Constructions parasismiques en acier - Contexte de l’Eurocode 8

INTRODUCTION

1 - OSSATURES DISSIPATIVES ET NON DISSIPATIVES

• 1.1 - Options de principe en projet parasismique
  Figure 1 - Exemple de comportements globaux de structure dissipative et non dissipative. La structure non dissipative s’effondre dans un mécanisme n’impliquant qu’un seul étage (d’après ) Figure 2 - Comportement d’ossatures de même période T soumises à poussée progressive jusqu’au déplacement de projet SDe(T) (d’après ) Tableau 1 - Principes de dimensionnement, classes de ductilité des structures [...]
• 1.2 - Mécanismes plastiques globaux et coefficients de comportement
  Figure 3 - Coefficient de comportement q. Reflète le potentiel de dissipation d'énergie de chaque type structural (d'après ) Figure 4 - Ossatures en portique et en « pendule inversé » (d’après NF EN 1998-1:2005) Figure 5 - Ossatures à triangulation diagonale en X et en X découplée (d’après NF EN 1998-1:2005) Figure 6 - Ossatures à triangulation en V (d’après NF EN 1998-1:2005) Figure 7 - Ossatures avec triangulation à barres excentrées (d’après NF EN 1998-1:2005) Figure 8 - Ossatures en portique, combinées avec des triangulations centrées (d’après ) Figure 9 - Ossatures métalliques comportant des noyaux ou murs en béton (d’après NF EN 1998-1:2005) Tableau 2 - Coefficients de comportement q (valeurs maximales)
• 1.3 - Mécanismes locaux dissipatifs et non dissipatifs
  Figure 10 - Mécanismes locaux dissipatifs et non dissipatifs (d’après ) Figure 11 - Localisation des déformations dans une zone étroite. Provoque des ruines peu ductiles (d’après ) Tableau 3 - Concept du projet. Classes de ductilité. Valeurs de référence [...]

2 - DIMENSIONNEMENT EN CAPACITÉ

• 2.1 - Logique et effets du dimensionnement en capacité
  Figure 12 - Conception d'un assemblage par plat d'about proche d'une zone dissipative. Impact des conditions de projet sismique par rapport à un projet statique (d'après ) Figure 13 - Comparaison entre assemblage classique et assemblages capables de transmettre l'effort de traction plastique de la diagonale (d'après )
• 2.2 - Application aux assemblages
• 2.3 - Gestion de la variabilité des limites élastiques
  Figure 14 - Nécéssités prouvées de correspondance entre réalité et hypothèses de projet (d'après )

3 - OSSATURES EN PORTIQUE

• 3.1 - Objectifs et critères du projet dissipatif
  Figure 15 - Mécanisme global plastique du projet dissipatif (d'après ) Figure 16 - Paramètres utilisés pour définir la capacité de rotation θp dans l'Eurocode 8 (d'après la norme NF EN 1998-1:2005) Figure 17 - Sollicitations dans la situation sismique de calcul (d'après ) Figure 18 - Panneau d'âme de poteau sollicité par le cisaillement résultant des moments plastiques de signes opposés dans les extrémités des poutres, combiné au cisaillement en section courante de poteau (d'après ) Figure 19 - Renforcement de la résistance au cisaillement du panneau d'âme (d'après ) Figure 20 - Réduction des sections d'ailes des poutres. Diminue les sollicitations des assemblages, des poteaux, et des raidisseurs des poteaux (Crédit C.M. Uang) Tableau 4 - Classes de ductilité de l'Eurocode 8 pour les ossatures en portique
• 3.2 - Assemblages poutre/poteau
  Figure 21 - Assemblage poutre/poteau soudé (via gousset pour l'âme) (d'après la norme FEMA 350, cf. ) Figure 22 - Renfort local à l'extrémité de la poutre (d'après ) Figure 23 - Affaiblissement de la section à son extrémité (d'après ) Figure 24 - Assemblage poutre/poteau par ailes soudées et âme boulonnée à un gousset soudé sur l’aile du poteau (d’après la norme FEMA 350) Figure 25 - Ailes boulonnées. Âme boulonnée à un gousset soudé à l’aile du poteau (d’après la norme FEMA 350) Figure 26 - Assemblage par platines d’extrémité non raidies soudées à la poutre et boulonnées à l’aile du poteau par 4 rangées de boulons (d’après la norme FEMA 350) Figure 27 - Assemblage par platines d’about raidies soudées à la poutre et boulonnées à l’aile du poteau par 8 rangées de boulons (d’après la norme FEMA 350) Figure 28 - Poutre avec réduction de section. Ailes soudées, âme soudée à un gousset soudé à l’aile du poteau (cf. ) Figure 29 - Calcul du moment de flexion et du cisaillement de l'assemblage en présence d’un affaiblissement de section de poutre ou d’une zone d’assemblage renforcée s’étendant jusqu’à X au-delà de l’aile du poteau (d’après )
• 3.3 - Pieds de poteaux
  Figure 30 - Assemblage du pied de poteau à la fondation réalisé grâce à un logement prévu dans le béton (d’après )

4 - OSSATURES AVEC TRIANGULATIONS À BARRES CENTRÉES

• 4.1 - Contexte
  Figure 31 - Comportement d'une maille triangulée sous action cyclique alternée (d'après ) Figure 32 - Deux types de mécanisme global d'un projet dissipatif (d'après )
• 4.2 - Dimensionnement des ossatures à triangulation en X
  Figure 33 - Lois de comportement force F – Déplacements δ d'une maille avec triangulation à barres centrées (d'après ) Figure 34 - Ossature à triangulation à barres centrées où les diagonales sont découplées (d'après ) Figure 35 - Détermination des sollicitations des éléments non dissipatifs, poteau ou poutre, d'une ossature à triangulation en X, selon le concept du projet à capacité dissipative (d'après )
• 4.3 - Ossatures à triangulation en V ou Λ
  Figure 36 - Dimensionnement d'ossatures à triangulation en V inversé
• 4.4 - Conceptions nouvelles d'ossatures avec triangulation à barres centrées
  Figure 37 - Maille triangulée déformée (d'après ) Figure 38 - Exemples d'assemblages dissipatifs des diagonales (d'après ) Figure 39 - Conception nouvelle : barres résistant au flambement (d'après )

5 - OSSATURES À TRIANGULATION À BARRES EXCENTRÉES

• 5.1 - Rappels
  Figure 40 - Exemples de triangulations excentrées (d'après )
• 5.2 - Mécanismes plastiques dans les tronçons d'excentrement
  Figure 41 - Exemples de topologies d'ossature avec divers moments de flexion (d'après ) Figure 42 - Travail de déformation dans des mécanismes plastiques en cisaillement et en flexion (d'après ) Figure 43 - Diagramme de M et V symétriques dans un tronçon d'excentrement (d'après ) Figure 44 - Exemple de diagramme de moment dissymétrique (l'assemblage en partie inférieure du tronçon d'excentrement est une rotule) (d'après ) Figure 45 - Raidissage de tronçon d'excentrement cisaillé et fléchi (d'après )
• 5.3 - Dimensions des éléments ne contenant pas de tronçon sismique
• 5.4 - Choix d'une topologie de triangulation à barres excentrées
  Figure 46 - Topologie favorisant la formation de toutes les plastifications (d'après )

6 - CONCEPTION GÉNÉRALE DES BÂTIMENTS PARASISMIQUES À OSSATURE ACIER

• 6.1 - Raideur et poids
• 6.2 - Position des plans de contreventement
  Figure 47 - Structure de type « derrick » (d'après )