Décarbonation, nouveaux matériaux et modes de construction, digitalisation... le monde de la construction évolue fortement. En première ligne, les ingénieurs structure voient leurs pratiques se transformer. Ils doivent notamment répondre aux objectifs de baisse des émissions carbone, lesquels ont été fixés dans le cadre de la loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte (LTECV). L’un des leviers de cette décarbonation est la RE2020, et plus largement la construction dite « bas-carbone ». Autre source d’évolution et de progrès : la recherche d’une meilleure qualité et d’une plus grande efficacité dans l’acte de construction, de la conception à l’exploitation, en passant par la réalisation de l’ouvrage. Enfin le secteur du bâtiment se digitalise entraînant de profonds changements dans les pratiques.
Des matériaux structurels aux modes de construction : des mutations d’usage à prendre en compte
Ces mutations portent également sur les matériaux utilisés. Les bois d’ingénierie (comme le lamellé-collé ou le lamellé-croisé (CLT)) ou les bétons à hautes et ultra-hautes performances se développent, permettant la réalisation de structures plus légères. Citons également les nanomatériaux comme les nanotubes de carbone et les additifs à base de graphène qui améliorent significativement les propriétés mécaniques des matériaux conventionnels, ou encore le verre structurel, dont les architectes raffolent.
De ces changements dans les matériaux d’usage découlent naturellement des mutations des modes de construction avec notamment une plus grande complexité des ouvrages. Les bâtiments mixent de plus en plus les matériaux de structure (en suivant une logique du « bon matériau au bon endroit »). Par ailleurs, la construction dite « hors site 2D ou 3D » se développe avec les techniques de construction additive qui a ouvert la voie aux structures de formes complexes. Quant aux architectes, ils ont su s’emparer de ces nouvelles technologies afin de libérer leur potentiel créatif et proposer des ouvrages encore plus complexes.
La conception paramétrique pour gagner en productivité
Les ingénieurs structure doivent intégrer ces évolutions et ces nouvelles contraintes. Ils ont donc besoin d’outils adaptés tels que le logiciel SCIA Engineer. Fruit d’une expérience de plus de 45 ans, ce logiciel intégré d'analyse convient à la conception de structures multi-matériaux pour tous types de bâtiments ou d’ouvrages. Principale caractéristique : une approche en conception paramétrique. Auparavant utilisé par les architectes, il est aujourd’hui disponible pour les ingénieurs structure et génie civil. La modélisation et la conception paramétrique leur permettent de répondre aux nouvelles problématiques constructives. Sandy Delaye, ingénieure chez Comai, en témoigne : « Ce logiciel a l’avantage d’être simple et pratique à utiliser, notamment grâce un système de maillage qui autorise une vue d’ensemble de la modélisation. Par exemple, la vérification des calculs selon les Eurocode, les assemblages et la partie sismique, sont disponibles avec une animation 3D. De même pour la partie rédaction de note et révision : la fluidité est optimale pour mettre à jour les documents et échanger avec les autres intervenants. »
De fait, la conception paramétrique accroît la productivité. Le processus de travail par script visuel permet de créer, de maintenir et d’optimiser les modèles d’analyse de structure, tout en conservant une définition claire et lisible du modèle. Ici, la conception des structures de manière paramétrique est associée à un script visuel qui utilise un algorithme pour créer diverses entités (c’est-à-dire des points, des lignes, des surfaces) dans l’espace du modèle 3D. Concrètement, le processus est on ne peut plus élémentaire : définition de deux points (c’est-à-dire des nœuds) reliés par une ligne. Si l’emplacement de l’un des points change, la ligne les reliera toujours. La même idée peut être appliquée à la création de listes de nœuds et de lignes, pour finalement générer un système structurel. Après formation et avec de la pratique, un script visuel pourra être créé en quinze minutes seulement. Une approche astucieuse pour gagner en rapidité d’exécution.
Contenu proposé par SCIA