Comment paramétrer manuellement la rigidité horizontale en pied d'un voile super-élément modélisé en poutre équivalente ?

Considérons la façade du bâtiment ci-dessous et étudions le voile n°15 de l'étage 2.

Si on ne déclare pas le voile n°15 en super-élément on obtient après modélisation un découpage de ce voile en 5 tronçons, numérotés 15.1 à 15.5, et autant de poutres équivalentes. Le torseur d'efforts dans le voile ne sera alors pas connu de façon globale mais par morceaux : un torseur pour chacun des 5 tronçons.

Depuis la version 12.1 H, nous avons la possibilité de déclarer le voile en « super-élément ».

Dans ce cas :
> les ouvertures sont systématiquement ignorées,
> une poutre équivalente unique, placée au milieu du voile, est créée dans le modèle Eléments Finis ; cela permet d'obtenir un torseur d'efforts global pour l'ensemble du voile.

Comme le montre le schéma ci-dessous, on peut remarquer que dans le cas présent le milieu du voile n°15 tombe exactement sur une poutre de l'étage 1.

Pour éviter que toutes les charges du voile soient supportées par cette seule poutre, Arche Ossature place par défaut un élément filaire horizontal de section RIGIDE, réputée « infiniment rigide », en pied du voile déclaré en « super-élément » et sur toute la longueur de ce dernier. Mais cette disposition présente un inconvénient : on ne tient pas compte des rigidités qui existent réellement le long des différents tronçons du voile.

Afin de constituer un modèle plus réaliste du voile « super-élément », nous commençons par découper manuellement le voile en phase saisie, à l'aide de la fonction Modifier / CAO / Couper. Puis nous numérotons manuellement les différents tronçons par une numérotation indicée allant de 15.1 à 15.5. Nous anticipons ainsi le découpage qui s'effectue d'habitude automatiquement dans Ossature :

Ensuite, nous sélectionnons le voile n°15.1 et, dans la zone « Hypothèses MEF » de sa fiche de statuts, nous forçons la modélisation en « Poutre équivalente » au lieu de laisser le statut « Par défaut » :

La rigidité du filaire qu'Ossature placera en pied de voile devient alors paramétrable par l'utilisateur. On peut choisir entre :
> une section Rigide (ce que Ossature met par défaut),
> une poutre de largeur égale à l'épaisseur du voile et de hauteur égale à la hauteur de l'étage (ici de l'étage 2),
> une poutre de largeur égale à l'épaisseur du voile et de hauteur quelconque à définir.

Dans le cas présent :
> Pour le voile 15.1, on choisira une hauteur égale à la hauteur d'étage, afin de restituer le fonctionnement en poutre-voile (poutre qui a la hauteur du voile).
> Pour les voiles 15.2, 15.3 et 15.4 on pourra admettre une section Rigide, car la présence de voiles au dessus et en dessous rend ces tronçons indéformables.
> Pour le voile 15.5 on prendra une hauteur égale à la hauteur de l'allège de fenêtre + la hauteur de la poutre, soit 1,30 m.

N.B. : Tous ces éléments filaires figurent bien sûr dans le modèle Eléments Finis avec une densité de matériau nulle.