Etude Sismique

8/9/2019 Etude Sismique

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Chapitre VII Etude sismique

VII -ETUDE SISMIQUE

1- Introduction : Les tremblements de terre sont une menace pour lhomme principalement travers

leurs effets directs sur les ouvrages (tels que la ruine partielle ou totale) et peuvent par ailleurs provoquer des effets secondaires comme les incendies et les explosions. Comme ils sont aussi dangereux par leurs effets induits sur les sites naturels tels queles glissements de terrains et les raz-de-mar e (!sunami)

Les vibrations du sol (horizontales et verticales) provoqu es par le passage des ondessismiques entra"nent les constructions dans leurs mouvements.

Les d placements la base de la construction provoqu s par ces derni#res engendrentdes forces dinertie qui sont proportionnelles au poids de la construction.

$e ce fait% plus la construction est lourde et plus laction sismique est importante.2- Prsentation des diffrentes mthodes destimation des forces sismiques : $iff rentes m thodes ont t labor es pour estimer les forces sismiques pouvantsolliciter une structure. &n citera '

La m thode statique quivalente.La m thode danal se modale spectrale.La m thode danal se d namique par acc l rographe.

a- Mthode statique quivalente : a.1- Principe de la mthode :

Les forces r elles d namiques qui se d veloppent dans la construction sont remplac es par un s st#me de forces statiques fictives dont les effets sont consid r s quivalents aumouvement du sol dans une direction quelconque dans le plan horizontal. Les forces sismiques horizontales quivalentes seront consid r es appliqu es

successivement suivant deux directions orthogonales caract ristiques choisies priori par le pro eteur. a.2- Modlisation :

Le mod#le du b*timent utiliser dans chacune des deux directions de calcul est plan% lesmasses sont suppos es concentr es au centre de gravit des planchers pr sentant un seuldegr de libert + translation horizontale par niveau.

La rigidit lat rale des l ments porteurs du s st#me de contreventement est calcul e partir des sections non fissur es pour les structures en b ton arm ou en ma,onnerie.

eul le mode fondamental de vibration de la structure est consid rer dans le calcul dela force sismique totale.

a.3- Domaine dapplication : Les conditions dapplication de la m thode statique quivalente sont cit es danslarticle ./.0 du 123 44. Ces conditions sont rest es inchang es dans l addenda 0556. - Mthode danal!se modale spectrale: .1- Principe de la mthode :

Le principe de cette m thode r side dans la d termination des modes propres devibrations de la structure et le maximum des effets engendr s par laction sismique% celle ci

tant repr sent e par un spectre de r ponse de calcul. Les modes propres d pendent de lamasse de la structure% de lamortissement et des forces dinerties.

.2- Modlisation :Le mod#le de b*timent utiliser doit repr senter au mieux les distributions des

rigidit s et des masses de fa,on prendre en compte tous les modes de d formationssignificatifs dans le calcul des forces dinerties sismiques.

ENTP Promotion 2006 "#


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La mod lisation se base essentiellement sur quatre crit#res propres la structure et ausite dimplantation '

- La r gularit en plan.- La rigidit ou non des planchers.- Le nombre de degr s de libert des masses concentr es.

- La d formabilit du sol de fondation.a-3 Domaine dapplication :

La m thode d namique est une m thode g n rale et plus particuli#rement quand lam thode statique quivalente ne sapplique pas.

c- Mthode danal!se d!namique par acclro$rammes :

Le m7me principe que la m thode danal se spectrale sauf que pour ce proc d % aulieu dutiliser un spectre de r ponse de forme universellement admise% on utilise desacc l rogrammes r els.

Cette m thode repose sur la d termination des lois de comportement et la m thodedinterpr tation des r sultats. 8lle sapplique au cas par cas pour les structures strat giques(centrales nucl aires par exemple) par un personnel qualifi .3- %hoi& de la mthode de calcul :

Crit#res de classification par 123 44 et laddenda 0556 :%lassification des 'ones sismiques : Le territoire national est divis en quatre ( ) zones de sismicit croissante%d finies sur la carte des zones de sismicit et le tableau associ qui pr cise cette r partition

par 9ila a et par commune.:&;8 5 ' sismicit n gligeable.:&;8 < ' sismicit faible.

:&;8 ' ouvrages de grande importance.=roupe 0 ' ouvrages courant ou dimportance mo enne.=roupe 6 ' ouvrages de faible importance.>*timent dhabitation collective et a usage de bureau dont la hauteur d passe ?m

$onc ' + ,roupe1 . @. (3rticle 6.0 $u 12344AB0556). Le calcul sismique se fera par la m thode d namique spectrale du fait que notre

b*timent ne r pond pas aux crit#res exig s par le 12344 pour pouvoir utiliser lam thode statique quivalente ( DE0.F?mG/5m)

- /a modlisation de la structure : La structure tudi e pr sente une irr gularit en plan% comportant des planchers rigides.8lle sera repr sent e par un mod#le tridimensionnel encastr la base oH les masses sontconcentr es au niveau du centre de masse du plancher avec trois degr s de libert (deuxtranslations horizontales et une rotation autour de laxe vertical) Lanal se se fera pour les deux conceptions choisies au chapitre


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.1- Prsentation du lo$iciel 5 +0 : Le +8!3> est un logiciel de calcul et de mod lisation des structuresding nierie% relevant du domaine des b*timents% travaux publics et constructionsh drauliques% d velopp en Californie (I. .3)


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- Cat gorie 6 (site meuble) ' $ pVts de sables et de graviers mo ennement denses ou dargile mo ennement

raide avec B 055 mAs a partir de /5 m de profondeur.- Cat gorie (site tr#s meuble) ' $ pVts de sables l*ches avec ou sans pr sence de couches dargile molle avec B s .Xs ' moment stabilisant.XsD].LA0

]D poids du b*timent. SENS 1 N ITUDINA1 ' (dans le sens des \)Mr. 71"24@3?29 *.mMs7 192#@14.4 9 *.m

Ms=Mr7#? 4 J1?9 7J la condition est v rifi e.

SENS T&ANSVE&SA1 :( dans le sens des `).Mr. 7112"" ."2 *.mMs 7 14"3 4 .@2 *.m Ms=Mr 7 #? 3@J1?9 7J la condition est v rifi e.9. - Fustification de la scurit vis C vis des dformations et de leffet P-K :

a. Brification des dplacements latrau& inters ta$e.Lune des v rifications pr conis es par le 12344 version 0556% concerne les d placementslat raux inter tages. 8n effet% selon larticle E./5 du 12344 version 0556% lin galit ci-dessous doit n cessairement 7tre v rifi e: k x et k y3vec' D 5.5/h e ' le d placement relatif admissible.

h e ' repr sente la hauteur de l tage.k ex x

k x r R = et k ey yk y r R =

&H U /= k exk exk ex et/= k ey

k ey

k ey

k ex

' Correspond au d placement relatif du niveau par rapport au niveau -1 dans le sens x(de la m7me mani#re on obtient k ey ).

ENTP Promotion 2006 @2


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k ex ' 8st le d placement horizontal d aux forces sismiques au niveau dans le sens x (

compris leffet de torsion)% (de la m7me mani#re on obtient k ey ).1 ' 8st le coefficient de comportement.

tage x /Z ( ) v rification16 0.0319247 0.03586495 3.60E-02 &N 15 0.0297223 0.03361722 3.00E-02 &N 14 0.02748047 0.03001397 3.00E-02 &N 13 0.02520406 0.02892789 3.00E-02 &N 12 0.02290589 0.02648637 3.00E-02 &N 11 0.02059113 0.02399553 3.00E-02 &N 10 0.01827521 0.02147221 3.00E-02 &N 9 0.015983 0.01894772 3.00E-02 &N

8 0.01372938 0.01643629 3.00E-02 &N 7 0.01154077 0.01396586 3.00E-02 &N 6 0.00944776 0.01157375 3.00E-02 &N 5 0.00747166 0.00928194 3.00E-02 &N 4 0.00564915 0.0071312 3.00E-02 &N 3 0.00401497 0.00516584 3.00E-02 &N 2 0.00259643 0.00341936 3.00E-02 &N

1 0.0014413 0.0019529 3.00E-02 &N

$%C 0.00058808 0.00082468 0.0408 &N

;ous constatons que les d placements inter tage ne d passent pas le d placementadmissible% alors la condition delart 9.14 du 8P version 2443 est v rifi e.8 em arqu e : Le calcul des d placements utilis s dans l tape pr c dante correspond lacombinaison de charge suivante ' 8\ U8`

- Fustification vis-C-vis de leffet P-K : les effets du 0 5ordre (ou effet 2- )peuvent 7tre n gliger dans le cas des

b*timents si la condition suivante est satisfaite tous les niveaux ' D 2N . A BN . hN 5./52N ' poids total de la structure et des charges dexploitation associ es au-dessus du niveau +NBN ' effort tranchant d tage au niveau +N

N ' d placement relatif du niveau +Npar rapport au niveau +N-/hN ' hauteur d tage +N

ETAGE P < *> B & < *> B ! < *> L & L ! h & !

16 653.405 1384.941 1326.703 0.03192470.0358649

5 3.60.0041838

4 0.00490655

15 1224.0925 2415.977 2357.278 0.02972230.0336172

2 30.0050197

6 0.0058189414 1793.78 3152.659 3133.171 0.0274804 0.0313139 3 0.00521189 0.00597588

ENTP Promotion 2006 @3

Ta!VII.6 )Va%e/r* e* 5+ormation* ,a%,/%5e* et

a mi**i!%e*.


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7 7

13 2379.9175 3712.27 3739.8310.0252040

60.0289278

9 30.0053860

7 0.00613628

12 2965.055 4191.622 4253.8440.0229058

90.0264863

7 30.0054010

3 0.00615393

11 3549.1925 4625.378 4705.878 0.020591130.0239955

3 30.0052667

3 0.00603251

10 4151.63 5020.506 5109.5620.0182752

10.0214722

1 30.0050374

7 0.00581555

9 4753.0675 5383.68 5477.497 0.0159830.0189477

2 30.0047036

2 0.00548059

8 5353.505 5734.265 5831.4310.0137293

80.0164362

9 30.0042725

8 0.00502974

7 5974.0725 6096.722 6197.969 0.011540770.0139658

6 30.0037695

3 0.00448712

6 6593.64 6465.81 6574.4630.0094477

6 0.01157375 3 0.00321152 0.00386917

5 7212.2075 6815.837 6934.6020.0074716

60.0092819

4 30.0026353

9 0.00321784

4 7852.745 7144.884 7271.2790.0058817

80.0069076

5 30.0021548

3 0.00248668

3 8492.2825 7460.973 7586.2160.0040149

70.0050025

8 30.0015233

1 0.00186669

2 9139.8775 7759.783 7873.6450.0026913

40.0033098

8 30.0010566

7 0.00128072

1 9811.2725 8003.247 8100.9660.0014890

9 0.001889 3 0.0006085 0.0007626

$%C10660.698

5 8162.977 8245.2770.0006038

50.0007964

3 4.080.0001932

9 0.00025239

8emarque ' N 4.14 dans les deux sens.Les effets du deuxi#me ordre peuvent 7tre n glig s pour notre cas."- %onclusion :

prOs ces rsultats o tenus dans notre tude d!namique et sismique on peut dire quenotre timent peut rsister au& chocs e&trieurs tel que le sisme aprOs un trOs onferrailla$e conforme au rO$lement 8.P. ## = DD+*D 2443. Pour ce la? nous allonscontinuer les calculs avec les efforts dvelopps dans la structure et qui sont dduits dulo$iciel de modlisation .

ENTP Promotion 2006 @

Ta!. VII. ) V5ri+i,ation > %:e++et P-? .

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