CONSTRUCTION PARASISMIQUE EN ACIER

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CONSTRUCTION PARASISMIQUE EN ACIER

1. Le matériau

2. Observations post-sismiques

3. Notions générales

4. Les différents types de structures

5. Dalles et diaphragmes

6. Coefficients de comportement

7. Spécifications pour les éléments constructifs

8. Les éléments non structurauxPatricia BALANDIER pour DDE de la Martinique -

SECQUIP

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1. LE MATERIAU

CARACTERISTIQUES GENERALES:

• Réglementairement défini par des nuances (rigidité et résistance)

• Production technologique selon des procédures en général bien contrôlées (Normalisation dans la plupart des pays)

• = Fiabilité du comportement projeté.

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Tests dynamiques d’éléments de

structure en acier• L’acier est certainement le matériau de construction dont le comportement réel peut être le plus fiable par référence au comportement projeté

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Comportement sous séisme• Très bon comportement sous séisme dû à ses qualités:– Très bonne résistance en traction et en compression

– Bonne résistance au cisaillement

– Rapport résistance/masse volumique élevé

– Résilience élevée (absorption d’énergie cinétique, bon comportement sous sollicitations alternées)

– Ductilité élevée (sauf aciers spéciaux à éviter)

• Ces qualités doivent être conservées par:– le choix et la mise en œuvre des éléments et de leurs assemblages

– Le choix de la structure

– la prévention de la corrosion.

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VULNERABILITE DU MATERIAU

• Corrosion: – Traitement par galvanisation, ou mieux par métallisation (cher mais permettant les interventions a posteriori avec des résultats durables)

– Dispositions constructives contre les remontées d’eau

• Feu: – protection nécessaire, notamment en raison des incendies post-sismiques.

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2. LES DOMMAGES POST-SISMIQUES

• Même non conçues pour être parasismiques, les structures d’acier réalisées dans le respect des règles de l’art arrivent peu à l’effondrement.

• Les dommages observés sont les suivants:– Plastification des barres: flambage, cloquage, déversement.

– Ruptures fragiles (notamment des assemblages):des tirants en croix, déchirement des goussets, éclatement des soudures, ancrages insuffisants dans les fondations

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PROBLEMATIQUE DE L’INSTABILITE DE FORME (STRUCTURE)

• La conception des ossatures métalliques est souvent « flexible », ce qui peut s’accompagner sous séisme d’une instabilité de forme, alors que la capacité de résistance n’est pas épuisée.

• Afin de limiter ces déformations, on sera amenéà raidir les structures élancées par des contreventements appropriés.

• Par ailleurs, une ductilité élevée est souhaitable, elle dissipe l’énergie sismique et limite les déformations d’ensemble (énergie dissipée plutôt que stockée).

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PROBLEMATIQUE DE L’INSTABILITE DE FORME (BARRES)

• La stabilité latérale des éléments en I doit être assurée par des entretoises, plus particulièrement dans les zones critiques (les plus sollicitées).

• Les poteaux tubulaires ou en caisson sont préférables, car ils ont une meilleur résistance au flambement et à la torsion.

• Les poutres à âme pleine se comportent mieux que les poutres ajourées (qui doivent être « pleines » à proximité des zones critiques).

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• Exemple de raidissage par entretoises des zones les plus sollicitées des sections pour éviter leur instabilitélatérale.

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• L’instabilité de forme des sections doit être maîtrisée quant à sa localisation (on évitera les poteaux), mais elle est recherchée en raison de la bonne ductilité du matériau.

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Flambement sur structure légère

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Cloquage

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DOMMAGES AUX ELEMENTS NON STRUCTURAUX

• La conception des ossatures métalliques est souvent « flexible », ce qui entraîne des dommages élevés aux éléments non structuraux qui s’accommodent mal des déformations sous séisme.

• Il est souhaitable de découpler les éléments rigides de manière à ce qu’ils ne soient pas contraints par les déformations de la structure métallique.

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3. NOTIONS GENERALES POUR TOUTES LES STRUCTURES

• Conformité aux règles générales de construction en acier

• En outre conformité aux dispositions des règles PS-92, notamment § 13 « Constructions métalliques » qui reconnaissent deux approches:– Conception non dissipative

ou– Conception dissipative

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Types de structures selon la conception du contreventement

• Les règles PS-92, §13, classent les structures en fonction de leur ductilité pour leur autoriser un coefficient q.

• Indépendamment de cette approche, elles s’apparentent à trois conceptions du contreventement.

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REGLES GENERALES APPLICABLES AUX CONSTRUCTIONS EN ACIER (selon les PS-92)

• DTU P22-701 (règles CM 66 ad.80 dites « règles de calcul des constructions en acier »)

• Eurocode 3 et son DAN

• Normes NF de la série P 22…

Si comportement dissipatif:

• DTU P22 – 701

• Eurocode 3 et son DAN

En fait désormais seul l’EC3 s’applique depuis son décret d’application (postérieur à 1992).

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STRUCTURES NON DISSIPATIVES

• Dimensionnées de manière à rester dans le domaine élastique (q=1)

• Dans ce cas, elles doivent satisfaire aux règles en vigueur pour la vérification des constructions métalliques dans le domaine élastique.

(Ne devraient pas être utilisées en zone de sismicité élevée.)

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STRUCTURES DISSIPATIVES

• Dimensionnées de manière à ce que la localisation et l’efficacité dissipative des déformations plastiques soient parfaitement contrôlées.

• Dissipation hystérétique par le travail de déformation plastique de certains éléments

• Les exigences sont relatives – au matériau,

– à la stabilité de forme des éléments,

– à la stabilité d’ensemble de la structure,

– au degré de sollicitation des éléments.

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Matériau acier dans les zones dissipatives (pour PS-92)

• Application de l’EC3-DAN, pour les condition de ductilité, allongement (§3.222 ) et soudabilité. Soit:– Résistance en traction spécifiée supérieure ou égale à1,2X la limite d’élasticité minimum spécifiée

– Conditions d’allongement à la rupture définies relativement à la section

– Diagramme contrainte/déformation démontrant une déformation ultime 20x supérieure à la limite d’élasticité.

• Les nuances satisfaisant ces conditions sont spécifiées dans l’EC3.

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Maîtrise de l’emplacement des zones dissipatives selon les PS-92

• Les variations des limites d’élasticité réelles (fyr ) vis-à-vis des limites d’élasticité de calcul (fy ) ne doivent pas remettre en cause l’emplacement des zones dissipatives.

• Si (fyr/fy)max (Zone dissipative) > 115% (fyr/fy)min (Zone

non dissipative), alors, majorer les sollicitations de calcul dans les barres non dissipatives.

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Flambement d’un poteau d’acier enrobé de BA

• Une bonne conception des structures métalliques doit assurer la maîtrise de l’emplacement des zones dissipatives hors des poteaux et des zones critiques.

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Rotule plastique sur barres en X

• Une zone « faible »a été organisée àl’extrémité de chaque barre de contreventement de manière à maîtriser l’emplacement d’une éventuelle rotule plastique, « zone dissipative » des PS-92.

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4. TYPES DE STUCTURES DISSIPATIVES EN ACIER

• Classées selon:– Leur rigidité

– Leur résistance plastique (au sens dissipatif)

• Ce classement se traduit dans les valeurs affectées au coefficient q qui peut être utilisédans l’analyse de la structure.

N-B: Les structures à comportement non dissipatif (q=1) ne relèvent pas de la classification suivante en termes de conception PS

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4.1. LES STRUCTURES « A CADRES »• Ossatures à nœuds constituant des encastrements: structures autostables.

• Leur résistance aux séismes est assurée:– Par la résistance en flexion des barres

– Et la résistance des assemblages dits « rigides ».

• Dans ces structures, les zones dissipatives sont situées au voisinage des nœuds d’assemblage, de préférence dans les poutres.

• Les rotules plastiques fonctionnent en flexion alternée. Si elles sont bien localisées, en raison de leur nombre potentiel élevé, ces structures ont en général un niveau élevé d’hyperstaticité.

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PROBLEMATIQUE DE LA FLEXIBILITE DES STRUCTURES A CADRES

• Ce mode de contreventement àcomportement flexible ne convient pas pour des sols meubles dont le signal est potentiellement riche en basses fréquences susceptibles de les mettre en résonance. Dans ce cas, les raidir par ajout de contreventement pour réduire leur période propre d’oscillation.

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PS-92 - § 13.321 : Les structures « à cadres »

• Ces structures résistent aux efforts sismiques essentiellement par la résistance en flexion des barres et la résistance des assemblages dits « rigides ».

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Assemblages poteau-poutre rigides

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Assemblage des zones critiques en usine

• Les soudures en usine sont plus fiables que les assemblages (soudés ou boulonnés) sur chantier.

• Ainsi il est préférable que les zones critiques soient traitées en usine, et les assemblages sur chantier réalisés hors des zones critiques.

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Poteaux tubulaires et soudure du nœud d’ossature en usine

• Les poteaux, dont on souhaite qu’ils soient plus résistants que les poutres sont produits en usine sur deux ou trois niveaux avec les « moignons » de poutres (zones critiques).

• Ainsi les assemblages sur chantier se font pour les poteaux entre deux zones critiques, et pour les poutres au delà de chaque zone critique.

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Plastification en pied de poteau

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Plastification en pied de poteau

• La façade rideau de 10 cm en béton armé n’était pas liaisonnée au poteau. Elle a éclaté, ne supportant pas les déformations de l’ossature à cadres

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4.2. LES STRUCTURES CONTREVENTEES

• Le système de contreventement des ossatures articulées peut être « centré » ou « excentré ».

• Elles sont plus rigides (et moins ductiles) que les structures à cadres autostables.

• Moins déformables, elles subissent sous séisme moins de dommages aux éléments non structuraux.

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4.2.1. CONTREVENTEMENT CENTRE

• Structures pour lesquelles les lignes d’épure du système de contreventement ne présentent aucun excentrement par rapport à l’intersection des lignes moyennes des barres.

• L’action sismique est reprise essentiellement (traction-compression) dans les barres de contreventement.

• La dissipation se fait essentiellement par plastification en traction de ces barres (et accessoirement en compression sous condition de rigidité des noeuds)

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4.2.1.1. PAR CROIX DE ST ANDRE• Dans ce cas les diagonales sont assemblées sur les noeuds d’intersection des barres qui ne doivent pas être sollicité en compression par les diagonales.

• Il est donc considéré que les barres n’interviennent efficacement dans la résistance dissipative de la structure que sous sollicitation en traction.

• Ce système est assez peu dissipatif (dégradation rapide des tirants).

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PS-92 - § 13.2221 : Contreventement centré

(Extrait relatif au contreventement en croix de Saint-André)

• Dans ce système il est admis de considérer que seules les barres de contreventement en traction, pour un sens donné de l’action sismique horizontale, interviennent avec efficacité dans la résistance dissipative de la structure.

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Croix de St André en façades (tirants)

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Plastification et rupture des tirants de contreventement en croix de St-André

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Barres en X

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Contreventement en X et

amortisseur

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4.2.1.2. CONTREVENTEMENT EN V• Dans ce cas, le point d’intersection des diagonales de contreventement se trouve sur la barre horizontale qui doit être continue. Assemblages généralement articulés, mais encastrements préférables.

• Dans ce cas la résistance à l’action sismique horizontale n’est procurée qu’en considérant l’action conjointe des diagonales tendues et comprimées.

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PS-92 - § 13.2221 : Contreventement centré

(Extrait relatif au contreventement en V)

• Dans ce système le point d’intersection des diagonales de contreventement se trouve sur la barre qui doit être continue. La résistance àl’action sismique horizontale ne peut être procurée qu’en considérant la participation conjointe des diagonales tendues et comprimées.

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Contreventement en V

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Contreventement de toutes les travées en façade

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Barres en V (plastifiées)

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• Exemple de contreventement en V avec localisation des zones dissipatrices par affaiblissement de la section des barres en V aux extrémités.

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4.2.1.3. CONTREVENTEMENT EN K

• Dans ce cas, le point d’intersection des diagonales de contreventement se trouve sur l’axe des poteaux (Poteau bridé).

• Un tel système de peut être considéré comme dissipatif car il exige la coopération du poteau au mécanisme plastique au delà de la résistance en compression de la diagonale.

• Q=1.

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PS-92 - § 13.2221 : Contreventement centré

(Extrait relatif au contreventement en K)

• Dans ce système de contreventement, le point d’intersection des lignes d’épure des diagonales de contreventement se trouvent sur l’axe des poteaux. Un tel système ne doit pas être considérécomme dissipatif.

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4.2.2. CONTREVENTEMENT EXCENTRE

• Dans ce système de contreventement, les intersections des « diagonales » ne passent pas par les lignes moyennes des poutres et poteaux.

• Les excentrements produisent des « tronçons courts » sur lesquels les rotules plastiques se forment par déformation à la fois en flexion et en effort tranchant. Ce qui leur confère un très bon rendement dissipatif.

• Le tronçon court doit être raidi (et non affaibli par un percement).

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Contreventement excentré principe

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Contreventement excentré détails

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Les palées de stabilité disposées aux extrémités de cette construction ont des barres de contreventement excentrées.

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Contreventement excentré

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Contreventement excentré

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4.3. STRUCTURES A CADRES ET CONTREVENTEES

• Combinaison de comportements (raidissage de la structure flexible)

• La dissipation d’énergie sous l’action du séisme se fait moins par formation de rotules plastique dans les poutres, mais surtout par plastification axiale des diagonales de contreventement

• Ainsi les diagonales limitent les déplacements relatifs entre les planchers, et occasionnent en contrepartie une perte de ductilité et une augmentation des sollicitations.

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PS-92 - § 13.323 : Les structures à « cadres » et

« contreventées »• Ce type de structure combine les comportements des deux types de structures décrits précédemment.

• La dissipation de l’énergie apportée par l’action sismique se fait à la fois par formation de rotules plastiques dans les poutres et par déformation plastique axiale dans les barres de contreventement. Ces barres interviennent également pour limiter les déplacements relatifs entre planchers consécutifs.

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4.4. STRUCTURES A DIAPHRAGMES (PANNEAUX)

• Ces structures résistent à l’action du séisme par effet de « diaphragme » des parois verticales et des planchers.

• Le niveau de comportement dissipatif de ces structures est fonction de la capacité de résistance ductile au cisaillement des parois dont la liaison au cadre de l’ossature métallique doit être rigide.

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Structures avec diaphragmes

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PS-92 - § 13.324 : Les structures avec diaphragmes

• Ces structures résistent, vis-à-vis de l’action sismique, par l’effet de diaphragme des parois verticales (murs) et/ou horizontales (planchers). Le niveau de comportement dissipatif de ces structures est fonction de la capacité de résistance ductile au cisaillement des parois, celles-ci pouvant être élaborées à partir de techniques et de matériaux très divers (tôle nervurée formée à froid, mur en maçonnerie armée, voile en béton armé, panneaux spéciaux préfabriqués, etc.). Les parois doivent être fixées au cadre de l’ossature métallique de manière à pouvoir considérer la liaison comme rigide.

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Maçonnerie armée de

contreventement

Peut être envisagée pour les structures basses et les régions de faible sismicité

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Remplissages voués à la dislocation en cas de séisme.

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• Remplissages de maçonnerie armée détruits par les déformations trop importantes de l’ossature d’acier

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Maçonnerie dans ossature

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Contreventement par voiles d’acier nervuré

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Contreventement par voiles BA dissipatifs

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Contreventement par voiles de BA préfabriqués dissipatifs (exemple)

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Panneaux de BA préfabriqués dissipatifs(Exemple Shinjuku Center)

• Veiller à la disposition régulière (plan et élévation) de ces panneaux et à la qualitédes liaisons mécaniques

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Shinjuku (suite)• Le panneau dont la rigidité est affaiblie et qui n’est lié qu’aux poutres autorise les déformations des poteaux.

• Il se déforme lui-même sous l’action des déplacements différentiels des planchers

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Shinjuku (suite)• Dissipativité du panneau obtenue par plastification des barres d’acier doux de liaison entre le bas et le haut du panneau

• Ces barres sont scellées en haut et « librement logées »dans le bas du panneau.

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4.5. FONCTIONNEMENT EN CONSOLES VERTICALES

• Ces structures « tubulaires » particulières ont un comportement dissipatif localiséuniquement aux extrémités des poteaux.

• Elles sont utilisées pour les IGH

• Il s’agit de sortes de « grilles tubulaires » de poteaux et poutres-allèges assemblées à mi-portée.

• Les diaphragmes sont impérativement rigides.

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Structure tubulaire principe

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PS-92 - § 13.325 : Les structures fonctionnant

en console verticale

• Ces structures particulières se traduisent par un comportement dissipatif localisé uniquement aux extrémités des poteaux.

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Structure tubulaire (détail)

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WTC, New York

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Structure tubulaire

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Structure tubulaire(soulèvement)

• Les charges horizontales sur les IGH induisent des sollicitations à la base très importantes.

• Afin de les réduire, certains auteurs proposent d’autoriser un soulèvement à la base pour réduire le moment de renversement et l’appel de ductilité.

• Autres problèmes àrésoudre

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4.6. STRUCTURES COUPLEES ACIER ET BETON ARME

• Ces structures comprennent à la fois une (ou plusieurs) ossature métallique et une (ou plusieurs) ossature en béton armé qui résistent conjointement sur toute leur hauteur aux actions sismiques.

• Liaisons articulées entre ces deux structures de comportements différents.

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PS-92 - § 13.326 : les structures couplées acier et béton armé

• Ces structures comprennent à la fois une (ou plusieurs) ossature métallique et une (ou plusieurs) ossature en béton armé qui résistent conjointement sur toute leur hauteur aux actions sismiques.

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4.7. STRUCTURES MIXTES ACIER

ET BETON ARME• Dans ce cas l’ossature résistante est partiellement en béton armé et partiellement en acier.

• Ces structures allient la ductilité de l’acier (dont les sections peuvent être réduites) et la rigidité du béton armé (qui améliore la stabilité de forme de l’ensemble).

• La connexion mécanique des poutres et planchers doit être répartie le long de l’élément.

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Ossature en acier enrobée de béton armé(principe)

• L’épaisseur de l’enrobage doit être au moins de 8 cm pour limiter la fissuration et prévenir l’éclatement du béton.

• L’enrobage peut être limité à certains éléments (poteaux, éléments de façade).

• Le procédé convient bien pour les structures tubulaires des IGH.

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Ossature enrobée BA

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PS-92 - § 13. 327 : Les structures mixtes acier –

béton armé• Il s’agit de structures dont l’ossature résistante est formée d’éléments, poutres, poteaux et planchers, de type « mixte », c’est-à-dire d’une partie en acier et d’une partie en béton armé qui participent à la résistance de l’élément.

• Les poutres et les planchers doivent comporter obligatoirement une connexion mécanique répartie le long de l’élément .

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Poutres ajourées et soudure du

nœud d’ossature en usine avant enrobage en BA

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Comportement ductile d’une structure mixte

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• La conception des armatures périphériques n’apportait pas ductilité au béton armé.

• Celle-ci a été obtenue par le flambement du poteau

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5. Dalles et diaphragmes

• Les planchers « collaborants »généralement employés pour les structures d’acier constituent de bons diaphragmes.

• Sous réserve de liaisons rigides avec les poutres.– Bonne transmission des efforts vers les palées

– Prévention du déversement des poutres.

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• Plancher collaborant désolidarisé de l’ossature par les secousses

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Toitures légères

Pour bien des structures métalliques on a des toitures légères, ce qui est plus favorable au regard des forces d’inertie.

Pour jouer leur rôle de diaphragme rigide elles doivent être plus rigides que les palées verticales. En tout état de cause, elles doivent être contreventées.

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Poutre au vent

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6. COEFFICIENT Q DES STRUCTURES DISSIPATIVES

• Pour les structures régulières et d’irrégularité moyenne (critères définis au §6 des PS-92), le comportement (coefficient q) des différents types de structures dissipatives telles que définies auparavant est donné par le tableau 13.41 SI les exigences relatives aux classes de section(tableau 13.5) sont satisfaites.

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PS-92 - §13.4 : Coefficient de comportement des structures dissipatives

• Le coefficient de comportement introduit dans l’article 13.3 traduit la propriété pour une structure d’avoir un plus ou moins bon comportement dissipatif vis-à-vis des sollicitations sismiques. Dans le cas des structures régulières (cf. article 6.6121) et les structures d’irrégularité moyenne (cf. article 6.6131), le coefficient de comportement pour les divers types de structures présentées à l’article 13.3 est donné au tableau 13.41 ci-après.

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Coefficient q selon les structures� αu et α1 = coefficients multiplicateurs de charge sismique

(ultime et élastique). αu/α1 peut être retenu forfaitairement:– Structures à cadres αu/α1 = 1,2

– Contreventement excentré αu/α1 = 1,1

– Diaphragmes et en consoles αu/α1 = 1

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• Les valeurs indiquées pour q dans ce tableau ne peuvent être utilisées que si les exigences de l’article 13.5 relatives à la classe des sections sont satisfaites; dans le cas contraire, des valeurs de q inférieures à celles indiquées dans le tableau doivent être utilisées, en conformité avec la classe de section adoptée.

• Les valeurs du coefficient de comportement données dans le tableau 13.41 sont àmultiplier par 0,85 pour les constructions de forme géométrique moyennement irrégulières et 0,70 pour les constructions irrégulières.

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Coefficient q selon les sectionsClasse q

• A < ou = 6

• B < ou = 4

• C < ou = 4

Pour utiliser un coefficient q selon le tableau précédent, toutes les sections de barres doivent répondre aux conditions de la classe correspondante.

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Classification des sections transversales selon l’EC3-DAN

• Classe 1: Section transversales pouvant former une rotule plastique avec la capacité de rotation requise pour l’analyse plastique

• Classe 2: Sections transversales pouvant développer un moment de résistance plastique mais avec une capacité de rotation limitée.

• Classe 3: Sections transversales dont dont la contrainte calculée dans la fibre extrême comprimée de l’élément en acier peut atteindre la limite d’élasticité, mais dont le voilement local est susceptible d’empêcher le développement du moment de résistance plastique

• Classe 4: Sections transversales dont la résistance au moment fléchissant ou à la compression doit être déterminée avec prise en compte explicite des effets de voilement local

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7. ELEMENTS CONSTRUCTIFS

• Les assemblages

• Les poteaux

• Les poutres

• Les barres de contreventement

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7.1. Les assemblages

• Bien réalisées, les liaisons entre éléments (soudure ou boulonnage) doivent assurer la continuité mécanique des éléments assemblés. Les règles définissent les conditions de mise en œuvre.

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Cas des ancrages au soubassement

• Comportement ductile: Plastification des tiges filetées d’ancrage aux fondations d’une ossature acier sans arrachement de ces tiges.

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Cas général– rigide (plastification hors de la zone critique), il contribue directement à la stabilité d’ensemble.

– articulé (vraie articulation ou rotule plastique sur la liaison entre les éléments)

– pas d’assemblage semi-rigide pouvant changer le mécanisme « projeté » pendant le séisme.

• Eviter toute rupture fragile (protocoles de mise en œuvre à respecter).

• Les zones ductiles doivent « fonctionner » avant que le niveau de contraintes soit trop élevé dans les assemblages. Renforcement par entretoises.

• L’EC8 recommande un contrôle sur chantier de la qualité des assemblages.

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ASSEMBLAGES SITUES AU VOISINAGE DES ZONES DISSIPATIVES

• Sauf justification scientifiquement établie et justifiée par l’expérience, les assemblages semi rigides ne sont pas autorisés. (Assemblages rigides ou articulés seulement)

• Les assemblages soudés et boulonnés doivent répondre à des obligations de résistance et de mise en œuvre pour éviter impérativement la rupture fragile.

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CLASSIFICATION DES ASSEMBLAGES SELON L’EC3-DAN

• Critères de classification:

– Rigidité

– Résistance

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• Liaisons rigides sur l’ossature principale et articulées entre les barres des croix de Saint-André et la structure principale.

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• Articulations « vraies » pour la liaison de tirants de contreventement

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ASSEMBLAGES SOUDES

• Les assemblages entièrement soudés, réalisés par cordon de soudure, présentent une meilleure continuité mécanique et un comportement plus ductile.

• En cas de défauts de réalisation, le risque d’éclatement fragile existe (les discontinuités créent un effet d’entaille).

• Aussi il est recommandé de souder en usine les assemblages de pièces sensibles et d’épaisseur importante.

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• Ossature acier enrobée de BA. Cisaillement sur soudure mal réalisée entre le poteau et la poutre.

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LES ASSEMBLAGES BOULONNES(Barres principales ou de contreventement)

• Travail au cisaillement:

Boulons précontraints à haute résistance et serrage contrôlé, résistant au glissement àl’état limite ultime sont seuls autorisés sur les zones dissipatives.

• Travail en traction:

Boulons précontraints à haute résistance et serrage contrôlé calculés (NFP 22-460 ou J3.2 de l’EC3)

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7.2. POTEAUX

• La section des poteaux dissipatifs doit être de classe A.

• La section des poteaux non dissipatifs dans une structure dissipative, peuvent être de classe A, B ou C. (Les sections de classe 4 de l’EC3 sont interdites).

• Le poteau doit être vérifié en recherchant la combinaison d’efforts la plus défavorable.

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7.3. POUTRES

• Leur moment résistant est défini par référence à l’EC3, – selon que leur section est de classe A ou B, ou de classe C.

– Selon (sections A et B seulement) que les déformations se font par flexion des rotules ou également pas cisaillement (contreventement excentré)

• Les poutres doivent être maintenues vis-à-vis du déversement: entretoisement obligatoire des sections pouvant plastifier.

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Poutres en treillis

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7.4. BARRES DE CONTREVENTEMENT EN X

• Plastification en traction prioritaire sur la plastification des poutres, poteaux ou assemblages. (On néglige dans la modélisation de la structure la rigidité en compression)

• Elancement des barres défini:– valeur inférieure pour répondre exigence de rigidité en compression

– Valeur supérieure pour éviter la dégradation trop rapide lors de l’inversion des efforts.

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7.5. BARRES DE CONTREVENTEMENT EN V

• Flambement des barres avant le flambement des poteaux, la plastification des poutres et la ruine des assemblages

• Elancement limité pour éviter la dégradation trop rapide lors de l’inversion des efforts.

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8. Les éléments non structuraux

• Il faut vérifier la compatibilité des déformations de la structure avec celle des éléments non structuraux. Le cas échéant il faut découpler les éléments ayant des comportements incompatibles.

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• Les parois rigides de cette cage d’ascenseur non découplée de l’ossature principale n’ont pas supportéles déformations de celle-ci.

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• La façade rideau rigide en béton armé n’a pas supporté les déformations de la structure d’acier.

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• Vue de dessus du système de découplage de la façade rideau vitrée ( en haut du cliché) et de la dalle (bas du cliché). Ce système, situé entre les deux permet la libre déformation de la structure sans contrainte pour les vitrages.

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Liaison articulée entre l’ossature principale (poteau àdroite) et la cage d’escalier/ascenseur (structure àgauche). Une des extrémités de la barre de liaison autorise les déplacements relatifs horizontaux et l’autre les déplacements verticaux.

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9. APPLICATIONS ET EXEMPLES DIVERS

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Palais de justice Grenoble

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Passerelle côté ossature acier

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Appui à translation

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Passerelle côté voiles béton armé

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Poteau fort –poutre faible

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Articulations sur poutres

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Contreventement des noyaux centraux

par croix de St André

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Assemblage X sur chantier

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Assemblage articulé de la barre de

contreventement

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Contreventement en V transversal des extrémités

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Appui glissant et affaiblissement des barres en V

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Affaiblissement des barres en V

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Affaiblissement des barres en

V

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Appui oscillant sous le noyau central

131

Aéroport Lamentin Tirants en V articulés

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Triangulation extérieure par

barres

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Poteau articulé