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BIM et calcul des structures, un moyen de réconcilier architectes et ingénieurs ?

C’est en tout cas ce que nous pensions lorsque nous avons commencé notre PIER intitulé : « Calcul de précontrainte pour les bâtiments d’habitation par la méthode des Eléments finis ». L’objectif défini par le Bureau d’étude et d’architecture I+A, représenté par M. Poirier et M. Arlot était de trouver une méthode simple pour déterminer des efforts de précontraintes dans des poutres béton de constructions usuelles, comme des logements.

La première étape de ce travail a été de choisir un logiciel de calcul. Etudiant en architecture, utilisant des logiciels BIM depuis presque cinq ans maintenant, je me suis d’abord demandé s’il n’était pas possible d’utiliser des plug-in directement sur un logiciel BIM comme Revit ou Archicad, ou d’importer les structures dessinées sur ces logiciels sur un logiciel de calcul.

C’est en tout cas le parie qu’a fait Autodesk en 2007 en rachetant le logiciel français de calcul Robobat. On peut ainsi imaginer avoir une seule et même maquette virtuelle, exploitée différemment par plusieurs logiciels : Revit pour la conception, et Robobat, devenu Autodesk robot structure analysis, pour le calcul des structures. Nous avons fait un premier essai en prenant en main ce logiciel, qui présenta dès le début de nos recherche un problème : les calculs étaient réalisés selon un modèle filaire, le modèle RDM, qui n’était pas assez précis pour notre recherche. De plus, l’utilisation de Robot directement sur un modèle Revit n’est pas encore tout à fait au point, selon le bureau d’étude I+A qui affirmai lors de nos recherches « on est obligé de redessiner le modèle sur Robot, sinon, on tombe sur de nombreuses incohérences ». Il nous fallait donc une autre solution.

C’est ainsi que nous avons fait le choix des logiciels de calculs aux éléments finis. Nous avons tout d’abord pensé au logiciel Ansys, mais celui-ci n’était pas compatible avec le système Cloud de l’école. Nous avons donc réalisé notre travail sur le logiciel Comsol. Celui-ci est très complet, et permet de réaliser toute sorte de calculs. Cependant, il plusieurs problèmes limitent son utilisation : la puissance de calcul requise est bien trop grande pour un petit Bureau d’étude, et le logiciel est bien trop complexe par rapport à la tâche demandée.

En plus de cela, il était quasiment impossible d’importer une structure dessinée sur un autre logiciel sur le logiciel Comsol. Ce qui est un réel problème étant donné la complexité du dessin sur Comsol. Lier le travail de l’architecte et de l’ingénieur est ici difficile.

De même, nous avons vu* que lors de la conception de la fondation Louis Vuitton, les différents acteurs utilisaient tous leur logiciel de calcul. L’exploitation d’une maquette virtuelle BIM a permis de faciliter le travail de chacun, mais chacun a gardé son propre système, ses propres logiciels.

Les logiciels dédiés aux calculs ne peuvent donc pas encore être intégrés aux logiciels d’exploitation de maquettes virtuelles BIM. Et ceux pour plusieurs raisons : manque de formation, problème de développement, puissance des ordinateurs. On peut cependant penser que les développeurs de logiciels sortirons un jour des logiciels permettant de concevoir l’espace et de dimensionner la structure, sur une interface commune, réconciliant ainsi architectes et ingénieurs.

 

Sources : Charles DENIS, Alice MEURISSE, Calcul de précontrainte pour les bâtiments d’habitation par la méthode des Eléments finis, sous la direction de M. Cayla et Mme Jeong, pour le BET I+A représenté par M. Poirier et M. Arlot, 2014, 60p

*Cours de BIM, intervention sur la Fondation Louis Vuitton, Décembre 2014

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