CYPECAD ne considère pas automatiquement les effets thermiques et rhéologiques dans le calcul de la structure. Cette question peut être abordée de deux manières :
- En introduisant dans la structure des joints de dilatation qui rendent inutile la considération de ces effets dans le calcul.
- En introduisant dans la structure des charges qui simulent ces effets.
Joints de dilatation
Dans un bâtiment, les distances entre les joints de dilatation varient selon qu'il s'agit de joints structuraux, de façade, du revêtement de toitures accessibles ou s’ils appartiennent à d'autres systèmes constructifs.
En ce qui concerne les Eurocodes, l'Eurocode 1 - Actions sur les structures, Partie 1-5 : Actions générales - Actions thermiques, point 3 - Situations de projet, paragraphe 2, stipule : « Les éléments des structures porteuses doivent être vérifiés afin de s’assurer que le mouvement thermique ne produira pas des sollicitations excessives dans la structure, soit en prévoyant des joints de dilatation, soit en tenant compte des effets dans le calcul. »
Dans l'Eurocode 2 - Calcul des structures en béton, Partie 1-1 Règles générales et règles pour les bâtiments, le point 2.3.3 - Déformations du béton, paragraphe 3, il est mentionné : « Dans les bâtiments, les effets de la température et du retrait peuvent être négligés dans l'analyse globale sous réserve que des joints, espacés de djoint, soient incorporés afin de reprendre les déformations résultantes. Note : La valeur djoint relève de l'Annexe Nationale. La valeur recommandée est djoint = 30 m. […] »
La bibliographie technique spécialisée donne des valeurs d'espacement des joints moins strictes. Dans le rapport « Expansion Joints in Buildings » de la National Academy of Sciences de Washington, il est indiqué que les joints de dilatation pour les structures en béton armé peuvent être placés à une distance maximale comprise entre 60 et 90 m. L'information est complétée en indiquant que les joints des murs de façades en briques doivent être espacés de 12 à 18 m, et dans le cas des terrasses, de 5 à 8 m. Ces données sont à leur tour basées sur des mesures effectuées sur neuf bâtiments réels et sur de nombreux calculs de structures théoriques.
Ces données sont également citées dans le livre « Proyecto y Cálculo de Estructuras de Hormigón », Volume 1, de José Calavera et publié par l’Institut espagnol INTEMAC, dans le tableau T-24.1 (page 474). Auparavant, au chapitre 24 (page 473), il détaille que le placement de joints tous les 30 mètres est très conservateur.
Saisie de charges pour simuler les effets thermiques et rhéologiques
Pour effectuer un calcul des effets thermiques et rhéologiques dans CYPECAD, le fichier peut être copié et manipulé en tenant compte de ce qui suit :
1. Aucun plancher ne doit être introduit dans le modèle, car s’ils existent, le logiciel applique l'hypothèse du diaphragme rigide. Cette considération signifie que deux points quelconques d'un même étage ne peuvent être séparés ou approchés dans le plan horizontal, l'ensemble se comportant comme un plateau indéformable. Par conséquent, le travail ne pourrait se faire qu'avec un squelette structural de poteaux et de poutres.
2. Dans le menu ‘Poutres’, les poutres du diaphragme rigide doivent être déconnectées depuis ‘Diaphragme rigide dans des poutres isolées’, ‘Déconnecter’. Il s'agit d'une précaution supplémentaire qui permet aux poutres d'avoir plus de degrés de liberté que la valeur par défaut. Si cette opération n'est pas effectuée, les poutres elles-mêmes constituent à nouveau un diaphragme rigide.
3. Les charges dues aux effets thermiques ou rhéologiques doivent être estimées et saisies manuellement. Pour ce faire, afin d’appliquer des charges sur les poteaux, il faut accéder à l’onglet ‘Entrée de poteaux’ et utiliser l'option ‘Charges horizontales’ ou ‘Charges en tête’ dans l'hypothèse souhaitée.
Après le calcul, l'utilisateur doit réviser le modèle pour vérifier la conformité des sections et les valeurs des armatures des éléments.
