CONSTRUCTION PARASISMIQUE - Le Plan SÃ©isme

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2.3. Notions générales communes à toutes les structures debéton armé2.3.1. Eléments principaux et secondairesLors de la conception d’une structure en béton armé il faut analyser son comportementdynamique pour distinguer les éléments principaux et les éléments secondaires, c’est-àdireceux qui vont s’opposer aux déformations de la structure sous l’effet des chargessismiques et ceux qui n’interviennent (quasiment) pas. Les éléments principaux sontgrosso-modo les diaphragmes qui répartissent les charges dynamiques sur les porteurs(et/ou les contreventements) et des porteurs (et/ou contreventements) dont lescaractéristiques géométriques et mécaniques font qu’ils vont reprendre les chargesdynamiques. Attention aux raideurs ponctuelles ou mal réparties lors de la conception dubâtiment.Les règles PS-92 définissent ces éléments :• Eléments principaux: interviennent dans la résistance aux actions sismiquesd’ensemble ou dans la distribution de ces actions au sein de l’ouvrage.• Eléments secondaires: Ils sont également porteurs, mais n’apportent pas decontribution significative à la résistance aux actions sismiques d’ensemble ou à leurdistribution. Leur liaison mécanique aux éléments principaux de la structure doitnéanmoins être efficace pendant le séisme.Exemple : un bâtiment qui comprend des voiles et des poteaux. Si le nombre et ladistribution des voiles sont suffisants pour assurer le contreventement sous l’actionsismique réglementaire, les poteaux sont des éléments secondaires au regard de l’actionsismique. La présence de poteaux courts ne fait dans ce cas là pas de problème, puisqu’ilsne reprennent pas a priori les charges sismiques horizontales.PS-92 - § 11.11 : Eléments principaux – Eléments secondaires• Dans ce qui suit, sont désignés sous le nom d’éléments principaux les éléments qui interviennentdans la résistance aux actions sismiques d’ensemble ou dans la distribution de ces actions au seinde l’ouvrage.• Les éléments structuraux n’apportant pas de contribution significative à la résistance aux actionssismiques d’ensemble ou à leur distribution peuvent être considérés comme éléments secondaires,à condition que leur résistance à ces actions soit effectivement négligée et qu’ils ne soient soumisdu fait des déformations imposées qu’à des sollicitations négligeables vis-à-vis des sollicitationsd’autre origine.2.3.2. Les zones critiquesEn raison du comportement potentiellement fragile du béton armé, il est fondamental dereconnaître les « zones critiques », dans lesquelles les contraintes sont fortement accruessous l’action des secousses et dont le système d’armatures doit être étudié enconséquence (confinement). Pour les ossatures, outre la conception des armatures, ledimensionnement en capacité doit provoquer la formation des éventuelles rotulesplastiques hors des poteaux et zones critiques si leur pérennité est nécessaire à la surviede l’ouvrage.Introduction à la sismologie appliquée à l’usage des architectes et ingénieursPatricia BALANDIER pour DDE Martinique – SECQUIP – Juillet 2001 Page 16/170
Les zones critiques sont définies et localisées par les PS-92 pour chaque type de structure.PS-92 - §11.121 : Zones critiques• On désigne par zone critique toute partie d’un élément structural principal dans laquelle desconcentrations de déformations ou de sollicitations sont susceptibles de se produire (voir 4.43).Ces zones sont celles définies dans le présent chapitre pour les différentes sortes d’éléments etéventuellement celles que le calcul fait apparaître comme telles.Figure 9 – Zones critiques en pied de poteaux(Imperial Valley, 1979) (Document EERI – USA)Les concentrations de contraintes extrêmementélevées en pied de poteau ont provoqué leur ruine. Lespieds de poteaux sont des zones critiquesFigure 10 – Les nœuds d’ossature sont des zones critiques.Eclatement d’une zone critique non frettée. (Document X)2.3.3. Le confinementLes zones critiques des ossatures en béton armé doivent être « confinées », c’est-à-direque leurs armatures transversales doivent s’opposer à la dislocation du béton armé parflambement des barres longitudinales, à défaut de pouvoir s’opposer vraiment à la perted’adhérence passé un certain niveau de déformations. Des « rotules plastiques » doiventpouvoir se former et leur localisation doit être maîtrisée.Le confinement a une incidence positive sur la courbe contrainte – déformation du béton.Les PS-92 décrivent les armatures de confinement dans leur § 11.32. Voir plus loin.PS-92 - §11.122 : ConfinementIntroduction à la sismologie appliquée à l’usage des architectes et ingénieursPatricia BALANDIER pour DDE Martinique – SECQUIP – Juillet 2001 Page 17/170
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