construction parasismique en beton arme

1

CONSTRUCTION PARASISMIQUE EN BETON ARME

1. Le matériau2. Observations post-sismiques3. Notions générales4. Les différents types de structures5. Dalles et diaphragmes6. Le coefficient de comportement7. Les éléments secondaires

Patricia BALANDIER pour DDE de la Martinique -

SECQUIP

2

Taiwan 1999

3

Kobé, 1995

4

1. LE MATERIAU BETON ARME

• Béton• Armatures• ADHERENCE BETON – ARMATURES

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BETON

Défauts:• Résistance à la traction négligeable• Comportement fragile• Rapport résistance / masse volumique faible

Qualités:• Bonne résistance en compression• Grand éventail de qualités obtenues en jouant sur les composants.

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ARMATURES• Apportent la résistance en traction et la ductilité nécessaires au bon comportement sous séisme.

• Ductilité par l’emploi de nuances dont l’élasticité est limitée.

• Ductilité par le choix des sections et de la mise en œuvre.

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BETON ARME• Les cycles de déformation anélastiques entraînent une réduction de la rigidité et de la résistance des éléments de béton armé, notamment du fait de la dégradation irréversible de l’adhérence acier –béton. Cet affaiblissement est particulièrement sensible en ce qui concerne la résistance aux efforts tranchants, les ruptures correspondantes prenant alors très généralement le caractère de ruptures fragiles.

• Ainsi toutes les dispositions prises pour assurer la dissipation d’énergie dans la structure deviennent inopérantes.

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Adhérence béton – armatures• Pour une bonne adhérence le béton doit être visqueux au moment de sa mise en œuvre, et non liquide… et encore moins « rallongé » d’eau.

• Vibrer le béton pour qu’il se mette en place correctement.

• Respecter les règles d’enrobage du BAEL!• Pas de barres lisses.• Pour une section totale équivalente, plutôt plus de barres de moindre diamètre.

• Béton, armatures… et rien d’autre!

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Béton non vibré: manque de matière et d’enrobage

10

Déchets divers: manque de matière et d’enrobage

11

Corrosion aciers mal enrobés

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Reprise de bétonnage: zone de rupture fragile

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2. OBSERVATIONS POST-SISMIQUES (Ce que l’on veut éviter)

• Les constructions en béton armé ont payé un lourd tribu lors des séismes majeurs du XX° siècle.

• En général parce qu’elles étaient conçues avec les « audaces » de géométrie permises par les qualités du matériau sous charge statiques, en omettant la problématique des charges horizontales cycliques et la désagrégation du matériau qui en découle.

• La problématique est encore aggravée par le non-respect des règles d’exécution et les tricheries sur le matériau.

• Problématique de la qualité des liaisons des éléments préfabriqués.

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Rupture pour mauvaise qualité des matériaux

(Ceyhan 1998 )

• Ici rupture en compression du béton de mauvaise composition (dosage, agrégats)

• Et armatures non ductiles

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Désagrégation de mauvais bétons (Gujarat 2001)

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EFFONDREMENT TOTAL DES CONSTRUCTIONS MANQUANT DE DUCTILITE (Kalamata)

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Rupture fragile de portiques de béton armé(Arménie)

• Conception incorrecte des armatures

18

Dislocation des éléments préfabriqués (Adana 1998 )

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3. NOTIONS GENERALES Ce que l’on recherche: de la ductilité

Accepter des déformations postélastiques pour assurer la sécurité d’ensemble tout en maîtrisant les coûts de chantier

• Notion d’éléments principaux et secondaires• Notion de zone critique• Notion de confinement• Notion de pièces comprimées et fléchies• Spécifications pour les matériaux béton et acier• Spécifications de forme des éléments de la structure.

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3.1. ELEMENTS PRINCIPAUX / ELEMENTS SECONDAIRES

• PS-92 - §11.11:

• Eléments principaux: interviennent dans la résistance aux actions sismiques d’ensemble ou dans la distribution de ces actions au sein de l’ouvrage.

• Eléments secondaires: n’apportent pas de contribution significative à la résistance aux actions sismiques d’ensemble ou à leur distribution. Les sollicitations dues aux déformations d’origine sismique doivent être négligeables vis-à-vis des sollicitations d’autre origine. Leur liaison mécanique aux autres éléments de la structure doit néanmoins être efficace.

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3.2. LES ZONES CRITIQUES

• PS-92 - §11.121 :• On désigne par zone critique toute partie d’un élément structurel principal dans laquelle des concentrations de déformations ou de sollicitations sont susceptibles de se produire.

• Elles sont définies et localisées par les PS-92 pour chaque type de structure.

22

Imperial Valley 1979 pieds de poteaux

23

NŒUD D’OSSATURE

24

3.3. LE CONFINEMENT• PS-92 - §11.122 :

• On désigne par béton confiné un volume de béton pourvu d’armatures transversales disposées de façon à s’opposer au gonflement du matériau sous l’effet des contraintes de compression ainsi qu’au flambement des armatures (longitudinales).

• Le confinement a une incidence positive sur la courbe contrainte – déformation du béton.

• Les PS-92 décrivent les armatures de confinement (§ 11.32)

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Non confinement du béton (Imperial Valley 1979)

26

Kobé béton armé confiné: comportement

ductile

27

Taiwan, confinement par les armatures

28

Taiwan chantier viaduc confinement

29

3.4. PIECES COMPRIMEES OU FLECHIES?

• PS-92 - §11.124: h

Plus grande inertie bSection de l’élément

• Si h >ou= 4b, la pièce est considérée comme un mur.• Si h < 4b, la pièce est considérée comme un poteau.• Si l’effort normal réduit est élevé (effort normal rapporté à

la section et à la résistance caractéristique du béton > 0,17):pièce comprimée.

• Si l’effort normal réduit maximum est faible(< ou = 0,07) et h< ou =l/4 : pièce fléchie.

• Si l est la longueur de l’élément, lorsque h >l/4, la pièce est dite « courte ».

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Fléchi / comprimé

31

SEISME IZMIT RUPTURE POTEAU COURTEn général, faible ductilité des pièces cisaillées.

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3.5. SPECIFICATIONS CONCERNANT LES MATERIAUX: LE BETON

• PS-92 - §11.121:

• Matériau béton et comportement ductile:

Pour les éléments principaux, le béton doit avoir une résistance fc28 au moins égale à 22 Mpa et au plus égale à 45 Mpa (pour les éléments secondaires aucune disposition particulière n’est retenue).

• Pour les bétons de résistance supérieure à 45 Mpadont les comportements sous grandes déformations cycliques seraient mal connus: justification scientifique d’équivalence des précautions prises.

• Les valeurs du modules d’élasticité doivent être conformes à celles fixées par le BAEL.

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3.5. SPECIFICATIONS CONCERNANT LES MATERIAUX: LES ACIERS

• PS-92 - §11.122:• Matériau acier et comportement ductile:

Pour les éléments principaux, les armatures pour béton armé doivent être à haute adhérence, avec une limite d’élasticitéspécifiée inférieure ou égale à 500 MPa. L’allongement total relatif sous charge maximale spécifiée doit être supérieur ou égal à 5%.

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3.6. FORME DES ELEMENTS DE LA STRUCTURE

• La conception ductile d’une structure en béton armé doit éviter: – La création de pièces courtes sollicitées principalement au cisaillement;

– Les charges axiales élevées sur les pièces fléchies (augmenter les sections)

– En général éviter les concentrations de contraintes (changements brutaux de sections, mauvaise répartition des raideurs…).

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4. LES DIFFERENTS TYPES DE STRUCTURES

• 4.1. Ossatures coulées en place• 4.2. Voiles coulés en place• 4.3. Structures mixtes portiques-voiles• 4.4. Structures poteaux-dalles• 4.5. Structures travaillant en console verticale• 4.6. Précontainte et construction parasismique• 4.7. Béton armé léger• 4.8. Ossatures préfabriquées• 4.9. Panneaux porteurs préfabriqués• 4.10. Coques

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4.1. LES OSSATURES COULEES EN PLACE

• Dispositions générales• Zones critiques• Poteaux• Poutres• Panneaux de remplissage

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4.1.1. DISPOSITIONS GENERALES

• Comportement global• Armatures, considérations générales• Armatures longitudinales• Armatures transversales• Section des pièces, excentricités• Zones critiques

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COMPORTEMENT D’ENSEMBLE

• Leur flexibilité latérale peut amener des déformations importantes sous séisme en cas de structures élancées. Dans ce cas, on sera amené à raidir par systèmes mixtes portiques et voiles.

• Rechercher un degré d’hyperstaticitéélevé et un dimensionnement en capacitéfavorisant de préférence la formation des rotules plastiques par flexion dans les poutres (pas de portées trop courtes).

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ARMATURES DES OSSATURES: CONSIDERATIONS GENERALES

• Armatures longitudinales: nécessaires à la résistance aux efforts normaux ou de flexion.

• Armatures transversales: nécessaires à la résistance aux efforts tranchants et au confinement du béton.

• Adhérence acier - béton: vulnérable aux renversements d’efforts. La perte d’adhérence, irréversible, est particulièrement sensible dans les nœuds et zones d’assemblage. Les conditions d’ancrage et de recouvrement doivent être étudiées et réalisées avec soin.

40

San Fernando 1971

41

SPECIFICATIONS POUR LES ARMATURES LONGITUDINALES

• PS-92 - §11.31 :

• Continuité des armatures longitudinales: recouvrement ou tout autre procédé dont il est établi qu’il n’entraîne pas la fragilisation de l’armature.

• Coudes et crochets interdits dans toutes les pièces comprimées ou parties comprimées des pièces fléchies (coude à 90°autorisé pour certaines nécessités: liaison avec semelle, ancrages d’extrémités dans la partie confinée en évitant la poussée au vide…).

• N-B: l’UBC proscrit explicitement toute soudure des armatures transversales sur les barres longitudinales

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RECOUVREMENT ET ANCRAGE DES BARRES LONGITUDINALES

• PS-92 - §11.313 :

• Hors zones critiques: longueurs à majorer de 30%• Dans les zones critiques: longueurs à majorer de 50% (Si possible, éviter les recouvrements en zone critique)

• Les armatures transversales doivent respecter l’efficacité des coutures résultant de la transmission des efforts entre les barres longitudinales.

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Coudes et crochets

Crochets interdits Coudes à 90° tolérés

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Crochets 90° et recouvrement zone critique

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Ancrage des poutres aux extrémités, solutions évitant les coudes dans la

zone critique (EC8)

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SPECIFICATIONS POUR LES ARMATURES TRANSVERSALES

• PS-92 - §11.32 :

• Continuité des cadres, cerces, épingles assurée par coudes d’angle au centre à 135°.

• Zones critiques: retour rectiligne du cadre vers le centre d’au moins 10 diamètres.

• Chaque barre longitudinale comprimée doit être maintenue par des barres transversales s’opposant àson flambement.

• Les premières armatures transversales doivent être disposées à 5 cm maximum du nu de l’appui ou de l’encastrement.

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Armatures transversales conditions de continuité

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DIMENSIONS MINIMALES DES SECTIONS• PS-92 - §11.331 :• b et h > 25 cm• S > 625 cm2• Âme des poutres > 15 cm

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Positions et dimensions relatives

des poteaux et poutres

• PS-92 - §11.332 :

• Excentricité maximum des axes de 1/8 de la largeur de la pièce d’appui.

• Prise en compte dans les calculs des moments résultants des excentricités

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4.1.2. LES ZONES CRITIQUES

• Les nœuds des portiques subissent des efforts alternés élevés qui peuvent détruire l’adhérence du béton et de l’acier.

• Leur volume doit être fretté pour lui donner une bonne ductilité en donnant la « priorité » au poteau.

• Leur résistance doit être supérieure àcelle des éléments qu’ils relient.

51

• PS-92 - §11.34 :

52

Amélioration des performances des nœuds d’ossature par le béton de fibres

• Le ferraillage des zones critiques est complexe et leur bétonnage difficile.

• L’usage de bétons de fibres à 100 kg/m3permettrait de supprimer les armatures transversales des nœuds et améliorerait l’adhérence du béton sur les barres de 40%.

• L’expérimentation (US) montre que ce type de nœuds est plus ductile, plus rigide et plus résistant que les nœuds frettés et reporte la dégradation du béton armé hors de la zone critique ainsi traitée.

53

Nœud ductile en béton de fibres

• Nœud ductile en béton de fibres d’acier (d’après C.H. Henager – US)

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Géométrie des nœuds d’ossature• Les excentrements et sections très différentes sont à éviter

pour une bonne ductilité de la zone critique.

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Cas des pièces courtes• PS-92 - §11.36 :

• L < 4h section• Poteaux courts ou bridés, mais aussi consoles, poutres et parois fléchies dans leur plan.

• Les pièces courtes sont considérées comme zones critiques sur toute leur longueur.

• Leurs armatures doivent ainsi être conçues selon les règles des zones critiques sur toute leur hauteur.

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Section courte

• La création de ce type de section courte travaillant en cisaillement, pour un effet architectural, est difficile à gérer techniquement pour un comportement ductile sous sollicitations alternées.

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4.1.3. LES POTEAUX

• Les poteaux doivent pouvoir fléchir sur toute leur hauteur.

• L’ensemble des poteaux d’une même structure doit avoir une même raideur sur un même niveau et une réduction de raideurs éventuelles vers les étages élevés très progressive (éviction des accumulations de charges localisées importantes).

• Les poteaux courts sont à éviter car résistant mal àl’effort tranchant auquel ils doivent résister.

• La ductilité des poteaux augmente avec leur section (abaissement de l’effort normal réduit)

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Armatures des poteaux• Spécifiées par les PS-92

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Poteau traité en zone critique sur toute sa hauteur

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San Fernando 1971 Frettage par cerces

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Northridge parking

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Northridge poteaux bridés par la rampe

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Poteau bridé frettage correct

64

ROTULE PLASTIQUE EN PIED DE POTEAU

• La formation de cette rotule béton confiné

dans les armatures, ne compromet pas la

stabilité de l’immeuble

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Emeryville, Californie

• Armatures de poteaux préfabriquées:– Raccords entre étages(UBC: recouvrement dans le tiers central)

– Réservations pour les poutres

– Toute hauteur traitée comme zone critique

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4.1.4. LES POUTRES

• Respecter le principe poteau fort – poutre faible.

• b > ou = 25 cm (PS-92)• b > ou = 20 cm (EC8)• h si possible < 4 b (stabilité latérale)• Poutres courtes: zone critique sur toute la longueur.

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Armatures des poutres• Spécifiées par les PS-92

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Favoriser les rotules plastiques dans les poutres de forte inertie verticale

• Travaux de Bertero et Popov

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4.1.5. PANNEAUX DE REMPLISSAGE EN MACONNERIE

• PS-92 - §12.224 :

• Les panneaux pris en compte pour la modélisation sont les panneaux pleins.

• Commentaire: « Le comportement des constructions concernées apparaît comme aléatoire. On ne dispose pas à l’heure actuelle d’éléments expérimentaux suffisamment complets pour permettre l’étude rationnelle de ces bâtiments … Il est déconseillé de réaliser de la sorte des bâtiments de plus de 3 ou 4 niveaux »

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Poussée au vide due aux panneaux de remplissage

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Remplissages partiels

• Le remplissage partiel des panneaux entre les éléments d’ossature crée un problème de tronçon court qui doit être traité.

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Dispositions constructives pour les remplissages en maçonnerie

• PS-92, § 12-2242 :

• Les dispositions applicables sont celles des maçonneries chaînées (§ 12-222).

• Attention portée sur les poteaux bridés par un panneau partiel: pièce courte à traiter comme telle (§11.36).

• Si un panneau non plein est pris en compte pour la modélisation, les encadrements doivent être dimensionnés pour les sollicitations résultantes.

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Caracas 1967 remplissage ossature

74

Création d’une section courte par un panneau partiel

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Poteau bridé

• Attention aux remplissages partiels s’ils contraignent des éléments principaux

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Mexico 1985

• Exemple de remplissages de maçonnerie améliorés par des croix en BA

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San Francisco, contreventement a posteriori d’une ossature BA

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4.2. LES VOILES COULES EN PLACE• Structure rigide qui limite les déplacements relatifs des planchers

• Sollicitations dans les zones critiques créant moins de vulnérabilité que pour les nœuds d’ossatures

• En cas de terrain meuble, ISS non négligeable• La fissuration des voiles n’entraîne pas la perte de portance et l’effondrement

• Ductilité nettement plus faible que celle des portiques, mais résistance mécanique élevée

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Facteurs de ductilité des voiles (1)• Minimiser la contrainte axiale:

– Dimensionner les voiles généreusement (20 cm et plus)

– Réduire la portée des planchers (5m maxi)

• Renforcer les extrémitésdes voiles (poteaux, retours d’angles), bon également dans ledomaine élastique.

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Facteurs de ductilité des voiles (2)• Ne pas faire porter les voiles par des poutres ou des dalles (interdit par l’EC8)

• Couler voiles et planchers en même temps (coffrage tunnel) pour éviter les reprises de bétonnage en haut des voiles.

• Superposer les ouvertures pour créer des trumeaux de pleine hauteur.

• Utiliser un système de voiles croisés, d’hyperstaticité élevée.

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Géométrie des voiles de béton arméselon les PS-92

• Dimensions: PS-92 - §11.41– Epaisseur minimale 15 cm– Largeur minimale 4 épaisseurs

• Zones critiques : PS-92 - §11.42 – La base sur une hauteur d’étage– Pour h jusqu’à largeur des trumeauxET– Chaque niveau de changement notable de section de coffrage

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Zone critique

• Cisaillement de la zone critique d’un voile de béton armé

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Chaînage des voiles selon les PS-92• PS-92 - §11.43 en Fe E 500• Vertical: à chaque extrémité, chaque ouverture, chaque intersection de plancher àplancher avec recouvrements d’étage à étage.

• Horizontal: continus à la périphérie de tous les planchers.

• Linteaux: ancrés de 50 diamètres.• Zone courante: 4 HA 10, cadres de 6 espacés de 10 cm maximum.

• Zone critique: 4 HA 12, cadres de 6 espacés de 10 cm maximum.

84

Chaînage des voiles de béton armé

• Localisation et nature

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Chaînage des voiles• Localisation en élévation• Changement de section justifiant une zone critique

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Armature des voiles• L’EC8, les AFPS 90 et l’UBC recommandent l’armature orthogonale des deux faces avec renforcement des extrémités et la liaison des deux faces par des étriers ou des épingles.

• Les PS-92 recommandent seulement la vérification des contraintes et le respect du DTU 23.1

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Eclatement d’un voile

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San Fernando 1971

cisaillement voile

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FONCTIONNEMENT DES VOILES COUPLES• Dans le cas où les voiles transversaux sont interrompus (ex: couloir central) la rigiditéd’ensemble est réduite, mais si les allèges sont conçues pour plastifier, la dissipation d’énergie par le système fait chuter le niveau de contraintes dans les voiles.

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Voiles couplés par des allèges (Anchorage 1964)

• Le rendement aurait étéamélioré si les linteaux avaient été armés pour plastifier

91

4.3. LES STRUCTURES MIXTES POTEAUX ET VOILES

• L’association dans le plan de voiles et portiques permet d’optimiser les qualités des deux systèmes et de créer des espaces plus importants que par l’usage de voiles seulement.

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Déformations sous actions horizontales• Les portiques ont une déformation d’ensemble d’éléments cisaillés: plus faible aux étages supérieurs

• Les voiles une déformation de console verticale: plus faible aux étages inférieurs

• L’association des deux apporte une raideur qui limite les déplacements relatifs entre les planchers.

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Bilan de l’interaction voiles - portiques• Dans un premier temps, les voiles, plus rigides,

reprennent la presque totalité des charges sismiques et les déformations restent faibles.

• Avec l’apparition de zones plastifiées sur les voiles, un report de charges se fait sur les portiques dont la ductilitépermet une dissipation d’énergie importante.

• La période propre du système s’allonge permettant la sortie du système d’un éventuelle résonance avec le sol.

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4.4. LES STRUCTURES POTEAUX-DALLES

• L’absence de poutre rend plus délicate la liaison ductile effective entre le poteau et la dalle: pas d’effet de portique.

• Il serait souhaitable d’améliorer la ductilité d’ensemble en ajoutant des voiles de contreventement, des poutres de rive et en tout état de cause il faut fretter de façon dense la poutre noyée dans la dalle au voisinage de la tête de poteau et la zone critique du poteau.

• Il serait néanmoins préférable d’éviter ce système constructif en zone de sismicité élevée.

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Poteau Dalle Izmit

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SEISME DE LOMA PRIETA POTEAUX-DALLE

97

SEISME DE LOMA PRIETA

• Détail

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RUINE CARACTERISTIQUE D’UN REZ-DE-CHAUSSEE POTEAUX DALLE NON CONTREVENTE

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4.5. LES STRUCTURES TUBULAIRES

L’ossature « en voiles ajourés » de ces IGH forme un tube travaillant globalement en console verticale, à la différence des ossatures à effet de portique.

100

Fonctionnement des structures tubulaires

• Les structures tubulaires ont été conçues à l’origine pour limiter les déplacements relatifs des plancherssous les effets du vent.

• Les parois du tube sont rigides, les poteaux largement dimensionnés sont rapprochés et les poutres sont des poutres – allèges qui doivent présenter une bonne ductilité dans les étages bas.

• Dans le cas de plastification des poutres – allèges un délestage peut se faire sur les poteaux d’angle qui doivent donc être renforcés.

101

4.6. LA PRECONTRAINTE ET LA CONSTRUCTION PARASISMIQUE

• En général utilisée pour le franchissement• Les ruptures éventuelles concernent les supports ou les liaisons entre éléments et pas les pièces précontraintes

• Résistance élevée et contention des fissures éventuelles par la précontrainte

• La très faible ductilité implique de bien estimer les charges sismiques réelles possibles sur le site.

102

Améliorer la ductilité d’une pièce précontraintePour améliorer la ductilité du béton précontraint, il convient d’ajouter des armatures passives (non précontraintes).

Elles réduisent également la dégradation du béton sous charges cycliques

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Chute de précontrainte post-sismique• Même après plastification, on observe une récupération élastique due à la précontrainte.

• Les réparations sont néanmoins délicates, et la remise en tension en général impossible.

• Il faut préférer la précontrainte axiale, si possible avec plusieurs câbles.

• Dans les rotules plastiques, la chute de précontrainte peut atteindre 70%

• Les gaines des aciers de précontrainte doivent être injectées: l’adhérence améliore la ductilité et réduit les variations de précontrainte pendant les secousses (vulnérabilité accrue des ancrages).

104

La précontrainte et les PS-92• PS-92 – § 11.6

• Zones d’ancrage– Si précontrainte par pré-tension: hors des nœuds et aussi éloignées que possible des possibles rotules plastiques

– Si précontrainte par post-tension: vérifier le confinement de qualité (notamment par cadres fermés enveloppant toute la section)

• Nœuds– Les armatures de précontrainte traversant les nœuds doivent être réparties entre les parties inférieures et supérieures des poutres de manière à assurer un confinement convenable de ces dernières, dans la mesure ou le ferraillage passif n’y pourvoit pas.

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Coefficient de comportement des ossatures précontraintes

• PS-92 – § 11.63• Se déduit de celui de la même ossature en béton armée avec coefficients multiplicateurs d’ajustement compris entre 1 et 0,3 (à justifier)

• A défaut de justification, le coefficient est égal à 0,3.

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4.7. LE BETON ARME LEGER• Moins performant que le béton armé ordinaire

– Moindre rigidité– Fluage plus élevé– Résistance et ductilité des poteaux moindre (fretter plus)– Détérioration plus rapide de l’adhérence– Plus résistant = plus fragile

• Avantages– Masse volumique plus faible– Amortissement anélastique plus élevé (10 à 40%)– Ductilité des poutres en flexion élevée (+ 15 à 30%)

• Conclusion– Eviter pour les éléments porteurs– Utiliser pour les grands franchissements (rigidité de forme)– Limiter la résistance en compression

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4.8. LES OSSATURES PREFABRIQUEES

• Précontraintes ou non• Importance prépondérante de la qualité des liaisons pendant les séismes (néanmoins moins bonnes que pour les portiques coulés en place)– Recouvrement et soudage des armatures– Brochage– Soudage de platines solidaires(Soudage par cordons continus et pas par points)

108

Liaisons des structures préfabriquées

109

Poutre préfabriquée zone critique

110

Liaison par armatures en attente

111

4.9. LES PANNEAUX PORTEURS PREFABRIQUES

• Grands panneaux implantés selon plan orthogonal, soubassement coulé en place.

• Système rigide, nécessitant des portées de dalles pas trop importantes pour qu’elles constituent des diaphragmes rigides (amélioré par dalle armée rapportée coulée en place et ancrée dans les chaînages).

112

Panneaux préfabriqués

113

Dissipation d’énergie par les systèmes à panneaux préfabriqués (1)

• Les joints entre panneaux, soumis à des efforts de cisaillement élevé peuvent être organisés pour dissiper une partie de l’énergie sismique sans préjudice pour la stabilitéd’ensemble.

• Joints horizontaux

114

Dissipation d’énergie par les systèmes àpanneaux préfabriqués (2)

• Joints verticaux ductiles

115

Dissipation d’énergie par les systèmes àpanneaux préfabriqués (3)

• Joints verticaux à glissement • (25% d’amortissement par frottement et pas de dégradation)

116

4.10. LES COQUES• Poids réduit pour volume utile donné• Transmission de l’énergie par l’ensemble de la matière

• Eviter les porte-à-faux importants• Relative flexibilité permet adaptation aux tassements (raidir les rives pour limiter le phénomène)

• Les courbures marquées et les doubles courbures ont un meilleur comportement

117

Liaisons avec les éléments rigides

• Faible ductilité en raison de la faible épaisseur: éviter les concentrations de contraintes en adoptant des variations d’épaisseur progressives aux jonctions avec les éléments rigides

118

Coques sur niveau potentiellement flexible

• Contreventer le niveau pour éviter les concentrations de contraintes en tête de poteaux

119

5. DALLES ET DIAPHRAGMES

• PS-92 – § 11.5• Chaînage périphérique continu d’au moins 3 cm2 de section

• Chaînage au croisement de chaque paléede contreventement avec le plancher d’au moins 1,5 cm2 de section, et– 0,28L si contreventement par voiles– 0,50L si contreventement par portiques(L = largeur chaînée)

120

Attention à la qualité des liaisons mécaniques

121

6. LE COEFFICIENT DE COMPORTEMENT

• PS-92 – § 11.7

• Soit obtenu par méthode scientifiquement établie, soit défini en fonction de la classe de régularitéde la structure (PS-92 - § 6.61).

• Un tableau est donné à titre indicatif pour les structures en béton armé avec quelques réserves qui sont précisées et renvoient au § 6.33 qui traite en général du coefficient de comportement.

122

Coefficient de comportement des différentes structures en

BA

123

Compatibilité des déformations des voiles• Contrôle de cohérence entre q retenu et l’aptitude à

déformation non linéaire des voiles: déplacement calculésupérieur au déplacement élastique pour tous les niveaux.

• En l’absence de vérification, si H<28m, on peut retenir les valeurs forfaitaires minorées suivantes.

124

7. LES ELEMENTS DE STRUCTURE DITS SECONDAIRES

• PS-92 – § 11.9

• Vérification de la continuité mécanique des ferraillages des poutres, poutrelles, dalles et extrémités de poteaux (sur une hauteur = H de la section).

• Espacement du frettage des poteaux limité :(12 φL ou 0,5 b de la section ou 30 cm).

• Conditions de chaînage des murs secondaires, localisés comme pour les murs de structure PS, sauf pour les chaînages verticaux qui ne sont pas obligatoires aux intersections des murs secondaires.

125

Courbes contraintes-déformations ossature béton armé

• A gauche avant renforcement• A droite ductilité améliorée après renforcement