PFE SOUTENUE LE 15/06/2011 Hervé-YAMKOUDOUGOU
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3 Le principe de dimensionnement
Pendant l’action sismique, les forces d’inertie sont transmises par les liaisons entre les éléments
structuraux. Ces forces d’inertie doivent rester inférieures à la capacité de résistance au niveau de ces
liaisons. Les déformations qui leur correspondent doivent atteindre un niveau acceptable afin d’éviter
une ruine inévitable par instabilité plastique.
La conception moderne de calcul et de la sécurité des constructions soumises aux actions sismiques
repose sur la réalisation de structures ductiles qui permet de dissiper la quantité nécessaire d’énergie,
par déformations post-élastiques, ce qui permet de réduire considérablement les valeurs des forces
d’inertie par rapport au cas du régime purement élastique. Le coefficient de comportement est ainsi
appliqué dans ce cadre.
Cette approche de dimensionnement est le même au niveau des deux normes.
Le choix du coefficient de comportement
Le coefficient de comportement d’une structure est lié à son comportement sous l’effet de la fatigue
oligo-cyclique engendrée par les charges sismiques. Pour le même matériau, un tel comportement du
bâtiment est déterminé par son système structural de contreventement. À chaque système structural
de contreventement, est associé un coefficient de base de comportement auquel il est associé un
coefficient reflétant le mode de rupture dominant : à l’effort tranchant ou à la flexion. Le même
coefficient de comportement est fixé au PS92 sur la base d’observation de comportement des
différents types de structures. L’Eurocode 8 apporte ainsi plus de précision dans le choix du coefficient
de comportement.
En considérant les deux normes, il est trouvé un coefficient de comportement de 1,5 pour le bâtiment
en notant que dans le cadre de l’Eurocode 8, ce coefficient de comportement doit être supérieur ou
égal à 1,5.
La classe de ductilité
Le dimensionnement des différents éléments structuraux repose sur un niveau de ductilité à atteindre.
L’Eurocode 8 cite trois niveaux de ductilité là ou le PS92 n’en cite pas :
La ductilité L : La structure possède une capacité de dissipation limitée et une ductilité limitée.
La ductilité DCM : la classe de ductilité moyenne
La classe DCH : la classe de ductilité haute
Les deux dernières classes correspondent à des dispositions spécifiques de résistance au séisme. La
classe de ductilité DCM est adoptée au bâtiment de l’ECAM.
Pour tout le reste du projet, il est présenté l’ensemble des conditions à respecter aussi bien au niveau
du calcul des armatures que des dispositions constructives.
Il est distingué deux types d’éléments structuraux : les éléments sismiques primaires et les éléments
secondaires comme au PS92 ;
Comme éléments structuraux primaires, il est noté les dalles, les voiles et l’ossature de
contreventement en bois. Les poteaux des portiques peuvent être considérés comme des éléments
secondaires car dans la modélisation, il est placé des rotules aux extrémités qui lui permettent de
reprendre des charges gravitaires. Cependant, dans la réalité, il est noté un encastrement qui n’est
pas total du fait des armatures d’attente à chaque niveau d’étage.
Par souci de sécurité supplémentaire, les poteaux des portiques sont supposés primaires et ferraillés
en conséquence.
Afin de limiter les dommages, un déplacement relatif maximum est imposé entre étages. Des
déplacements maximum sont aussi imposés au niveau de différents éléments structuraux
secondaires. Ces déplacements sont vérifiés.
Dimensionnement des voiles
En considérant l’un des voiles les plus chargés, il a été réalisé un dimensionnement complet. Ce voile
est présenté dans la figure ci-dessous.
Pour le calcul des ferraillages, des feuilles de calcul Excel ont été programmées pour chacune des
deux normes. Il est présenté l’algorithme de calcul.