Publié le 20 novembre 2025

BIM → FEM : transformer vos maquettes BIM en modèles de calcul

BIM → FEM : du modèle BIM au calcul structurel avancé

S3D Engineering United® transforme vos modèles BIM industriels et tertiaires en modèles de calcul FEM conformes Eurocodes, prêts pour les notes de calcul structurelles et les vérifications de résistance, de stabilité et de serviceabilité.

Workflow complet : Scan 3D FARO® → BIM LOD 300–500 → modèle FEM (Robot, SCIA, RFEM, etc.) avec traçabilité ISO 9001:2015 et archivage sécurisé Leviia / United3D.tech.

Devis BIM → FEM
Sous 2 heures*
Intégration FEM
Modèles prêts calcul
Qualité
ISO 9001:2015

*Délai indicatif, selon complexité et complétude des données.

Pourquoi un workflow BIM → FEM dédié ?

  • Transformer un modèle BIM riche (IFC, RVT, PLN) en modèle de calcul FEM robuste.
  • Assurer la cohérence BIM ↔ Eurocodes (EC0, EC1, EC2, EC3, EC8…).
  • Réduire les ressaisies, erreurs de modélisation et temps de mise au point du modèle de calcul.
  • Documenter le calcul avec une traçabilité ISO 9001:2015 et un QA/QC complet.
S3D Engineering United® intervient en support des BET structure, ingénieries et industriels pour structurer la chaîne Scan 3D → BIM → FEM → Plans EXE & notes de calcul.

1. BIM → FEM : de la maquette numérique au modèle de calcul

Le processus BIM → FEM (Building Information Model vers Finite Element Model) consiste à transformer une maquette numérique orientée patrimoine et coordination (BIM) en un modèle calculatoire simplifié, maillé et prêt pour les analyses structurelles par éléments finis (FEM).

BIM : modèle descriptif

  • Représentation géométrique détaillée de l’ouvrage.
  • Informations matériaux, phasage, coûts, MEP, équipements.
  • Logique de coordination multi-métiers (archi, structure, fluides…).

FEM : modèle analytique

  • Réseau de nœuds, barres, coques, appuis et liaisons.
  • Hypothèses de rigidité, charges, combinaisons Eurocodes.
  • Résultats : contraintes, efforts internes, flèches, flambement…

Un bon BIM ne devient pas automatiquement un bon modèle FEM. Il faut un travail de préparation structurelle, de simplification géométrique et de paramétrage pour garantir un modèle calcul fiable et exploitable.

2. Workflow complet Scan 3D → BIM → FEM

S3D Engineering United® s’appuie sur un workflow structuré, de l’acquisition au calcul, avec un contrôle qualité documenté à chaque étape.

Étape 1

Acquisition Scan 3D & nuages de points

Relevés 3D par scanners FARO® (Focus, Blink, Orbis), intégration GNSS/RTK si nécessaire, consolidation dans FARO Sphere XG / United3D.tech, contrôle des recouvrements et des écarts.

Étape 2

Modélisation BIM LOD 300–500

Maquettes structurelles dédiées sous Revit, Archicad, Tekla ou Allplan. Géométrie alignée, axes cohérents, matériaux renseignés, structuration conforme ISO 19650.

Étape 3

Préparation structurelle BIM → FEM

Nettoyage des éléments non structuraux, fusion des segments, continuité des lignes d’axe, vérification des tolérances (1–3 mm) et homogénéisation des matériaux.

Étape 4

Export vers outils FEM

Export IFC4 Structural Analysis View, SAF, SDNF ou liens natifs (RVT → Robot). Paramétrage des unités, types d’éléments (barres, coques), groupes structuraux.

Étape 5

Modèle FEM & Eurocodes

Construction du modèle de calcul (nœuds, barres, coquilles, appuis), définition des combinaisons EC0/EC1/EC2/EC3/EC8, affectation des actions permanentes, d’exploitation, vent, neige, sismique.

Étape 6

Résultats & retour BIM

Exploitation des résultats (contraintes, flèches, réserves), dimensionnement, génération des notes de calcul, retour dans la maquette BIM (sections, renforts, réservations) et archivage certifié.

3. Préparation du modèle BIM pour un export FEM fiable

La qualité du modèle FEM dépend directement du niveau de préparation du modèle BIM. S3D Engineering United® applique une série de contrôles systématiques avant l’export.

3.1 Nettoyage & simplification

  • Suppression des éléments non structuraux : garde-corps, mobiliers, réseaux secondaires.
  • Remplacement des géométries complexes par des équivalents simples (sections standardisées).
  • Suppression des doublons, segments parasites et lignes très courtes.

3.2 Alignements et continuité

  • Poutres et poteaux doivent se rencontrer exactement au même nœud.
  • Vérification des continuités d’axes entre travées et portiques.
  • Limitation des décalages géométriques (tolérance de 1 à 3 mm selon le cas).

3.3 Paramétrage des matériaux

Les matériaux utilisés dans les éléments structuraux BIM sont enrichis des propriétés nécessaires au calcul :

  • Module d’Young, coefficient de Poisson, masse volumique.
  • Résistances caractéristiques (fck, fy), classes de matériaux conformément aux Eurocodes.
  • Hypothèses de durabilité, coefficients partiels de sécurité, limites d’exploitation.

3.4 Structuration niveaux & systèmes

  • Niveaux structuraux cohérents (radier, RDC, R+1, toiture…).
  • Classification par systèmes porteurs (portiques, voiles, contreventements).
  • Pré-configuration des zones d’appuis, longrines, fondations.

4. Formats d’échange BIM → FEM et compatibilités

Le choix du format d’échange est stratégique pour limiter les ressaisies et préserver l’intelligence du modèle.

IFC4 Structural Analysis View

Vue IFC optimisée pour l’analyse structurelle. Conversion des objets BIM en lignes d’axes, éléments barres et coquilles, avec conservation des propriétés structurales essentielles.

SAF (Structural Analysis Format)

Format tabulaire (Excel-like) standardisé pour les échanges entre BIM et outils de calcul (SCIA, RFEM, Tekla Structural Designer, etc.), très lisible pour les BET structure.

Liens natifs & formats avancés

Connecteurs directs (Revit ↔ Robot), SDNF / CIS/2 pour les charpentes métalliques, exports spécifiques pour ANSYS, ETABS, SAP2000 selon les exigences du projet.

S3D Engineering United® sélectionne le format le plus adapté en fonction du logiciel FEM de votre BET structure et des exigences de traçabilité (IFC4, SAF, formats propriétaires).

5. Construction du modèle FEM & prise en compte des Eurocodes

Une fois l’export réalisé, le modèle est affiné et complété dans l’outil de calcul choisi, avec une approche rigoureuse des actions et combinaisons selon les Eurocodes.

5.1 Composants du modèle FEM

  • Nœuds (joints), barres (poutres, poteaux, contreventements).
  • Coques / plaques (voiles, dalles, bacs collaborants, bardages porteurs).
  • Appuis et conditions aux limites (encastrement, rotules, appuis élastiques).
  • Liaisons et relâchements (end releases, hinges, master/slave).

5.2 Actions & combinaisons

  • Charges permanentes G (poids propres, second œuvre, équipements fixes).
  • Charges d’exploitation Q (industrielles, tertiaires, circulation, stockage).
  • Actions climatiques : vent, neige, température (EC1).
  • Actions sismiques (EC8), selon la zone de sismicité et catégorie d’ouvrage.

5.3 Calculs & dimensionnements

Les calculs sont menés conformément aux Eurocodes applicables (EC2 béton, EC3 acier, EC4 mixte, EC5 bois), avec exploitation des résultats :

  • Contraintes et taux de travail des sections.
  • Flèches, rotations, vérification des critères de serviceabilité.
  • Stabilité globale, flambement, voilement, instabilités locales.
  • Vérification des appuis, ancrages et fondations.

5.4 Note de calcul & traçabilité

Les résultats sont consolidés dans une note de calcul détaillée (hypothèses, modèles, combinaisons, vérifications) intégrée au système qualité ISO 9001:2015 de S3D Engineering United®, avec historique des versions et signatures des intervenants.

6. Normes, standards et bonnes pratiques BIM → FEM

6.1 Référentiels clés

  • ISO 19650 : gestion de l’information orientée BIM.
  • IFC4 Structural Analysis View : échanges BIM ↔ FEM.
  • SAF (Structural Analysis Format) : format interopérable pour le calcul.
  • Eurocodes : EC0, EC1, EC2, EC3, EC4, EC5, EC8.
  • ISO 9001:2015 : système de management de la qualité S3D.

6.2 Bonnes pratiques S3D Engineering United®

  • Créer un modèle BIM structurel dédié au calcul (sans surcharge MEP / mobilier).
  • Respecter des tolérances géométriques serrées entre BIM et nuage de points.
  • Documenter les hypothèses de charges et de combinaisons dans un registre qualité.
  • Assurer une revue croisée BIM ↔ FEM entre modeleur et calculateur.
  • Archiver modèles, rapports et IFC sur une plateforme souveraine (Leviia / United3D.tech).

7. Cas d’usage BIM → FEM pour l’industrie et le bâtiment

Le service BIM → FEM de S3D Engineering United® est particulièrement adapté aux projets industriels et aux ouvrages complexes :

  • Réhabilitation de bâtiments industriels existants à partir de nuages de points haute densité.
  • Extension de charpentes métalliques (ajout de mezzanines, passerelles, chemins de câbles).
  • Vérification de capacité portante pour nouvelles charges de process (machines, silos, racks).
  • Contrôle de stabilité globale et de la réponse sismique de sites sensibles.
  • Préparation de dossiers techniques pour assurance, contrôle technique et autorités.

Vous disposez déjà d’un modèle BIM (Revit, IFC, Archicad) ou d’un nuage de points FARO® et souhaitez aller jusqu’au calcul structurel ?

FAQ – BIM → FEM avec S3D Engineering United®

Quelles données dois-je fournir pour une mission BIM → FEM ?
Idéalement : nuages de points, modèles BIM existants (RVT, IFC, PLN), plans et coupes disponibles, hypothèses de charges connues ou cahier des charges du BET structure. Nous pouvons également partir d’un simple nuage de points et construire l’ensemble du flux Scan 3D → BIM → FEM.
Travaillez-vous uniquement avec Revit ou aussi avec Archicad / Tekla ?
Nous intervenons sur les principaux environnements BIM du marché : Revit, Archicad, Tekla, Allplan, IFC4. L’important est de définir en amont les formats d’échange avec l’outil FEM retenu (Robot, SCIA, RFEM, ANSYS, ETABS, etc.).
Qui reste responsable des hypothèses de calcul et des dimensionnements ?
Le rôle de S3D Engineering United® est de garantir un flux de données robuste et un modèle FEM cohérent avec le BIM. Les hypothèses de calcul, la validation des combinaisons et les dimensionnements restent sous la responsabilité du BET structure ou de l’ingénierie mandatée. Nous pouvons toutefois fournir des notes de calcul, en fonction du périmètre contractuel.
Comment est assurée la traçabilité qualité sur un projet BIM → FEM ?
Chaque étape (Scan 3D, BIM, préparation FEM, export, calcul, note de calcul) est documentée dans notre système qualité ISO 9001:2015 : fiches de contrôle, check-lists QA/QC, historique des révisions, comptes rendus de revues techniques, archivage sécurisé sur Leviia / United3D.tech.
Intervenez-vous sur des sites sensibles (industrie, énergie, défense) ?
Oui, notre réseau intervient régulièrement sur des sites industriels et sensibles, avec respect des protocoles d’accès, de confidentialité et de cybersécurité. Les modèles et notes de calcul peuvent être hébergés sur des infrastructures souveraines et cloisonnées, avec gestion fine des droits d’accès.

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