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ateliersde l’isle d’abeauF. Fleury - EAL
La ductilité et la dissipationLa ductilité et la dissipation
• Principes
• Capacity design
• Rendre ductile– Modes de sollicitation : la chasse au cisaillement
• Poteaux courts, niveaux décalés
• descentes en baïonnette
• Systèmes poteaux-dalles
– Matériaux et dispositions constructives
• Coefficient de comportement
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PrincipesPrincipes• Accommoder les déplacements
La force d ’origine sismique dépend de la structure (raideur, masse, seuil de plasticité, hystérésis matériau). En réalité, il s ’agit plutôt pour la structure d ’être capable de dissiper ou d ’évacuer l ’énergie transmise par le séisme. La qualité majeure à développer est donc la capacité à accommoder des déformations non-
linéaires importantes sans perte de résistance.
• Écrêter les efforts pour dissiper l ’énergieFe
Fd
Le lieu et l ’ordre d ’apparition des non-linéarités doivent être maîtrisés, avec objectif de protéger les éléments cruciaux, et de distribuer les déformations non-linéaires.
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Capacity designCapacity design
• Des éléments précis du système de contreventement latéral sont sélectionnés, conçus et dimensionnés pour dissiper l ’énergie sous des déformations imposées sévères. On les appèle ‘ rotules plastiques ’. Dimensionnement pour un niveau de résistance et une ductilité. Protéger contre les modes de ruine fragiles : cisaillement, perte
d ’ancrage, instabilité.
• Les autres éléments sont protégés de la ruine en leur conférant une résistance supérieure à l ’effort correspondant à l ’atteinte de l ’effort maximal des ‘ rotules plastiques ’. Ces zones doivent rester élastiques quelle que soit l ’intensité du
séisme : on leur applique donc des dispositions constructives conventionnelles.
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Capacity designCapacity design
• Il faut Choisir un mécanisme cinématique par le développement d ’un certain nombre de rotules plastiques.
Ce mécanisme est choisi de sorte à obtenir une ductilité d ’ensemble (déplacement global, par exemple) avec une demande de ductilité locale la plus faible possible.
AÏE !
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Capacity design - voilesCapacity design - voiles
La France
Les Autres
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Rendre ductileRendre ductile
• Modes de sollicitation : la chasse au cisaillement:– poteaux courts, niveaux décalés
– descentes en baïonnette
– Systèmes poteaux-dalles
• Matériaux et dispositions constructives
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Poteaux courtsPoteaux courts
• Les poteaux courts travaillent et ruinent en cisaillement, et sont donc intrinsèquement fragiles.
Pas de plateau plastiqueBoucles pincées: peu d ’énergie dissipée
Déplacement
Force
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Poteaux courtsPoteaux courts
PB n°1 : elles sont plus courtes, donc plus raides et
attirent plus de forces
PB n°2 : elles sont courtes, donc travaillent en
cisaillement et sont fragiles
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Dispositions constructivesDispositions constructives
• Maçonnerie– Chaînages
• Béton– Confinement latéral
– Ancrages suffisants
– Chaînages des angles
Portiques
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Le confinement pour accroître la ductilitéLe confinement pour accroître la ductilité
Ruine du premier étrier
Déformation
contrainte
Béton confiné
Béton non confiné
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Portiques en béton armé : le noeudPortiques en béton armé : le noeudLe nœud est la zone critique des portiques. Un soin particulier doit être apporté à son dimensionnement.
Mêmes exigences que les colonnes en plus sévère, plus la condition d ’ancrage des aciers de flexion.
Glissement acier-béton etplastification de l'acier
Fissuration du noyau central
Effet goujon
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Dégradation sous chargement monotoneDégradation sous chargement monotone
Endommagement dela liaison acier-béton
Nœud intérieur
Nœud extérieur
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Ferraillages typiquesFerraillages typiques
a) b) c)