[PGRN] [Programme de recherche départemental]

Projet CG38 - PGRN piloté par le Cemagref ETNA

Titre du projet

Etude et mise au point d'un logiciel de dessin automatique des ouvrages de correction torrentielle : RTMCad

Type d'aléa
Erosion - crues et laves torrentielles
Année

1991

Mots-clés
Ouvrages de correction torrentielle - Conception et dimensionnement - Plans de coffrage et de ferraillage - Dessin automatique - CAO
Champs disciplinaires
Ingénierie des risques naturels, Correction torrentielle, CAO, Génie civil


1) Organismes et auteurs


Organisme pilote
Cemagref (PE)
Organisme(s) associé(s)
RTM 38
Coordonnateur
Christian DEYMIER
Participants
MM. LAMY et MERIAUX du RTM38


2) Contexte du projet


Site(s) d'étude
*
Contexte de l'étude

Depuis la création des Services de RTM, au milieu du XIXe siècle, des travaux de génie civil (seuils, barrages, etc.) et de génie biologique (reverdissement, reboisement) sont réalisés pour lutter contre l’érosion torrentielle. La montagne étant un milieu vivant, ces travaux sont en permanence d’actualité, car de nouveaux sites d’érosion se manifestent, et parce que des torrents considérés comme "corrigés" peuvent redevenir actifs à la suite d’une crue paroxysmale. Depuis un siècle, une pratique solide de réalisations d’ouvrages de correction torrentielle s’est mise en place, avec évidemment une évolution liée à l’émergence de matériaux nouveaux (le béton a remplacé les pierres) ou de techniques nouvelles (le seuil en L remplace souvent le barrage poids). Le développement des moyens informatiques a permis d’envisager deux types d’amélioration au savoir-faire existant :

1) une amélioration de la productivité, par réalisation plus rapide et plus sûre de tous les calculs, permettant d’ailleurs aussi de sécuriser la conception en donnant la possibilité de tester différents cas de figure ;

2) une normalisation des types de barrages et la rationalisation de leur correspondance aux différentes configurations de sites possibles.

Pour améliorer ainsi la conception et le dimensionnement des ouvrages de correction torrentielle par l’utilisation de l’outil informatique, un travail important a dû être réalisé par la division Protection contre l’Erosion (PE). Il a commencé par la réalisation des programmes de calcul proprement dits : logiciels de calcul de stabilité externe et interne d’ouvrages poids et autostables (BAPOLEX et BAPOLIN), d’ouvrages à stabilisateur arrière (BASTAEX et BASTAIN) et de barrages "plaques" ou "poutre" en béton armé (BAREC) ; logiciel de dimensionnement de sections rectangulaires en béton armé soumises à flexion simple ou composée (CALSE C) ; et logiciel de calcul de stabilité.

L’étape suivante (ce projet), qui a bénéficié d’un financement du PGRN concernait le dessin des ouvrages. Ce projet a été réalisé grâce à une fructueuse collaboration, associant les compétences informatiques spécifiques du service RTM de l’Isère et sa connaissance des besoins des services, au savoir-faire de la division PE du Cemagref de Grenoble en calculs et conception d’ouvrages de correction torrentielle.

Programme plus vaste
*
Initiation du projet
Participation du PGRN
Montant du financement (k€)
6,098 k€ (40 kF)
Part du CG38 - PGRN
10 %
(Co)-Financements
ONF ; Cemagref ; Ministère de l’Agriculture et de la Forêt (Direction de l’Espace Rural et des Forêts)
Appréciation du rôle du financement CG38 - PGRN
Soutien financier aux 2 premières phases du projet.
De par ses objectifs, le PGRN est le seul organisme capable de financer des applications à destination des services opérationnels.


3) Objectifs, méthodes et résultats

Objectifs
 Réalisation du logiciel RTMCad qui permet le dessin automatique de plans de coffrage et de ferraillage de coupes d’ouvrages de correction torrentielle (barrages, seuils).

Son intérêt est de réaliser un gain de temps important au cours des phases de conception et de dessin des plans d’exécution de ces ouvrages ainsi que d’améliorer la qualité de ces plans et des ouvrages réalisés à partir de ceux-ci. Ces deux facteurs participent à une plus grande efficacité des actions conduites dans le domaine de la prévision et de la gestion des risques naturels par les agents des services RTM.

Pour atteindre l’objectif retenu il a fallu mettre au point un outil complexe, capable non seulement d’opérations soignées de dessin dans un environnement informatique de coût modéré, mais également d’analyses et de mise en œuvre de règles de conception des plans d’ouvrages, selon les pratiques élaborées dans le domaine de la conception des barrages de correction torrentielle, sur la base des règlements techniques en vigueur.
Méthodologie
Conception informatique : définition de l’environnement matériel et logiciel informatique et démarche rigoureuse de génie logiciel : cahier des charges préalable, choix d’une conception orientée objet, normes de programmation (indispensable avec le LISP), rédaction de dossiers de conception et de réalisation ainsi que d’un manuel utilisateur et cahier de maintenance.

Conception et dimensionnement des ferraillages d’exécution dans le respect des règlements de calcul et d’exécution des ouvrages de génie civil en béton armé (BAEL et CCTG 65). La conception des sorties graphiques a été envisagée dans le respect des normes de dessin AFNOR. Diverses contraintes ou sujétions ont été prises en compte dans la réflexion préalable à la structuration du logiciel et à son organisation : adaptation des résistances des pièces à l’évolution des efforts ; faisabilité et montage pratique des ferraillages proposés sur chantiers ; intégrations des dimensions transversales (pièces réelles en 3 dimensions) en vue de l’extension des capacités du logiciel ; large gamme de dimensions et de formes d’ouvrages autostables ; économie des projets ; et enfin, rédaction d’un document comprenant les hypothèses, règles de conception, caractéristiques des ferraillages proposés par le logiciel.

Le projet a été décomposé en 3 phases :

- Phase 1 : analyse des choix techniques de conception d’ouvrages autostables de hauteur limitée ; analyse des outils informatiques et graphiques disponibles et envisageables compte tenu des moyens des services RTM ; réalisation d’un prototype sur la base d’Autocad (version 9) permettant le tracé des coupes des plans d’exécution des ouvrages autostables de petite hauteur.

- Phase 2 : développement du prototype avec passage aux versions 10 puis 11 d’Autocad ; réalisation de vues en coupe de plans de coffrage d’ouvrages poids et à stabilisateur arrière ; extension des capacités de dessin des vues en coupe des plans de ferraillage pour toute hauteur d’ouvrage autostable d’emploi utile ; convivialité du produit et interface utilisateur ; réalisation des cartouches et plans de nomenclature ; première analyse des problèmes posés par la réalisation des vues en élévation et en plan des ouvrages de correction torrentielle.

- La phase ultime envisagée concerne l’extension des possibilités du produit au tracé automatique des plans d’exécution (coffrage et ferraillage) des vues en plan et en élévation des ouvrages de correction torrentielle.
Résultats
Le produit RTMCad - Capacités :

Le logiciel de dessin automatique, développé en AutoLisp à partir des fonctionnalités du logiciel Autocad, propose :

- l’obtention des vues en coupe de plans de coffrage d’ouvrages de correction torrentielle de type poids, autostable, à stabilisateur arrière ;

- l’obtention des vues en coupe de plans de ferraillage d’exécution d’ouvrages de type autostable avec tableau de nomenclature et de façonnage des aciers nécessaires, à partir de données géométriques descriptives de l’ouvrage considéré et de résultats de calculs préalables de béton armé.


4) Débouchés du projet

Utilisateurs finaux potentiels
Propriété, diffusion :
Les deux services concepteurs (RTM 38 et Cemagref PE) sont propriétaires du produit, qui est transféré aux autres services départementaux RTM et qui peut être transféré, sur la base de conventions, à d’autres organismes à statuts publics.
Production scientifique
- Méthodologie innovante
- Production de connaissances pratiques / opérationnelles
Produits délivrables
Logiciel RTMCad
Partenariats
- Préexistant
- Qui se poursuit
Retombées du projet
Le logiciel RTMCad a été honoré par le 3ème prix du concours « le meilleur soft BTP 1992 », organisé par les éditions PROGISTIK : concours national fruit d’une association d’entreprises désirant favoriser l’innovation informatique dans le domaine du bâtiment et des TP, qui récompense des développements sous environnement Autocad réalisés par des professionnels dans le domaine de la CAO. RTMCad n’est pas arrivé au bout du développement car les RTM se sont formés à Autocad.

Changement de langage Autocad (AutoLisp : passage à Visual Basic). Pas de financement pour la migration du DOS dans Windows.

Application conçue selon des règles de génie logiciel avec notamment une documentation de conception « métier ». Ces documents relatifs à la conception du ferraillage des barrages restent valides comme aides au dimensionnement.



5) Valorisation du projet

Publications et communications
Poster RTMCad (exposé à la « Fête de la Science »)
Pages Web
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