RPS 2000.pdf

S2S3

S1

S1

Royaume du Maroc Ministre de lAmnagement du Territoire,

de lUrbanisme, de lHabitat et de lEnvironnement Secrtariat dtat lHabitat

REGLEMENT DE CONSTRUCTION PARASISMIQUE (RPS 2000)

(applicable aux btiments)

SITE 1 SITE 2 SITE 3

JUILLET 2001

R.P.S. 2000

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TABLE DES MATIERES

PAGES

MEMBRES DU COMITE REDACTEUR

AVANT PROPOS

CHAPITRE I OBJET ET DOMAINE DAPPLICATION...... 08

1.1- OBJET DU RGLEMENT .. 08

1.2- DOMAINE DAPPLICATION .... 08

CHAPITRE II OBJECTIFS ET PHILOSOPHIE DU RGLEMENT .. 10

2.1- OBJECTIFS DES EXIGENCES .. 10

2.1.1- SCURIT DU PUBLIC .. 10

2.1.2- PROTECTION DES BIENS MATRIELS ... 10

2.2- PHILOSOPHIE DE BASE DE CONCEPTION .. 11

CHAPITRE III SECURITE ET PERFORMANCE DES BATIMENTS ... 13

3.1- SECURITE ET FONCTIONNALITE .. 13

3.1.1- CRITRES .. 13

3.1.2- VRIFICATION 13

3.2- CLASSIFICATION ET PERFORMANCE DES BATIMENTS .. 14

3.2.1 CRITRE DE CLASSIFICATION .. 14

3.2.2- CLASSES DE PRIORIT PARASISMIQUE .. 14

3.2.2.1- CLASSE I (IMPORTANCE VITALE) .. 14

3.2.2.2- CLASSE II .... 15

3.2.3- COEFFICIENT DIMPORTANCE OU DE PRIORITE I . 15

3.3- IMPORTANCE DE LA DUCTILIT .... 15

3.3.1- DFINITION .. 15

3.3.2- EXIGENCE ET NIVEAUX REQUIS DE DUCTILIT 16

3.3.3 DUCTILIT ET CLASSES DE STRUCTURES ... 16

3.3.4 FACTEUR DE COMPORTEMENT .... 17

3.4- AMORTISSEMENT ..... 18

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CHAPITRE IV GENERALITES ET REGLES DE BASE DE CONCEPTION .. 19

4.1- PROPRIETES DES MATERIAUX STRUCTURAUX .. 19

4.1.1- BTON ...... 19

4.1.2- ACIER ...... 19

4.2- FONDATIONS ...... 20

4.2.1- CHOIX DU SITE ..... 20

4.2.2- SYSTME DE FONDATIONS .... 20

4.3- STRUCTURE ....... 21

4.3.1 STRUCTURES REGULIERES ET IRREGULIERES .. 21

4.3.1.1 CRITRES DE RGULARIT .. 22

1. Forme en plan .... 22

2. Forme en lvation ...... 23

4.4- ESPACEMENT ENTRE DEUX BLOCS .... 23

4.5- ELMENTS NON STRUCTURAUX .. 25

CHAPITRE V DONNEES SISMIQUES .... 26

5.1- SISMICIT DU MAROC ....... 26

5.3- SEISME DE CALCUL ..... 26

5.3.1- MODLISATIONS DU MOUVEMENT DU SOL .. 26

5.3.2- ZONAGE SISMIQUE (ACCLRATION MAXIMALE) .. 27

5.3.3 SPECTRE DE CALCUL .... 29

5.3 3.1- DEFINITION ...... 29

5.3.3.2 INFLUENCE DU SITE .... 29

5.3.3.3 FACTEUR DAMPLIFICATION .. 31

CHAPITRE VI EVALUATION DE LEFFORT SEISMIQUE .. 37

6.1- DIRECTION DE LACTION SISMIQUE ...... 37

6.2- APPROCHES DE CALCUL DE LACTION SISMIQUE .... 37

6.2.1- APPROCHE STATIQUE QUIVALENTE ... 37

6.2.1.1- PRINCIPE ...... 37

6.2.1.2- CONDITIONS DAPPLICATION ..... 38

6.2.1.3- FORCE SISMIQUE LATRALE QUIVALENTE . 38

6.2.1.4- RPARTITION VERTICALE DE LA FORCE SISMIQUE .. 40

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6.3- EVALUATION DE LA PRIODE FONDAMENTALE ... 41

6.4- APPROCHE DYNAMIQUE .... 44

6.4.1- GNRALITS ...... 44

6.4.2- MODLISATION ...... 44

6.4.3- ANALYSE PAR SPECTRES DE RPONSE Approche modale 45

6.4.3.1- COMBINAISON DES MODES .... 45

6.4.3.2- SPECTRE DE CALCUL ...... 45

6.4.4- ANALYSE PAR ACCLROGRAMMES OU CALCUL DIRECT. 45

6.5- EFFET DE TORSION ...... 46

CHAPITRE VII DIMENSIONNEMENT ET DISPOSITIONS CONSTRUCTIVES . 47

7.1- COMBINAISON DACTIONS ...... 47

7.2- SOLLICITATIONS DE CALCUL ...... 47

7.2.1- DUCTILIT DE NIVEAU 1 (DN1) ...... 48

7.2.2- DUCTILIT DE NIVEAU 2 ET DE NIVEAU 3 (DN2 ET ND3) .. 48

7.2.2.1- LMENTS FLCHIS NON COMPRIMES 48

7.2.2.2- LMENTS FLCHIS COMPRIMES . 48

7.2.2.2.1- PORTIQUE ..... 48

7.2.2.2.2- VOILES .... 49

7.3- DIMENSIONNEMENT ET DETAILS CONSTRUCTIFS .... 50

7.3.1- ELEMENTS EN BETON ARME ...... 50

7.3.1.1- ZONES CRITIQUES .... 50

7.3.1.2- LMENTS LINEAIRES FLCHIS NON

COMPRIMES .... 50

7.3.1.2.1- DIMENSIONS MINIMALES DES SECTIONS 50

7.3.1.2.2- ARMATURES LONGITUDINALES 52

7.3.1.2.3- ARMATURES TRANSVERSALES ... 53

7.3.1.3- ELEMENTS LINEAIRES FLECHIS ET

COMPRIMES ...... 54

7.3.1.3.1- DIMENSIONS MINIMALES ... 54

7.3.1.3.2- ZONE CRITIQUE DUN POTEAU ... 54

7.3.1.3.3.- NUD POTEAUX POUTRES .... 57

7.3.1.3.4- POTEAUX SUPPORTANT VOILE DISCONTINU

( SOFT- STORY) .. 58

7.3.1.4- VOILE DE CONTREVENTEMENT......58

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7.3.1.4.1- DIMENSIONS ..... 58

7.3.1.4.2- ZONE CRITIQUE ..... 59

7.3.1.4.3- FERRAILLAGE MINIMAL 51

7.3.1.4.4- LINTEAUX ENTRE TRUMEAUX

(POUTRES DE JONCTION) ...... 60

7.3.2- ELEMENTS METALLIQUES ...... 62

7.3.3- CONSTRUCTION EN MACONNERIE ..... 62

7.3.3.1- MATERIAUX CONSTITUTIFS ... 62

7.3.3.2- MUR PORTEUR EN MAONNERIE ....... 63

7.3.3.3- MURS PORTEURS AVEC CHAINAGE.... 63

7.3.3.3.1 DIMENSIONS ET DISPOSITIONS ... 63

7.3.3.3.2 ARMATURE ...... 64

7.3.3.4- MAONNERIE ARMEE .... 64

7.3.3.5- MAONNERIE DE REMPLISSAGE ..... 65

7.3.3.6- ESCALIERS ET PLANCHER .... 65

CHAPITRE VIII REGLES DE VERIFICATION DE LA SECURITE ET DE LA

FONCTIONNALITE ...... 66

8.1 PRINCIPE ...... 66

8.2- VRIFICATION DE LA STABILITE ...... 66

8.2.1- STABILIT AU GLISSEMENT ..... 66

8.2.2- STABILIT DES FONDATIONS ........ 67

8.2.3- STABILIT AU RENVERSEMENT ... 67

8.3- VERIFICATION DE LA RSISTANCE ...... 68

8.4- VRIFICATION DES DFORMATIONS ...... 68

CHAPITRE IX FONDATIONS ...... 70

9.1- CLASSIFICATION DES SOLS ....... 70

9.2- LIQUEFACTION DES SOLS ...... 70

9.2.1- SOLS SUSCEPTIBLES DE LIQUFACTION ...... 70

9.2.2- VALUATION DU POTENTIEL DE LIQUFACTION . 73

9.3- STABILITE DES PENTES ....... 75

9.3.1- PRINCIPES GNRAUX ........ 75

9.3.2- CARACTRISTIQUES MCANIQUES ET COEFFICIENTS

DE SCURIT ... 76

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9.4- OUVRAGES DE SOUTENEMENT ...... 76

9.4.1- PRINCIPES GNRAUX ........ 76

9.4.2- MTHODE DE CALCUL SIMPLIFIE ..... 77

9.4.2.1- CAS DES TERRAINS PULVRULENTS ( c = 0, 0 ) . 77

9.4.2.2- CAS GNRAL DES SOLS (c 0, 0) ... 79 9.4.3- VRIFICATION DE LA STABILIT .... 80

9.5- CALCUL DES FONDATIONS ...... 80

9.5.1- FONDATIONS SUPERFICIELLES .. 80

9.5.2- FONDATIONS PROFONDES ...... 80

9.5.2.1- PRINCIPES GNRAUX ..... 80

9.5.2.2- MTHODES DE CALCUL ..... 81

ANNEXE 1 EXEMPLE DAPPLICATION ANALYSE SISMIQUE DUN

PORTIQUE DE 4 NIVEAU ..... 83

R.P.S. 2000

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AVANT-PROPOS

Le prsent rglement de construction parasismique (RPS2000) a pour objectif de

limiter les dommages en vies humaines et en matriel susceptibles de survenir

suite des tremblements de terre.

Il dfinit ainsi la mthode de lvaluation de laction sismique sur les btiments

prendre en compte dans le calcul des structures et dcrit les critres de

conception et les dispositions techniques adopter pour permettre ces

btiments de rsister aux secousses sismiques.

Ce rglement est complmentaire aux rglements en vigueur utiliss dans la

construction. Il est par ailleurs appel tre rvis priodiquement pour tenir

comptes des progrs scientifiques dans le domaine du gnie parasismique.

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CHAPITRE I

OBJET ET DOMAINE DAPPLICATION

1.1- OBJET DU RGLEMENT

Lobjet du Rglement de Construction Parasismique (RPS2000) est de :

a) Dfinir laction sismique sur les btiments ordinaires au cours des tremblements de

terre.

b) Prsenter un recueil dexigences minimales de conception et de calcul ainsi que des

dispositions constructives adopter pour permettre aux btiments ordinaires de rsister

convenablement aux secousses sismiques.

Bien entendu ces exigences et dispositions techniques sont complmentaires aux rgles

gnrales utilises dans la construction.

1.2- DOMAINE DAPPLICATION

a) Le prsent rglement sapplique aux constructions nouvelles et aux btiments existants

subissant des modifications importantes tels que changement dusage, transformation pour

des raisons de scurit publique ou construction dun ajout.

b) Le champs dapplication du prsent rglement couvre les structures, en bton arm et en

acier dont le contreventement est assur par un des trois systmes structuraux suivants :

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1) SYSTME DE PORTIQUES

Il sagit dune ossature compose de poteaux et poutres nuds rigides ou dune charpente

contrevente, capable de rsister aussi bien aux charges verticales quaux charges horizontales.

2) SYSTME DE REFENDS

Le systme est constitu de plusieurs murs isols ou coupls, destins rsister aux forces

verticales et horizontales.

Les murs coupls sont relis entre eux par des linteaux rgulirement espacs et adquatement

renforcs.

3) SYSTME MIXTE

Cest le systme structural compos de portiques et de voiles o les charges verticales sont,

80% et plus, prises par les portiques. La rsistance aux efforts latraux est assure par les refends

et les portiques proportionnellement leurs rigidits respectives.

Commentaire 1.2

Le domaine dapplication du rglement ne stend donc pas toutes les catgories de

constructions. Sont exclues de ce domaine, les structures inhabituelles, les ouvrages tels que

les ponts et les barrages.

les btiments industriels destination particulire telles que les centrales nuclaires, les

grandes centrales lectriques et les usines chimiques.

Les ouvrages raliss par des matriaux ou des systmes non couverts par les normes en

vigueur.

Lanalyse de telles fait appel des mthodes dynamiques plus appropries, bases sur des

modles mathmatiques qui reproduisent le mieux possible les diffrents paramtres intervenant

dans la rponse sismique de la structure.

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CHAPITRE II

OBJECTIFS ET PHILOSOPHIE DU RGLEMENT

2.1- OBJECTIFS DES EXIGENCES

Les objectifs essentiels du Rglement de Construction Parasismique (RPS 2000) visent :

a) Assurer la scurit du public pendant un tremblement de terre

b) Assurer la protection des biens matriels.

2.1.1- SCURIT DU PUBLIC

Pour assurer un degr de scurit acceptable aux vies humaines, pendant et aprs un grand

sisme, il est demand que lensemble de la construction et tous ses lments structuraux, ne

prsentent vis vis des forces sismiques de calcul quune probabilit assez faible deffondrement

ou de dommages structuraux importants.

2.1.2- PROTECTION DES BIENS MATRIELS

Il est demand que sous laction dun sisme, le btiment dans son ensemble et tous ses lments

structuraux et non structuraux soient protgs, dune manire raisonnable, contre lapparition

des dommages dune part et contre la limitation de lusage pour lequel le btiment est destin

dautre part.

Ce degr minimal de protection et de scurit sera assur par le respect des critres et des rgles

prescrits par le prsent rglement.

R.P.S. 2000

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Ces critres et rgles visent concevoir, calculer et raliser les structures, de manire leur

confrer une rsistance et une intgrit structurales suffisantes pour supporter les effets des

charges sismiques.

Pour les btiments usage ordinaire, leur protection contre les dommages est value par

limportance des dplacements latraux inter tages.

Quant aux autres btiments, tels que les hpitaux et les laboratoires, leur fonctionnalit

peut tre affecte par lendommagement des quipements installs dans ces btiments, ou

par des dplacements relatifs de certains lments non structuraux. Il est donc recommand

de prvoir des ancrages pour les quipements mcaniques et lectriques pour supporter les

actions locales auxquelles ils peuvent tre soumis. Ces ancrages, laisss lapprciation de

lingnieur, doivent tre conus de manire empcher le glissement ou le renversement

des quipements

2.2- PHILOSOPHIE DE BASE DE CONCEPTION

Le niveau de scurit requis pour une structure en zone sismique, dpend en premier lieu, du

niveau de lintensit du sisme dans la zone en question. De ce fait et compte tenu des objectifs

du prsent Rglement, la philosophie de base pour le calcul sismique des structures est dfinie en

fonction de limportance du sisme contre lequel on veut se prmunir. Cette philosophie se

dfinit comme suit :

1) SISMES FAIBLE INTENSIT

Pour un sisme faible intensit, le calcul doit permettre de confrer la structure une rigidit

suffisante afin de limiter les dformations et viter les dommages dans les lments aussi bien

structuraux que non structuraux.

2) SISMES MODRS

Pour un sisme intensit moyenne, la structure doit avoir non seulement une rigidit capable de

limiter les dformations, mais aussi une rsistance suffisante pour demeurer dans le domaine

lastique sans subir de dommages importants.

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3) SISMES VIOLENTS

Pour un sisme violent, le calcul doit permettre de confrer la structure non seulement une

rigidit et une rsistance suffisantes, mais galement une ductilit importante pour absorber

lnergie sismique et rsister sans seffondrer. En outre les constructions ayant un rle vital

pour le public, devraient tre mme de rester fonctionnelles pendant et aprs le sisme.

Commentaire 2.2 :

Pour fin de calcul, le prsent rglement considre que le niveau du risque sismique est

valu en fonction de lacclration nominale des zones sismiques.

Un sisme est considr faible pour des valeurs de A (rapport de lacclration maximale

sur 1 g) infrieures 0.1; (Zones 1 et 2).

Il est considr moyen pour des valeurs de A comprises entre 0.1 et 0.20 ; ce qui

correspond la Zone 3.

Au-del de cette valeur le sisme est considr violent.

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CHAPITRE III

SECURITE ET PERFORMANCE DES BATIMENTS

3.1- SECURITE ET FONCTIONNALITE

3.1.1- CRITRES Afin de satisfaire les exigences gnrales relatives la scurit et la fonctionnalit (2.1.1 et

2.1.2), il est demand de :

a) sassurer de la bonne concordance entre le modle structural adopt pour lanalyse de la

structure et le comportement rel de celle ci.

b) vrifier, par des approches analytiques bases sur des modles appropris, que sous

leffet des actions de calcul, les tats limites ultimes et de comportement de la structure

et de ses composantes, ne dpassent pas les limites fixes par le prsent rglement.

c) respecter les dispositions et les dtails constructifs dfinis par le prsent rglement.

3.1.2- VRIFICATION

a) La vrification porte sur les tats ultimes, mettant en cause la scurit du public et les tats

limites dutilisation mettant en cause la fonctionnalit des btiments.

b) Les tats limites ultimes (de scurit) concernent lquilibre densemble, la rsistance et la

stabilit de forme. Les tats limites dutilisation concernent les dformations.

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3.2- CLASSIFICATION ET PERFORMANCE DES BATIMENTS

3.2.1 CRITRE DE CLASSIFICATION

Le niveau minimal de performance requis pour une construction dpend des consquences socio-

conomiques des dommages quelle aurait pu subir en cas de sisme. Lvaluation de

limportance de ces consquences est relie essentiellement la nature de lusage du btiment

et son intrt pour le pouvoir public.

3.2.2- CLASSES DE PRIORIT PARASISMIQUE

Le RPS 2000 rpartit les btiments selon leur usage principal en deux classes de priorit. A

chaque classe de btiments correspond un facteur dimportance priorit I, donn dans le tableau

3.1, qui est un facteur additionnel de scurit.

Toute fois, le matre douvrage peut surclasser un ouvrage particulier par sa vocation.

Un sur classement des btiments sera dfini par dcret.

3.2.2.1- CLASSE I (IMPORTANCE VITALE)

Sont groupes dans cette classe les constructions destines des activits sociales et

conomiques vitales pour la population et qui devraient rester fonctionnelles, avec peu de

dommage, pendant le sisme. On distingue notamment selon lusage :

Les constructions de premire ncessit en cas de sisme tels que :les hpitaux, les

tablissements de protection civile, les grands rservoirs et chteaux deau, les centrales

lectriques et de tlcommunication, les postes de police, les stations de pompage deau,

etc

Les constructions publiques, tels que les tablissements scolaires et universitaires, les

bibliothques, les salles de ftes, les salle daudience, de spectacles et de sport, les grands

lieux de culte, les tablissements bancaires etc

Les constructions destines la production ou au stockage des produits haut risque pour le

public et lenvironnement

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3.2.2.2- CLASSE II

Sont groupes dans cette classe les constructions nappartenant pas la classe1, tels que :

Les btiments courants usage dhabitation, de bureaux ou commercial.

3.2.3- COEFFICIENT DIMPORTANCE OU DE PRIORITE I

Le coefficient dimportance I est gal 1,3 pour les btiments de classe I et 1 pour tous les

autres btiments.

Tableau 3.1 Coefficient de priorit I

Classe de constructions Coefficient I

Classe I 1.3

Classe II 1.0

3.3- IMPORTANCE DE LA DUCTILIT

3.3.1- DFINITION

La ductilit dun systme structural traduit sa capacit de dissiper une grande partie de lnergie

sous des sollicitations sismiques, par des dformations inlastiques sans rduction substantielle

de sa rsistance. La ductilit dpend des caractristiques des matriaux de la structure, des

dimensions des lments et des dtails de construction.

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3.3.2- EXIGENCE ET NIVEAUX REQUIS DE DUCTILIT

Le systme structural de tout btiment conu pour rsister aux efforts sismiques doit prsenter

une ductilit suffisante au cours du sisme Trois niveaux de ductilit sont dfinis selon le

comportement requis de la structure. Chaque niveau traduit la capacit de la structure dissiper

lnergie provenant du sisme.

A) STRUCTURES PEU DUCTILES (NIVEAU 1 DE DUCTILITE : ND1)

Ce niveau de ductilit correspond aux structures dont la rponse sismique doit voluer

essentiellement dans le domaine lastique et pour lesquelles le Rglement nexige pas de

prescriptions spciales.

B) STRUCTURES A DUCTILITE MOYENNE (NIVEAU 2 DE DUCTILITE : ND 2)

Ce niveau est reli aux structures pour lesquelles on adopte des dispositions spcifiques leur

permettant de travailler dans le domaine inlastique au cours du mouvement sismique avec une

protection raisonnable contre toute rupture prmature.

C) STRUCTURES DE GRANDE DUCTILITE (NIVEAU 3 DE DUCTILITE : ND3)

Ces structures sont appeles avoir une grande capacit de dissipation dnergie. un certain

nombre de prescriptions et dispositions technique est exig afin de minimiser la probabilit de

rupture prmatur et de dtrioration de rsistance.

3.3.3 DUCTILITE ET CLASSES DE STRUCTURES

Le tableau 3.2 illustre le niveau de ductilit requis pour les deux classes de structures en

fonction de lintensit du sisme.

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Tableau 3.1 : Ductilit et classes de btiments

CLASSE DE BATIMENTS Amax 0.1 g 0.1 g

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- Si diffrents types de systme de contreventement rsistent ensemble dans la mme

direction aux charges sismiques, la valeur de K retenir est la plus faible valeur

correspondant ces systmes.

3.4- AMORTISSEMENT

Lamortissement reprsente les frottements internes dvelopps dans la structure en mouvement.

Il est fonction des matriaux composant la structure, du niveau des contraintes dans le matriau

et de lintensit du mouvement. On distingue lamortissement frictionnel, o la force est

constante, lamortissement visqueux, o la force est proportionnelle la vitesse, et un

amortissement interne o la force est fonction de lamplitude.

Lamortissement pris en compte est du type visqueux. Il est dfini par un coefficient , exprim en pourcentage dun amortissement critique, donn par le tableau 3.4.

Le coefficient damortissement est pris en considration dans le spectre de rponse utilis pour

lanalyse de la structure.

Tableau 3.4 : Coefficient damortissement ,

Type de structure , (en %) Structures en bton arm Ossatures mtalliques avec murs extrieurs lourds et cloisons

5

Ossatures mtalliques avec murs extrieurs et intrieurs lgers

3

Commentaire 3.4 :

Dans lapproche danalyse prconise par le rglement, leffet de lamortissement autre que

visqueux est exprim par le facteur de comportement K qui tient compte de lamortissement d

aux hystrsis.

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CHAPITRE IV

GENERALITES ET REGLES DE BASE DE CONCEPTION

4.1- PROPRIETES DES MATERIAUX STRUCTURAUX

4.1.1 BTON

a) Il est demand que le bton utilis pour les constructions en zones sismiques ait un

comportement stable sous de grandes dformations rversibles.

b) Les caractristiques mcaniques doivent tre conformes au rglement en vigueur de

bton arm, Toutefois la rsistance 28 la compression doit tre suprieure 22 Mpa.

4.1.2- ACIER

Il est demand que :

Les armatures pour bton arm soient haute adhrence.

La valeur suprieure de la limite dlasticit fy soit gale 500 MPa.

Le coefficient de scurit adopter ait pour valeur : s = 1.15 Le diagramme dformations- contraintes est celui utilis par le rglement du bton

arm.

R.P.S. 2000

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4.2- FONDATIONS

4.2.1- CHOIX DU SITE

a) Toute construction de btiments doit tre interdite au voisinage des failles actives ou

passives.

b) Les tudes du sol du site des fondations sont obligatoires et conduites de la mme manire

que dans le cas des situations non sismiques. Elles doivent notamment permettre le

classement du site par rapport aux diffrents types prescrits par le rglement.

c) Une attention particulire doit tre porte aux conditions des sites risque telles que :

La prsence de remblai non compact ou sol reconstitu

La prsence de nappe peu profonde susceptible de donner lieu une liqufaction en

cas de sisme

Le risque de glissement de terrain.

d) Dans les sites risques, les constructions ne sont autorises que si des mesures pour limiter

les risques sont prises.

4.2.2- SYSTME DE FONDATIONS

a) Le systme de fondations reprsente lensemble des semelles et des lments au-dessous du

niveau de base. Le choix de ce systme est en principe effectu dans les mmes conditions

quen situations non sismiques, et il est dimensionn conforment aux rgles en vigueur.

b) Pour chacun des blocs constituant louvrage, la fondation doit tre homogne et rigide tels

que radiers, semelles filantes croises dans les deux sens et semelles isoles lies par des

longrines dans les deux sens.

R.P.S. 2000

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c) Le systme de fondation doit pouvoir:

assurer lencastrement de la structure dans le terrain

transmettre au sol la totalit des efforts issus de la superstructure

limiter les tassements diffrentiels et ou les dplacements relatifs horizontaux qui

pourraient rduire la rigidit et/ou la rsistance du systme structural.

d) Les points dappuis de chacun des blocs composant louvrage doivent tre solidariss par un

rseau bidimensionnel de longrines ou tout autre systme quivalent tendant sopposer

leur dplacement relatif dans le plan horizontal. Cette solidarisation nest pas exige si les

semelles sont convenablement ancres dans un sol rocheux non fractur et non dlit

e) Les fondations doivent tre calcules de telle sorte que la dfaillance se produise dabord

dans la structure et non dans les fondations.

f) Dans le cas des fondations en pieux, ces derniers doivent tre entretoiss dans au moins deux

directions pour reprendre les efforts horizontaux appliqus au niveau du chevtre des pieux

sauf sil est dmontr que des moyens de retenue des pieux quivalents sont en place.

g) Les lments de fondation profonde supportent le btiment soit :

en transmettant par leur pointe les charges une couche profonde et solide.

par frottement ou par adhrence de leur paroi au sol dans lequel ils se trouvent.

par une combinaison des deux actions.

4.3- STRUCTURE

4.3.1 STRUCTURES REGULIERES ET IRREGULIERES

Les structures sont classes en deux catgories : structures rgulires et structures irrgulires.

R.P.S. 2000

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4.3.1.1 CRITERES DE REGULARITE

Une structure est considre rgulire si les conditions suivantes, relatives sa configurations en

plan et en lvation sont satisfaites.

FORME EN PLAN

1. La structure doit prsenter une forme en plan simple, tel que le rectangle, et une

distribution de masse et de rigidit sensiblement symtrique vis vis de deux directions

orthogonales au moins, le long desquelles sont orients les lments structuraux.

2. En prsence de parties saillantes ou rentrantes leurs dimensions ne doivent pas dpasser 0.25

fois la dimension du cot correspondant :

! a+b 0.25 B, tel quillustr dans la figure 4.1

3. A chaque niveau, la distance entre le centre de masse et le centre de rigidit, mesure

perpendiculairement la direction de laction sismique, ne doit pas dpasser 0.20 fois la

racine carre du rapport de la raideur de torsion sur la raideur de translation.

4. Llancement (grand cot L/petit cot B) ne doit pas dpasser la valeur 3.5.

L/B 3.5

b

B

a

L

Figure 4.1

R.P.S. 2000

- - 23

FORME EN ELEVATION

a) La distribution de la rigidit et de la masse doit tre sensiblement rgulire le long de la

hauteur. Les variations de la rigidit et de la masse entre deux tages successifs ne doivent

pas dpasser respectivement 30 % et 15 %.

b) Dans le cas dun rtrcissement graduel en lvation, le retrait chaque niveau ne doit pas

dpasser 0.15 fois la dimension en plan du niveau prcdant sans que le retrait global ne

dpasse 25% de la dimension en plan au niveau du sol.

c) Dans le cas dun largissement graduel sur la hauteur, la saillie ne doit pas dpasser 10% de

la dimension en plan du niveau prcdent sans que le dbordement global ne dpasse 25% de

la dimension en plan au niveau du sol.

d) Pour les btiments dont la hauteur totale ne dpasse pas 12 m ; les pourcentages relatifs la

configuration peuvent tre ramens 40%

4.4- ESPACEMENT ENTRE DEUX BLOCS

Il convient de sparer par des joints les btiments de hauteurs et de masses trs diffrentes

(cart suprieur 15%).

a) Le joints de sparation entre deux blocs adjacents doit assurer le libre dplacement

des blocs sans contact prjudiciable. Son matriau de remplissage ne doit pas pouvoir

transmettre leffort dun bloc lautre. (Figure 4.2).

b) La largeur du joint entre deux structures ne doit pas tre infrieure la somme de

leurs dformations latrales respectives incluant les dformations de torsion.

c) A dfaut de justification la largeur du joint entre deux blocs sera suprieure H2 ;

avec H2 la hauteur du bloc le moins lev = 0.003 pour les structures en bton

= 0.005 pour les structures en acier

d) La largeur minimale entre joints ne doit pas tre infrieure 50 mm.

R.P.S. 2000

- - 24

Figure 4.2 - Espacement entre deux blocs

H1 H2

R.P.S. 2000

- - 25

4.5- ELMENTS NON STRUCTURAUX

a) Les lments non structuraux peuvent tre affects suite des vibrations sismiques en raison

de la dformation excessive du systme structural ou de la dtrioration de leur rsistance.

b) Il faut sassurer que les panneaux de sparation ngligs dans le calcul ne crent pas des

efforts de torsion important.

c) Il faut sassurer dans le cas des murs de remplissage que les poteaux et les poutres adjacents

ces murs peuvent supporter le cisaillement dvelopp par les pousses des murs aux nuds

du portique.

d) En labsence dinteraction entre le systme structural et les lments non structuraux, ces

derniers doivent tre disposs de telle sorte ne pas transmettre au systme structural les

efforts qui nont pas t pris en compte dans le calcul.

e) Dans le cas dinteraction entre le systme structural et des lments rigides non structuraux ,

tels que les murs de remplissage, il faut faire en sorte que la rsistance du systme ne soit pas

diminue par laction ou la dfaillance de ces lments.

R.P.S. 2000

- - 26

CHAPITRE V

DONNEES SISMIQUES

5.1- SISMICIT DU MAROC

Il est rappel que le territoire marocain est soumis une activit sismique apprciable, cause de

sa situation dans un domaine de collision continentale, due linteraction entres les plaques

tectoniques africaine et eurasienne.

A lOuest du Dtroit de Gibraltar le Maroc est soumis linfluence de lactivit de la zone

transformante dextre des Aores-Gibraltar qui spare lAtlantique centrale et lAtlantique Nord

crote ocanique (source du grand tremblement de terre du 1er Novembre 1755, de magnitude 9

qui est responsable dimportants dgts sur le territoire marocain et dun tsunami destructeur sur

la cte atlantique).

A lEst du dtroit de Gibraltar, le Maroc est soumis linfluence des failles dchelle crustale de

la mer dAlboran (source du sisme du 22 Septembre 1522 qui a t destructeur dans le Nord du

Rif et Fs) qui se prolonge vers le Nord du Maroc par des failles majeures (Jebha, Nekor etc.).

La valeur maximale de la magnitude enregistre dans cette rgion de 1900 1998 est de

lordre de 6.0. Figure 5.1.

5.3- SEISME DE CALCUL

5.3.1- MODLISATIONS DU MOUVEMENT DU SOL

Pour lvaluation de laction du tremblement de terre sur une structure, le mouvement sismique

du sol est dfini par les paramtres suivants:

R.P.S. 2000

- - 27

1. Lacclration maximale du sol Amax..

2. Un spectre de rponse en terme dacclration pour le mouvement horizontal relatif un type

dee site normalis lacclration unitaire.

3. Un spectre de rponse du mouvement vertical est dduit du spectre horizontal par un

coefficient de 2/3, du fait que lamplitude du mouvement vertical est infrieure celle du

mouvement horizontal.

Des paramtres additionnels tels que la vitesse maximale, le dplacement maximal et la dure du

sisme complteraient la description des mouvements du sol et lestimation du potentiel du

dommage. Toutefois, les deux paramtres, acclration maximale et spectre de rponse, sont

considrs adquats pour les applications du prsent rglement.

Commentaire 5.3.1

Il est connu que les dommages aux structures de courtes priodes (T < 0.5 s ) sont relis

lacclration maximale du sol. Pour des structures de priodes moyennes ( 0.5 5s) le niveau

de vitesse devient plus appropri. Pour les longues priodes le comportement de la structure est

contrl par le dplacement maximal

5.3.2- ZONAGE SISMIQUE (ACCLRATION MAXIMALE)

a) Pour simplifier le calcul des charges sismiques et uniformiser les exigences de

dimensionnement des structures travers de grandes rgions du pays, le Rglement RPS

2000 utilise lapproche des zones. Il sagit de diviser le pays en plusieurs zones de sismicit

homogne et prsentant approximativement le mme niveau de risque sismique pour une

probabilit dapparition donne.

b) Dans chaque zone, les paramtres dfinissant le risque sismique, telle que lacclration et la

vitesse maximales horizontales du sol, sont considres constants.

R.P.S. 2000

- - 28

c) La carte de zones sismiques adopte par le RPS 2000 comporte actuellement trois zones

relies lacclration horizontale maximale du dol, pour une probabilit dapparition de

10% en 50 ans. Cette probabilit est considre raisonnable, car elle correspond des

sismes modrs, susceptibles de se produire plusieurs fois dans la vie dune structure. La

carte des zones sismiques du Maroc est prsente dans la figure 5.2.

Le rapport A (dit coefficient dacclration), entre lacclration maximale Amax du sol et

lacclration de la gravit g, dans les diffrentes zones, est donn dans le tableau 5.1.

Commentaire 5.3.2: Le niveau de probabilit dapparition, utilis pour la carte de zones sismiques, est mieux exprim

sur une priode gale la vie utile dun btiment, soit 50 ans, niveau de protection que procure

le prsent rglement.

Le zonage pourra tre rvis et dfini, par voie de dcret, la lumire de nouvelles

connaissances et nouveaux rsultats scientifiques ou exprimentaux.

Tableau 5.1 Coefficient dacclration

(Probabilit 10% en 50 ans)

Zones A=Amax/g

Zone 1 0.01

Zone 2 0.08

Zone 3 0.16

R.P.S. 2000

- - 29

5.3.3 SPECTRE DE CALCUL

5.3 3.1- DEFINITION

Le deuxime paramtre dfinissant le sisme est le spectre de calcul. Le spectre propos est

dduit du spectre lastique reprsentant lidalisation de lenveloppe de divers spectres de

rponse normaliss rapports la valeur unit de lacclration horizontale maximale du sol. Il

dfinit le facteur damplification (ou de rsonance) dynamique de la rponse en fonction de la

priode fondamentale de la structure.

5.3.3.2 INFLUENCE DU SITE

Lintensit avec laquelle un sisme est ressenti en un lieu donn, dpend dans une large mesure

de la nature des sols traverss par londe sismique et des conditions gologiques et

gotechniques locales. Les conditions locales du sol sont trs importantes en effet si la frquence

du sol est proche de celle de la structure, on est en prsence dune amplification dynamique du

sol.

Pour tenir compte de ces effets sur le spectre de rponse du mouvement du sol, un classement

des sites en trois types est adopt en fonction de la classe des sols. Les sols sont classs selon

leurs caractristiques mcaniques comme prsent larticle 9.1.

Le choix du site tient compte la fois de la classe de sol et de son paisseur tel que prsent dans

le tableau 5.2

En cas de manque dinformations sur les proprits du sol pour choisir le type de site adquat,

on adopte le coefficient et le spectre du site S2.

R.P.S. 2000

- - 30

Tableau 5.2 : Type de sites

Sites Nature

S1

Rocher toute profondeur Sols fermes paisseur 15 m Sols moyennement ferme paisseur 10

A chaque type de site correspond un coefficient dinfluence donn dans le Tableau 5.3.

Tableau 5.3 : Coefficient de site

Sites Nature Coefficient

S1

Rocher toute profondeur

Sols fermes paisseur 15 m

Sols moyennement ferme paisseur 10

1,5

R.P.S. 2000

- - 31

5.3. 3.3 FACTEUR DAMPLIFICATION

a) Les spectres de calcul dfinis pour un coefficient damortissement gal 5 % pour les trois

types de sites prconiss par le prsent Rglement sont reprsents dans la figure 5.3. Chaque

spectre est constitu de trois branches dfinies par les expressions analytiques illustres dans

le tableau 5.5 La courbe reprsentant le spectre de calcul est constante dans la plage des

priodes infrieures la priode de transition Tc et dcrot audel de cette priode. Pour les

sites S1 et S2 la courbe dcrot linairement entre Tc et T= 1 sc. et continue dcrotre avec

un exposant gal = 2/3 pour les priodes suprieures lunit. Pour le site S3, aprs la plage, la courbe dcrot avec le coefficient = 2/3

b) Les valeurs de Tc pour les diffrents sites sont donnes dans le tableau 5.4. Tc dpend des

paramtres suivants: le contenu frquentiel du mouvement, le rapport entre la dure du

mouvement et la priode fondamentale de la structure, la probabilit choisie du

dpassement.

c) Alors que lacclration nominale identifie le niveau du risque sismique, le facteur

damplification qualifie le comportement de la structure en fonction de sa priode de

vibration. Il est reprsent par lordonne du spectre de calcul .. Ses valeurs sont donnes

dans le tableau 5.5 pour les trois types de site et pour T allant jusqu 2 secondes.

d)

Pour des valeurs du coefficient damortissement diffrentes de 5 % , les corrections des

spectres normaliss sont obtenues en multipliant les ordonnes du spectres de la figure 5.3

par le coefficient =(5/)0.4

Tableau 5.4- Priode de transition Tc

SITE

S1

S2

S3

Tc

0.4

0.6

1

R.P.S. 2000

- - 32

Tableau 5.5- Facteur de lamplification dynamique

Priode T 0 0.4 0.6 1.0 2.0

S1 D = 2.5 D = -1.9T+3.26

D = 1.36 / (T)2/3

S2 D = 2.5 D =-1.8 T+ 3. 58 D = 1.78 / (T)2/3

S ITE

S3 D = 2 D = 2 / (T)2/3

Commentaire 5.3.3

La valeur de la priode de transition Tc dpend essentiellement de la magnitude du sisme, des

rapports entre les valeurs maximales des caractristiques du mouvement : lacclration Amax,

la vitesse Vmax et le dplacement Dmax. . Lesquels rapports varient avec la distance entre le site et

la source du sisme.

R.P.S. 2000

- - 33

Tableau 5.6 : Facteur dAmplification Dynamique

Priode T SITE 1 SITE 2 SITE 3

0,4 2,5 2,5 2

0,5 2,31 2,5 2

0,6 2,12 2,5 2

0,7 1,93 2,31 2

0,8 1,74 2,12 2

0,9 1,55 1,93 2

1 1,36 1,74 2

1,1 1,28 1,67 1,88

1,2 1,20 1,58 1,77

1,3 1,14 1,49 1,68

1,4 1,09 1,42 1,60

1,5 1,04 1,36 1,53

1,6 0,99 1,30 1,46

1,7 0,95 1,25 1,40

1,8 0,92 1,20 1,35

1,9 0,89 1,16 1,30

2. 0,86 1,12 1,26

R.P.S. 2000

- - 34

Figure 5.1

R.P.S. 2000

- - 35

Figure 5.2

R.P.S. 2000

- - 36

FACTEUR D'AMPLIFICATION DYNAMIQUE

00,5

11,5

22,5

3

0 0,5 1 1,5 2PERIODE T (s)

FACT

EUR

D

SITE 1SITE 2SITE 3

S2S3

S1

Figure 5.3

R.P.S. 2000

- - 37

CHAPITRE VI

EVALUATION DE LEFFORT SEISMIQUE

6.1- DIRECTION DE LACTION SISMIQUE

Le comportement dune structure durant un tremblement de terre est essentiellement un

problme de vibrations. Par hypothse les forces sismiques agissent dans toutes les directions

horizontales, cependant il est admis que des calculs distincts par rapport chacun de deux axes

principaux suffisent pour donner la structure la rsistance adquate aux forces sismiques

agissant dans toutes les directions.

6.2- APPROCHES DE CALCUL DE LACTION SISMIQUE

Le calcul des actions sismiques peut tre men par deux approches distinctes : Une approche dite

statique quivalente et une approche dynamique.

6.2.1- APPROCHE STATIQUE QUIVALENTE

6.2.1.1- PRINCIPE

Lapproche statique quivalente a comme principe de base de substituer aux efforts dynamiques

dvelopps dans une structure par le mouvement sismique du sol, des sollicitations statiques

calcules partir dun systme de forces, dans la direction du sisme, et dont les effets sont

censs quivaloir ceux de laction sismique.

R.P.S. 2000

- - 38

a) La force statique rsultante quivalente est donne par une expression forfaitaire qui

relie, dune faon quantitative, les paramtres de mouvement du sol, les proprits

physiques et dynamiques du btiment et son usage principal. Elle agit la base du

btiment et elle est suppose rpartie sur sa hauteur depuis sa base o elle est nulle

jusquau sommet. Figure 6.1.

b) La structure tant soumise ces forces statiques quivalentes, on est alors ramen un

calcul de contreventement seffectuant par les mthodes usuelles de calcul des structures.

c) Le dimensionnement des lments structuraux est ensuite effectu en utilisant les

rglements de bton arm ou de construction mtallique en vigueur.

6.2.1.2- CONDITIONS DAPPLICATION

Lapproche statique quivalente, adopte par le prsent rglement, est requise dans les

conditions suivantes :

a) Le btiment doit tre rgulier conformment aux critres dfinis dans 4.3.1.

b) La hauteur du btiment nexcde pas 60 m et sa priode fondamentale ne dpasse pas

2 secondes,

Commentaire 6.2

La limitation du domaine dapplication une hauteur de 60 m est due limportance des

modes suprieurs de vibration pour les longues priodes lis aux structures leves.

6.2.1.3- FORCE SISMIQUE LATRALE QUIVALENTE

Les forces sismiques horizontales agissant sur les masses de la structure sont reprsentes par la

force quivalente de cisaillement la base agissant dans la direction du calcul.

R.P.S. 2000

- - 39

La force sismique latrale quivalente reprsentant la rponse lastique V doit tre calcule

laide de la formule suivante :

V=ASDIW/K (6.1)

Avec :

A : le coefficient dacclration de zones donne dans le tableau 5.1

S : le coefficient du site donn par le tableau 5.3

D : le facteur damplification dynamique donne par le spectre damplification dynamique

ou le tableau 5.6.

I : le coefficient de priorit donn dans le tableau 3.1

K : le facteur de comportement donn dans le tableau 3.3

W : la charge prise en poids de la structure

Le charge W de la structure correspond la totalit des charges permanentes G et une fraction q

des charges dexploitation Q en fonction de la nature des charges et leur dure. On prend :

W= G + Q (6.2) le coefficient est donn au tableau 6.1

Tableau 6.1 : le coefficient

Nature des surcharges Coefficient

1/ Btiments usage dhabitation et administratif

2/ Btiments dutilisation priodique par le public

telles que salles dexposition, salles de ftes

3/ Btiments dutilisation tels que restaurants, salles de

classe.

4/ Btiments dont la charge dexploitation est de

longue dure tels que entrepts, bibliothques, silo

et rservoirs..

0.20

0.30

0.40

1.00

R.P.S. 2000

- - 40

6.2.1.4- RPARTITION VERTICALE DE LA FORCE SISMIQUE

La force sismique latrale totale V doit tre rpartie sur la hauteur de la structure de la manire

suivante :

Une partie Ft de la force V est affecte au sommet du btiment ; le reste (V-Ft) doit tre rpartie

sur tous les niveaux y compris le dernier niveau selon la formule suivante :

Ft = 0 si T 0.7 s

Ft = 0.07TV si T > 0.7 s

Fn= (V - Ft ) (Wn hn / (Wi hi)) I varie de 1 n (6.3)

O :

Fn est la force horizontale de calcul, applique au niveau n.

Wn est la charge totale au niveau n.

hn est la hauteur du niveau considr partir du sol.

T : priode fondamentale de la structure

Figure 6.1 : Rpartition verticale des forces sismiques

H

hn

F

F

R.P.S. 2000

- - 41

6.3- EVALUATION DE LA PRIODE FONDAMENTALE

La priode fondamentale de vibration T, caractrisant la masse et la rigidit de la structure, peut

tre value par : un calcul dynamique prcis ou la mthode de Rayleigh,.

Des formules empiriques peuvent tre utilises sous certaines conditions.

La valeur de la priode fondamentale de vibration T peut tre dtermine par les formules

forfaitaires suivantes :

a) Pour une ossature nuds

T = 0.85 N (6.4)

N : est le nombre dtages du btiment

b) Pour les autres structures

T= 0.09 H /(L)0.5 (6.5)

O, H et L exprims en mtre, sont respectivement la hauteur totale du btiment et la

longueur du mur ou de lossature qui constitue le principal systme de contreventement,

dans la direction de laction sismique.

Si le principal systme de rsistance aux forces latrales na pas de longueur bien dfinie,

L dsigne la dimension du btiment dans la direction parallle laction sismique de

calcul.

c) Dautres mthodes de calcul de la priode, tels que celle des alinas a) et b) se basant

sur une reprsentation de la structure tenant compte de ses proprits physiques peuvent

tre utilises sous rserve que la valeur de leffort sismique V ne soit pas infrieure

0.80 fois la valeur obtenue laide de la priode calcule par 6.4) ou - ; 6.5).

R.P.S. 2000

- - 42

d) Pour les btiments assimils des consoles

T=1.8(mH/EI) (6.6)

O m est la masse par unit de longueur du btiment, H la hauteur totale et EI la rigidit

flexionnelle.

e) Pour les btiments en portiques

T=2N(N+1)/(M/k)0.5 (6.7)

N est le nombre dtages, M et k = kp + kr sont respectivement la masse et la rigidit par niveau

(Figure 6.2), kp est la rigidit littrale du portique donne par lexpression suivante :

kp = 12..(Ec.Ic) / h3 (L+2) (6.8) = L.Ic /h.Ip sur le nombre de traves

kr la rigidit latrale dun panneau de remplissage donne par lexpression suivante :

kr = 0.045.m.( Er. e cos ) (6.9)

Avec :

m : nombre de traves :

Er module dlasticit ;

e : paisseur du panneau ;

: est langle de la diagonale avec lhorizontale du panneau

R.P.S. 2000

- - 43

A

A

Ip

Ic

L

b

c

Section A-A

Ic Ic Ic

Ic/

h

h

Figure 6.2 : Poutres - Poteaux

R.P.S. 2000

- -

44

6.4- APPROCHE DYNAMIQUE

6.4.1- GNRALITS

a) Si les conditions de rgularit ou de hauteur dune structure, exiges par lapproche

statique quivalente ne sont pas satisfaites, il est admis dutiliser une approche

dynamique pour lanalyse de laction sismique.

Lapproche dynamique peut tre base sur :

La rponse maximale de la structure au moyen de spectres de rponse adapts au

site de la construction

Un calcul direct en fonction du temps par lutilisation daccelerogrammes.

adapts au site de la construction

b) La valeur de leffort latral sismique V servant au calcul ne doit pas tre infrieure

0.90 fois la valeur obtenue par lapproche statique quivalente.

6.4.2- MODLISATION

a) La structure est analyse au moyen dun modle spatial, en gnral, qui puisse tenir

compte des couplages des degrs de libert et des proprits dynamiques relles de la

structure

b) Si la structure possde deux directions orthogonales, sans couplage entre les degrs de

libert horizontaux et verticaux, elle peut tre analyse au moyen de deux modles plans

spars, chacun suivant une direction orthogonale.

c) Pour dterminer les forces dinertie agissant chaque niveau de la structure, celle ci peut

tre modlise par un systme lastique o les masses sont concentres chaque niveau.

R.P.S. 2000

- -

45

6.4.3- ANALYSE PAR SPECTRES DE RPONSE APPROCHE

MODALE

Lapproche de lanalyse spectrale est base sur la dtermination de la rponse maximale de la

structure pour chacun de ses modes propres. La technique des modes normaux dite mthode

modale est la plus utilise en rgime linaire

6.4.3.1- COMBINAISON DES MODES

La rponse maximale de la structure est alors donne comme une combinaison des rponses des

modes propres dominants. Une combinaison classique consiste adopter la racine carre des

carrs des rponses maximales.

Dans le cas des modles plans lanalyse doit prendre en compte un minimum de trois modes de

vibration (les trois premiers). Dans le cas dun modle spatial, il faut prendre en compte les

quatre premiers modes au minimum.

6.4.3.2- SPECTRE DE CALCUL

Le spectre prsent dans la figure 5.3 est utilis pour le calcul de leffort sismique relatif

chaque mode de vibration considr.

6.4.4- ANALYSE PAR ACCLROGRAMMES OU CALCUL

DIRECT

Lanalyse de la structure par un calcul direct ncessite lutilisation de plusieurs acclrogrammes

adapts au site considr.

a) Dans le cas dun systme linaire la technique des modes propres est la plus utilise. La

rponse dynamique de la structure tout instant, est alors donne comme une combinaison

des rponses des quatre premiers modes au moins.

b) Dans le cas dun systme non linaire, on adopte la mthode couramment utilise dite pas

pas .

R.P.S. 2000

- -

46

6.5- EFFET DE TORSION

A chaque niveau du btiment la force sismique latrale de calcul est dplace de 1 dans un sens

puis de 2 dans lautre sens, donnes par les expressions suivantes et tel quillustr par la

figure 6.3.

1 = 0.5 e + 0.05 L

2 = 0.05 L (6.10)

avec

e : distance entre le centre de rigidit et le centre des masses dans la direction

perpendiculaire du sisme.

L est : la dimension horizontale du plancher dans la direction perpendiculaire laction

sismique F.

Chaque lment de rsistance est conu pour rsister aux effets extrmes des diffrents cas de

chargement.

L

T+ *G e

2 1

F F

T : centre de torsion

G : centre de gravit des masses

Figure 6.3

R.P.S. 2000

- -

47

CHAPITRE VII

DIMENSIONNEMENT ET DISPOSITIONS

CONSTRUCTIVES

7.1- COMBINAISON DACTIONS

a) La combinaison fondamentale des actions considrer pour le calcul des sollicitations et la

vrification des tats limites est donne par lexpression suivante :

Sc = G+E+0.3 N +Q (7.1) Avec :

G : Le poids mort et charges permanente de longue dure

E : Effets du sisme

N : Action de la neige

Q : Charges dexploitation

: facteur daccompagnement dont les valeurs sont donnes dans le tableau 6.1

b) Laction du vent nest pas combiner avec celle du sisme et si le calcul au vent produit des

sollicitations plus dfavorables que celles obtenues en utilisant la combinaison (7.1) le

dimensionnement et la vrification de la structure seffectuent pour les sollicitations dues au

vent.

7.2- SOLLICITATIONS DE CALCUL

Les sollicitations de calcul (effort normal, effort tranchant, moments de flexion et de torsion)

utilises pour le dimensionnement et la vrification des lments structuraux sont obtenues

partir dune analyse linaire de la structure, sous rserve de tenir compte des modifications

donnes dans le prsent rglement, lies au niveau choisi de la ductilit.

R.P.S. 2000

- -

48

7.2.1- DUCTILIT DE NIVEAU 1 (DN1)

Les lments structuraux des btiments conus avec une ductilit de niveau 1 sont dimensionns

et vrifis, conformment aux rglements en vigueur, de bton arm ou de construction

mtallique, directement partir des sollicitations obtenues de lanalyse linaire de la structure.

DUCTILIT DE NIVEAU 2 ET DE NIVEAU 3 (DN2 ET ND3)

7.2.2.1- LMENTS FLCHIS NON COMPRIMES

a) Un lment structural est considr flchi non soumis un effort axial si leffort normal

satisfait lexpression suivante :

N 0.10B fc28 (7.2)

Avec :

N : Effort axial

B : Laire de la section de llment

fc28 : Rsistance caractristique

b) Les sollicitations de calcul pour les lments structuraux non soumis un effort axial

sont obtenues directement partir de lanalyse linaire de la structure.

7.2.2.2- LMENTS FLCHIS COMPRIMES (N>>>>0.10 B fc28 )

7.2.2.2.1- PORTIQUE

Si un btiment a plus de trois niveaux et que lvaluation de leffort sismique est obtenue par

lapproche dite statique quivalente, alors les moments flchissant dans les poteaux du portique

dus aux charges latrales, sont multiplis par le coefficient dynamique pour tenir compte de

leffet des modes suprieurs. Il est donn en fonction de la priode fondamentale T de la structure, par les expressions suivantes :

R.P.S. 2000

- -

49

Pour le portique plan :

= 0.6 T +0.85 1.8 1.3 (7.3 a)

Pour le portique tridimensionnel :

= 0.5T +1.10 1.9 1.5 (7.3b)

Le coefficient dynamique traduit leffet des modes suprieurs de vibration sur les moments de flexion le long de la hauteur du btiment.

Il est constant sur les 2/3 suprieurs de la hauteur de limmeuble et varie dune manire linaire

sur le 1/3 infrieur.

2/3h

h 1/3h

1

Figure 7.1 : Coefficient dynamique

7.2.2.2.2- VOILES

Lorsque lapproche statique quivalente est adopte pour lvaluation de leffort sismique de la

structure, les efforts de cisaillement sont multiplis par le coefficient donn par les expressions suivantes :

= 0,1N+0,9 N 5

= 1,4 +(N-5).0,04 5

R.P.S. 2000

- -

50

7.3- DIMENSIONNEMENT ET DETAILS CONSTRUCTIFS

7.3.1- ELEMENTS EN BETON ARME

Les lments structuraux en bton arm doivent pralablement tre calculs et excuts selon le

rglement en vigueur en tenant compte des dispositions donnes dans la prsente partie.

7.3.1.1- ZONES CRITIQUES

a) Dans ce qui suit une zone critique dun lment de lossature doit sentendre dune zone

haut risque o il y a concentration de dformations.

b) Dans les zones critiques, il est primordial dassurer une continuit aux aciers et de disposer

une armature de confinement constitue soit par des spirales continues, des cadres, triers et

pingles dont lancrage est assur par des crochets angle au centre au moins gal 135

avec un retour rectiligne de 10 cm au moins.

7.3.1.2- LMENTS LINEAIRES FLCHIS NON COMPRIMES

( 0.10 BFC28 N)

7.3.1.2.1- DIMENSIONS MINIMALES DES SECTIONS

a) Les dimensions de la section transversale de la poutre, h et b tant respectivement la plus

grande et la plus petite dimension, doivent satisfaire les conditions suivantes :

a) b/h 0. 25

b) b 200 mm (7.5)

c) b bC + hC / 2

bC: la dimension de la section du poteau perpendiculaire laxe de la poutre.

hC : la dimension de la section du poteau parallle laxe de la poutre (voir figure 7.2)

b) La distance entre les axes de la poutre et du poteau support ne doit pas dpasser 0.25 fois la

largeur du poteau. Figure 7.3 (Excentricit e 0.25 fois la largeur du poteau)

R.P.S. 2000

- -

51

poteau

Figure 7.2 : Position poteau-poutre

Axe de la poutre

hc

Figure 7.3 : Excentricit des axes poteau-poutre

e b/4

Poutre

Poteau

bc

hc / 4

hc

bc bc

hc

hc / 4

b b

Poteau

Poutre

R.P.S. 2000

- -

52

7.3.1.2.2- ARMATURES LONGITUDINALES

1) DUCTILITE ND1

a) Les armatures longitudinales doivent tre haute adhrence avec un diamtre minimal de

10 mm.

b) Les pourcentages gomtriques minimal et maximal des armatures sont les suivants

0 minimal = 1,4 / fe (fe en MPa ) (7.6)

0 maximal = 0.025

2) DUCTILITE ND2 OU ND3

En complment aux a) et b) ci dessus, les conditions suivantes doivent tre satisfaites :

c) La section des armatures comprimes dans une zone critique ne doit pas tre infrieure la

moiti de la section des armatures tendues dans cette zone

d) Lemploi des coudes ou crochets dans les poteaux nest permis que dans certains cas, telle

que pour la liaison avec la semelle ou au voisinage dune surface libre. Dans de tels cas les

ancrages dextrmit sont assurs par des coudes droits et des dispositions doivent tre prises

pour viter les pousses au vide.

e) Au moins 0.25 de la section des armatures suprieures de flexion disposes aux extrmits

de llment doit tre prolonge sur toute la longueur de celui-ci.

f) Dans le cas o une poutre en T ou en L solidaire dune dalle croise une autre poutre similaire

sur un poteau, on peut disposer dans la dalle, de chaque cot de lme 1/8 de la section des

armatures tendues, la largeur de la bande est gale 2 fois lpaisseur de la dalle pour les

poteaux de rive et 4 fois lpaisseur pour les poteaux intrieurs.

R.P.S. 2000

- -

53

7.3.1.2.3- ARMATURES TRANSVERSALES

Le but est de confiner le bton pour augmenter sa rsistance dadhsion et de rsister aux forces

de cisaillement.

1- ZONES CRITIQUES

Les zones critiques pour un lment poutre sont les suivantes :

a) Les extrmits non libres de la poutre sur une longueur lc gale 2 fois la hauteur h de la

poutre. (Figure 7.4).

b) Les zones ncessitant des armatures de compression.

c) Les zones de longueur gale 2 fois la hauteur h de la poutre pour une ductilit ND2 ,

situes de part et dautre de la section de concentration maximale de contraintes (rotule

plastique). Dans le cas dune structure de ND3 lc est suprieur 2 fois la hauteur h.

h

FIGURE 7.4 : ZONES CRITIQUES DUNE POUTRE

Le diamtre minimal est = 6 mm.

Les premires armatures doivent tre places 5 cm au plus de la face du poteau.

Pour les structures de ductilit ND1 et ND2, lespacement s ne doit pas excder le minimum

des grandeurs suivantes :

s = Min (8 L ; 24 T ; 0.25 h ; 20 cm) (7.7)

L : diamtre des barres longitudinales

T : diamtre des barres transversales

lc lc

R.P.S. 2000

- -

54

Pour les structures de ductilit ND3, lespacement s ne doit pas excder le minimum

des grandeurs suivantes :

s = Min (6 L , 0.25 h ; 15 cm) (7.8)

7.3.1.3- ELEMENTS LINEAIRES FLECHIS ET COMPRIMES ( N >>>> 0.10B

FC28)

7.3.1.3.1- DIMENSIONS MINIMALES

Les dimensions de la section transversale du poteau, hC et bC tant respectivement la plus

grande et la plus petite dimension, doivent satisfaire les conditions suivantes :

a) bC 25 cm (ductilit ND1 et ND2)

bC 30 cm (ductilit ND3)

(7.9)

b) hC / bC 16

bC : la dimension de la section du poteau perpendiculaire laxe de la poutre.

hC : la dimension de la section du poteau parallle laxe de la poutre (voir figure 7.3)

7.3.1. 3.2- ZONE CRITIQUE DUN POTEAU

Sont considres comme zones critiques :

a) Les extrmits du poteau( Figure 7.5) sur une longueur lc gale la plus grande des longueurs

suivantes :

- la plus grande dimension de la section du poteau hC

- 1/6 de la hauteur nette du poteau he - 45 cm

lc = Max (he / 6, hC , 45 cm) (7.10)

R.P.S. 2000

- -

55

b) Dans le cas o un poteau est adjacent de part et dautre un mur de remplissage incomplet

(Figure 7.6) la longueur minimale de la zone critique est gale :

lc =Max ( x; he / 6; bC ; 45 cm) (7.11)

avec x = ( he - hr ) + bC

bC tant a dimension du poteau parallle au mur

hr hauteur du remplissage

Espacement maximum

Zone critique s = min(8 L ;0.25 bC ;15 cm)

Espacement

maximal : s

Zone courante s = min(12 L ;0.5 bC ;30 cm)

(7.12)

R.P.S. 2000

- -

56

Figure 7.5

a : zones critiques du poteau b : portique avec remplissage

x

hr bC

Figure 7.6 : zone critique poteau-remplissage

lc

lc

he

lc

lc

lc

l

remplissage

R.P.S. 2000

- -

57

7.3.1.3. 3.- NUD POTEAUX - POUTRES

a ) viter la formation de rotules plastiques dans les poteaux (lment porteur) il faut que

quau nud poteaux- poutres, la somme des valeurs absolues des moments ultimes des

poteaux doit tre suprieure celle des moments des poutres aboutissant au nud.

(Figure 7.7)

( Mc1 + Mc2 ) 1.15 ( Mp1 + Mp2 ) (7.13)

b ) Il est ncessaire dassurer une continuit mcanique suffisante des aciers dans le nud

qui est ne zone critique.

c) Il est obligatoire de disposer des cadres et des triers dans les nuds ; la densit de ces

aciers est gale celle existant lextrmit du poteau..

Figure 7.7 :Moments au nud

MP1 MP2

Mc1

Mc2

R.P.S. 2000

- -

58

7.3.1.3.4- POTEAUX SUPPORTANT VOILE DISCONTINU ( SOFT- STORY)

Les poteaux supportant un voile ou un mur de remplissage rigide doivent tre confins sur toute

leur hauteur.

Ils doivent tre pourvus darmatures transversales sous forme de spirales continues ou de cadres

dont lancrage est assur par des cochets de 10 cm. Figure 7.8

VOILE DE CONTREVENTEMENT

7.3.1.4.1- DIMENSIONS

Lpaisseur minimale du voile est fonction de la hauteur nette he de ltage.

e min = min(15 cm, he/20) pour un voile non rigidifi ses deux extrmits

e min = min(15 cm, he/22) pour un voile rigidifi une extrmit

e min = min(15 cm, he/25) pour voile le rigidifi ses deux extrmits

Mur Mur

Figure 7.7 :Poteaux confins sur toute

la hauteur

R.P.S. 2000

- -

59

Les ouvertures dans le mur doivent tre ranges en file verticale et rgulirement espaces,

moins que leur influence sur le comportement du mur sous laction sismique soit insignifiante ou

prise en compte par une analyse rigoureuse. Il est prvu des lments ferrailles autour des

ouvertures, conus pour compenser la rsistances des parties vides.

Il est prvoir, chaque extrmit de mur et au droit de chaque intersection de murs, un

chanage vertical, continu sur toute la hauteur de ltage et se recouvrent dtage tage avec

acier de couture.

Autour du plancher et au croisement de chaque lment de contreventement avec le plancher, il

doit tre prvu un chanage horizontal continu. Sont prvus galement des chanages dans les

lments horizontaux du mur file douvertures ( linteaux ).

7.3.1.4.2- ZONE CRITIQUE

Les zones critiques du voile dans la direction verticale sont les rgions stendant de la base du

mur sur une longueur lc dfinie comme suit :

lc = max (H/6 , L) (7.14)

avec H et L respectivement la hauteur et la largeur du btiment.

7.3.1.4.3- FERRAILLAGE MINIMAL

Les lments verticaux (trumeaux) sont arms par des aciers verticaux et des aciers horizontaux.

Le taux minimal de larmature verticale et horizontale, toute section est gale 0.20% de la

section horizontale du bton. Le taux maximal est gal 4%. Le diamtre des barres utilises ne

doit pas dpasser 1/10 de lpaisseur du mur.

Lespacement des barres verticales et horizontales est gal :

s = min(30cm, 1.5e) en zone courante

s = min(20cm, 1.5e) en zone critique

e est lpaisseur du mur

Les deux nappes doivent tre relies, et les barres horizontales doivent tre exposes vers

lextrieur, menues de crochets 135 ayant une longueur de 10 .

R.P.S. 2000

- -

60

Les chanages verticaux aux extrmits sont constitus au moins de 4T10 ligaturs avec des

cadres avec un espacement de 10 cm

Les chanages horizontaux doivent avoir une section minimale dacier gale 3cm.

Les chanages des linteaux sont constitus de 2T10 ancrs de 50 cm.

Dans les zones critiques, on dispose des chanages minimums verticaux chaque extrmit de

4T12 avec des cadres en T6 espacs de 10 cm au plus.

7.3.1.4.4- LINTEAUX ENTRE TRUMEAUX (POUTRES DE JONCTION)

Il sagit des poutres de jonction entre deux voiles verticaux (trumeaux)

Largeur de la diagonale

La largeur de la diagonale comprime est gale au max ( 0.2 h, 200 mm)

Armatures minimales

Armatures longitudinales Al, places la base et au sommet du linteau avec une section

minimale 0.15% de la section du mur. Figure 7.9

Armatures longitudinales de peau disposes en deux nappes Ap 0.20 %.

Armatures transversales gale :

At 0.15%bh si b 0,025 '28

At 0.25%bh si b > 0,025 '28

Armatures diagonale.

On distingue deux cas :

- Contrainte de cisaillement b > 0.06 '28

Les efforts de flexion et de cisaillement sont repris par des bielles en acier suivant les deux

directions diagonales. La section de larmature diagonale est gale

Ad = T/(2 en sin ) (7.15)

AVEC T : LEFFORT DE CISAILLEMENT ET

Tang = h / l , h et l tant respectivement la hauteur et la longueur du linteau. Figure 7.9 des

cadres ou des spirales en T6 sont disposes le long des diagonales avec un espacement maximal

de 10 cm.

R.P.S. 2000

- -

61

- Contrainte de cisaillement b 0.06 28

On adopte des armatures infrieures et suprieures identiques

Le linteau est calcul en flexion simple comme une poutre ordinaire.

Lancrage des armatures diagonales dans les trumeaux est major de 50%

Alh

Ap

Alb

Figure 7.9 : Ferraillage du Linteau

l

A

A

h

Coupe A - A

R.P.S. 2000

- -

62

7.3.2- ELEMENTS METALLIQUES

Les lments structuraux mtalliques doivent pralablement tre dimensionns conformment au

rglement et aux normes en vigueur, compte tenu des dispositions suivantes :

a) Les structures mtalliques dans la zone 3 sont concevoir de manire que certains

lments structuraux aient un comportement dissipatif par lutilisation de dispositif

spcifique ou laugmentation de lhyperstaticit.

b) Eviter linstabilit locale des lments comprims sige de rotules plastiques en

respectant les dimensions nominales des sections de ces lments.

c) Les structures en cadres nuds rigides, doivent tre dimensionnes de telle sorte que les

rotules plastiques se produisent dans les poutres au voisinage des noeuds.

d) Les poteaux doivent tre vrifis vis vis de leffort tranchant pour sassurer de la

capacit de rsistance des rotules qui pourraient se former aux extrmits des poteaux.

e) Les poutres doivent rsister au dversement par les dimensions de leurs sections ou par

entretoises.

7.3.3- CONSTRUCTION EN MACONNERIE

Les rgles suivantes constructives viennent en complment des dispositions techniques prvues

dans les constructions en zone non sismique ; afin dassurer un minimum de scurit vis vis

de laction sismique, aux constructions de 1 2 niveaux dont les lments structuraux sont des

murs en maonnerie.

7.3.3.1- MATERIAUX CONSTITUTIFS Les matriaux constitutifs des murs de maonnerie sont :

Les blocs en bton creux ou pleins

Les briques de terre cuite creuses ou pleines

Les moellons

Le mortier constitu de sable et ciment, est dos 200 kg/m3

Les caractristiques mcaniques des blocs et des briques sont fixes par des normes.

R.P.S. 2000

- -

63

7.3.3.2- MURS PORTEURS EN MAONNERIE

Les murs porteurs doivent tre disposs symtriquement par rapport aux axes principaux du

btiment dans deux directions perpendiculaires. La densit de distribution sera

approximativement la mme dans les deux directions.

Les joints verticaux et horizontaux doivent toujours tre remplis. Lemploi de deux matriaux

diffrents dans le mur porteur est viter. Lpaisseur du joint est comprise entre 2 et 5 cm.

7.3.3.3- MURS PORTEURS AVEC CHAINAGE

7.3.3.3.1 DIMENSIONS ET DISPOSITIONS

Lpaisseur minimale du mur porteur est gale

15 cm pour les briques et bloc plein

20 cm pour les briques et bloc creux

Pour augmenter la rsistance des murs leffort tranchant, il est prvu la ralisation des

chanages horizontaux et verticaux et des encadrements de baies en bton arm.

Les chanages verticaux sont disposer aux niveaux des angles et des ouvertures de

hauteur suprieure ou gale 1.50 m. La distance maximale entre deux chanages

verticaux est gale 5m. ouvertures comprises.

Les chanages horizontaux sont disposer aux niveaux des fondations et de chaque

plancher. La largeur du chanage horizontal sera gale celle du mur avec une

tolrance de 5cm.

Aucun lment de mur ne doit prsenter de bord libre en maonnerie

La section en bton des chanages vertical et horizontal doit avoir une hauteur minimale gale

15 cm .

R.P.S. 2000

- -

64

7.3.3.3.2) ARMATURE

Larmature minimale dun chanage > 1.6 cm. Chaque angle de la section du chanage doit

comporter au moins une barre. Lespacement entre deux barre dune mme nappe ne doit pas

excder 20 cm.

Tout chanage, horizontal ou vertical, doit comporter des armatures transversales despacement

nexcdant pas 25 cm.

Les linteaux qui limitent la partie suprieure louverture des fentres ou des portes, ont une

paisseur minimale gale 8 cm et sappuient sur la maonnerie sur une largeur gale au

maximum de (1/10 de la port, 30 cm ) de chaque cot de louverture.

Les encadrements verticaux, en bton arm, des baies et ouvertures prsentant une dimension

maximale infrieure 1.5m doivent avoir une paisseur minimale gale 7 cm. La section dacier

des deux lments verticaux doit quilibrer un effort de traction gal 85 KN.

Les encadrements peuvent tre raliss en mtal sous resserve de prsenter une rsistance

lattraction au moins gale celle exige des encadrements en bton.

7.3.3.4- MAONNERIE ARMEE

Ce systme de construction concerne les murs constitus de blocs de bton et de briques de terre

cuite, spcialement prvus pour disposer des lits darmatures verticales et horizontales en bton.

Les armatures horizontales et verticales sont disposes en lits, de deux barres au moins, allant

dun chanage vertical un autre et auxquels elles sont ancres convenablement.

La section minimale des armatures, verticales ou horizontales, est gale 0.5/1000 de la section

du mur. Lespacement maximal entre deux lits horizontaux et verticaux ne doit pas dpasser

60 cm.

R.P.S. 2000

- -

65

7.3.3.5- MAONNERIE DE REMPLISSAGE

Il sagit de panneaux de maonnerie remplissant les baies dun portique en bton arm ou en

acier et ne jouant aucune fonction porteuse des charges verticales. Ils peuvent remplir

compltement ou partiellement la baie du portique. Ils sont raliss en briques de terre cuite ou

en blocs de bton. La prsence des panneaux augmente la rigidit de la structure

Pour le calcul de la rponse de la structure, chaque panneau est assimil par deux bielles croises

qui ne travaillent pas simultanment. Lorsquune bielle travaille en compression, lautre est

nglige.

7.3.3.6- ESCALIERS ET PLANCHER

La dalles et les poutres des escaliers doivent tre convenablement calcules pour que les

dplacements relatifs inter tages soient compatibles avec la rigidit axiale et flexionnelle de la

dalle des escaliers. Les planchers doivent tre adquatement attachs aux lments verticaux

rsistants.

R.P.S. 2000

- -

66

CHAPITRE VIII

REGLES DE VERIFICATION DE LA SECURITE ET DE LA FONCTIONNALITE

8.1 PRINCIPE

Une structure est considre rpondre aux exigences de scurit et de fonctionnalit dans une

zone sismique si la vrification de la stabilit, de la rsistance et des dformations limites est

satisfaite. La vrification doit tre effectue conformment aux article 7.2 et 7.3 du prsent

rglement.

8.2- VRIFICATION DE LA STABILITE

La vrification de la stabilit inclut le glissement, la stabilit des fondations et le renversement.

8.2.1- STABILITE AU GLISSEMENT

Lorsque les constructions sont en pente, il doit tre vrifi, par toute mthode scientifique

confirme par lexprience, que le massif dfini par la surface de glissement la plus critique

reste stable. Le btiment doit tre dimensionn pour rsister une pousse de glissement au

moins 1.5 fois suprieure aux charges agissant sur le btiment. La vrification doit tre effectue

conformment larticle 9.3

R.P.S. 2000

- -

67

8.2.2- STABILITE DES FONDATIONS

Il doit tre vrifi que le systme des fondations a t dimensionn de sorte que les dformations

du sol dassise des fondations restent dans le domaine lastique, autrement dit sans dformations

rsiduelles importantes.

8.2.3- STABILITE AU RENVERSEMENT

La structure doit tre dimensionne pour rsister aux effets de renversement d aux

combinaisons des actions de calcul. Un ancrage est exig si leffet des charges de calcul tendant

provoquer ce phnomne est suprieur leffet de stabilisation.

a) La stabilit est considre satisfaite si :

0.10 = K W el / V h (8.1.a)

b) leffet du second ordre est prendre en compte dans le calcul pour

0.20 0.10 (8.1.b) . c) La stabilit est considre non satisfaite si : >>>> 0.20 (8.1.c)

: indice de stabilit

W : poids au-dessus de ltage considr

V : action sismique au niveau considr

h : hauteur de ltage

el : dplacement relatif

K : coefficient de comportement

R.P.S. 2000

- -

68

8. 3- VERIFICATION DE LA RSISTANCE

Il doit tre vrifi que pour chaque lment de la structure, caractrise par une grande

dissipation dnergie, la condition suivante est satisfaite :

Rd Sd (8.2)

Avec : Sd Sollicitation de calcul de llment, relative la flexion avec et sans effort axial, la torsion, leffort de cisaillement, value conformment larticle 7.2 du prsent

rglement.

Rd Rsistance ultime de calcul du mme lment value conformment larticle 7.3

8.4- VRIFICATION DES DFORMATIONS

Le but est de vrifier que la structure volue dans le domaine de ses proprits qui est pris en

compte dans le calcul et contenir les dommages structuraux dans des limites acceptables.

a) Il doit tre vrifi que sous leffet des actions densemble les dformations des lments

de la structure restent limites aux valeurs maximales fixes par le prsent rglement.

b) Les dplacements latraux iner-tages el valus partir des actions de calcul doivent

tre limits :

K . el 0.007 h pour les btiments de classe I

K .el 0.010 h pour les btiments de classe II ( 8 .3 ) h tant la hauteur de ltage.

K : coefficient du comportement

R.P.S. 2000

- -

69

Le dplacement latral total du btiment g doit tre limit :

g 0.004 H ( 8 . 4 ) H tant la hauteur totale de la structure.

c) Les lments non structuraux doivent tre conus de manire ne pas transmettre au

systme structural des efforts des actions qui nont pas t pris en compte dans les

calculs.

d) Dans le cas dinteraction entre lossature et des lments non structuraux rigides tel que

les cloisons et les murs, il faut respecter les rgles techniques et dimensionnelles dfinies

leur sujet et faire de telle sorte que la rsistance du systme structurale ne soit pas

affecte par leur prsence.

R.P.S. 2000

- -

70

CHAPITRE IX

FONDATIONS

9.1- CLASSIFICATION DES SOLS

La classe des sols est dtermine sur la base des paramtres gotechniques rsultants de la

reconnaissance du site est donne par le tableau 9.1. Toutefois dautres paramtres peuvent tre

corrls avec ceux du Tableau 9.1

9.2- LIQUEFACTION DES SOLS

a) Les sollicitations sismiques ont tendance densifier les sols granuleux, ce qui augmente

rapidement la pression interstitielle de leau, entranant une diminution rapide de la

rsistance. La perte totale de la rsistance au cisaillement dun sol satur suite une

augmentation de la pression interstitielle est appele liqufaction.

b) Il faut que le sol de fondation dans une zone sismique ne soit pas liqufiable.

9.2.1- SOLS SUSCEPTIBLES DE LIQUFACTION

Tous les sols ne sont pas susceptibles de se liqufier.

a) Paramtres

Les paramtres dterminant la liqufaction des sols sont :

La granulomtrie.

La forme des grains.

Le poids volumique du sol en place.

La contrainte effective, due essentiellement au poids propre du sol. (seuls les 20

premiers mtres sont gnralement concerns).

R.P.S. 2000

- -

71

Tableau 9.1 : CLASSIFICATION DES SOLS

Essai Pressiomtrique Essais

Pntration Statique

Essais SPTClasse du sol Type de sol

Pl (Mpa)

EM (Mpa) Qc (Mp) Nspt

Rc ou qu (bars)

Dr (%)

Vs (m/s)

Rocher sain

> 5

> 100

- > 100 - >700

Sols pulvrulents trs denses > 2 > 15 > 20 > 30 - > 65 Sols fermes

Sols cohrents trs raides > 2 > 20 > 5 _ > 4 -

> 400

Rocher altr fractur 2.5 5 50-100 - - 10 100 - 300-700

Sols pulvrulents moyennement denses 1 2 5 20 5 15 10 30 - 35 - 60

Sols moyennement

fermes Sols cohrents moyennement consistants 0.5 2 5 25 1.5 5 1 4 -

1500 - 1800

Sols pulvrulents, lches

R.P.S. - 2000

- 73-

b) Les sols susceptibles, priori, de se liqufier:

" Les sables et limons

avec:

Un degr de saturation Sr 100%,

Une granulomtrie caractrise par:

- un coefficient duniformit Cu 15

- et un diamtre 0.05mm < D50 < 1.5mm

" Les sols argileux fins

Avec :

un diamtre D15 > 0.005m

Une limite de liquidit LL 35%.

Une teneur en eau naturelle wn>0.9LL

Un indice de liquidit

R.P.S. - 2000

- 74-

Les essais seront conduits selon les mthodes usuellement utilises, et prouves par

lexprience.

Les rsultats doivent en outre faire clairement apparatre lvolution de la pression interstitielle,

ainsi que les dformations au sein de lchantillon.

Critre de liqufaction

Les contraintes causant la liqufaction sont dtermines et compares aux contraintes produites

par le sisme.

La dtermination de la contrainte de cisaillement engendre par le sisme est dtermine par une

mthode confirme par lexprience.

Sont considrs comme liqufiables sous laction du sisme de calcul, les sols au sein desquels la

valeur des contraintes de cisaillement engendres par le sisme dpasse 75% de la valeur de la

contrainte de cisaillement provoquant la liqufaction, pour le nombre de cycle quivalents Nc .

Le nombre de cycles quivalent est dtermin laide des mthodes disponibles et confirmes

par lexprience.

2. LES ESSAIS IN SITU :

Les essais de pntration in situ de type dynamique, essais SPT(standard penetration test) ou

statique peuvent tre utiliss pour le diagnostic des sols liqufiables, et tout autre essai pour

lequel il existe des corrlations bien tablies entre les indications de lessai et la liqufaction ou

la non liqufaction des sols.

R.P.S. - 2000

- 75-

9.3- STABILITE DES PENTES

9.3.1- PRINCIPES GNRAUX

a) Sauf ncessit absolue aucun ouvrage ne doit tre difi au voisinage immdiat dune pente

reconnue instable. En cas de ncessit absolue, il est alors ncessaire de faire appel un

gotechnicien spcialis.

b) La stabilit des pentes naturelles ou artificielles doit tre assure sous laction du sisme de

calcul compte tenu des charges apportes par les ouvrages.

c) Ltude de la stabilit peut tre conduite:

- selon toute mthode scientifiquement tablie et confirme par lexprience,

- ou par les mthodes statiques usuelles de la mcanique des sols en y intgrant

deux forces dinertie dfinies par:

FH = H .Q dans le sens horizontal:

FV = V. Q dans le sens vertical

O :

Q dsigne le poids de llment de sol augment de la charge qui lui est applique

et, H et V sont les coefficients sismiques ; avec . V ==== 0.3. H

H est exprim en fonction de lacclration nominale an.. et lacclration g. Ses valeurs sont

donnes dans le tableau 9.2

Tableau 9.2Valeurs de H

Site H

S1 0.50 an/g

S2 0.45 an/g

S 3 0.40 an/g

R.P.S. - 2000

- 76-

La vrification de la stabilit doit tre conduite pour les combinaisons suivantes:

- V et + H

- V et - H

9.3.2- CARACTRISTIQUES MCANIQUES ET COEFFICIENTS DE

SCURIT

Les paramtres considrer dans le calcul de stabilit sont ceux obtenus dans les conditions non

draines

Le coefficient de scurit vis vis de la stabilit sera pris gal 1.

9.4- OUVRAGES DE SOUTENEMENT 9.4.1- PRINCIPES GNRAUX

Les efforts agissant sur les parois de soutnement sont dtermins par toute mthode

scientifiquement tablie et valide par lexprience. A dfaut, les mthodes statiques simplifies

prsentes ci-dessous peuvent tre utilises.

Lutilisation des mthodes simplifies tient compte des forces dinertie rsultantes de laction

dynamique du sisme par application de coefficients sismiques uniformes louvrage et au

massif de terre retenu y compris les charges qui lui sont appliques. Ces forces ont pour valeur:

- dans le sens horizontal: FH = H . Q

- dans le sens vertical:

FV = V . Q avec V = 0.3H et

H = K. .(an/g)

o :

an: acclration nominale.

: coefficient de correction topographique du site au droit du mur pris gal 1.2

K= 1 dans le cas de pousse active, et Q =1.2 dans le cas de pousse passive.

R.P.S. - 2000

- 77-

9.4.2- MTHODE DE CALCUL SIMPLIFIE

9.4.2.1- CAS DES TERRAINS PULVRULENTS ( c ==== 0, 0 )

"""" Pousse Dynamique Active

Les donnes gomtriques et gotechniques prises en compte dans les calculs sont prcises ci-

dessous.

La pousse dynamique active est donne par la mthode dite de Mononobe-Okabe et sexprime

comme :

Pad = 12

1 H ( V).Kad

Kad est le coefficient de pousse dynamique active donn par la relation:

Kad = cos ( )

cos cos cos( )sin( ).sin( )cos( ) cos( )

+ ++

+

+ +

12

avec :

poids spcifique du sol humide non djaug

angle de frottement interne du terrain soutenu

hauteur du mur

fruit interne du mur

angle du terre plein avec lhorizontale H coefficient sismique horizontal.

V coefficient sismique vertical.

angle de frottement terrain-cran du mur.

= arctg [H /(1V )] est langle que fait avec la verticale, la rsultante des forces massiques appliques au terrain situ derrire lcran..

R.P.S. - 2000

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La pousse Pad se compose de:

la pousse active dans le cas statique Pa , et

lincrment du au sisme Padyn.

Soit:

Pad ==== Pa +Padyn

Les composantes Pa et Padyn sont appliques respectivement H/3 et H/2 au -dessus de la

base du mur.

Pousse dynamique passive

La pousse passive est prise gale :

Ppd ==== (1/2)..H

agissant horizontalement sur lcran interne du mur H/3 au -dessus de la base.

Pousse due une surcharge uniforme

Lorsque le terre plein supporte une surcharge uniforme dintensit q la pousse dynamique

active totale scrit comme:

Pad ==== (q.H/cos).(1 V) Kad

Il est admis que cette pousse sexerce mi-hauteur du mur.

Cas des sols saturs

La pousse dynamique active totale est prise gale la somme de la pousse dynamique du

terrain djaug:

Pad ==== (1/2)(w))))(1 V)))).Kad

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sexerant mi-hauteur du mur, et de la pousse hydrostatique:

Phs ==== (1/2).w .H

applique H/3 au dessus de la base du mur.

Le coefficient de pousse dynamique Kad est calcule daprs la formule de Mononobe avec un

angle de valeur:

==== [[[[ H //// (1111 V ))))........////(((( w )))

Documents

RPS 2000.pdf