Cours complet de modélisation des structures : Robot Structural Analysis

Table de matière:

Dans le domaine du génie civil et du bâtiment, le choix d’un logiciel de calcul de structures est essentiel pour mener à bien l’analyse et le dimensionnement d’un projet. Robot Structural Analysis, édité par Autodesk, est l’un des outils les plus utilisés pour modéliser, analyser et dimensionner toutes sortes de structures (béton armé, charpentes métalliques, bois, etc.). Son interface conviviale et sa large compatibilité avec d’autres produits Autodesk (par exemple Revit) en font un allié précieux dans le flux de travail BIM.

Dans cet article, nous allons passer en revue les principales fonctionnalités et étapes de modélisation d’un projet avec Robot Structural Analysis. En fin d’article, vous pourrez également télécharger un cours complet détaillant pas à pas la modélisation et l’analyse des structures sous Robot.

1. Aperçu des fonctionnalités

1.1. Multi-matériaux :

Robot accepte pratiquement tout type de matériau : béton armé, acier, bois ou combinaisons (béton-acier, par exemple).

• Béton : Calcul fin du ferraillage (poutres, dalles, poteaux).
• Acier : Large bibliothèque de profilés (IPE, HEA…), vérifications conformes aux normes (Eurocodes, AISC…).
• Bois : Prise en compte de la déformation dans le temps et des classes de service.

En pratique : Vous concevez des projets variés dans un seul logiciel, sans multiplier les outils.

1.2. Modélisation 3D :

Création de modèles spatiaux en utilisant des lignes de construction, la définition de sections (IPE, HEA, etc.) ou de sections personnalisées.

• Lignes de construction : Permettent de placer rapidement poutres, poteaux et autres éléments structuraux.
• Sections prédéfinies ou sur mesure : IPE, HEA, tubulaires, ou même votre propre section spéciale.
• Dalles et voiles : Générez facilement les surfaces et définissez leur épaisseur.

En pratique : La modélisation est intuitive et rapide, avec un rendu 3D fiable de votre future structure.

1.3. Méthode des éléments finis : 

Robot s’appuie sur des méthodes EF avancées pour les analyses statiques, dynamiques et sismiques:

• Maillage automatique : Robot crée un maillage adapté aux dalles, voiles et coques, sans réglages complexes.
• Analyses avancées : Comprend le calcul statique, dynamique, sismique et même le flambement.
• Combinaisons de charges : Générées automatiquement (ELU, ELS), ce qui limite les oublis et gagne un temps fou.

En pratique : Vous explorez des scénarios complexes sans passer un temps excessif sur la mise en place des calculs EF.

1.4. Normes et charges : 

De nombreux Eurocodes et normes internationales sont intégrés pour la prise en compte automatique des charges (vents, neiges, sismiques, etc.):

• Normes internationales : Eurocodes, ACI, BS, etc. Robot intègre automatiquement leurs exigences.
• Charges climatiques : Vent, neige, séisme… Paramétrez la zone géographique et le logiciel calcule ce qu’il faut.
• Combinaisons intégrées : Créez vos états limites en un clic, selon les réglementations en vigueur.

En pratique : Vous restez en conformité avec la réglementation, tout en limitant la saisie manuelle.

1.5. Couplage avec le BIM : 

Possibilité d’échanges de données via IFC ou Revit pour intégrer Robot dans une démarche BIM:

• Interopérabilité : Echanges simples avec Revit ou via IFC.
• Mise à jour synchronisée : Si la maquette évolue sous Revit, la géométrie s’adapte automatiquement dans Robot.

En pratique : Le travail d’équipe est fluidifié et plus cohérent, sans ressaisie fastidieuse entre logiciels.

1.6. Rapports et notes de calcul : 

Génération automatique de notes de calcul, de schémas d’armatures (pour le béton) ou de vérifications réglementaires (pour l’acier):

• Génération automatique : Robot rédige vos rapports et propose des schémas d’armatures ou d’assemblage.
• Personnalisation : Ajoutez images, diagrammes, vue 3D, et logos pour en faire un rapport professionnel.
• Export flexible : PDF, Word ou RTF pour partager facilement avec les bureaux de contrôle ou vos clients.

En pratique : Vous gagnez du temps et produisez des documents professionnels répondant aux exigences de vos interlocuteurs.

2. Étapes de la modélisation dans Robot Structural Analysis

2.1. Création ou ouverture d’un nouveau projet

• Robot propose un assistant au démarrage permettant de choisir un modèle de base (2D, portique, coque, charpente, etc.). Il est aussi possible d’importer un plan au format DXF ou IFC pour faciliter la modélisation.

2.2. Réglage des préférences

• Langue de l’interface
• Unités et formats (longueur, efforts, contraintes, etc.)
• Catalogues de matériaux et normes
• Définitions des barres d’outils (personnalisation de l’interface)

2.3. Définition de la géométrie

• Lignes de construction : Celles-ci représentent l’ossature (axes X, Y, Z) que vous utiliserez pour accrocher vos barres, poteaux, poutres, ou pour tracer les contours des voiles et des dalles.
• Création des sections : Choix ou création de sections standard (IPE, HEA, tubulaires, etc.) ou définies par l’utilisateur.

2.4. Assignation des caractéristiques de la structure

• Appuis et liaisons : Définir la nature (articulée, encastrée, rotulée, appui élastique…).
• Types de barres : Poteaux, poutres, raidisseurs, portiques, etc.
• Paramètres de ferraillage : Si vous travaillez en béton armé (épaisseurs de dalles, ferraillage minimal…).

2.5. Chargements et combinaisons

• Cas de charges : poids propre, charges d’exploitation, charges climatiques (vent, neige), sismique, etc.
• Application des charges : linéaires sur poutres, surfaciques sur dalles, ponctuelles, etc.
• Combinaisons : définition manuelle ou automatique (combinations Eurocode, CM66, RPA, etc.) pour l’état limite ultime (ELU) et l’état limite de service (ELS).

2.6. Maillage (dans le cas d’éléments surfaciques)

• Si vous avez modélisé des dalles, des voiles ou des coques, vous générez le maillage EF (triangulaire ou quadrangulaire), tout en contrôlant la finesse du maillage.

2.7. Calcul et analyse

• Vérification de la structure (détection d’éventuelles erreurs, barres non connectées, etc.).
• Lancement du calcul : statique, dynamique, sismique, flambement, etc.
• Analyse des résultats : déformées, réactions d’appuis, diagrammes d’efforts internes (N, M, T), contraintes, déplacements, etc.

2.8. Dimensionnement et ferraillage

• Béton armé : Robot propose un module pour calculer l’armature d’une poutre, d’un poteau ou d’une dalle.
• Charpente métallique : Vérification des profilés, calcul des assemblages (soudés ou boulonnés), etc.

2.9. Rapports et notes de calcul

• Robot permet de personnaliser vos notes de calcul en y insérant des images (vue 3D, diagrammes d’efforts, etc.), les tableaux récapitulatifs et les vérifications par chapitres.

3. Points forts et bonnes pratiques

• Prise en main rapide : l’interface de Robot est intuitive, surtout si vous êtes habitué aux logiciels Autodesk.
• Personnalisation des préférences : un réglage fin des unités, des couleurs d’affichage et des barres d’outils peut considérablement accélérer votre flux de travail.
• Intégration BIM : n’hésitez pas à faire communiquer Robot avec d’autres logiciels comme Autodesk Revit : vous éviterez ainsi les ressaisies d’éléments structuraux.
• Vérification systématique : utilisez toujours la commande de vérification automatique pour repérer les éventuelles barres isolées, les appuis manquants, ou autres incohérences de maillage.
• Exploration des différents modules : Robot comprend des modules d’analyse avancée (sismique, dynamique, non-linéaire, etc.). Même si vous n’en avez pas besoin au début, sachez qu’ils sont disponibles pour des études plus complexes.

4. Différences entre Robot CBS et Robot Structural Analysis

Au fil de son évolution, le logiciel Robot (initialement développé par la société Robobat, puis racheté par Autodesk) s’est décliné sous plusieurs versions ou modules spécialisés pour répondre à des besoins variés. Parmi ces versions, on retrouve notamment Robot CBS et Robot Structural Analysis. Bien qu’ils partagent certaines bases communes, ils se distinguent par leurs fonctionnalités et leur positionnement :

Solution	Robot CBS	Robot Structural Analysis
Origine et positionnement	Robot CBS (souvent référencé comme “Calcul Bâtiment et Structures”) est historiquement un module ou une version spécialisée pour le dimensionnement rapide de bâtiments principalement en béton, axé sur l’application de réglementations spécifiques (en France et en Europe) et sur la conception des éléments de structure (poteaux, poutres, semelles, etc.).	Robot Structural Analysis, quant à lui, est la plateforme générale et complète d’Autodesk pour la modélisation, l’analyse et le dimensionnement de tous types de structures (métalliques, béton, bois, etc.) et pour des projets d’envergure variée (bâtiments, ouvrages d’art, charpentes spéciales, etc.).
Fonctionnalités et domaines d’application	Robot CBS se focalise surtout sur l’étude des bâtiments courants (immeubles de bureaux, logements, etc.) avec des outils spécifiques de ferraillage et de calcul de sections adaptées aux principes courants du béton armé. Son interface est généralement plus simple si l’objectif est uniquement de faire du béton, et il offre un gain de temps pour la conception des éléments usuels.	Robot Structural Analysis propose un large éventail de fonctionnalités : – Analyses statiques, dynamiques, sismiques, ou non-linéaires. – Vérifications pour le béton armé (poutres, poteaux, voiles, dalles) et pour l’acier (vérification des profilés, calcul des assemblages…). – Outils avancés de maillage pour les coques, dalles et panneaux. – Intégration avec Autodesk Revit ou autres logiciels via IFC. – Modules permettant de se conformer à différents Eurocodes et normes internationales.
Public cible et utilisation	Robot CBS est souvent apprécié des bureaux d’études qui travaillent majoritairement sur des bâtiments en béton armé soumis aux codes locaux (par exemple le BAEL ou l’Eurocode 2) et qui recherchent une interface plus directe pour la production rapide de notes de calcul et de ferraillage.	Robot Structural Analysis s’adresse à un public plus large – bureaux d’études multi-matériaux, ingénieurs structure travaillant sur des projets complexes ou internationaux, ou encore experts ayant besoin de fonctionnalités avancées (charpente, dynamique, assemblages métalliques, etc.).
Évolution et compatibilité	Robot CBS peut être vu comme une version ou un module spécialisé ; selon les licences Autodesk ou Robobat (avant le rachat), il était possible de le compléter par d’autres modules.	Robot Structural Analysis est aujourd’hui la solution phare proposée par Autodesk pour le calcul des structures, maintenue et régulièrement mise à jour pour s’intégrer dans les workflows BIM (avec Revit notamment).

Envie de voir Robot CBS en action ?

Découvrez notre article « Exemples de Plans ROBOT CBS : Concevez vos Structures Béton Efficacement ». Vous y trouverez des ressources concrètes pour dimensionner rapidement vos bâtiments en béton et comprendre l’interface simplifiée de CBS.

Résumé pour le choix:

• Si vos projets sont principalement des bâtiments en béton, de complexité standard (R+n, voiles, dalles, poutres classiques), et que vous souhaitez un environnement rapide de dimensionnement : Robot CBS (ou un module équivalent) peut être suffisant, à condition de vérifier qu’il est toujours maintenu et compatible avec vos normes.
• Si vous traitez des structures plus variées (métalliques, mixtes, bois), des formes plus complexes, ou si vous avez besoin d’une intégration BIM poussée et de nombreuses normes internationales, alors Robot Structural Analysis est plus adapté.

5. Téléchargement du livre : “Cours complet de modélisation des structures avec Robot Structural Analysis”:

Pour ceux qui désirent aller plus loin: Si vous souhaitez approfondir votre compréhension ou suivre un pas-à-pas détaillé pour modéliser et analyser vos projets (en béton armé ou en charpente métallique), nous vous proposons un cours complet qui détaille chaque étape, illustré par des exemples et des captures d’écran.

Vous pouvez télécharger gratuitement le document ci-dessous :

Ce support couvre :

1. L’interface et les fonctionnalités de base de Robot Structural Analysis (RSA).
2. Des méthodes de modélisation pour différents types d’ouvrages (bâtiments en béton armé, charpentes métalliques, dalles, coques, etc.).
3. La gestion des charges (y compris sismiques), la génération du maillage EF et l’interprétation des résultats.
4. Des exemples concrets de conception et de dimensionnement (voiles, poutres, poteaux, escaliers, etc.).
5. Des astuces pour optimiser vos saisies et rapports de calcul.

En espérant que ce livre devienne une référence pour vos projets ou pour votre formation, n’hésitez pas à le partager avec vos collègues et amis ingénieurs pour les aider à monter en compétences sur Robot Structural Analysis.

A retenir:

Robot Structural Analysis se présente comme une solution puissante et complète pour les ingénieurs et bureaux d’étude à la recherche d’un logiciel fiable, polyvalent et connecté à l’environnement BIM.

Depuis la définition de la structure et des charges jusqu’aux notes de calcul finalisées, la chaîne de production est intégrée et permet de gagner un temps considérable par rapport aux méthodes de calcul classiques.

Merci de votre lecture et bonne modélisation !

Si vous avez des questions, des astuces ou des retours d’expérience à partager, laissez-les en commentaire. Nous serons ravis d’échanger avec vous sur ce sujet passionnant qu’est le calcul de structures.