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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Mécanismes plastiques globaux et coefficients de comportement| Plan de la page |
I - Concept général
Il existe deux approches dans le dimensionnement d’ossatures devant résister aux tremblements de terre. Il s’agit de concevoir des structures soit :
- dont les sections sont très grosses et où ne se développent que des contraintes élastiques ;
- dont les sections des barres sont plus petites, de sorte qu’elles permettent de former des zones plastiques nombreuses.
Une structure correspondant à la première option est plus lourde. Il se peut qu’elle n’offre pas la marge de sécurité permettant de subir avec succès une action sismique plus élevée que prévu. Dans ce cas, son comportement global apparaît « fragile ». Il s’agit du concept non dissipatif.
Dans une structure conçue selon la seconde option, des parties volontairement choisies de la structure sont conçues pour leur capacité de déformation plastique cyclique et l’ossature entière est proportionnée de manière telle que seules les zones locales prévues se déforment plastiquement. Le comportement est alors ductile. La structure dissipe ainsi de façon permanente une énergie. Il s’agit du concept « dissipatif » ( cf. Fig. 1 ).
La structure non dissipative s’effondre dans un mécanisme n’impliquant qu’un seul étage. Un comportement ductile, qui implique des capacités de déformation plastique, est intéressant pour résister aux séismes, car en raison des incertitudes sur la connaissance du niveau réel...
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Options de principe en projet parasismique
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