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SCIA Engineer - Fonctionnalités

Onglets principaux

SCIA Engineer va plus loin que les logiciels classiques de calcul de structure

Grâce à son interface utilisateur intuitive et hautement productive ainsi qu'à son large domaine d'application, il vous apportera de nombreux bénéfices :

  • Calcul de structures par éléments finis
  • Modélisation rapide et efficace
  • Calculs avancés
  • Dimensionnement multi-matériaux
  • Notes de calcul et documents toujours à jour
  • Intéropérabilité et communication

Découvrez quelques fonctionnalités remarquables de SCIA Engineer ci-dessous.

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Modélisation des informations du bâtiment (BIM)

SCIA Engineer offre une façon intuitive de travailler avec les objets de structure. Contrairement aux logiciels traditionnels imposant l'utilisation de nœuds individuels et d'éléments finis, SCIA Engineer permet aux utilisateurs de définir des éléments d'un seul clic ou de tracer des coques incurvées aussi facilement que dans les outils actuels de création CAD et BIM.

SCIA Engineer Curved Shapes

Formes courbes

Quelle que soit leur épaisseur, constante ou variable, les poutres et coques incurvées peuvent toutes être facilement définies par le biais de quelques propriétés. Les intersections entre les surfaces peuvent être générées automatiquement et servir de base à la création de découpes. Par rapport aux approches plus traditionnelles des éléments finis, la modélisation de situations complexes devient un vrai plaisir.

SCIA Engineer Grid & Stories

Grilles et étages

SCIA Engineer propose toute une gamme de grilles 2D et 3D destinées à faciliter la modélisation des bâtiments et des ossatures :

  • Cartésienne
  • Oblique
  • Cylindrique
  • Sphérique
  • Grilles arbitraires

Utilisez le nombre de grilles voulu, activez-les ou désactivez-les, et faites-les pivoter librement.

Dans le cas de bâtiments à plusieurs étages, l'outil dédié vous permet de naviguer plus facilement dans votre modèle, de passer rapidement d'un niveau à un autre et de visualiser les résultats niveau par niveau.

SCIA Engineer Filtering

Puissants outils de filtrage et de sélection

 Tous les objets de structure ou les données supplémentaires sont facilement accessibles grâce aux outils de filtrage et de sélection disponibles. Navigation ne doit plus nécessairement être synonyme de difficulté dans un environnement 3D :

  • En sélectionnant un élément unique, l'utilisateur peut facilement filtrer tous les autres éléments du modèle qui partagent avec lui une propriété spécifique.
  • Il est possible de travailler en ne gardant à l'écran qu'un sous-ensemble d'un projet. Ce filtrage peut s' effectuer à l'aide de calques dans le modèle, à proximité des plans de travail ou dans les zones de rognage, notamment.
  • Les sélections peuvent être enregistrées, modifiées et réutilisées ultérieurement.
Scia Engineer Table Input

Saisie en tableau

 Lorsque la modélisation d'un projet dans un environnement 3D n'est peut-être pas la meilleure solution, la saisie en tableau offre une alternative simple pour créer une géométrie.  Voici certaines des fonctions incluses dans la saisie en tableau :

  • Saisie de la plupart des éléments de structure, charges et bibliothèques de SCIA Engineer
  • Importation de grands ensembles de données ou de fonctions à partir d'Excel
  • Analyse des données à l'aide des outils de filtrage et de tri
  • Lien entre la saisie en tableau et la fenêtre graphique permettant l'identification aisée de chaque sélection
  • Prise en charge des éléments paramétriques et des raccourcis clavier
SCIA Engineer Parametric Modelling

Modélisation paramétrique

La modélisation paramétrique permet aux utilisateurs d'adapter activement le modèle afin de créer rapidement des itérations de conception de structures répétitives ou complexes.  Les modèles paramétriques sont générés au moyen de paramètres pouvant inclure tout élément de modèle ou propriété (coordonnées, dimensions, sections, matériaux, charges, etc.). Enfin, les modèles paramétriques peuvent être établis de façon à permettre aux utilisateurs de créer ou de modifier des projets à l'aide d'objets prédéfinis, pour un processus de modélisation performant.

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Application directe des charges

Avec SCIA Engineer, modélisez visuellement les charges courantes (les efforts et les moments concentrés et distribués, le tassement des appuis, les charges thermiques, etc.) en tant qu'objets. Ces objets de charge peuvent ensuite être déplacés ou copiés vers d'autres éléments ou cas de charge, et facilement filtrés et modifiés via leur fenêtre de propriétés, comme toutes les autres données dans Scia Engineer.

Free loads swimming pool

Charges libres

Les charges libres sont un puissant outil de chargement dans SCIA Engineer. En effet, elles permettent de définir les charges quels que soient la géométrie ou le maillage de la structure.

Grâce à la vaste gamme d'applications disponibles, comme les charges liées aux amas de neige sur les toits, les charges hydrostatiques sur les coques complexes ou les charges actives sur les planchers, quelques clics suffisent à créer la situation de charge la plus complexe.

3D wind

Générateur de charges de vent 3D

SCIA Engineer génère et applique automatiquement des charges de vent 3D à l'ensemble de votre structure, conformément aux dispositions de l'Eurocode 1, de l'ASCE 7-05 et de l'ASCE 7-10.  En ce qui concerne l'ASCE, les méthodes Directionnelle (Toutes hauteurs) et Enveloppe (Faible hauteur) sont toutes deux prises en charge afin de générer automatiquement des cas de charge (y compris des cas de torsion) sur les structures délimitées et partiellement délimitées.

En outre, l'interface graphique de SCIA Engineer permet aux utilisateurs de passer en revue les charges de surface et les coefficients de pression appliqués à divers endroits de la structure.

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Panneaux de charge pratiques

Dans SCIA Engineer, les panneaux de charge sont spécialement utilisés pour la distribution des charges appliquées aux éléments structurels du modèle.  Dans la plupart des applications, les panneaux de charge représentent les façades ou les autres éléments structurels non porteurs. SCIA Engineer utilise ces éléments pour distribuer les charges de façon unidirectionnelle ou bidirectionnelle avant l'analyse. La taille du modèle est ainsi réduite, le calcul plus rapide et la transparence optimale pour les charges appliquées et les résultats.

En outre, l'interface graphique de SCIA Engineer permet aux utilisateurs de passer en revue les charges de surface et les coefficients de pression appliqués à divers endroits de la structure.

Linear mesh refinement

Maillage d'éléments finis (FE) et raffinements

Le maillage de SCIA Engineer permet de s'assurer que les transitions entre les surfaces complexes ou les différentes tailles de maillages s'effectuent toujours en douceur, ce qui garantit la qualité des résultats à partir de l'analyse des éléments finis.

  • Génération automatique du maillage d'éléments finis, sur la base de paramètres de maillage globaux définis par l'utilisateur, cohérente et exempte d'erreurs.
  • Raffinements locaux du maillage autour des nœuds, le long des lignes ou des bords et sur une surface entière.
  • Option de raffinement automatique du maillage, qui évite d'avoir à deviner le maillage optimal et fournit un retour sur la qualité du maillage actuel ainsi que le raffinement proposé.

Pour plus d'informations sur le raffinement automatique du maillage, consultez l'article publié sur Engineering.com.

Solveur MEF hautes performances

Grâce à la prise en charge complète des processeurs 64-bits et des cœurs multiples, le solveur d'éléments finis de SCIA Engineer est l'un des plus rapides sur le marché.
Même les longs calculs non-linéaires ou dynamiques sur des structures complexes ou des immeubles de grande hauteur s'effectuent rapidement, ce qui vous permet d'exécuter un plus grand nombre d'itérations de votre conception en moins de temps.

SCIA Engineer Large Displacements

Grands déplacements

SCIA Engineer permet d'exécuter des analyses de 2e et 3e ordre , quels que soient le type de la structure et les éléments 1D et 2D choisis. Ces analyses tiennent compte des déformations de la structure (effets P-δ et P-Δ), que des imperfections initiales aient été ou non affectées aux éléments.

  • Diverses méthodes d'itération (Timoshenko, Newton-Raphson, Picard) et conditions aux limites (traction uniquement, contrainte initiale, force limite, intervalle et câble)
  • Utilisez la méthode d'analyse directe ou les charges théoriques équivalentes via des imperfections globales et locales
SCIA Engineer Plasticity Baseplate

Non-linéarités des matériaux

Différents types de non-linéarités des matériaux peuvent être inclus dans l'analyse :
• Saisissez des charnières et des ressorts non linéaires en définissant des fonctions, à la fois sur les éléments linéaires et sur les surfaces (charnières de bord).

  • Le comportement non linéaire des matériaux (plasticité) peut être utilisé par le biais de charnières en plastique sur des éléments 1D ou en utilisant la plasticité générale des matériaux pour les éléments 2D.
  • La non-linéarité du béton peut être prise en compte par le biais d'une analyse non linéaire qui tient compte de la redistribution liée aux lois de comportement du béton et des armatures.
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Phases de construction

 Dans SCIA Engineer, les phases de construction permettent de modéliser et d'analyser avec précision l'historique de la structure.  Voici quelques points importants :

  • Construction progressive des sections
  • Application progressive des charges et des précontraintes
  • Changement des conditions aux limites
  • Suppression des éléments de structure et des appuis provisoires

En outre, le module E des matériaux peut suivre une fonction temporelle définie par l'utilisateur, pour prendre en compte le fluage ou d'autres effets à long terme.

Seismicity and IRS

Calculs dynamiques

Outre l'analyse en mode propre standard destinée à déterminer les fréquences propres et les formes modales, SCIA Engineer permet d'exécuter tous les types standard d'analyses dynamiques et bien plus encore : analyse des tremblements de terre par superposition modale, charges harmoniques (sinusoïdales), vent de Von Karman sur les conduits et analyse complète des antécédents avec la définition libre des fonctions temporelles pour les charges.

En outre, la méthode perfectionnée de système réduit (IRS ou Improved Reduced System) réduit considérablement le nombre de modes propres à  prendre en compte pour une analyse des tremblements de terre, éliminant ainsi les modes locaux et augmentant la vitesse globale des calculs.

SCIA Engineer Displacements

Déplacements et contraintes 3D

Les déformations et les contraintes étant les premiers résultats lors d'une analyse des éléments finis, ils sont essentiels pour déterminer si la structure a été correctement modélisée et se comporte comme prévu, par exemple, sous son poids propre. SCIA Engineer offre une visualisation très précise de ces résultats, sur la forme initiale ou déformée, en les peignant sur chaque fibre d'une coupe et sur les deux côtés d'une surface, ce qui vous permet d'avoir la meilleure vue possible de votre structure.

SCIA Engineer Storeys

Résultats par niveau

Une fois l'analyse des charges latérales (vent, tremblement de terre, etc.) exécutée, les résultats peuvent être résumés par niveau pour inclure les données suivantes :

  • Récapitulatif des résultats par niveau : centre de masse, déplacements, accélérations, dérive interniveaux
  • Résultats détaillés par étage : forces sur les poteaux et les murs porteurs
SCIA Engineer Flexible Graphical Results

Résultats graphiques flexibles

Il n'existe pas une seule et unique façon d'afficher les résultats qui soit optimale dans toutes les situations. C'est la raison pour laquelle SCIA Engineer offre de nombreuses possibilités à cet égard : différents types de colorations, des diagrammes souples, des outils de filtrage et de sélection, des étiquettes de texte et des polices adaptables, etc.

SCIA Engineer Results Table

Tableaux de résultats

Une image vaut mille mots, mais les ingénieurs aiment également les tableaux. Tous les résultats peuvent être affichés dans ce puissant outil qu'est le tableau de résultats :

  • Colonnes personnalisables
  • Triez ou filtrez les valeurs de votre choix
  • Les barres de couleurs dans les cellules fournissent une indication visuelle sur l'emplacement des valeurs minimales et maximales
  • Prise en charge de la sélection et du copier-coller direct dans Excel via le presse-papiers
SCIA Engineer Concrete

Conception transparente du béton armé

La conception des éléments en béton dans SCIA Engineer allie les atouts d'une solution intégrée (une productivité supérieure et l'absence d'erreurs de copier-coller) à ceux des calculs manuels.

Grâce à la technologie SCIA Design Forms, la conception en béton armé des poteaux et des poutres s'avère :

  • Transparente : toutes les formules de norme figurent dans le rapport, qui indique la notation mathématique initiale, les valeurs numériques intermédiaires et les résultats finaux
  • Complète : toutes les formes de coupes et toutes les situations d'efforts internes sont prises en charge, y compris l'effort normal, la flexion biaxiale, le cisaillement biaxial et la torsion biaxiale
  • Rapide : prise en charge de tous les noyaux pour le traitement en parallèle"
SCIA Engineer Prestress

Précontrainte et postcontrainte

Solution entièrement intégrée pour la modélisation, l'analyse, la conception et la génération de rapports d'éléments 1D et 2D précontraints et postcontraints.  SCIA Engineer permet aux utilisateurs d'effectuer une analyse à la fois linéaire et temporelle pour obtenir des résultats précis sur la durée de vie de la structure.  En outre, des contrôles de conception conformes aux normes EN 1992-1-1 et EN 1992-2 sont inclus. La vérification du plan par rapport à la norme américaine ACI 318-14 est en phase de développement.

Conception de structures en acier

Élaborez des coupes d'éléments en acier conformément aux normes EN1993 et AISC 360-10, et à une large gamme de normes existantes. Ce processus inclut la conception automatique (AutoDesign) d'une vaste gamme de coupes de bibliothèque de profils, ainsi que de profils composés ou arbitraires.

Tous les effets sont pris en compte : résistance des sections soumises à des efforts normaux, flexion, cisaillement, flambement, flambement par torsion, flambement par torsion-flexion, flambement local, etc. La longueur de flambement est déterminée automatiquement et peut être révisée de façon graphique et numérique.

Conception de poutres mixtes

Technique entièrement intégrée faisant appel à une véritable approche par étapes à modèles multiples, permettant d'exécuter des analyses et des conceptions de phases liées à la construction et aux composites, sans avoir à modifier le modèle.  Voici quelques-unes des fonctions disponibles :

  • Bibliothèques de fabricants pour le platelage et les goujons en acier
  • Conception et optimisation des profils et des goujons en acier selon les normes Eurocode 4 et AISC 360-10 (LRFD et ASD)
  • Contrôles des dispositions constructives pour les dalles en béton, les tabliers en acier et les goujons
  • Les contrôles d'adaptabilité à l'usage (par rapport à la contreflèche) à la fois pour les phases liées à la construction et celles liées aux composites
  • Une sortie entièrement transparente avec rendu des formules et toutes les étapes de calcul

Assemblages acier

SCIA Engineer offre aux utilisateurs la possibilité unique de modéliser les assemblages acier au sein du modèle 3D.  Les assemblages peuvent être définis comme étant rigides, articulés ou diagonaux avec différents boulons, plaques, raidisseurs, jarrets et soudures.  Une fois qu'un assemblage est entièrement modélisé, sa rigidité peut être déterminée, puis utilisée comme type de rotule dans le modèle de construction plus grand.  En outre, avec la mise en œuvre de Scia Design Forms, les utilisateurs peuvent appliquer des types d'assemblages spécifiques aux nœuds FEA afin d'exécuter une conception d'état limite complète avec des graphiques dynamiques et une sortie entièrement transparente.

SCIA Engineer Timber Aluminium

Bois, aluminium et échafaudages

Le vaste choix d'Eurocodes de SCIA Engineer couvre également :

  • Le bois selon la norme EN1995 : contrôles de section et de stabilité des poutres en bois. Inclut des contrôles spéciaux pour le fluage, la hauteur variable et les éléments incurvés.
  • L'aluminium selon la norme EN1999 : des profils en aluminium standard et personnalisés peuvent être définis et contrôlés. Inclut le calcul des propriétés efficaces, l'impact de la zone affectée par la chaleur.
  • Les contrôles des échafaudages selon les normes EN 12810 et EN 12811 : les tubes et les raccords ou les échafaudages système sont entièrement pris en charge.
SCIA Engineer Open Design Checks

Contrôles Open Design

  • Langage de script C# simplifié avec des commandes et des conditions simples, autorisant les utilisateurs à saisir directement des formules et des fonctions tout en générant automatiquement un résultat net et direct
  • Les contrôles de conception rédigés dans Scia Design Forms sont transparents, ce qui facilite la vérification de toutes les dispositions normatives requises
  • Des formes de conception individuelles peuvent être utilisées de façon autonome (semblable au format Excel) ou être intégrées complètement dans SCIA Engineer pour produire des éléments basés sur des nœuds, des poutres et des surfaces afin de créer un flux de travail fluide
SCIA Engineer Engineering Report

Note de Calcul

La Note de Calcul est une plateforme de documentation intégrée qui permet aux utilisateurs de créer un rapport de calcul détaillé incluant une table des matières, un modèle de saisie, des résultats de chargement, d'analyse et de conception, ainsi que des vues 'modèle' et des graphiques. 

Les éléments ajoutés dans le rapport sont disponibles dans le navigateur, ce qui permet à l'utilisateur de les modifier facilement.  En outre, le rapport étant lié au modèle de façon dynamique, toutes les modifications apportées sont répercutées automatiquement dans les éléments actualisés.

SCIA Engineer Engineering Reports Template

Modèles de notes de calcul

Les modèles permettent aux utilisateurs d'enregistrer des agencements de rapport personnalisés (y compris tous les résultats et les paramètres de graphiques) afin d'accélérer la création de rapports quotidiens.

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Prise en charge du format PDF (3D)

La possibilité d'exporter des résultats à partir de la Note de Calcul aux formats Word, Excel ou PDF (y compris le format PDF en 3D) permet de finaliser et de partager des rapports très facilement.

SCIA Engineer General Arrangements Drawings

Plans d'ensemble

  • Création automatique de vues en plan et en coupe de la structure, conformément à des étages de bâtiments et des plans de grille prédéfinis.
  • Des vues et des sections peuvent être ajoutées à des mises en page personnalisables pouvant inclure des étiquettes, des dimensions, des vues de modèles graphiques et des tableaux de résultats supplémentaires.
  • Tous les plans sont directement liés au modèle et sont, par conséquent, automatiquement mis à jour dès que le modèle est modifié.
  • Les plans peuvent être exportés au format PDF ou dans d'autres types de fichiers image. Ils sont par ailleurs enregistrés en tant que fichiers DWG, DXF ou VRML et donc utilisables dans d'autres outils BIM/CAO.

Boîte à outils BIM

SCIA Engineer inclut un ensemble d'outils pratiques permettant de prendre en charge le flux de travail basé sur un modèle de référence de l'Open BIM :

  • TrueAnalysis : les modèles structurel (référence) et analytique peuvent tous deux être modifiés
  • Outil de reconnaissance d'éléments : permet de transformer un solide importé en objet analytique équivalent 1D ou 2D natif
  • Alignement : permet de relier les éléments correctement au niveau des joints
  • Gestion des révisions : permet de comparer une nouvelle version du modèle IFC au projet actuel et d'accepter/d'ignorer les modifications
Link SCIA Engineer & Allplan Engineering

Lien avec Allplan Engineering

Grâce à l'approche Open BIM et à la gestion approfondie du format IFC tant dans Allplan Engineering que dans SCIA Engineer, le modèle 3D d'un projet peut être aisément échangé entre les deux logiciels dans n'importe quelle direction.
En outre, le ferraillage peut être soit calculé dans SCIA Engineer puis transféré vers Allplan Engineering pour y créer les plans détaillés, soit modélisé dans Allplan Engineering puis transféré vers SCIA Engineer pour y être vérifié, le tout sur base de la norme IFC 2x3.

Certification IFC2x3

En tant que cofondateur de l'Open BIM Program, SCIA Engineer a été le premier logiciel d'analyse structurelle prenant en charge le format IFC 2x3. Notre mise en œuvre a passé avec succès le processus de certification de BuildingSMART (l'organisation à l'origine du format IFC), à la fois pour l'importation et l'exportation.  Pour plus d'informations sur la certification IFC, rendez-vous sur le site de BuildingSMART.

Lien vers le modèle d'analyse Revit

SCIA Engineer est le complément idéal si vous utilisez Revit.  Grâce au lien bidirectionnel entre Revit et SCIA Engineer, vous pouvez parfaitement démarrer un projet dans l'un de ces logiciels et toutes les modifications que vous effectuerez pourront facilement être transférées à l'autre.  Ce lien prend en charge les éléments suivants :

  • Tous les types de géométries et de matériaux : dalles, planchers, murs, coques, poutres, poteaux, contreventements (acier, béton ou bois) droits ou incurvés.
  • Éléments analytiques : appuis, rotules, charges, etc.
  • Résultats de retour dans Revit : flèches, contraintes, réactions des poutres, etc.
  • Gestion des modifications  Toutes les modifications sont suivies et mises en surbrillance pour vous permettre de repérer facilement les révisions provenant des deux programmes.
Tekla to Scia Engineer

Lien vers le modèle d'analyse Tekla

Scia et Tekla font toutes deux partie de l'initiative Open BIM de l'alliance buildingSMART. Elles assurent la promotion d'IFC en tant que format officiel d'échange des données des modèles structurels 3D.  En outre, SCIA Engineer propose un lien bidirectionnel facilitant l'échange de modèles en acier.

Les structures et les composants en acier peuvent facilement être modélisés dans SCIA Engineer, analysés et optimisés, puis envoyés à Tekla pour les phases de documentation finale et de détail des structures. Les modèles Tekla peuvent également être envoyés à Scia où la conception peut être optimisée et renvoyée en vue de la documentation finale.

Scia Engineer and Rhino or Grasshopper

Interopérabilité avec Rhino3D et Grasshopper

Un tout nouveau flux de travail, particulièrement prisé par les concepteurs haut de gamme, fait appel à Rhino et Grasshopper. SCIA Engineer peut facilement être intégré à ce flux de travail, et ce, de plusieurs manières.

  • Les géométries 3D complexes peuvent être importées dans SCIA Engineer, où elles sont ensuite facilement converties en éléments analytiques, chargées, analysées et conçues.
  • Les sorties texte de Rhino peuvent être copiées et collées dans les tableaux Scia en vue de la génération automatique de modèles. L'ensemble peut être consolidé grâce au format XML.
  • Plusieurs plug-ins Grasshoper vous permettent de vous connecter à SCIA Engineer, et des flux de travail complets permettent de relier Grasshoper, SCIA Engineer et Revit par le biais de Dynamo.