Cours4_11

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Ecole Nationale Supérieure d’Architecture de Marseille – S2CE1

VI. Contreventement des structures tridimensionnelles

Alexandre de la Foye 3 mars 2011

VI. Contreventement des structures

Une structure bien con ue doit ouvoir assurer sastabilité sous l’action de n’importe quelle chargeextérieure et notamment sous l’action des chargeshorizontales (pression du vent sur les façades,secousses sismiques, chocs de véhicules…).

Autrement dit, la conception générale d’unestructure ainsi ue de chacun de ses com osantsdoivent permettre d’assurer la descente des chargeshorizontales depuis leurs points d’application

2

jusqu’aux fondations.


L’ensemble des éléments structuraux destinés àassurer la descente des charges horizontaless’appliquant sur un bâtiment est appelé système de

contreventement.

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Stabilité des structures 2D

Structure instable

4



tructures sostat ques

5



Structures hyperstatiques

d=1

6

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a es e s a

Une palée de stabilité est un élément de structure

inscrit dans un plan vertical et capable de s’opposer

à une force horizontale parallèle à son plan.

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Palées de stabilité

8

Muren maçonnerie

chaînée

Voileen béton armé

poteaux-poutresavec remplissage

en maçonnerie

Ossature bois+ panneauCP ou OSB


or ques

Une palée de stabilité permettant une libre

circulation des personnes à travers son plan peut

être qualifiée de portique (sens structural).

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Portiques isostatiques

Arcs à 3 articulations

10

Portique à 3 articulations


Portiques hyperstatiques (d=1)

Arc à 2 articulationsPorti ue Porti ueencastréen pied

encastréen tête

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Centre Beaubour Piano-Ro ers

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Ossature 3D non contreventée

i o n

r s a l e

7

C

D

C

D

1 2 3 4 5 6 7

E l é v a t

e

t r a n s v e

B B

Vue en plan

1 2 3 4 5 6 7

f i l

A A

19

Elévation file longitudinale A


Ossature 3D non contreventée

i o n

r s a l e

7

C

D

C

D

1 2 3 4 5 6 7

E l é v a t

e

t r a n s v e

B B

Vue en plan

1 2 3 4 5 6 7

f i l

A A

20

Elévation file longitudinale B


ssa ure non con reven e

21


ssa ure non con reven e

22


Ossature 3D contreventée verticalement

C

D

C

D

1 2 3 4 5 6 7

o n

r s a l e

7

B B

E l é v a t i

e

t r a n s v e

Vue en plan

1 2 3 4 5 6 7

A A f i l

23



24

Palée de stabilité

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Règle de contreventement n

1

En l’absence de contreventement horizontal, chacune

des files longitudinales et transversales doit être

’ qu p e au mo ns une pa e e s a .

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Structure avec contreventement horizontal

1 2 3 4 5 6 7

C

B

’

A

26


27

Analogie toiture contreventée / poutre isostatique


Princi e du dia hra me ri ide

On appelle diaphragme rigide tout plancher haut (ou

toiture) contreventé de telle sorte qu’il peut se

comporter à la manière d’une poutre. Les appuis de

cette poutre seront les palées de stabilité.

’ “ ” stabilisée par le blocage de 3 degrés de liberté

1 encastrement OU 1 articulation + 1 a ui lissant OU 3 a uis

glissants), il faut bloquer au minimum 3 degrés de

liberté du diaphragme rigide pour assurer sa

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stabilité.


Principe du diaphragme rigide

Un diaphragme rigide peut être comparé aucouvercle d’une boîte en carton suffisamment ri ide

dans son plan pour transmettre les efforts

horizontaux extérieurs aux 2 parois verticales les

mieux orientées.

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Exemples diaphragmes rigides

Dalle béton armé Plancher CP Plancher bois massif sur solivage sur solivage

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Planchers ou toitures triangulées

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Règle de contreventement n

2

Lorsque le plancher haut (ou la toiture) est capable

d’assurer la fonction “diaphragme rigide”, on peut

éviter le contreventement systématique de chaque

file.

Il peut alors de contenter de 3 palées de stabilité

non concourantes et non arallèles toutes les

trois.

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Dispositions correctes des 3 palées de stabilité

32


Maison Schröder (Rietveld - 1924)

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Disposition incorrecte : palées parallèles

34



qu l re poss le qu re mposs e

35



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Disposition incorrecte : palées concourantes

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Equilibre impossibleEquilibre possible

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Un système de contreventement très utilisé dans le

cas es tours e gran e auteur est e

contreventement par noyau (généralement en béton

arm .

Le noyau peut être assimilé à une console verticale

placée au cœur de la tour, reprenant l’ensemble desforces horizontales, et les transmettant aux

fondations.

Il peut être associé à d’autres systèmes de

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contreventement.


on reven emen par noyau x

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Analogie console horizontale / console verticale


Contreventement par noyau(x)

Diaphragme rigide Diaphragme rigide

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Tour d’habitation à Bombay

(C. Correa)

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Projet de tour à Kansas City (L. Kahn)


Contreventement transversal par portiques

nécessitant le franchissement de grandes portéessans a uis intermédiaires il est naturel de recourirau contreventement transversal par portiques.

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C

D

1 2 3 4 5 6 7

o n

e r s a l e s

C

D

B

E l é v a t i

e s t r a n s v

B

Vue en plan

1 2 3 4 5 6 7

A f i l A

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r e s

4

e t 5

E q u i l i

p o r t i q u e

1 2 3 4 5 6 7

47



1 2 3 4 5 6 7

48

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Halle Tony Garnier



Dans ce cas, la fonction “diaphragme rigide” n’est

nécessaire que dans la direction longitudinale, toutes

les actions transversales étant transmises

directement des pannes aux portiques.

en théorie (2 en pratique)

a ransm ss on e ac ons ong u na es epu s es

pignons jusqu’aux palées de stabilité se fait par

’ ’

50

.


on reven emen ransversa par por ques

51

Poutre au vent Palée de stabilité Palée de stabilité

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