique 2D et la statique 3D ne doivent cependant pas s'opposer ou se concurrencer, mais se compléter. Chacun est bien adapté pour différents calculs. En fin de compte, le choix appartient à l'ingénieur.