Advance Steel Projet: Passerelle Jenson Button



Localisation: 
ville de Frome, Somerset, England
Logiciel utilisé: Advance Steel
Bureau d’études : Westbury Park Engineering
Bureau d’architecture : Mark Lovell Design Engineers
Dimensions : portée de 21m

Frome bridge, Somerset, England

Description du projet :

Le projet est une nouvelle passerelle à piétons située dans la ville natale du pilote de Formule 1 Jenson Button, située dans le sud-ouest de l’Angleterre.
Il s’agit d’une ossature métallique à inertie variable passant au-dessus de la rivière Frome. Les montants des garde-corps ont été modélisés dans Advance Steel en insérant des solides 3D AutoCAD®. Les fixations des tendeurs de câbles ont été récupérés à partir du fournisseur sous la forme de fichiers IGES.
Le challenge le plus difficile a été la modélisation du tablier qui a une forme à inertie variable, mais ensuite les plans générés par Advance Steel à partir du modèle 3D ont grandement facilité la fabrication de la passerelle.

Solutions fournies par Advance Steel pour ce projet :

  • L’import dans Advance Steel de solides 3D pour les montants des garde-corps ayant une forme très particulière
  • Le transfert du modèle IGES vers Autodesk Inventor® puis vers Advance Steel utilisé sur la plateforme AutoCAD® pour la récupération des solides ACIS en tant que pièces spéciales, permettant un gain significatif de taille de fichier
  • L’envoi au chantier de plan détaillé de montage permettant une mise en place rapide limitant le temps et le coût de l’utilisation d’une grue au minimum

« Le temps d’apprentissage du logiciel Advance Steel est minimal, tout fonctionne dans le même esprit qu’AutoCAD avec des comportements qui me sont familiers, et je ne peux pas réaliser le temps d’études et de fabrication que nous avons gagné sur ce projet avec Advance Steel, peut-être 200%, 300% ou même 400%. » – Nial Ball, Ingénieur d’études, Westbury Park Engineering Ltd

 

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Rénovation et extension de la Maison du Volcan (Ile de La Réunion)


Rénovation et extension de la Maison du VolcanLa Maison du Volcan est un lieu de culture scientifique et technique articulé autour du thème central des volcans du monde et particulièrement du Piton de la Fournaise. Ouverte au public depuis novembre 1992, la Région a décidé de donner un nouvel élan à cette structure et d’en faire “un pôle d’attraction touristique de premier plan“. Jean-François Sita, vice-président de la Région Réunion, souhaite « un Piton de la Fournaise plus attractif. Il faut le mettre en valeur pour le rayonnement international de la Réunion », précise-t-il.

C’est dans ce cadre que l’entreprise RIEFFEL, attributaire de l’opération de réhabilitation et d’extension de la Maison du Volcan, a sollicité le bureau d’études i2M afin de prendre en charge les études d’exécution des édifices composés de 5 pyramides imbriquées les unes dans les autres (2 + 3), et dont la structure porteuse en ossature métallique galvanisée à chaud et thermolaquée, magnifiquement parée d’un rouge « terre de volcan » rappelle la couleur de la lave volcanique.

Rénovation et extension de la Maison du Volcan

Détails de l’ouvrage :

Ces pyramides à ossature métallique supportent un complexe verrier constitué d’un vitrage extérieur trempé d’épaisseur 8 mm, d’une lame d’air d’épaisseur 16 mm, d’un verre feuilleté intérieur type 88.4 et seront destinées à accueillir un atelier, une salle de classe, un hall d’accueil, un espace restauration et une boutique.

Particularités du projet :

Une des particularités de la structure est l’interpénétration des différentes pyramides, qui engendre de nombreuses noues et arêtiers formant des angles bien particuliers et où les assemblages entre les ossatures métalliques et les agrafes de maintient des vitrages doivent être conçus avec un maximum de précision pour éviter tout ajustement non prévu au chantier.

Rénovation et extension de la Maison du Volcan

Une autre particularité concerne la position du vitrage, conçu comme un VEA (Vitrage Extérieur Attaché) afin de garantir le maximum de transparence à l’ensemble, suspendu à l’ossature métallique qui devient en totalité une structure extérieure apparente, les volumes intérieurs des ouvrages n’étant plus séparés de l’extérieur en apparence que par l’enveloppe plane des parois en verre, nécessitant par ailleurs un calepinage très précis des différents panneaux en vue de la fabrication des 49 formes différentes chez un sous-traitant spécialisé situé à Hong-Kong, à partir des fichiers de traçage DXF générés par les applications 3D de dessin.

Utilisation d’Advance Steel :

C’est pour relever ce challenge et respecter la forme particulière demandée par l’architecte que le bureau d’études i2M a utilisé le logiciel de CAO-DAO Advance Steel afin de modéliser en 3D l’ensemble de la structure métallique y compris les parements en panneaux de verre mais également les fondations en béton. En effet, sans Advance Steel et ses possibilités de travailler en rendu et en 3D, et au vu de la complexité du projet, à la multitude de petites pièces nécessaires à la fixation des verres mais également à l’évacuation des eaux de pluie, il aurait été impossible de traiter un tel projet dans les délais et sans erreur à l’atelier et au chantier.

Rénovation et extension de la Maison du VolcanA partir du modèle 3D, le logiciel Advance Steel a notamment permis d’obtenir automatiquement les plans de fabrication et les fichiers DSTV pour une fabrication par la société RIEFFEL, comportant des plans de montage précis et détaillés avec des vues 3D et 2D qui ont pu être générées rapidement avec un niveau de détails avancé pour une parfaite compréhension des ouvrages. En complément des documents de montage, le bureau d’études i2M a converti le modèle 3D Advance Steel au format 3D DWF afin que les équipes de montage puissent mieux comprendre l’assemblage des différentes pièces complexes et des parements en verre en naviguant dans la maquette numérique 3D sur l’écran d’un ordinateur portable utilisé sur le chantier.

La Maison du Volcan va rouvrir ses portes prochainement. Son agrandissement et sa rénovation permettront de donner à la structure une nouvelle attractivité et un rayonnement régional, national voire international.

 Rénovation et extension de la Maison du Volcan

D’après Jean-Marc BOUCHUT, fondateur et gérant du BET STRUCTURES i2M, l’apport de l’outil informatique Advance Steel a été essentiel à la prise en charge efficace de ce projet dont la grande complexité n’a d’égal que son originalité, pour nous accompagner là où convergent l’inventivité humaine et l’outil informatique au service de l’homme de l’art et qui constitue la substance de notre métier à l’imagination désormais décomplexée.

Construction du bâtiment de la fondation Jérôme Seydoux-Pathé : OMNIS Bâtiment témoigne…


GRAITEC la Expozitia IPS 2013Depuis 2006, la société OMNIS Bâtiment (Optimisations, Modélisations Numériques et Ingénierie Sismique pour le Bâtiment) est spécialisée dans le calcul de structures complexes ou situées en zone sismique. Son équipe d’ingénieurs, dévouée aux bureaux d’études et entreprises de gros-œuvre, réalise des études approfondies de bâtiments, en conception et surtout en phase d’exécution. Anciennement équipée avec Effel, OMNIS Bâtiment travaille dorénavant avec Advance Design, digne successeur d’Effel en termes de calcul aux éléments finis.

Quel est le contexte de ce projet de construction ?

OMNIS Bâtiment témoigneCe bâtiment est destiné à devenir le nouveau siège de la fondation Jérôme Seydoux-Pathé. Situé au 73 avenue des Gobelins dans le XIIIème arrondissement de Paris, l’ouverture est prévue au second semestre 2013. Conçu par l’architecte Renzo Piano, il conservera et mettra en valeur la façade sculptée par Rodin qui verra se dresser derrière elle une coque de cinq étages au milieu d’un jardin, surmontée d’une verrière.
Le bâtiment, d’une superficie d’environ 2 200m², regroupera les bureaux de la Fondation, les archives, un centre de documentation et de recherches, une DVD thèque, un espace dédié aux expositions et une salle de projection.
La construction du 4ème étage a été engagée et le gros œuvre devrait être terminé en mars 2013. Au printemps, les travaux sur la verrière et la façade débuteront.

Les différents intervenants pour les études du projet sont :

  • Le cabinet d’architecture Renzo Piano Building Workshop (RPBW).
  • VP&Green pour la conception technique et la maîtrise d’œuvre.
  • Le bureau d’études RBS, pour les calculs de charpente métallique et la coordination des études d’EXE.
  • Le bureau AD Structures pour toutes les études béton armé autre que la coque.
  • Paul Sabia, projeteur indépendant, qui a produit les plans de ferraillage en 3D pour la coque.
  • OMNIS, qui a réalisé la modélisation d’ensemble et tous les calculs béton armé de la coque

Pouvez-vous nous donner les particularités techniques du projet ?

OMNIS Bâtiment témoigneDans ce projet singulier, la coque d’épaisseur 22 cm a un fonctionnement mécanique très variable. A un étage donné, les planchers (métalliques) intérieurs sont par endroits complètements suspendus par la coque en périphérie, laquelle se comporte alors comme une poutre-voile courbe en 3D… Jusqu’à rejoindre des zones où les porte-à-faux de planchers deviennent assez raides pour supporter la coque. Ensuite, au gré des étages on voit varier la répartition entre ces zones porteuses et zones portées.

Quelle a été votre démarche pour ce projet et quels bénéfices retirez-vous de l’utilisation d’Advance Design ?

Notre démarche s’est faite en 3 étapes décrites ci-dessous :

1/ Modélisation de la coque en 3D :

Au départ, Il s’agissait d’un projet « Rhino » qui a été exporté en DXF 3D puis importé dans Advance Design. Plus de 10 000 mailles (facettes) ont été créées avec le fichier DXF comme support afin de pouvoir modéliser au plus près la géométrie complexe de cette coque.

Pour des raisons de délais, 3 ingénieurs ont travaillé simultanément sur 3 modèles Advance Design différents, pour la modélisation de la coque. Grâce à l’import/export d’une partie de structures en bibliothèques, nous avons pu consolider le travail de ces 3 ingénieurs afin d’obtenir le modèle complet de la coque en 3D. Les sous-sols et structures intérieures ont ensuite été importées depuis un modèle Arche Ossature.

2/ Prise en compte des nombreuses phases intermédiaires

OMNIS Bâtiment témoigneIl a fallu prendre en compte les différents états intermédiaires correspondant aux phases de construction avec étaiements provisoires et désétaiements par niveau. L’objectif constructif était d’obtenir une déformation progressive, d’abord pour maîtriser au mieux la géométrie 3D finale dont la tolérance d’exécution était très fine, ensuite pour s’affranchir de variations brutales de fonctionnement pouvant être préjudiciables à l’ouvrage. L’objectif calculatoire a alors été de suivre au mieux la répartition des efforts aux différentes phases, ainsi que la suffisance du ferraillage.

Cela représente au total une dizaine de modèles différents ayant une interaction les uns avec les autres. Nous avons donc récupéré les charges de certains modèles pour les réinjecter dans d’autres modèles, en fonction des phases de construction.

« Pour cela, nous avons usé et abusé d’une fonction particulièrement intéressante d’Advance Design qui permet d’importer des actions via un fichier texte. Cette fonctionnalité nous a été d’une aide précieuse et nous a apporté un gain de temps important ».

3/ Justification et maitrîse de la fissuration conformément à l’EC2

Un autre point qui était primordial sur ce projet portait sur la maîtrise de la fissuration. Nous avions sur ce projet une ouverture maximum des fissures fixée à Wmax= 0.3mm. La maîtrise de la fissuration a ici été réalisée par calcul direct de l’ouverture de fissure et non par l’utilisation des valeurs tabulées plus pessimistes et entrainant une quantité d’armatures plus importante.

Avez-vous rencontré des difficultés particulières sur ce projet ?

OMNIS Bâtiment témoigneGrâce à la souplesse d’utilisation d’Advance Design et à l’implémentation pointue des Eurocodes, notamment de l’EC2 pour la maîtrise de la fissuration, nous avons pu mener à bien ce projet complexe.

Globalement, nous ne retirons plutôt que des points positifs de l’utilisation d’Advance Design sur ce projet.

Si nous devions, malgré tout, relever quelques points qui pourraient être améliorés dans le logiciel, nous pourrions citer :

  • L’amélioration de la fonction qui permet d’articuler les éléments surfaciques sur leurs contours.
  • Une meilleure gestion des fichiers de tailles importantes même si nous sommes passés outre cette difficulté en scindant le projet en plusieurs parties.
  • La possibilité d’imposer directement un coefficient de fluage utilisateur sur des projets complexes comme celui-ci même si le coefficient de fluage est calculé automatiquement en fonction de paramètres utilisateurs.
  • La possibilité de stocker quelque part dans le fichier du texte utilisateur, afin de décrire le contexte, les hypothèses et particularités de saisie dudit fichier.
  • L’ajout d’une forme d’assistance à la comparaison de résultats issus de nombreux calculs consécutifs !

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SAS BOULET BATIMENT témoigne sur Advance Steel


SAS BOULET BATIMENT est une entreprise de 50 personnes située à Azincourt (dept 62) et qui est spécialisée dans le gros œuvre et la construction métallique. Maxime Delforge, chargé de la modélisation chez SAS BOULET, nous explique en quoi Advance Steel a permis – après seulement quelques mois d’utilisation – de traiter des projets de tout type et de pouvoir sous-traiter avec encore plus d’efficacité la fabrication de ces ossatures métalliques grâce aux plans et aux fichiers CN générés automatiquement.

Témoignage de Maxime Delforge

A la suite d’une démonstration montrant que le logiciel répondait favorablement aux besoins de l’entreprise, SAS BOULET BATIMENT a fait l’acquisition du logiciel Advance Steel au printemps 2012. Un peu plus de 6 mois plus tard, on peut affirmer que plusieurs dizaines de projets ont déjà été modélisés en 3D et réalisés. Il s’agit de structures de tout type allant de la rénovation (comme la mise en place d’un préau en traverses cintrées posées sur des poteaux en béton existants à l’école Jean Macé de Camphin en Carembault) jusqu’à la réalisation de bâtiments industriels (un plancher métallique surélevé équipé de garde-corps pour une usine de conditionnement de lait, ou bien un saut de loup permettant de relier deux bâtiments de niveaux différents dans une usine agro-alimentaire) ou commerciaux (un nouveau centre de tri pour la Poste avec des portiques métalliques supportant des pannes en Zed).

Témoignage de Maxime Delforge

En plus de pouvoir modéliser toute l’ossature principale métallique (portiques, contreventements, plancher, ossature secondaire de bardage), Advance Steel propose des fonctionnalités pour représenter l’existant (ex : murs en béton, machines, tuyauteries,…) et ainsi de traiter un projet global multi-matériaux pouvant également contenir des profils secondaires en bois comme les pannes. Cette possibilité de représenter l’environnement existant ou futur, permet également d’éviter les collisions. Il est possible de modéliser en 3D les chéneaux ou autres types de pièces complexes pliées (par ex le limon en plat plié d’un escalier ou bien les sabots en tôle pliée qui reçoivent les éléments métalliques pour chevillagesur les murs) et d’en obtenir le plan de fabrication avec la pièce représentée pliée ou dépliée. L’insertion d’une vue 3D sur les plans de débit ou d’assemblage des principaux éléments est très appréciée par l’atelier car cela leur facilite la compréhension de la pièce à réaliser.

Témoignage de Maxime Delforge

SAS BOULET BATIMENT ne possède pas d’atelier et donc la fabrication est sous-traitée; d’où l’intérêt de l’utilisation d’Advance Steel qui permet également de générer automatiquement les fichiers CN qui peuvent ensuite être lus par les machines à commande numérique des ateliers de fabrication.

Maxime Delforge ajoute : « Nous n’avions pas de licence AutoCAD récente chez SAS BOULET BATIMENT donc j’utilise Advance Steel sur sa propre plateforme depuis mon premier jour de formation, et j’en suis très satisfait, le logiciel me permet de naviguer avec fluidité et en rendu dans mon modèle 3D, les plans générés répondent parfaitement à la demande de nos équipes de montage et les sous-traitants qui fabriquent nos ossatures peuvent importer les fichiers CN générés automatiquement par Advance Steel. »