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The design softwares for building with components Jean Luger
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1. The design softwares for building with components Jean Lugez Centre Scientifique et Technique du B timent 4 avenue du Recteur Poincar 75782 PARIS C dex 16 France KEYWORDS Building with components Design Software ABSTRACT Building with components makes it necessary to choose among components on the market But it is not easy to choose directly due to the great number of catalogs and because each catalog is compatible only with some of the others A solution consists of a catalog combination already recognised as interesting from different points of view and described by a design assistance tool a software for building with components SBC In order to be efficient a SBC has to consist of mainly the repertory of components used by the SBC the design guide wich contains general rules of assembly organisation repertory of joints between components defenition of various architectural configurations the SBC makes possible and designation of components and joints to be used in the considered configurations estimation or calculation methods of cost of so designed constructions Computerization will provide a very important contribution in the choice and use of SEC It will enable to not only exploit more easily the wealth of complex SBC but it will also provide an opportunity to create and propose new assistance tools to designers PT Us mis u nt Les logiciels de conception pour la construct
2. ction Un groupe de fabricants ayant des 1 productions compl mentaires peut proc der de la m me facon E Un concepteur technique ou architectural frapp par l int r t d une combinaison particuli re de composants qu il a remarqu e peut la proposer d autres concepteurs sous la forme d un logiciel Un entrepreneur peut cr er un logiciel qui combine des composants dont la mise en oeuvre lui est famili re et qui lui permettent d exploiter son E n savoir faire Dans tous les cas cependant le r le du logiciel donne son auteur une responsabilit particuli re En effet si la responsabilit des performances p3 des composants appartient aux industriels qui les con oivent les fabriquent L E et les vendent l auteur du logiciel est responsable de la faisabilit A FE technique et de la qualit fonctionnelle des combinaisons de composants qu il propose En outre il prend des degr s vari s selon sa propre position dans la 3 fili re de construction des engagements d ordre conomique 3 Il donc ainsi une double responsabilit qu il ne peut exercer sans avoir la comp tence indispensable C est ainsi par exemple que pour cr er un 612 fers logiciel un fabricant ou un groupement de fabricants doit acqu rir une comp tence suffisante dans les domaines de la conception technique et de la mise en oeuvre Il en r sulte aussi que si le ma tre d ouvrage a incorpor un bureau d tudes technique
3. des assemblages satisfaisants C est la compatibi lit d assemblage les composants choisis conviennent au parti architectural du projet Mais ils n ont pas t con us pour ce projet particulier et d autre part il doit pouvoir exister une grande diversit des projets Dans ces conditions une possibilit serait que tous les catalogues ob is sent un m me jeu de r gles d assemblage C est la solution du meccano dans lequel les assemblages sont typifi s mais qui ne se pr te qu une diversit limit e des partis architecturaux Une autre possibilit plus ouverte est que le march offre des cata logues de composants entre lesquels il existe des compatibilit s mais non une compatibilit g n ralis e de tous les catalogues entre eux Cet en semble de catalogues qui constitue le march ouvert des composants est la disposition des concepteurs qui peuvent y puiser librement Mais cette utilisation des composants du march ouvert sera sans doute peu fr quente S il rec le toute la richesse e sp r e cet ensemble de cata logues sera en effet divers dimensions nature assemblages des composants complexe chaque producteur propose son ou ses catalogues de composants compatibles et a priori inorganis puisque le r seau des compatibilit s entre catalogues n est pas identifi ni d crit une fois pour toutes Il sera donc peu commode d y puiser avec succ s si l on ne dispose pas d un fil d Ariane choisi pour le
4. e de ces l ments descriptions du chemin de compatibilit A mode d emploi recettes et outils d assis tance la conception m thodes d valuation conomiques etc A partir d une m me collection de catalogues il est possible d crire autant de logiciels A B C que l on trouve de chemins de compati bilit int ressants 615
5. es dont le logiciel permet d optimiser les applications particuli res Cet int r t des logiciels hors du domaine de la construction par composants qui a t leur berceau est maintenant per u clairement par certains et des logiciels sont d j apparus qui proposent des techniques telles que le b ton banch 613 TABLEAU I PLAN DU CONTENU MINIMAL D UN LOGICIEL I PRESENTATION SOMMAIRE DU LOGICIEL Situation du tenant de logiciel Responsabilit et r mun ration du logiciel Domaines d emploi principes structurels nature des composants Diversit architecturale IL REPERTOIRE DES COMPOSANTS UTILISES Pr sentation de la nomenclature Catalogue des composants Pour le gros oeuvre composants enti rement d finis composants la demande Pour le second oeuvre compl mentaire n cessaire III GUIDE DE CONCEPTION El ments g n raux Parti constructif d ensemble organisation structurelle Coordination dimensionnelle r gles d implantation et dimensions techniques pr f rentielles Adaptation au site l architecture au programme Recommandations aux concepteurs fa ades second oeuvre R pertoire des assemblages Pr sentation de la nomenclature Assemblages de gros oeuvre Assemblages de gros oeuvre second oeuvre de compl ment Assemblages de gros oeuvre fa ades hors logiciel Outils propos s par le logiciel Elaboration des plans de calepinage par cr ation pa
6. il doit avoir un contenu minimal Ce contenu minimal d finit un cadre dont le plan est indiqu par le tableau I Apr s l information fondamentale que constitue le r pertoire des composants utilis s c est videmment le chapitre central intitul Guide de concep tion qui constitue la partie la plus importante du logiciel On notera que ce quide comporte en fait trois natures d l ments des informations sur ce qu est le chemin de compatibilit sur les possi bilit s d adaptation et de vari t qu il offre et sur les moyens techniques composants assemblages auxquels il faut recourir pour r aliser telle ou telle des configurations possibles des recommandations accompagnent ces informations et les clairent des l ments de jugement caract re conomique m thode d estimation rapide un stade pr coce de l laboration du projet m thode de calcul des prix contractuels qui intervient un stade plus avanc une assistance la conception D abord sous la forme d une m thode facilitant l adaptation de plans la discipline dimensionnelle du logiciel 611 Mais aussi gr ce une m thode dite de cr ation qui permet au concepteur de concevoir des ouvrages en proc dant par enchainements de composants Des processus existent qui enrichissent cette m thode en proposant chaque pas de la cr ation diverses solutions conformes la logique technique d emploi 3 des composants choisi
7. ion par composants Jean Lugez Centre Scientifique et Technique du B timent avenue du Recteur Poincar 75782 PARIS C dex 16 France MOTS CLES Construction par composants Conception Logiciels SOMMAIRE Construire partir de composants c est faire un choix parmi les composants qu offre le march Mais ce choix est difficile faire directement en raison du grand nombre de catalogues et parce que chacun des catalogues n est compatible qu avec certains des autres Une solution consiste utiliser une combinaison de catalogues d j identifi e comme int ressante de divers points de vue et qui est d crite par un outil d assistance la conception un logiciel de construction par composants Pour jouer conve nablement son r le un logiciel doit comporter principalement le r pertoire des composants auxquels il fait appel le guide de conception qui contient les r gles g n rales d organisation des ouvrages le r pertoire des assemblages entre composants la d finition des l ments de vari t architecturale que le logiciel permet de r aliser et l indication des composants et assemblages qui seront utilis s pour cela des m thodes d estimation ou de calcul des prix des constructions ainsi projet es L information est appel e jouer un r le tr s important pour le choix et dans l utilisation des logiciels Non seulement elle permettra d exploiter commod ment la richesse des logiciels c
8. omplexes mais elle sera l occasion de cr er et de mettre la disposition des concepteurs de nouveaux outils d assistance 609 INTRODUCTION Une des voies de la r industrialisation du b timent consiste construire en assemblant des composants Cela n est videmment possible que si le march offre des composants parmi lesquels le concepteur pourra faire le choix qu il estimera le meilleur pour r aliser le b timent qu il projette Ces composants existent donc avant que le concepteur du b timent les choi sisse ils ont t eux m mes con us ind pendamment de cette utilisation particuli re et ambitionnent des emplois aussi nombreux que possible aussi b analis s que possible Ce sont des l ments d une industrialisation ouverte D autre part le concepteur du b timent ne les choisira que s ils satisfont diverses conditions et entre autres aux deux suivantes les composants choisis sont compatibles entre eux 1 Ils s inscrivent dans l organisation dimensionnelle d ensemble du projet On dit qu ils ont entre eux la compatibilit dimensionnelle Cela n est possible assez simplement que si l organisation dimensionnelle d ensemble du projet est une application particuli re de r gles g n rales telles que la coordination modulaire en fonction desquelles les composants ont eux m mes t con us 2 Le d tail des formes dans les zones de jonction des composants permet de r aliser entre ceux ci
9. r adaptation Processus engendrant la vari t El ments d ordre conomique Catalogue des prix de composants Estimation rapide tous corps d tat Calcul des prix contractuels pour l ensemble des ouvrages r alis s partir du logiciel IV CAHIER DES CHARGES DE MONTAGE Stockage et manutention des composants Mise en place et r glage M thodes et outillages sp cifiques r alisation des assemblages Mise en oeuvre du second oeuvre compl mentaire n cessaire i 614 r pu TPE Fig 1 FLACE DES LOGICIELS SUR LE MARCHE OUVERT DES COMPOSANTS Le march ouvert des composants est en fait une collection de catalogues de composants difficilement utilisable si on ne l ordonne pas On peut ordonner selon la voie 1 qui est celle du documentaliste et qui ici n apporte gu re au concepteur On peut l ordonner selon la voie 2 en op rant dans la collection une s lection dont les composants sont compatibles et peuvent constituer apr s assemblage des gros oeuvres pr sentant divers avantages La s lection A ou le chemin de compatibilit A est plus facilement utilisable si elle est d crite et accompagn e d un mode d emploi qui indique par exemple les r gles de coordination dimensionnelle res pecter ies composants qu il faut utiliser pour r aliser un ouvrage o une configuration d ouvrages le mode d assemblage entre composants les m thodes de calcul des prix etc Le logiciel A c est l ensembl
10. s avantages qu il offre dansile cas particulier 610 traiter Un logiciel de conception pour la construction par composants NATURE D UN LOGICIEL Le logiciel est l expression d une logique constructive aussi appel e chemin de compatibilit qui s lectionne certains catalogues ou certaines parties de catalogues dont les composants judicieusement combin s permet tent de r aliser des gros oeuvres qui satisfont trois familles princi pales de crit res Crit res techniques principe structurel hauteur du b timent types d assemblages caract re fonctionnel des ouvrages performances des locaux ou des b timents etc Crit res architecturaux organisation et diversit des volumes nature et r partition des points ou lignes d appui port e des planchers vari t des l ments d architecture tels que fa ades d crochements balcons loggias etc Crit res conomiques co ts d lais etc D crire cette combinaison particuli re de catalogues reconnue int ressante de divers points de vue c est d crire en d tail sa logique constructive c est aussi cr er un outil d assistance la conception qui facilitera Le travail des concepteurs appliquant cette combinaison Fig 1 C est crire le logiciel d emploi des composants des catalogues s lectionn s CONTENU D UN LOGICIEL Pour jouer convenablement son r le un logiciel doit apporter un minimum d informations et d l ments de jugement
11. s dans l quipe de conception l auteur du logiciel sera par sa ma trise de la logique technique de la structure un partenaire privil gi de ce bureau d tudes INFORMATISATION DES LOGICIELS L informatique peut et doit trouver une place de choix dans les logiciels d autant plus d ailleurs que ceux ci sont plus complexes Elle seule peut en effet g rer efficacement la complexit consid rable des logiciels s ils rec lent une vari t importante et a fortiori si on les utilise comme des outils d conception capables de dialoguer avec le concepteur de lui propo ser des variantes de l clairer sur la variation de prix attach e telle modification etc Des efforts ont t entrepris pour informatiser des logiciels et il parait d ores et d j assur qu ils feront faire des progr s consid rables en particulier la CAO de b timent C est ainsi que l on esp re mettre au point des outils de v rification automatique de la compatibilit d assem blage et de la coh rence de performances entre composants EXTENSION DE LA NOTION DE LOGICIEL A D AUTRES DOMAINES D APPLICATION On le voit maintenant un logiciel est fondamentalement un ensemble de moyens qui permet d exploiter de fa on optimale tous les stades de la construction toutes les particularit s tous les avantages d une technique donn e Et cela ne vaut pas seulement pour des techniques de combinaisons de compo sants Cela vaut aussi pour d autres techniqu
12. s et qui mettent explicitement la disposition de i l utilisateur du logiciel toute la vari t dont ce dernier est capable i On le voit le logiciel est un outil important d assistance la conception Il ne se limite pas la conception technico architecturale Il l claire d informations d ordre conomique Il permet au fur et mesure de l avance E ment des projets d en valuer les diff rents tats de ma triser conomi E E quement les variantes envisag es Indiquant tout instant de la conception E la faisabilit du projet il vite bien des travaux ou tentatives inutiles E E En outre en fournissant des plans traduits dans le langage des composants et des listes de composants utiliser il permet d informer tr s t t le fabricant et le metteur en oeuvre des t ches qui leur incomberont il leur E facilite l organisation et la rationalisation de leur participation la r alisation Ainsi est il le moyen d exploiter les progr s de productivit ee que peut procurer la construction par composants tout au long des diff 4 rentes tapes de la construction LES AUTEURS DE LOGICIELS LEUR RESPONSABILITE Qui peut tre auteur d un logiciel A priori n importe lequel des acteurs peut cr er et exploiter un logiciel l Un fabricant qui produit une gamme assez compl te de composants peut crire le logiciel correspondant cette gamme Ce logiciel sera pour lui JE un outil de promotion de sa produ
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