Présentation
INTRODUCTION
Les aciers de construction répondant aux normes sont ductiles et cette caractéristique fait a priori des profilés, plats et tôles, d’excellents produits pour réaliser des constructions stables en zone sismique, car ces produits en acier permettent de réaliser une dissipation d’énergie élevée, et ce, dans plusieurs schémas de déformation.
Les observations effectuées après des tremblements de terre majeurs confirment généralement le caractère parasismique efficace des constructions métalliques, mais des exceptions existent. Ainsi, le séisme de Northridge (USA), en 1994, et celui de Kobe (Japon), en 1995, ont conduit à des fissurations locales nombreuses dans certains bâtiments. Le caractère métallique d’une construction n’est donc pas nécessairement synonyme de qualité parasismique et seules des options réfléchies permettent d’assurer le comportement global ductile recherché.
Le projet de construction devra favoriser la formation de zones dissipatives saines où se développent des déformations locales ductiles, lesquelles devront se produire à des endroits choisis. Ceci sera réalisé par le respect de règles particulières relatives aux matériaux, aux éléments et aux assemblages, ainsi que par l’application de critères de hiérarchie découlant tous du concept général de « dimensionnement en capacité » spécifiques à chaque type d’ossature.
Ces règles et critères, dont le développement est récent, n’étaient pas inscrits dans la première version des règles PS92. On les présente ici dans le contexte de la formulation retenue dans l’Eurocode 8, code parasismique en vigueur dans toute l’Europe en 2011. Le choix a été fait de garder dans le texte qui suit les symboles utilisés dans la version française de l’Eurocode 8, qui comprennent parfois des indices en terminologie anglaise.
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Options de principe en projet parasismique| Plan de la page |
I - Raideur et poids
La conception d’un projet acier doit chercher à tirer avantage des caractéristiques de flexibilité et de masse réduite qui sont possibles pour ce type d’ossature.
En effet, en raison des hautes caractéristiques mécaniques du matériau, les projets acier permettent les structures comparativement les plus flexibles et les plus légères. Or, des structures plus flexibles appellent moins d’efforts lorsqu’un séisme les secoue. Des structures plus légères appellent aussi moins d’effort, car les forces engendrées par un séisme sont des forces d’inertie, fonction de la masse de la structure.
Ces deux faits peuvent conduire à des réductions de sollicitations dans la structure et à la fondation, facteurs qui influencent favorablement le coût global d’une construction.
Certaines structures métalliques légères « échappent » même aux vérifications sismiques. Ainsi, c’est le vent, pas le séisme, qui est déterminant dans le dimensionnement des halles, de sport ou industrielles, car celles-ci ne sont que la « peau » d’un volume et leur poids par m 2 est faible.
II - Position des plans de contreventement
Sur le plan de la topologie générale des bâtiments élevés en acier, on ne peut affirmer, de manière absolue, qu’une solution apparaisse comme nettement supérieure à d’autres.
Toutefois, la solution dans laquelle la reprise des actions horizontales est effectuée dans les faces extérieures semble avantageuse. La figure 1 présente une solution de type « derrick » où les contreventements de façade sont des ossatures triangulées, mais une ossature de façade en portiques conviendrait également.
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