Dimensionner en Capcité

Gnie parasismique - Bases du dim. en capacitEPFL-ENAC-SGC 2007 -1-

Dimensionnement en capacitBases

Cours de gnie parasismiquesemestre dt 2007


Comportement non-ductile et ductile Choix de dimensionnement Dtermine le coefficient de comportement q


Ductilit Dfinition


Ductilit Diffrencier ductilit globale et ductilit locale


Ductilit Relation entre ductilit globale et locale


Rgle des dplacements gaux Rgle empirique

dplacement

lastique

xe = xel / q xp = xel

Fy = Fel / q

Fel

plastique

force

! Base de la plupart des normes

! Nombreuses confirmations numriques


Coefficents de comportement Coefficients de comportement q, SIA 262

q = 4.0q = 2.0Classe C

-q = 1.5Prcontrainte

q = 3.0q = 2.0Classe B

non admisq = 1.5Classe A

ductilenon-ductileArmature


Principes du dimensionnement en capacit Choix des zones plastiques Choix du mcanisme plastique Orientation selon la capacit de la structure


Principes du dimensionnement en capacit 1er pas: choix du mcanisme plastique


Principes du dimensionnement en capacit Renforcer le reste de la structure pour rester

dans le domaine lastique


Principes du dimensionnement en capacit Considrer la surrsistance

(dimensions effectives et sollicitation au-del de la limite lastique)


Principes du dimensionnement en capacit Eviter les ruptures non ductiles prmatures


Aspects constructifs capitaux Cas du bton arm


Aspects constructifs capitaux Ancrage des triers: crochets 135


Aspects constructifs capitaux Recouvrements dans les zones plastiques


Caractristiques de ductilit du matriau Acier darmature


Refends pour un comportement ductile Procdure en 10 points


Refends pour un comportement ductile Point 1: choix du mcanisme plastique

Gnie parasismique - Bases du dim. en capacit

EPFL-ENAC-SGC 2007 -20-

Refends pour un comportement ductile

Point 1: hauteur de la rotule plastique

Hauteur de la rotule plastique au pied de la paroi:

hpl lwhpl hw/6

(Pour simplifier lexcution de la paroi, il est souvent judicieux de prolonger les mesures constructives de la rotule plastique jusqu ltage suivant.)


Refends pour un comportement ductile Point 1: hauteur de la rotule plastique

Hauteur:

hpl lwhpl hw/6

Rduction autorise lahauteur dtage si:

hs 2 l /3whs hw/9


Refends pour un comportement ductile Point 2: dim. la flexion de la rotule plastique


Refends pour un comportement ductile Point 2: dim. la flexion de la rotule plastique

Equilibre:Fvert. = T1 + T2 Cb Ca = Nd

Moment rsistant:MRd = T1xT1 + T2xT2 + CbxCb + CaxCa Md

Taux darmature limites:min = 0.2% (verticale et horizontale entre les lments de bord)(max = 4%, ralisation)




Point 3: stabilit dans la rotule plastique

x 4b, b: paisseur de la paroi dans la zone comprime

si x > 4b, il faut paissir la paroi sur au moins x/2 jusqu b hvide/12 hvide: hauteur libre de ltage


Refends pour un comportement ductile Point 3: stabilit latrale de la rotule plastique

bw hs/15 hs: hauteur dtage

bw 200 mm




Point 4: ductilit en courbure (rotule plastique)

x 0.2lw, lw: longueur de la paroi


Refends pour un comportement ductile Point 4: ductilit en courbure (rotule plastique)

lments de bord pourvus dune armature de frettagelc 300 mm, lc lw/10, lc x( > c1d)

entre les lments de bordbw0 150 mm, bw0 lw/25, bw0 hs/20s 250 mm, s 25 espacement des barres long.


Refends pour un comportement ductile Point 4: ductilit en courbure (rotule plastique)


Ductilit relation entre ductilit globale et ductilit locale


Refends pour un comportement ductile Point 5: stabilisation de larmature

longitudinale de la rotule plastique

cartement des triers:

s 6sls 150 mm



longitudinale de la rotule plastique

dimensions des triers:

w 0.35sl,max

c = Asfsd / Acfcd 0.08, f(Nd)


Refends pour un comportement ductile Point 6: dimensionnement leffort tranchant

de la rotule plastique

MRd : rsistance la flexion calcule en tenant comptedes surrsistances (dimensions effectives etvaleur moyenne de la limite dcoulement1.1 fsk)

Vd = Vd+

MRd= /Md+ +

= 0.9 +n/10, n 5 n: nombre dtages = 1.5, n > 6




Point 6: dimensionnement leffort tranchantdans la rotule plastique

Facteur damplification dynamique:

1.00

0.72

0.45

0.22

0.06

1er

-0.90

0.29

1.00

0.96

0.39

2me

-0.97

0.63

1.00

0.90

-0.47

3me

0.85

1.00

-0.72

-0.31

-0.21

4me

0.52

1.00

-0.88

-0.14

-0.91

5me

= 0.9 +n/10, n 5 n: nombre dtages = 1.5, n > 6



de la rotule plastiqueChoix de l inclinaison des bielles de compression oblique:

25 45

Limitation de la compression oblique dans le bton:

VRd,c = bwzkcfcdsincos V+dkc = 0.4

Rsistance leffort tranchant:

VRd,s = Asw/s z fsd cot V+d


Refends pour un comportement ductile Point 7: dimensionnement la flexion de la

partie lastique



de la partie lastique

Dimensionnement conventionnel en tenant compte de la surrsistance la flexion:(larmature minimale selon SIA doit tre respecte, min = 0.2%)

Vd = Vd+



de la partie lastiqueChoix de l inclinaison des bielles de compression oblique:

25 45

Limitation de la compression oblique dans le bton:

VRd,c = bwzkcfcdsincos V+dkc = 0.6

Rsistance leffort tranchant:

VRd,s = Asw/s z fsd cot V+d



longitudinale de la partie lastique

Assurer une barre verticale sur deux contre le flambage localdans la zone comprime (SIA 262 art. 5.5.4.6):

s < 15min min: diamtre min. des barres verticales

< amin amin: dimension minimum de la section

< 300 mm


Refends pour un comportement ductile Point 10: contrle des fondations

il faut tenir compte des efforts de surrsistance MRd et Vd+ +


Conclusions

" Les ruptures par effort tranchant sont

exclues

" Le maintien du reste de la structure dans

ltat lastique est assur

" Un bon comportement sismique est assur

" La ductilit de la rotule plastique est

garantie

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