ENV 1998-3-1996 - Tours, Mats Et Cheminees

7/25/2019 ENV 1998-3-1996 - Tours, Mats Et Cheminees

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ENV 1998-3

EUROPEAN PRESTANDARD

PRENORME EUROPEENNE

EUROPAISCHE VORNORM

__________________________________________________________

ICS 91.040.00 ; 91.060.40 ; 91.120.20

Descripteurs : Gnie civil, btiment, structure, construction rsistant au sisme, conception antisismique, calculs.

Version franaise

Eurocode 8 - Conception et dimensionnement desstructures pour la rsistance aux sismes -

Partie 3 - Tours, mts et chemines

Eurocode 8 - Design provisions forearthquake resistance of structures -Part 3 : Towers, masts and chimneys

Eurocode 8 Auslegung vonBauwerkengegen Erdbeben -Teil 3 : Trme, Maste undSchornsteine


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SOMMAIRE

AVANT-PROPOS 4

1 Gnralits 61.1 Domaine d'application 61.2 Diffrence entre Principes et Rgles d'application 61.3 Hypothses 61.4 Dfinitions 71.5 Units S.I. 71.6 Notations 7

2 PRESCRIPTIONS FONDAMENTALES ET CRITERES DE CONFORMITE 82.1 Domaine d'application 82.2 Critres de conformit 82.3 Coefficients d'importance 82.4 Prescription de non-effondrement (tat limite ultime) 8

2.5 Limitation des dommages (tat limite de service) 92.6 Coefficient de comportement 9

3 ACTION SISMIQUE 103.1 Dfinition de l'excitation sismique 103.2 Spectre de rponse lastique 113.3 Spectre de calcul 113.4 Reprsentation temporelle 113.5 Mouvements de priodes longues 113.6 Variation spatiale du mouvement sismique 11

4 MODELISATION DES STRUCTURES 12

4.1 Nombre de degrs de libert 124.2 Masses 124.3 Raideurs 134.4 Amortissement 144.5 Interaction sol-structure 14

5 METHODES DE CALCUL 145.1 Mthodes applicables 145.2 Calcul dynamique simplifi 155.3 Analyse multimodale 165.4 Combinaison des diffrentes composantes du mouvement du sol 175.5 Combinaison des actions internes 175.6 Combinaison des actions sismiques avec d'autres actions 175.7 Dplacements 18

6 VERIFICATIONS DE LA SECURITE 186.1 Etat limite ultime 186.2 Etat limite de service 20


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ANNEXE A (INFORMATIVE ) ANALYSE DYNAMIQUE LINAIRE TENANT COMPTE D'UNMOUVEMENT SISMIQUE DE ROTATION. 21

ANNEXE B (INFORMATIVE) MTHODE DE DTERMINATION DE LAMORTISSEMENT23

ANNEXE C (INFORMATIVE) INTERACTION SOL-STRUCTURE 25

ANNEXE D (INFORMATIVE) NOMBRE DE DEGRS DE LIBERT ET NOMBRE DEMODES DE VIBRATION 27

ANNEXE E (INFORMATIVE) RGLES PARTICULIRES POUR LES CHEMINES ENBTON ARM 29

ANNEXE F (INFORMATIVE) MATRIAUX UTILISS EN CONSTRUCTIONMTALLIQUE 32

ANNEXE G (INFORMATIVE) PYLNES LECTRIQUES 33


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AVANT-PROPOSLa prsente prnorme europenne a t labore par le Comit Technique CEN/TC 250 "Eurocodes structuraux" dont le secrtariat est tenu par le BSI.

Selon le Rglement Intrieur du CEN/CENELEC, les instituts de normalisation nationaux despays suivants sont tenus dannoncer cette prnorme europenne: Allemagne, Autriche,Belgique, Danemark, Espagne, Finlande, France, Grce, Irlande, Islande, Italie,Luxembourg, Norvge, Pays-Bas, Portugal, Rpublique Tchque, Royaume-Uni, Sude etSuisse.

Objectifs des Eurocodes

(1) Les "Eurocodes structuraux" constituent un groupe de normes pour la conception etle dimensionnement des btiments et des ouvrages de gnie civil, du point de vue structural

et gotechnique.

(2) Ils couvrent la mise en uvre et le contrle en se limitant aux indications ncessairespour que la qualit des produits de construction et de la mise en uvre, soient conformesaux hypothses de dimensionnement.

(3) En attendant que l'ensemble des spcifications techniques relatives aux produits etaux mthodes pour tester leurs performances soit disponible, certains Eurocodesstructuraux traitent quelques-uns de ces aspects dans des annexes informatives.

Fondement du programme des Eurocodes

(4) La Commission des Communauts Europennes (CCE) a lanc l'tablissement d'unensemble de rgles techniques harmonises pour le dimensionnement des btiments et desouvrages de gnie civil, qui devaient au dpart servir dalternative aux diffrentes rgles envigueur dans les Etats Membres, et finalement les remplacer. Ces rgles techniques sontconnues sous le nom dEurocodes structuraux.

(5) En 1990, aprs consultation des Etats Membres, la CCE a mandat le CEN pourassurer les dveloppements ultrieurs, la publication et la mise jour des Eurocodesstructuraux. Le secrtariat de lEFTA a accept de soutenir le travail du CEN.

(6) Le Comit Technique 250 du CEN (CEN/TC 250) est en charge de tous les

Eurocodes structuraux.Programme des Eurocodes

(7) Le travail est en cours pour les Eurocodes structuraux suivants, chacun comportant,en gnral, plusieurs parties :

EN 1991 Eurocode 1 Bases du calcul et actions sur les structuresEN 1992 Eurocode 2 Calcul des structures en btonEN 1993 Eurocode 3 Calcul des structures en acierEN 1994 Eurocode 4 Calcul des structures mixtes acier-btonEN 1995 Eurocode 5 Calcul des structures en bois

EN 1996 Eurocode 6 Calcul des structures en maonnerieEN 1997 Eurocode 7 Calcul gotechniqueEN 1998 Eurocode 8 Conception et dimensionnement des structures pour leur rsistance

aux sismesEN 1999 Eurocode 9 Calcul des structures en alliages d'aluminium


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(8) Des sous-comits distincts ont t constitus par le CEN/TC 250 pour laborer lesdiffrents Eurocodes numrs ci-avant.

(9) Cette Prnorme est publie en tant que Prnorme europenne (ENV) avec unedure initiale de trois ans.

(10) Cette Prnorme est destine des applications exprimentales et recueillirgalement des commentaires.

(11) Aprs deux ans environ, les membres du CEN seront invits prsenter descommentaires formels en vue de dterminer les actions ultrieures.

(12) Entre temps, les retours dexprience et les commentaires concernant cettePrnorme devront tre envoys au CEN/TC 250/SC 8 l'adresse suivante :

IPQ c/o LNECAvenida do Brasil 101P- 1799 LISBOA CODEXPORTUGAL

ou lorganisme national de normalisation (AFNOR pour la France).

Documents d'Application Nationale (DAN)

(13) Pour faciliter lexercice de la responsabilit des autorits dans les pays membres, ence qui concerne la scurit, la sant et dautres aspects couverts par les prescriptionsessentielles de la directive Produits de Construction (DPC), on a attribu dans cette ENVdes valeurs indicatives certains paramtres dterminant la scurit, identifies par .Il est entendu que, pour les applications nationales, les autorits de chaque pays membredoivent r-examiner les valeurs encadres, et leur substituer le cas chant des valeurs

dfinitives diffrentes.

(14) Certaines des normes europennes ou internationales qui viennent lappui de cettePrnorme peuvent ne pas tre disponibles au moment de leur publication. Il est donc prvuqu'un Document d'Application Nationale (DAN), contenant les valeurs dfinitives desparamtres concernant la scurit, soit publi par chaque Etat membre, ou par sonorganisme de normalisation. Ce document contiendra les rfrences aux normesapplicables, ainsi que des directives pour l'application nationale de la prsente Prnorme.

(15) Il est entendu que cette Prnorme est utiliser en liaison avec le DAN en usage dansle pays o le btiment ou l'ouvrage de gnie civil se trouve situ.

Aspects spcifiques cette Prnorme

(16) Lobjet de l'Eurocode 8 est dfini dans lENV 1998-1-1 : 1994 paragraphe 1.1.1 etlobjet de la prsente Prnorme est dfini au paragraphe 1.1.2. Les autres parties del'Eurocode 8 sont indiques dans lENV 1998-1-1 : 1994, paragraphe 1.1.3.

(17) Pour le dimensionnement des structures en zones sismiques, les dispositions de laprsente Prnorme doivent tre appliques en complment celles contenues dansd'autres parties concernes de l'Eurocode 8 et dans d'autres Eurocodes concerns. Lesdispositions de la prsente Prnorme compltent en particulier celles de l'Eurocode 3,Partie 3 "Tours, mts, et chemines", qui ne traitent pas des prescriptions particulires audimensionnement sismique.


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1 Gnralits

1.1 Domaine d'application

(1)P La prsente Prnorme tablit des prescriptions, des critres et des rgles pour ledimensionnement de structures hautes et lances rsistant au sisme : les tours, incluantles clochers et les tours d'aspiration, les mts, les chemines industrielles et les phares. Desdispositions diffrencies s'appliquent aux structures en bton arm et aux structures enacier. Des prescriptions sont tablies pour les lments non structuraux, tels que le matriaude revtement d'une chemine industrielle.

(2)P Les prsentes dispositions ne s'appliquent pas aux arorfrigrants, aux structuresoffshore et aux chemines en maonnerie. Pour les tours supportant des rservoirs, voirl'ENV 1998-4.

(3)P Les prescriptions pour les fondations et pour le sol qui les supporte sont prsentesdans l'ENV 1998-5.

1.2 Diffrence entre Principes et Rgles d'application

(1)P En fonction de leur nature, les diffrentes clauses sont classes dans cet Eurocodeen Principes ou en Rgles d'application.

(2)P Les Principes incluent : des spcifications gnrales et des dfinitions pour lesquelles il n'y a pas

d'alternative, des prescriptions et des modles analytiques pour lesquels aucune variante n'est

autorise, sauf mention spcifique.

(3)P Les Rgles d'application sont, en gnral, des rgles reconnues qui respectent lesPrincipes et satisfont leurs prescriptions.

(4) Les Principes sont prcds de la lettre P, qui suit le numro du paragraphe. Lesautres paragraphes (sans P) sont des Rgles d'application, comme par exemple le prsentparagraphe.

(5) Il est admis d'utiliser des rgles de conception qui diffrent des Rgles d'Applicationproposes dans la prsente Prnorme, condition que ces rgles diffrentes soient enaccord avec les Principes correspondants, et qu'elles soient au moins quivalentes cesRgles d'Application, en ce qui concerne la scurit et l'aptitude au service obtenues pourles structures.

1.3 Hypothses

(1) Il est fait rfrence au paragraphe 1.3 de l'ENV 1998-1-1 : 1994.


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1.4 Dfinitions

1.4.1 Termes communs tous les Eurocodes.(1) Rfrence est faite au paragraphe 1.4.1. de lENV 1998-1-1 : 1994.

1.4.2 Termes particuliers utiliss dans la prsente Prnorme

(1) Les termes suivants, dont la signification est donne ci-aprs, sont utiliss dans laprsente Prnorme :

Conduits et chemines : les conduits et les chemines sont des ouvrages ou descomposants de btiments, qui conduisent des effluents gazeux ou des gaz brls, et quipermettent l'vacuation ou le renouvellement de l'air.

Ft : le ft est l'lment de structure qui supporte le conduit d'effluents gazeux.

Conduit d'effluents gazeux : le conduit d'effluents gazeux est un lment qui transporte lesgaz du foyer au rejet dans l'atmosphre.

Conduit intrieur : le conduit intrieur est un conduit d'effluents gazeux, situ l'intrieurdu ft support, qui protge tous les autres lments de la chemine contre les dformationset les agressions thermiques et chimiques.

Pylne : un pylne supporte les cbles lectriques de basse ou haute tension.

Pylne courant : pylne lectrique supportant des cbles rectilignes ou prsentant unebrisure d'angle en plan ne dpassant pas 3 degrs. Un tel pylne est soumis aux actions

suivantes :- charges verticales- forces transversales dues la brisure en plan des cbles- forces longitudinales diffrentielles dans le cas de traves adjacentes diffrentes- forces longitudinales introduites lors de la mise en tension de cble ou lors d'une rupturede cble.

Pylne d'angle : pylne utilis l o l'angle de brisure en plan du cble est suprieur 3 degrs. Il supporte les mmes types d'actions que les pylnes courants.

Pylne d'extrmit (dnomm galement pylne d'ancrage) : pylne capable de supporterles tractions d'extrmit de tous les cbles situs d'un mme ct, plus des chargesverticales et transversales.

(2) Autres termes particuliers relatifs au comportement sismique des structures, utilissdans cette Prnorme sont dfinis au paragraphe 1.4.2. de l'ENV 1998-1-1 : 1994.

1.5 Units S.I.

(1)P Rfrence est faite au paragraphe 1.5 de l'ENV 1998-1-1 : 1994.

1.6 Notations

(1) Rfrence est faite au paragraphe 1.6.1 (1) de l'ENV 1998-1-1 : 1994.

(2) Les autres notations utilises dans cette Prnorme sont dfinies dans le textelorsqu'elles apparaissent.


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2 PRESCRIPTIONS FONDAMENTALES ET CRITERES DE CONFORMITE

2.1 Domaine d'application

(1)P La philosophie de conception et de dimensionnement de la prsente Prnorme vise aurespect des objectifs gnraux exposs au paragraphe 1.1.1 de l'ENV 1998-1-1 : 1994.

(2)P Les structures doivent tre conues et dimensionnes de telle sorte que leurcomportement sous l'effet de l'action sismique de calcul soit ductile ou essentiellementlastique, dterminant ainsi la loi de comportement force-dplacement de la structure.

2.2 Critres de conformit

(1) Les structures en bton doivent tre conformes l'ENV 1992, les structures en acier l'ENV 1993 et les structures composites l'ENV 1994, sauf exception explicitement

mentionne dans la prsente Prnorme.

(2) L'ENV 1997-1 et l'ENV 1998-5 s'appliquent pour le dimensionnement des fondations.

2.3 Coefficients d'importance

(1)P En l'absence d'une analyse de risque plus dtaille, les coefficients suivants sontapplicables :

I = [1,4] pour les structures dont le maintien en fonctionnement revt une importancestratgique, en particulier s'il s'agit d'un lment vital faisant partie d'un systme

d'approvisionnement en eau, d'une centrale lectrique ou d'une installation decommunication.

I = [1,2] pour les structures dont la hauteur est suprieure la distance aux btimentsenvironnants, pour des structures bties dans une zone pouvant accueillir une forte densitde population, ou pour des structures dont l'effondrement peut causer l'arrt d'activitsindustrielles.

I = [1,1] pour toutes les structures de hauteur suprieure 80 m, n'appartenant pas auxcatgories ci-dessus.

I = [1,0] dans les autres cas.2.4 Prescription de non-effondrement (tat limite ultime)

(1)P La structure doit tre conue et dimensionne de manire conserver, aprsl'vnement sismique de calcul, avec une fiabilit adquate, son intgrit structurale vis--vis des charges horizontales et verticales. Pour chaque lment de structure, l'ampleur desdformations inlastiques doit tre telle que le comportement reste ductile, sansdtrioration notable de la rsistance ultime de l'lment.


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(2) A moins que des prcautions particulires soient prises, les dispositions de la prsentePrnorme ne garantissent pas le non-endommagement des quipements et des lmentsnon-structuraux vis--vis des effets de l'vnement sismique de calcul.

2.5 Limitation des dommages (tat limite de service)(1)P Le dimensionnement de la structure doit tre tel que, dans le cas d'un sisme dontlintensit a une priode de retour comparable la dure de vie prvue pour la structure,l'endommagement de la structure, des lments non-structuraux et des quipementsinstalls soit vit.

2.6 Coefficient de comportement

(1) Le coefficient de comportement q est donn par le produit :

q = q o kr 1,0 (2.1)

avec :

qo coefficient de comportement de base, refltant la ductilit d'ensemble du systme decontreventement, prenant une des valeurs donnes au paragraphe 2.6.1.

kr coefficient modificatif refltant les carts par rapport une distribution rgulire demasse, de raideur ou de rsistance, et dont les valeurs sont donnes au paragraphe2.6.2.

2.6.1 Valeurs du coefficient de comportement de base q o

Nota : Les valeurs de q o dfinies ci-aprs sont plus faibles que les valeurs correspondantes utilises pour lesstructures de btiment, ce qui est inhrent au comportement post-lastique des structures de type "tours" dufait de leur manque d'hyperstaticit.

(1)P Tours, mts et chemines en bton.

a) Lorsque le dimensionnement en capacit est utilis avec une ductilit locale encourbure au moins gale 1/r=[9], obtenue en utilisant, si ncessaire, des armatures deconfinement (voir annexe E), les ruptures d'effort tranchant et les autres modes derupture fragile sont vits, et : q o=[3]

b) Lorsque des ouvertures dans les fts conduisent une rduction au moins gale 30 % de la rsistance la flexion ou l'effort tranchant de la section transversale, parrapport aux sections adjacentes : q o=[1]

(2)P Portiques et contreventements en acier des tours et mts supportant des conduitsd'effluents gazeux des chemines.


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a) Structures conues pour obtenir un comportement dissipatif selon les rgles desparagraphes 3.5, 3.6 et 3.7 de l'ENV 1998-1-3 : 1995.

Portiques ou structures contreventements excentrs q o = [4]

Structures contreventement par barres diagonales centres q o = [3]

Structures contreventement en V q o = [2]

b) Structures ne permettant pas d'obtenir un comportement dissipatif, structures contreventement en K et structures haubanes (mts) q o = 1

(3)P Coques mtalliques pour les tours, mts et chemines.

a) Structures dont les sections transversales satisfont aux prescriptions du paragraphe5.3.3. de l'ENV 1993-1-1 : 1992 pour le calcul plastique d'ensemble q o = [2]

b) Toutes les autres structures q o = 1

2.6.2 Valeurs du coefficient k r

(1)P k r prend les valeurs ci-aprs si la structure prsente l'une des irrgularits suivantes :

a) Excentricit horizontale de la masse dans une section dpassant 5 % de ladimension correspondante de la structure k r = 0,80

b) Ouvertures dans les fts conduisant une rduction au moins gale 30 % dumoment d'inertie de la section transversale k r = 0,80

c) Masse situe dans le tiers suprieur de la hauteur contribuant pour au moins 50 %au moment de renversement la base k r = 0,70

(2)P Lorsqu'il existe plus d'une irrgularit, k r est pris gal au produit des deux valeurs lesplus faibles de k r.

3 ACTION SISMIQUE

3.1 Dfinition de l'excitation sismique

(1)P De faon gnrale, l'excitation sismique en champ libre est dtermine partir dumouvement de translation en un point et du mouvement de rotation. Ce dernier rsulte de lavariation spatiale du mouvement de translation en un point (voir le paragraphe 4.3.3. del'ENV 1998-1-1 : 1994).


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3.2 Spectre de rponse lastique

(1)P Le spectre de rponse lastique en pseudo-acclration est dfini au paragraphe4.2.2. de l'ENV 1998-1-1 : 1994. L'influence sur l'action sismique des conditions locales desol doit tre prise en compte en considrant les trois classes de sol A, B et C dcrites au

paragraphe 4.2.2. de l'ENV 1998-1-1 : 1994, selon les profils stratigraphiques. Le niveau detransmission est le niveau le plus bas de la fondation ou le niveau de la tte de pieux dans lecas d'une fondation sur pieux.

3.3 Spectre de calcul

(1)P Le spectre de calcul est dfini au paragraphe 4.2.4. de l'ENV 1998-1-1 : 1994. Lecoefficient de comportement q prend en compte la dissipation d'nergie lastique dans lastructure et celle due l'interaction sol-structure, ainsi que le comportement hystrtiqueinlastique de la structure.

(2) Lorsque des tudes spcifiques concernant les conditions de site mettentparticulirement en vidence des mouvements longues priodes, la condition duparagraphe 4.2.4 (4) de lENV 1988-1-1 : 1994 suivant laquelle S d [0,2] peut treramene S d [0,1] .

3.4 Reprsentation temporelle

(1) Lorsqu'on effectue des analyses temporelles on peut utiliser des acclrogrammessynthtiques ou des enregistrements rels de mouvements forts. Les reprsentationstemporelles sont utilises en gnral pour les analyses non linaires, pas pas. La valeurde pic et le contenu frquentiel utiliser doivent tre cohrents avec le spectre de rponselastique (et non avec le spectre de calcul obtenu aprs rduction par q).

(2) Au cas o des acclrogrammes synthtiques sont utiliss, on peut gnrer de faonindpendante les acclrations en translation et en rotation.

(3) La dure des mouvements forts doit tre slectionne conformment au tableau 4.3de l'ENV 1998-1-1 : 1994.

3.5 Mouvements de priodes longues

(1) Les tours, les mts et les chemines sont sensibles aux composantes de priodeslongues de l'excitation sismique. Les sols souples ou comportant des particularitstopographiques peuvent conduire des amplifications anormales de ces composantes (voir

paragraphe 4.2.2. (5) de l'ENV 1998-1-1 : 1994).(2) Une reconnaissance gologique et gotechnique adapte doit tre ralise, afin dedterminer les proprits du sol. Elle doit concerner l'ensemble des couches de sol danslesquelles les effets des actions permanentes de la structure sont significatifs.

(3) En l'absence de reconnaissance gotechnique, on doit utiliser le spectre de calculcorrespondant au profil de sol le plus dfavorable pour la structure (voir paragraphe 4.2.1.de l'ENV 1998-1-1 : 1994) avec un paramtre de sol S = [1,1].

3.6 Variation spatiale du mouvement sismique

(1)P Les structures dpassant [80] m de hauteur, situes dans des zones de forte activitsismique o > [0,25], doivent tre analyses en considrant un modle prenant en comptela variation spatiale de l'excitation sismique.


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(2) En gnral, les structures de grande hauteur peuvent tre sensibles une excitationverticale variable dans l'espace : un mouvement vertical du sol propag dans n'importequelle direction horizontale est susceptible de provoquer un balancement de la structure sesuperposant au balancement d l'excitation horizontale agissant dans la mme direction.

(3) Le mouvement de rotation peut tre analys en suivant le modle donn dansl'Annexe A.

4 MODELISATION DES STRUCTURES

4.1 Nombre de degrs de libert

(1) Le modle mathmatique doit prendre en compte :

a) la raideur des fondations vis--vis du balancement et de la translation ;

b) un nombre de masses et de degrs de libert suffisant pour dterminer la rponsede tout lment significatif de structure, d'quipement ou d'lment rapport ;

c) la masse et la raideur des cbles et des haubans ;

d) le dplacement relatif entre les supports des quipements ou des machineries (parexemple, dans le cas d'une chemine, l'interaction entre les tubes intrieur et extrieur) ;

e) les effets significatifs tels que les interactions dues la tuyauterie, les liaisons aumilieu extrieur, les actions hydrodynamiques (effets de masse et de raideur).

(2) La raideur en torsion de la fondation doit tre prise en compte lorsque ses effets sontsignificatifs.

(3) Pour les pylnes de lignes lectriques, on peut raliser un modle dynamique completd'un tronon reprsentatif de l'ensemble de la ligne. A dfaut, pour le calcul d'un pylne, onmodlise un tronon comportant au moins trois pylnes adjacents afin de reprsenterconvenablement la masse et la raideur des cbles pour le pylne central.

4.2 Masses

(1)P Le modle doit comporter une discrtisation des masses, telle qu'une reprsentationconvenable des effets inertiels soit assure. On doit prendre en compte la masse ou l'inertiemassique selon qu'il s'agit d'un degr de translation ou de rotation.

(2)P Il y a lieu de prendre en compte la masse permanente des structures et la massequasi-permanente des quipements. Dans le cas des tours et mts situs dans des rgionsfroides, la valeur quasi-permanente de la masse correspondant la charge de glace doittre incluse.

(3)P La masse permanente doit comprendre toutes les constructions permanentes,raccords, revtements, conduits, isolations, autres charges prsentes et futures, y comprisles rechargements pour corrosion. Pour les usines dans lesquelles peut se produire undpt de cendres ou de poussire, adhrant la face intrieure de la paroi ou durevtement, on doit prendre en compte la masse additionnelle correspondante.

(4) Pour les structures cbles, la masse des cbles doit tre convenablementmodlise.


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(5) En reprsentant le cble par un ressort unique, il n'est pas tenu compte de son inertieet par consquent de sa rponse dynamique. Lorsque la masse des cbles est significativepar rapport la masse de la tour, le cble doit tre reprsent par une chane d'lmentsreliant des masses ponctuelles.

(6) La masse effective totale de la partie immerge des tours de prise d'eau doit tre prisegale la somme de :

a) la masse relle du ft de la tour (sans dduction de la pousse hydrostatique).

b) la masse d'eau ventuellement enferme l'intrieur de la tour (tours creuses)

c) la masse de l'eau extrieure entrane.

(7) A dfaut d'une analyse plus rigoureuse, la masse ajoute de l'eau entrane peut treestime suivant l'Annexe F de l'ENV 1998-2 : 1995.

4.3 Raideurs(1) D'une faon gnrale, pour les structures en bton, on doit prendre en compte lescaractristiques des sections calcules dans l'hypothse du bton non fissur.

(2) Dans les cas o les cbles font partie de la structure, on doit prter une attentionparticulire la modlisation de leur raideur.

(3) Si la flche du cble est significative, sa constante de ressort doit prendre cet effet encompte. On doit gnralement chercher une solution par itrations en se basant sur lesmodules d'lasticit quivalents donns ci-aprs :

cE

12

I1

cEE

3

eq

2

(4.1)

avec :

Eeq module d'lasticit quivalent,

poids volumique du cble (poids par unit de volume),

contrainte de traction dans le cble,

I porte du cble (distance entre les projections verticales des points d'appui),

Ec module d'lasticit du cble.


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(4) Pour les cbles toronns E c est en gnral infrieur au module dlasticit E du filconstitutif. Cette rduction peut tre applique en utilisant la formule :

E / E cosc3 (4.2)

o est l'angle de toronnage des fils.

(5) Dans les cas o la flche du cble est significative, on doit analyser la possibilit d'uneaction impulsive entre la tour et le cble.

(6) Si la tension initiale du cble est telle que la flche est faible par rapport la porte, ousi la tour est de hauteur infrieure 40 mtres, le cble peut tre reprsent dans le modledynamique par un ressort linaire.

4.4 Amortissement

(1) Si le calcul est effectu sans avoir recours au spectre de calcul, on peut prendre encompte des valeurs d'amortissement diffrentes de 5 %. Dans de tels cas, les tauxd'amortissement relatifs chaque mode de vibration peuvent tre dfinis comme indiqudans l'Annexe B, et les ordonnes spectrales lastiques correspondantes sont corrigescomme indiqu au paragraphe 4.2.2. (6) de l'ENV 1998-1-1 : 1994.

4.5 Interaction sol-structure

(1) Le sisme de calcul est dfini la surface du sol dans des conditions de champ libre,c'est--dire l o il n'est pas affect par les forces d'inertie dues la prsence de structures.Lorsque la structure est fonde sur des dpts sdimentaires ou sur des sols souples, lemouvement la base de la structure est diffrent du mouvement en champ libre au mme

niveau du fait de la dformabilit du sol. L'Annexe C fournit des rgles appropries pourprendre en compte l'impdance dynamique du sol.

(2) Pour les structures de hauteur suprieure six fois la dimension minimale de la base,la souplesse au balancement du sol est importante et peut augmenter de maniresignificative les effets du second ordre.

5 METHODES DE CALCUL

5.1 Mthodes applicables

(1) La mthode de calcul normalise est le calcul linaire utilisant le spectre de calculrduit par q, soit par une analyse dynamique simplifie, soit par une analyse multimodale.(voir paragraphes 5.2 et 5.3 respectivement).

(2) Des mthodes d'analyse non linaires sont galement admissibles, condition derespecter les dispositions du paragraphe 3.3.1. alinas (5) et (6) de l'ENV 1998-1-2 : 1994.


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5.2 Calcul dynamique simplifi

5.2.1 Gnralits

(1) Ce type de calcul peut tre appliqu des structures qu'il est possible d'analyser selon

deux modles plans et dont la rponse n'est pas affecte de manire significative par lescontributions des modes suprieurs.

(2) L'analyse simplifie doit prendre en compte les mouvements diffrentiels entre appuis.

(3) Pour des structures rgulires, on peut faire l'hypothse du "diaphragme rigide". Pourse situer dans cette hypothse dans le cas de mts mtalliques, il est ncessaire de prvoirun entretoisement horizontal. A dfaut, il est ncessaire d'effectuer un calcul dynamiquetridimensionnel.

(4) Pour les tours et les chemines en bton arm, une armature de cerce doit treprvue afin d'quilibrer les efforts d'ovalisation. A dfaut, on doit effectuer un calculdynamique permettant d'valuer les contraintes circonfrentielles.

(5) Dans le cas des chemines mtalliques, des anneaux raidisseurs horizontaux doiventtre prvus pour que l'hypothse du "diaphragme rigide" soit applicable.

(6) L'analyse dynamique simplifie n'est admise que si le coefficient d'importance I = 1 etsi la hauteur H < [80] m.

5.2.2 Actions sismiques

(1) Les effets induits par l'action sismique sont dtermins en subdivisant la structure en nmasses concentres distinctes, auxquelles sont appliques les forces horizontalesF i, i = 1,2 ....n, donnes par l'expression ci-aprs :

Fh w

h wi

i i

j1

n

j

F t (5.1)

avec :

F S T wt d j1

n

(5.2)


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avec :

wi poids de la ime masse correspondant aux effets des actions permanentes et

variables, multiplies par leurs coefficients de combinaison spcifis au

paragraphe 3.6 de l'ENV 1998-1-2 : 1994 ;h i hauteur de la i

me masse par rapport au niveau d'application de l'excitation sismique ;

S d(T) ordonne du spectre de calcul, tel que dfini au paragraphe 4.2.4. del'ENV 1998-1-1 : 1994, pour la priode fondamentale de vibration T. Au cas o lapriode T n'est pas value par un modle de structure, on doit prendre pour S d (T)la valeur S d (T c).

(2) La mthode ci-dessus peut conduire une surestimation notable de l'action sismiquedans le cas des tours fortement "eiffelises" (tours dont la raideur dcrot sensiblement avecleur hauteur).

5.3 Analyse multimodale

(1) Cette mthode d'analyse doit tre utilise pour les structures auxquelles la mthodesimplifie n'est pas applicable.

5.3.1 Nombre de modes

(1) Dans le cas d'une structure en console dont la masse est rgulirement rpartie, il estncessaire de prendre en compte un nombre plus lev de modes pour les structures sedformant globalement en flexion que pour les structures se dformant globalement encisaillement, afin d'obtenir tous les modes significatifs.

(2) Pour valuer les actions internes dans les parties hautes de la structure, il estgnralement ncessaire de prendre en compte un nombre de modes suprieur celui quiest suffisant pour valuer le moment de renversement ou leffort tranchant total la base dela structure.

(3) Une rgle pratique pour tablir le nombre suffisant de modes est la suivante (voirgalement l'annexe D). Pour chaque mode i et pour chaque direction d'excitation, on valuela "masse modale effective" M i. Ensuite, on calcule la somme des M i suivant chaquedirection et on la compare la masse totale M de la structure. Si :

0,9MMN

1i (5.3)

le nombre N de modes considr est suffisant.

Lorsqu'on s'intresse des lments de faible masse (quipements ou appendices), la rgleci-dessus peut ne pas tre suffisante. Dans un tel cas une analyse approprie doit treutilise afin d'valuer l'action sismique appliquer.


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5.3.2 Combinaison des modes

(1) La valeur probable du maximum de chaque effet considr (effort, dplacement,contrainte) de l'action sismique doit tre gnralement prise gale la racine carre de la

somme des carrs des contributions de chaque mode (combinaison SRSS) :

S (s s s ... )12

22

32 (5.4)

o s 1, s 2, s 3 reprsentent la contribution des modes 1, 2, 3.

Il y a lieu de supposer que cet effet agit dans les deux sens.

(2) Pour chaque direction de l'excitation sismique, lorsque deux modes significatifs i et jont des priodes proches, dont le rapport T j / T i est suprieur 0,9 avec T j < T i, les rgles ci-dessus ne sont plus dans le sens de la scurit et des rgles plus appropries doivent tre

appliques.5.4 Combinaison des diffrentes composantes du mouvement du sol

(1) Les effets des composantes de translation et de rotation de l'excitation du sol peuventtre combins en utilisant la racine carre de la somme des carrs de chaque effet(combinaison SRSS). Les effets des diffrentes composantes seront combinsconformment au paragraphe 3.3.5 de l'ENV 1998-1-2 : 1994.

5.5 Combinaison des actions internes

(1) Lorsqu'on combine diffrentes actions internes, par exemple le moment flchissant etl'effort normal, chaque action interne doit tre calcule selon la rgle ci-aprs. Ensuite,toutes les combinaisons physiquement possibles des signes doivent tre considres.

5.6 Combinaison des actions sismiques avec d'autres actions

(1)P La valeur de calcul E d des effets des actions, dans la situation de dimensionnementsismique, doit tre dtermine en combinant les valeurs des actions correspondantescomme indiqu ci-aprs (voir paragraphe 4.4 (alina 1) de l'ENV 1998-1-2 : 1994).

ki2ikEdIkj Q""P "" A""G (5.5)

o :

"+" signifie "tre combin avec",

signifie "l'effet combin de",

Gkj valeur caractristique de l'action permanente j,

I coefficient d'importance (voir paragraphe 2.3),

AEd valeur de calcul de l'action sismique pour la priode de retour de rfrence,


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P k valeur caractristique de l'action de prcontrainte,

2i coefficient de combinaison pour la valeur quasi-permanente de l'action variable i,

Qki valeur caractristique de l'action variable i.

(2)P Les effets de l'action sismique doivent tre valus en prenant en compte la prsencede toutes les actions gravitaires qui apparaissent dans les combinaisons d'actionssuivantes :

G " " Qkj 2i ki (5.6)

avec :

2i coefficient de combinaison pour l'action variable i.

(3) Les valeurs de 2i sont donnes dans l'ENV 1991-1.5.7 Dplacements

(1)P Les dplacements rsultant de l'action sismique de calcul doivent tre calculs sur labase de la dformation lastique de la structure, par l'expression simplifie suivante :

ds = q d d e i (5.7)

avec :

ds dplacement d'un point de la structure rsultant de l'action sismique de calcul,

qd coefficient de comportement associ au dplacement, suppos gal q tel que dfiniau paragraphe 2.6,

de dplacement du mme point de la structure, tel que dtermin par une analyselinaire base sur le spectre de calcul conformment au paragraphe 3.3,

i coefficient d'importance (voir paragraphe 2.3).

6 VERIFICATIONS DE LA SECURITE

6.1 Etat limite ultime

(1)P La scurit vis--vis de l'effondrement (tat limite ultime) sous l'effet de l'actionsismique est considre comme assure si les conditions ci-aprs concernant la rsistance,la ductilit et la stabilit sont respectes.


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6.1.1 Rsistance des lments de structure

(1) La relation ci-aprs doit tre satisfaite pour tous les lments de la structure.

R E ( E, G, P,................ )d d I (6.1)avec :

Rd rsistance de calcul de l'lment, dtermine selon les modles mcaniques et lesrgles particulires au matriau (valeur caractristique f k et coefficient partiel descurit M) telles que donnes dans l'ENV 1998-1-3 et dans les autres Eurocodesconcerns.

Ed valeur de calcul de l'effet de l'action dans la situation de dimensionnement sismique,telle que dfinie au paragraphe 5.6 et comprenant, si ncessaire, les effets du

second ordre (P - ) et les effets thermiques.6.1.2 Effets du second ordre

(1)P Les effets du second ordre (P - ) doivent tre valus en considrant le dplacementcalcul tel qu'indiqu au paragraphe 5.7.

(2) Lorsque la condition ci-aprs est respecte, il n'est pas ncessaire de prendre encompte les effets du second ordre (P - ).

M/Mo 0,10 (6.2)

avec :

M moment de renversement d aux effets du second ordre. Il peut tre valu partir ducalcul du premier ordre.

Mo moment de renversement du premier ordre.

6.1.3 Effets thermiques(1)P Si la temprature de fonctionnement dun lment de structure est suprieure [100C] il y a lieu de prendre en compte les effets thermiques affectant les propritsmcaniques de llment de structure, telles que le module dlasticit, la limite d'lasticit etle coefficient de dilatation thermique. Les Eurocodes concerns doivent tre appliqus pourlestimation de tels effets.

6.1.4. Condition de ductilit.(1)P Il y a lieu de vrifier que les lments de structures, et la structure dans son ensemble,possdent une ductilit disponible compatible avec la demande de ductilit envisage, quidpend du systme choisi et du coefficient de comportement adopt. Dans le casdutilisation des valeurs du coefficient de comportement proposes au paragraphe 2.6, avecles prescriptions de conception et de calcul associes, cette vrification est considrcomme satisfaite.


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6.1.5 Stabilit(1) La stabilit de la structure doit tre vrifie sous lensemble des forces dterminespar les rgles de combinaison, comprenant, si elles existent, les actions dues aux

interactions de tuyauteries et les actions hydrodynamiques.(2) Des mthodes particulires de vrification de la stabilit, telles quindiques dans leparagraphe 4.2.4 (2) de lENV 1998-1-2 :1994, peuvent tre galement utilises.

6.2 Etat limite de service

(1)P Ltat limite de service doit tre vrifi pour un sisme dont la priode de retour estdfinie au paragraphe 2.5.

(2) Pour les vrifications ltat limite de service, les dplacements peuvent trecalculs en divisant les dplacements donns par lexpression (5.7) par le coefficientrducteur du tableau 4.1 de lENV 1998-1-2 :1994.

(3)P Les conduits de fume des chemines doivent tre vrifis en prenant en compte lesdformations imposes entre les points dappui, les acclrations imposes et lesespacements entre les lments intrieurs, afin que ltanchit au gaz ne soit pas affecteet quune marge suffisante par rapport la rupture des conduits de fume soit assure.

(4) Si lutilisation de la structure est affecte de manire significative par les dplacements(par exemple dans le cas des tours de tlcommunication), ceux-ci doivent tre limits des valeurs appropries. Les valeurs maximales des dplacements instantans doivent trecalcules sils conduisent des dommages permanents.

(5) Les tours de radiodiffusion ne sont, en gnral, pas sensibles aux dplacements et lavrification ltat limite de service, concernant la limitation des dplacements, nesthabituellement pas ncessaire.


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ANNEXE A (informative )Analyse dynamique linaire tenant compte d'un mouvement sismique de rotation.(1) Le mouvement du sol pendant le sisme est reprsent par trois spectres derponse en translation et trois spectres de rponse en rotation.

(2) Les spectres en translation sont les spectres de rponse lastique pour lesdeux directions horizontales (axes x et y ) et pour la direction verticale (axe z),conformment au paragraphe 4.2.2 de lENV 1998-1-1 : 1994.

(3) Le spectre de rponse en rotation est dfini de manire analogue au spectre derponse en translation, cest dire en considrant un oscillateur un degr de libertde rotation, de priode naturelle T et damortissement , sur lequel agit lemouvement de rotation.

(4) Soit R le rapport entre le moment maximal dans le ressort de loscillateur et lemoment dinertie autour de son axe de rotation. Le graphe de R en fonction de lapriode propre, pour des valeurs donnes de , est le spectre de rponse en rotation.

(5) Sauf investigation particulire, les spectres de rponse en rotation sont dfinispar:

R x T 1,7 S e T / vs T (A.1)

R y T 1,7 S e T / vs T (A.2)

R z T 2,0 S e T / vs T (A.3)

avec :

R x , R y, e t R z spectres de rponse en rotation autour des axes x, y et z, en

rd/s 2 ;

S e(T) spectres de rponse (dpendant du site), pour les composantes horizontales,en m/s 2 ;

T priode considre, en secondes, o T n'est pas pris infrieur T c ;

vS vitesse des ondes de cisaillement, en m/s, de la couche suprieure du profilde sol, ou vitesse moyenne des ondes de cisaillement sur les premiers 50 m.On peut utiliser la valeur correspondant aux vibrations de faible amplitude,cest--dire des dformations de cisaillement de lordre de 10 -6.

(6) La quantit v s peut tre value directement par des mesures in situ ou enlaboratoire du module dlasticit au cisaillement G faible dformation et de lamasse volumique du sol , au moyen de lexpression :

v (G / )s (A.4)

(7) Dans les cas o v s nest pas obtenu partir d'une mesure, on peut utiliser lesvaleurs suivantes, compatibles avec la classification des sols :

Classe de sol A v s = 800 m/s

Classe de sol B v s = 400 m/sClasse de sol C v s = 200 m/s


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(8) Lorsqu'on considre le spectre de calcul, S e(T) doit tre remplac par S D(T)dans les expressions A.1, A.2, et A.3.

(9) Soient une acclration du sol dans la direction x et une acclration de

rotation dans le plan x-z. Dans ce cas, les quations du mouvement dunsystme plusieurs degrs de libert de translation de direction x sont donnes par :

M x C x K x m m.h (A.5)

avec :

[M], [C] et [K] matrices de masse, damortissement et de rigidit.

{x} vecteur comprenant les dplacements relatifs du systme par rapport la base.

{m} vecteur comprenant les masses de translation dans la direction delexcitation u. Ce vecteur concide avec la diagonale principale de la

matrice [M].{m .h} vecteur comprenant le produit de chaque masse m par sa hauteur h

par rapport la base (niveau dapplication de lexcitation).

acclration de translation du sol (reprsente par S e).

acclration de rotation du sol (reprsente par R tel que dfini ci-dessus).

(10) Le terme {m} intervient dans lanalyse modale par le coefficient departicipation a nu du mode n :

a

m i

mnuii

i i2

i(A.6)

alors que le terme {m . h} intervient par le coefficient de participation a n dumode n :

am h

mi

ni i ii

i i2

(A.7)

avec :

i ime composante du n ime vecteur modal

m i ime composante de {m}

m ih i ime composante de {m. h}

(11) Dans (A.5), les effets des deux vecteurs forces doivent tre superposs chaque instant. En gnral , ils ne sont pas en phase et les effets de lexcitation derotation du sol peuvent tre combins avec les effets de lexcitation de translation parla formule de la racine carre de la somme des carrs.


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ANNEXE B (Informative)Mthode de dtermination de lamortissement(1) Dans le cas o une analyse modale est effectue, le pourcentagedamortissement critique doit tre dfini pour chaque mode de vibration. Si un modeconcerne essentiellement un seul matriau de structure, le pourcentagedamortissement doit tre conforme aux caractristiques de dissipation d'nergie dece matriau, compte tenu de lamplitude de la dformation.

Les pourcentages damortissement peuvent tre pris dans les fourchettessuivantes :

lments en acier 1 % - 4 %

lments en bton 2 % - 7 %

structure avec placage cramique 1,5 % - 5 %

structure avec revtement en maonnerie 3 % - 10 %

(2) S'il apparat que des lments non-structuraux contribuent la dissipation delnergie, on peut prendre des valeurs damortissement plus fortes. L'amortissementdpendant de l'amplitude des dformations, on peut utiliser les valeurs basses de lafourchette pour le calcul aux tats limites de service, tandis que les valeurs hautespeuvent tre utilises l'tat limite ultime.

(3) Quant la dissipation dnergie dans le sol, des valeurs reprsentatives dupourcentage damortissement, associes aux degrs de libert de la fondation sont :

Amortissement associ la translation horizontale 10 % - 20 %

Amortissement associ au balancement 7 % - 15 %

Amortissement associ la translation verticale 15 % - 20 %

(4) L'amortissement associ la translation verticale des semelles filantes doit trelimit 10%.

(5) On doit limiter les pourcentages damortissement des valeurs faibles pour desfondations sur un dpt sdimentaire peu profond reposant sur un substratumrocheux.

(6) En gnral, pour les structures considres ici, tout mode de vibration impliquela dformation de plus dun matriau. Dans ce cas, pour chaque mode, on peutprendre un amortissement modal moyen calcul au prorata de lnergie lastique dedformation emmagasine dans chaque matriau pour le mode de vibrationconsidr.


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(7) La formulation conduit :

j j

j j

TK

T

K

(B.1)

avec :

j pourcentage d'amortissement modal quivalent du jime mode,

[K] matrice de rigidit,

K matrice de rigidit modifie, obtenue en multipliant la matrice de rigidit dechaque lment dans le paramtrage global, par le pourcentagedamortissement associ l'lment considr,

{ j} jime vecteur modal.

(8) Dautres techniques peuvent tre utilises lorsqu'il existe des donnes plusprcises sur les caractristiques damortissement des sous-ensembles structuraux.

(9) Il est recommand, pour chaque mode de vibration, de limiter suprieurementle pourcentage d'amortissement j 15 %, sauf dans le cas o des rsultats

exprimentaux adapts la situation peuvent tre utiliss.


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ANNEXE C (Informative)Interaction sol-structure(1) Le mouvement du sisme de calcul est dfini la surface du sol, dans desconditions de champ libre, cest--dire non affect par les forces dinertie dues laprsence de la structure. Lorsque la structure est fonde sur des dptssdimentaires ou des sols souples, le mouvement la base de la structure seradiffrent de celui observ au mme niveau en champ libre, cause de ladformabilit du sol. Pour les structures lances, la souplesse en balancement dusol peut tre importante et peut augmenter de manire significative les effets dusecond ordre.

(2) Les mthodes de modlisation de linteraction sol-structure doivent tenircompte : 1) du degr dencastrement, 2) de la profondeur du substratum rocheux,3) de la stratification du sol, 4) de la variabilit des modules du sol dans chaquecouche et 5) de la dpendance des proprits du sol en fonction de la dformation(module de cisaillement et amortissement).

(3) Lhypothse de stratification horizontale est acceptable en gnral.

(4) Sauf si linvestigation du sol fournit une fourchette adquate de modulesdynamiques du sol, une limite suprieure de raideur du sol peut tre obtenue enmultipliant par 2 lensemble des modules moyens, et une limite infrieure enmultipliant lensemble par 0,5.

(5) Lamortissement et le module de cisaillement de chaque couche de soldpendant de la dformation, leurs valeurs doivent tre cohrentes avec le niveau dedformation de cisaillement devant se produire au cours du mouvement. Une

mthode linaire quivalente est acceptable. Dans ce cas, le calcul doit tre excutde manire itrative. A chaque itration le calcul est linaire, mais les proprits dusol sont ajustes ditration en itration, jusqu ce que la dformation calcule soitcompatible avec les proprits du sol utilises dans le calcul. La mthode itrativepeut tre utilise pour le dpt sdimentaire, en champ libre, en ngligeant laprsence de la structure.

(6) La dformation de cisaillement effective dans chaque couche, qu'il convientd'utiliser pour lvaluation des modules dynamiques et de lamortissement dans lesmthodes linaires quivalentes, peut tre prise gale :

eff 0,65 max,t (C.1)

o max,t est la valeur maximale de la dformation de cisaillement dans la couche desol, pendant le mouvement en champ libre.

(7) Si on utilise une modlisation par lments finis pour le sol, les critres pourdterminer lemplacement de la limite suprieure et de la limite latrale du modledoivent tre justifis. En gnral, les fonctions sollicitantes simulant le mouvementsismique sont appliques ces limites. Dans de tels cas, il est requis dengendrer unsystme dexcitation agissant aux limites tel que le mouvement de rponse lasurface du sol, en champ libre, soit identique au mouvement de calcul au niveau dusol. Les mthodes et les thories pour produire un tel systme dexcitation doiventtre discutes.


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(8) Si on utilise la mthode du demi-espace infini (avec quelques degrs de libertglobaux), les paramtres utiliss pour lanalyse de la dformabilit du sol doiventtenir compte de la stratification. En outre, ils doivent considrer la variabilit desmodules du sol et la dpendance des proprits en fonction de la dformation.

(9) Toute autre mthode de modlisation utilise pour lanalyse de linteraction sol-structure doit tre explique clairement, ainsi que tout lment conduisant ne pasprendre en compte litration sol-structure.


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ANNEXE D (Informative)Nombre de degrs de libert et nombre de modes de vibration

(1) Une analyse dynamique (par exemple partir d'un spectre de rponse, d'un

spectre de puissance ou mthode temporelle) doit tre ralise, lorsque lutilisationd'une action statique quivalente ne peut tre justifie.

(2) Lanalyse doit inclure :

la prise en compte de la rponse des fondations en torsion, en balancement et entranslation,

un nombre adquat de masses et de degrs de libert pour dterminer larponse de tout lment de structure et quipement industriel,

un nombre suffisant de modes pour assurer la participation de tous les modessignificatifs,

la prise en compte du dplacement relatif maximal entre les appuisdquipements ou de machines (pour une chemine, linteraction entre lesconduits intrieur et extrieur).

les effets significatifs, tels que les interactions de tuyauterie ou les bridagesextrieurs appliqus la structure, les actions hydrodynamiques (effets de lamasse et de la raideur), et le comportement non linaire ventuel,

la gnration de spectres de planchers , en cas de prsence dquipementsou daccessoires lgers importants,

(3) La masse modale effective M i suivant une direction donne, mentionne auparagraphe 5.3.1, peut tre calcule par la formule :

Mii

Ti

TM i

2

(D.1)

avec :

[M] matrice des masses

{ i} ime vecteur modal

{i} vecteur colonne (compos habituellement de 1 ou de 0 sous dimension) quireprsente le dplacement induit dans la structure lorsque sa base estsujette un dplacement statique unitaire suivant la direction considre.


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(4) Le critre indiqu dans le paragraphe 5.3.1 alina (3) ne donne pas lassuranceque la masse soit convenablement discrtise, notamment lorsqu'on s'intresse larponse d'un accessoire ou d'un quipement lger. Dans ce cas, la condition ci-dessus peut tre satisfaite mais le modle mathmatique de la structure peut treinadquat pour reprsenter le mouvement de lquipement ou de laccessoire.Lorsque le calcul de lquipement ou de laccessoire est ncessaire, on peutdterminer un spectre de plancher applicable au niveau du plancher sur lequellquipement ou l'accessoire est situ. Cette approche est galement recommandelorsquune partie de la structure doit tre analyse indpendamment, par exemple unconduit intrieur en maonnerie dune chemine fix au ft principal par des attachesponctuelles.

(5) Par ailleurs il se peut que le critre indiqu au paragraphe 5.3.1 alina (3) nesoit pas conservatif pour lvaluation des forces dans la partie suprieure de lastructure, particulirement dans les lments de contreventement.


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ANNEXE E (Informative)Rgles particulires pour les chemines en bton armE.1. Gnralits

E.1.1. Matriaux(1) Tous les matriaux et essais des matriaux doivent tre conformes lENV1992-1-1, ainsi quaux prescriptions tablies pour la classe de ductilit M(DC M )donnes au paragraphe 2.2 de lENV 1998-1-3 ; 1993.

(2) La classe du bton ne doit pas tre infrieure C20/25 telle que dfinie danslENV 1992-1-1.

E.2. Etat limite ultime

E.2.1. Vrification de la rsistance pour le dimensionnement en capacit

(1)P Lorsquil est requis que le comportement de la structure soit ductile (q > 1), tousles lments doivent tre vrifis conformment aux rgles de lENV 1992-1-1, sousles effets des actions dans la situation de dimensionnement sismique (paragraphes5.5 et 5.6) dans laquelle les actions I AEd doivent tre remplaces par CD AEd , lecoefficient majorateur pour le dimensionnement en capacit CD tant calculcomme ci-aprs :

qIhEd,M

hRd,MoCD (E.1)

avec :

MRd,h rsistance de calcul en flexion dans la section de rotule plastique base sur lagomtrie de la section et sur larmature relle. Lors de la dtermination de M Rd,h , ily a lieu de tenir compte de linteraction avec leffort normal correspondant lasituation de dimensionnement sismique

MEd,h moment de flexion dans la section de la rotule plastique due laction sismique(pour la priode de retour de rfrence).

o0,8 + 0,2 q.

(2)P La rsistance la flexion de la zone de la rotule plastique doit tre vrifie avecles rgles de lENV 1992-1-1, sous les effets des actions dans la situation dedimensionnement sismique, sans modification par le coefficient cD.

(3)P La rsistance leffort tranchant de la zone de la rotule plastique doit trevrifie sous leffet correspondant lapplication du coefficient amplificateur pour ledimensionnement en capacit cD, tel que dfini par lexpression (E.1).

(4) Le calcul de la rsistance leffort tranchant dans cette zone doit tre effectuconformment lENV 1998-1-3.


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E.2.2. Prescriptions concernant la ductilit locale.

(1)P Il y a lieu dassurer le comportement ductile de la zone de bton comprim, lelong des zones des rotules plastiques potentielles.

(2)P Le confinement de la zone comprime est ncessaire en gnral dans leszones de rotules potentielles, o leffort normal rduit dpasse la limite suivante :

dNEd

Ac fcd0,12 (E.2)

avec :

NEd valeur de calcul de leffort normal d au sisme

Ac aire de la section transversale

fcd valeur de calcul de la rsistance la compression du bton

(3)P Mme dans les cas o d dpasse la valeur de lexpression (E.2), aucunconfinement nest requis dans les sections transversales creuses ou en I , si dans lasituation de dimensionnement sismique (voir paragraphe 5.6) un coefficientconventionnel de ductilit de courbure, tel que dfini au paragraphe 2.4.4 de lENV1998-1-3 : 1995.

1/r [9] (E.3)

peut tre atteint, sans que la dformation de compression maximale du bton soitsuprieure c = 0,35 %.

(4) Lorsque le confinement est requis, selon les alinas (2) et (3) ci-dessus, onapplique les rgles concernes du paragraphe 6.2 de lENV 1998-2 : 1995, relatives la quantit, ltendue et les dispositions constructives des armatures deconfinement, ainsi qu la section requise pour viter le flambement de larmaturelongitudinale comprime.

E.3. Etat limite de service

(1) Les dplacements horizontaux dans les chemines sont dus principalement auxdformations de flexion et la rotation de la fondation. Dans les deux cas, leffet surles lments non structuraux est limit et ne produit pas, en gnral, de dommages.

(2) Toutefois, la prescription de minimisation des dommages doit tre vrifie ensassurant que la flche relative entre le ft et le conduit, ainsi que les flches desplates-formes de support sont compatibles avec laptitude au service du conduit. Cesflches doivent tre calcules comme il est indiqu au paragraphe 6.2 alina (2).

(3) En outre, il y a lieu de vrifier la condition suivante :

avec : d top [0,008] H (E.4)

d top dplacement au sommet de la chemine calcul conformment au paragraphe6.2.

H hauteur de la chemine


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E.4. Dispositions constructives

E.4.1. Armatures minimales (verticales et horizontales)

(1) Pour une chemine de diamtre extrieur de 4 m ou plus, le pourcentagedarmatures verticales par rapport laire de la section brute doit tre gal au moins [0,003]. Les armatures doivent tre disposes en nappes situes prs des facesintrieure et extrieure, de manire ce quau moins la moiti des armatures soitsitue sur la face extrieure.

(2) A proximit du sommet de la chemine, l o les contraintes dues aux chargespermanentes sont faibles, on doit prvoir des armatures verticales minimales enquantits quivalentes aux armatures horizontales.

(3) Une chemine de diamtre extrieur de 4 m ou plus doit tre pourvuedarmatures horizontales situes prs des deux faces du ft. Leur pourcentage par

rapport laire de la section brute doit tre dau moins [0,001].

(4) Dans les chemines ayant un diamtre extrieur infrieur 4m la nappedarmatures intrieures peut tre supprime, mais dans ce cas le pourcentagedarmatures de la nappe situe du ct extrieur doit tre gal au moins [0,002] delaire de la section brute.

(5) Des armatures en cerces doivent tre places autour des armatures verticaleset fixes ces dernires. Toutes les armatures doivent tre ligatures desintervalles qui ne dpassent pas 60 cm.

(6) Une attention particulire doit tre accorde la mise en place et la fixation

des cerces pour quelles ne puissent tre dformes ou dplaces durant le coulageet la vibration du bton, de manire assurer lenrobage minimal requis pour cesarmatures. Les cerces doivent tre fermes de prfrence par soudure. La fermeturepar recouvrement nest pas autorise.

E.4.2. Ecartement entre les armatures

Lcartement entre les armatures verticales ne doit pas dpasser [250] mm etlcartement entre les armatures horizontales [200] mm.

E.4.3. Armature minimale autour des ouvertures

(1) En complment aux armatures dtermines pour la stabilit et la temprature,des armatures supplmentaires doivent tre prvues sur tous les parements de cesouvertures. Ces armatures supplmentaires doivent tre places proximit de laface extrieure de la chemine, aussi prs de louverture que lespacement correctdes armatures le permet. Sauf spcification contraire, toutes les armaturessupplmentaires doivent tre prolonges au-del de louverture sur une longueursuffisante pour assurer ladhrence.

(2) Des deux cts de louverture et sur une distance gale la mi-largeur de cettedernire, le pourcentage minimal des armatures verticales doit tre gal [0,0075].


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ANNEXE F (Informative)Matriaux utiliss en construction mtallique

(1) Les proprits mcaniques et la composition chimique de lacier de structure

doivent tre conformes aux prescriptions des Euronormes des sries EN 10000.(2) Toutes les prescriptions concernant la structure doivent tre satisfaites latemprature dexploitation ainsi qu la temprature ambiante. Pour les nuancesdacier les plus communment utilises, le Tableau F1 donne les propritsmcaniques en fonction de la temprature.

Tableau F1 : Limite lastique en N/mm 2 et module d'Young en GPa en fonction de latemprature en C.

Nuances de lacierTemprature

T (C) S235 S275 S355

Module

d'Young

20 235 275 355 210

200 207 242 312 201

250 196 229 295 197

300 183 214 276 192

350 169 197 255 185

400 152 178 230 173

(3) Les nuances les plus frquentes sont B et C. Dans des conditionsd'environnement svre, principalement dans le cas d'exposition aux bassestempratures, il y a lieu dutiliser la nuance D.

(4) Dautres aciers peuvent tre utiliss, condition que la duret dentaille de [28] joules soit respecte, et que lallongement minimal de [3] %, mesur sur prouvettesde longueur L = 5 D, soit garanti.

(5) Lutilisation daciers spciaux, qui ne respectent pas les limites ci-dessus, estdconseille, sauf sil peut tre dmontr que lpaisseur requise pour les actionssismiques ou celles du vent, est sensiblement infrieure lpaisseur adopte.

(6) Dans le cas des chemines en acier, lors de la vrification des contraintes ondoit prendre en compte une surpaisseur dau moins [2] mm pour la corrosion, saufsi des dispositions particulires sont prises afin de minimiser la corrosion.


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ANNEXE G (Informative)Pylnes lectriques

(1) La prsente annexe dcrit une prescription minimale pour tenir compte de leffet

des cbles entre deux pylnes.(2) La structure doit tre analyse sous leffet de deux ensembles concurrentsdactions sismiques.

Un ensemble de forces horizontales en tte du pylne produit par lescbles dans lhypothse d'un dplacement statique de chaque pylne parrapport aux pylnes adjacents, dans la direction la plus dfavorable. Ledplacement suppos doit tre gal au dplacement maximal du sol,spcifi au paragraphe 4.2.3. de lENV-1-1 : 1994. Un ensemble dedplacements relatifs entre les diffrents pylnes doit tre analys.

Les forces dinertie rsultant de lanalyse dynamique. Si on ne ralise pas

un modle dynamique d'une partie reprsentative de toute la ligne, ungroupe dau moins trois pylnes doit tre modlis, de manire ce quunevaluation acceptable de la masse et de la raideur du cble puisse treprise en compte pour le pylne central.

(3) Pour les pylnes courants, les charges dinertie sont calcules en supposantque le pylne est une poutre en console, supporte lastiquement au niveau descbles et dans la direction de ceux-ci.

(4) Pour les pylnes d'extrmit les charges dinertie sont calcules dans lacondition la plus dfavorable, qui rsulte de la modlisation du pylne soit par unepoutre en console isole, soit par une poutre en console supporte lastiquement entte, dans la direction des cbles.

(5) Lorsquil est probable quune traction se produise la base de certainspoteaux, leurs ancrages aux fondations doivent tre capables de transmettre latraction totale value dans lhypothse dun coefficient de comportement gal [2].

(6) Dautres points importants relatifs laction sismique sont :

les angles soumis alternativement la compression et la traction ;

les assemblages boulonns, particulirement les assemblages un seulboulon ;

les nuds des pylnes en tubes dacier.