HSE Highway Sign Structural Engineering software

LOGICIEL HIGHWAY SIGN STRUCTURAL
ENGINEERING

Logiciel HSE Highway Sign Structural Engineering

Signalisation aérienne

Feux de circulation

Lampadaires

HSE SOFTWARE

OVERVIEW
Le logiciel HSE est un programme automatisé pour l’analyse et la conception de structures de signalisation routière en treillis, de feux de circulation et de lampadaires.

Signalisation aérienne

Le logiciel permet aux utilisateurs de concevoir des structures de signalisation aérienne avec divers panneaux de signalisation routière tels que panneau simple, panneau renforcé, panneau à message variable (VMS), passerelle ou panneau secondaire. Les charges de vent, de glace et de gravité sont automatiquement calculées par le programme.

Feux de circulation

Le logiciel permet aux utilisateurs de concevoir divers types de structures de feux de circulation. Le programme prend en considération, entre autres, les charges de rafales induites par les camions en fonction de la surface frontale projetée selon chaque feu de circulation.

Lampadaires

Le logiciel permet aux utilisateurs de concevoir divers types de solutions d'éclairage telles que des poteaux d'éclairage, des tours d'éclairage à haut-mât et des lampadaires. Le programme prend en considération les rafales de vent naturelles qui peuvent induire des charges cycliques dans les structures d'éclairage.

HSE SOFTWARE

Fonctionnalités techniques

des fonctionnalités puissantes visant à améliorer la productivité des utilisateurs

Normes supportées

· Norme canadienne CSA S6
· AASHTO LTS-13 ASD (6th edition)*
· AASHTO LTS-15 (1st edition)*

*Nécessite l'ajout du module HSE Acier

Charges automatisées

· Self-weight
· Charges de vent et de glace
· Charges concentrées et distribuées
· Combination de charges
· Fatigue

Fatigue

· Vérification de la fatigue selon le chapitre 11 de la norme AASHTO LTS-13 (ASD) and AASHTO LTS-15 (LRFD).*
· Vérification des contraintes selon le Constant Amplitude Fatigue Threshold (CAFT).

*Nécessite l'ajout du module HSE Acier

Conception

· Conception de la structure pour la compression, la tension, la flexion, le cisaillement, la torsion et le gauchissement, l'élancement, la déflexion et la fatigue.
· Vérification des tiges d'ancrage.
· Conception et vérification des plaques d'assise.


Software Overview
Le logiciel HSE Structures de Signalisation Routière est un logiciel automatisé de génération et de conception de structures de signalisation aérienne en treillis, de feux de circulation et de lampadaires. Cette solution d’ingénierie est utilisée à travers le monde dans un nombre important d’entreprises internationales dans le but de réaliser leurs divers projets d’infrastructures. Le logiciel HSE Structures de Signalisation Routière est basé sur plus de 35 ans de Recherche et Développement.
The HSE program can calculate the resistance and various design parameters of all elements of a Highway Sign Structures model according to the Canadian, American and European Steel codes. The program supports the required specifications of the AASHTO LTS-13 ASD (6th edition), AASHTO LTS-15 LRFD (1st edition) and AISC 360-10 LRFD. The program supports the American Aluminum AA ADM-2015 (LRFD) and Aluminum AA ADM-2015 (ASD) for general structures and the Canadian aluminum codes CAN/CSA-S157. The HIGHWAY SIGN ENGINEERING program supports ice loads, wind loads which can be defined according to various distribution methods ranging from uniform distribution and user defined distributions to sophisticated methods as the one proposed in the IEC-826 document. The ice loads and wind loads are automatically distributed to the latticed structure and to the sign panels.
Steel & Aluminum standards
· AASHTO LTS-13 ASD (6th edition) · AASHTO LTS-15 (1st edition) · Canadian CSA S6
Fatigue
· Fatigue verification according to chapter 11 of AASHTO LTS-13 (ASD) and AASHTO LTS-15 (LRFD). · Verification of stresses according to the Constant Amplitude Fatigue Threshold (CAFT).
Le logiciel est muni de Fonctionnalités productives et puissantes pour la génération de plusieurs types structures de signalisation en treillis incluant des structures en porte-à-faux et des portiques. Le générateur de modèle peut aussi créer des piédestaux et détermine tous les paramètres de conception comme les longueurs de flambement, les coefficients de forces et les zones de soudures. Des panneaux peuvent être créés de manière à appliquer des charges de vent, de glace ou de gravité à la structure. Les charges de glace et de vent sont automatisées sur la structure et les panneaux. Les paramètres requis de calculs de résistances (longueurs non supportées, longueurs de flambement, facteurs de flambement, etc.) sont personnalisables graphiquement ou par l’intermédiaire de chiffriers.

GÉNÉRATION DES CHARGES DE FATIGUE

Les combinaisons de charges de fatigue sont nécessaires pour calculer les forces statiques et les contraintes équivalentes dues à la charge cyclique. La résistance à la fatigue est spécifiée dans la clause 11.9 AASHTO LTS-15 LRFD et la clause 11.9 AASHTO LTS-13 ASD. Cette option active l’entrée requise pour la vérification de la fatigue. Selon le type de structures, les vérifications de fatigue (galop, rafale de vent naturelle, rafale induite par camion) peuvent être activées ou non. L’utilisateur doit vérifier les charges de fatigue applicables en fonction de son type de structure en fonction des exigences du code AASHTO LTS.

TIGES D'ANCRAGE

La commande Ancrages Signalisation Routière permet de définir les données d’entrée des ancrages. Les résistances d’ancrage et les états limites sont calculés selon les clauses suivantes selon la norme sélectionnée. -AASHTO LTS-15 (LRFD) clause 5.16.3 -AASHTO LTS-13 (ASD) clauses 5.17.4.1 à 5.17.4.3 La vérification de la fatigue des tiges d’ancrage est également calculée en fonction de la plage de contraintes admissibles (DF) TH spécifiée.

RAFALES NATURELLES

Les contraintes naturelles des rafales de vent résultent de la variabilité inhérente à la direction et à la vitesse du flux d’air induit par le vent autour de la structure. Les rafales de vent naturelles sont les phénomènes les plus fondamentaux qui peuvent induire des charges cycliques dans les structures d’éclairage et de circulation. Elle est généralement appliquée aux panneaux aériens en porte-à-faux et non en porte-à-faux et aux supports de feux de circulation aériens.

RAFALES INDUITES PAR CAMION

Les charges de rafales induites par les camions sont causées par le passage des camions sous les structures de circulation. Ces rafales de vent sont causées par des camions en mouvement et créent une pression horizontale et verticale sur la structure. La vibration verticale du bras de mât entraîne les contraintes les plus critiques et donc seules les pressions verticales sont évaluées. Elle est généralement appliquée aux panneaux aériens en porte-à-faux et non en porte-à-faux et aux supports de feux de circulation aériens.
Loading features
· Automated self-weight · Automated wind and ice loads · Automated Concentrated and distributed loads · Automated fatigue · Thermal gradient loads · Seismic analysis capabilities · Automated Load combinations
Design features
· Structure design for compression, tension, bending, shear, torsion and warping, slenderness, deflection and fatigue. · Anchor rods verification. · Base plate design and verification.
Automated Structural Models
Le logiciel HSE permet aux utilisateurs de créer automatiquement différents types de structures. De plus, un mode manuel est également disponible où de nombreux types de structures peuvent être créés, y compris des lampadaires, des panneaux de signalisation routière et autres.
Powerful Beam Generator
Plusieurs nouveautés dans la génération des poutres sont mises à la disposition des utilisateurs. Il est maintenant possible de sélectionner différents modèles de panneaux (Warren, Pony Warren ou Pratt) pour les diagonales des poutres. Ces modèles de panneaux peuvent être renversés avec l’option Diagonales discontinues. Lorsque l’option Inverser face opposée est décochée, il est possible d’aligner les diagonales de la face arrière à celles de la face avant. Il est possible de spécifier des modèles de panneaux différents pour les faces verticales de la poutre et les faces horizontales de la poutre. Par défaut, les panneaux horizontaux sont identiques aux panneaux verticaux. Il est maintenant possible de spécifier une taille différente DZ1 et DZ2 pour les panneaux d’extrémités pour les segments. Si ces deux valeurs ne sont pas spécifiées, elles seront égales à Dz.

De nouvelles options sont disponibles dans le logiciel HSE pour les diagonales intérieures:

Aux extrémités seulement

Par défaut, les diagonales intérieures se répètent à chaque panneau. Lorsque cette option est cochée, les diagonales sont générées seulement aux extrémités du segment.

Excentricité (ΔD)

La première et la dernière diagonale intérieure d'un segment peuvent être excentrées vers l'intérieur du panneau d'une distance égale à ΔD.

Il est maintenant plus facile de générer automatiquement des poutres ayant des sections de type cornières simples.

Polygonal Sections
En plus de toutes les formes de sections déjà disponibles (circulaire, rectangulaire, I, L, 2L, T, …), les sections polygonales sont maintenant disponibles.
Computation of Base Plates
Le logiciel HSE permet de calculer la résistance et/ou l’épaisseur des plaques d’assise avec écrous de nivellement.
Aluminum Structures
Le programme calcule la résistance à la flexion, la compression, le cisaillement et la résistance combinée de l’aluminium en fonction des résultats d’une analyse de charge linéaire, P-Delta, non linéaire, sismique, dynamique ou de charges mobile. Les formes de sections symétriques, asymétriques et sections assemblées sont couvertes pour tous les codes de conception. • Norme de conception d’aluminium • Attributs des membrures – Aluminium • Paramètres de la flexion • Paramètres de la compression • Paramètres des soudures • Recalculer • Vérification • Re-design des membrures sélectionnées • Résumé de conception

FLEXION

La résistance en flexion (Mr) d’une membrure est calculée selon les articles 9.5.2 (résistance de la section), 9.5.3 (déversement). Les élancements des parois minces sont déterminés selon les articles 8.2.1, 8.2.2, 8.3.1, 8.3.2 et 10.2.1. La résistance au déversement est calculée en utilisant l’équation générale de déversement. L’équation présentée à l’article 9.5.3.2 est une simplification cette équation générale.

COMPRESSION

La résistance compression (Cr) d’une membrure est calculée selon les articles 9.4.1, 9.4.2 et 9.4.3. Les élancements des parois minces sont déterminés selon les articles 8.2.1, 8.2.2, 8.3.1, 8.3.2 et 10.2.1. La contrainte de flambement en torsion est déterminée selon la méthode présentée à l’article 13.3.2 de la norme CSA S16-01 d’où les équations des articles 9.4.3.2 et 9.4.3.3 de la norme CSA S157-05 sont tirées (voir commentaire C9.4.3.3). La résistance en compression d’une section assemblée est calculée selon l’article 9.8.2.

PARAMÈTRES DES SOUDURES

Les soudures ont une influence importante sur la résistance des éléments d’aluminium. Le programme distingue deux types de soudures soit des soudures aux extrémités et des soudures en travée. Chacune de ces soudures peut être pleine (affectant la section en entier) ou partielle (affectant une partie de la section). Dans le cas de soudures pleines, les paramètres Ratio de Ag efficace, Ratio de Ix efficace et Ratio de Iy efficace ne sont pas utilisés. Dans le cas de soudures partielles, les ratios doivent être spécifiés.
Modeling Features

GÉNÉRATION DU MODÈLE

Cet assistant permet de générer des superstructures de signalisation routière standard et non standard de type A1. Les modèles standards sont basés sur les plans types du ministère des Transports du Québec. Ces structures standard sont toujours supposées être constituées de tubes en aluminium. Les étapes nécessaires à la création de telles structures sont les suivantes: 1-      Paramètres 2-      Dimensions de poutre 3-      Dimensions de colonne 4-      Panneaux de poutre 5-      Panneaux de colonne 6-      Socles 7-      Fin
•Lignes de construction droite ou circulaire pour la création des modèles •Commandes sophistiquées pour la génération du modèle tel que les commandes déplacer, pivoter, extruder, copier, attacher, subdiviser et autres •Les modèles peuvent être édités graphiquement ou à l’aide de tables •Les éléments peuvent être créés en groupe ou un par un •Les éléments des modèles peuvent être sélectionnés graphiquement ou selon un ensemble de critères •Des groupes d’objets sélectionnés peuvent être créés et modifiés graphiquement ou à l’aide de tables •Définition des membrures physique •Sélection et édition par membrure physique •Définition des surfaces de charges •Grillages d’édition multiples avec espacement, angles et étiquettes définis par utilisateur •Outils d’édition et de génération automatique puissants •Les membrures peuvent être subdivisés en un nombre de segments égaux ou à des positions spécifiques •Les membrures semblables reliés ensemble peuvent être fusionnées •Les éléments de la structure peuvent être numérotés selon plusieurs critères •Les attributs des éléments peuvent être spécifiés graphiquement ou à l’aide de tables (sections, paramètres d’analyse, angles de rotation, etc.)
•Les attributs des éléments peuvent être édités en groupe ou élément par élément •Les charges peuvent être éditées graphiquement ou à l’aide de tables •Création de modèles 2D simples ou de modèles 3D très complexes pour tout type de structures •Membrures en acier, béton, aluminium, bois et composites •Membrures et ressorts en tension et compression seulement •Concept d’éléments physiques pour grouper différents éléments •Plaques et coques d’éléments finis à trois ou quatre noeuds avec ou sans cisaillement transversal •Rotation des membrures autour de leur axe longitudinal •Fixités complètes, partielles ou rotulées en flexion •Appuis de type ressort avec relâchement •Appuis, ressorts et déplacements imposés inclinés •Systèmes de coordonnées locales •Réactions d’appui globales ou locales •Les surfaces peuvent être utilisées pour le transfert de charges de même que pour le calcul du poids propre •Les surfaces peuvent être utilisées pour simuler l’effet de diaphragme •Bibliothèques de matériaux standards •Matériaux personnalisés

CALCULATRICE GÉOMÉTRIQUE

•Assistant de génération de géométrie automatisé •Un grand nombre de modèles de structures prédéfinis •Plus de 30 treillis prédéfinis •Dômes circulaires et paraboliques •Cylindres et cônes composés de poutres et/ou de plaques

PROFILÉS STANDARDS ET BIBLIOTHÈQUES

SStandard sections (CISC, AISC and European) Custom section libraries Non-standard sections (over 30 shapes available) Truss and pre-tensioned cable sections User defined section properties Composite sections are available
Display Features
Le programme parvient à redimensionner la taille des diverses images, y compris les boutons de la barre d’outils, afin de faciliter l’utilisation de l’interface pour l’utilisateur sur tous les écrans, même sur les écrans à très haute résolution. •Affichage 3D de toutes les sections. •Visualisation 3D ultrarapide en mode ligne de fer ou solide. •Affichage personnalisé de tous les objets graphiques. •Visualisation partielle du modèle. •Résultats affichés à l’écran pour une partie ou pour la totalité de la structure. •Résultats affichés pour chacun des éléments à l’aide de graphiques et de chiffriers. •Résultats affichés pour un ensemble d’éléments à l’aide de chiffriers.
•Affichage graphique des résultats d’analyse sismique et dynamique •Lignes de contour pour plaques d’éléments finis avec des bornes personnalisées. Les fonctionnalités du logiciel HSE permettent d’afficher de la transparence pour les objets selon diverses composantes telles que la sélection actuelle, les membrures solides, les plaques, les surfaces, les objets spatiaux et les panneaux. Le niveau de transparence peut être ajusté pour chaque objet à partir des options du menu d’affichage. Les fonctionnalités du programme HSE permettent de générer automatiquement des éléments de détail dans un périmètre de maillage généré automatiquement. Ces fonctionnalités sont spécifiquement liées à la zone de raffinement, à l’ouverture, à la contrainte linéaire et à la contrainte ponctuelle.  Tous les éléments de détail ajoutés au modèle HSE seront automatiquement connectés au maillage d’éléments finis. Le périmètre de maillage connectera automatiquement tous les éléments déjà présents dans le modèle au périmètre de maillage s’ils sont dans le plan du contour du maillage.

SYSTÈMES D'UNITÉS

Les systèmes métrique, impérial ou mixte sont disponibles et peuvent être modifiés en tout temps. Les rapports peuvent être imprimés selon le système désiré.
Reports
•Les résultats peuvent être visualisés graphiquement ou numériquement. •Rapport détaillé ou exécutif. •Les données et les résultats peuvent être imprimés pour la structure entière ou pour une portion de la structure en utilisant des groupes d’éléments ou une plage d’éléments.
•Liste personnalisée de données et de résultats à imprimer. •Les rapports sont disponibles dans plusieurs formats : rapport SAFI™, feuille de calcul Microsoft Excel, base de données Microsoft Access et fichier texte ASCII
File Import and Data exchange
IMPORTATION IFC (INDUSTRY FOUNDATION CLASSES) L’intégration du format IFC dans le logiciel HSE permet l’importation de modèles provenant d’un grand nombre de logiciels d’architecture et de calcul des structures. IFC (Industry Foundation Classes) est un format de données neutre et ouvert permettant la définition de classes associées à tous les objets de construction. Il est dédié au secteur du bâtiment (tous métiers) et vise l’interopérabilité logicielle (tous éditeurs, toutes applications). IFC est le format le plus utilisé dans l’industrie pour échanger et partager les informations entre les différentes plateformes BIM (Building Information Modeling).
AutoCAD interface to import and export models by way of a DXF file. The SDNF (Steel Detailing Neutral File) interface exports beams, columns and braces to SDNF compatible detailing software. The KISS (Keep It Simple Steel) interface exports beams, columns and braces to KISS compatible estimation softwares. IFC-Architecture interface for importing models from Revit or other IFC compliant programs. If required, members subdivision and account for physical elements will be carried out automatically The solid view of the structure may also be exported when exporting to AutoCAD.