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La ductilité et la dissipationLa ductilité et la dissipation

• Principes

• Capacity design

• Rendre ductile– Modes de sollicitation : la chasse au cisaillement

• Poteaux courts, niveaux décalés

• descentes en baïonnette

• Systèmes poteaux-dalles

– Matériaux et dispositions constructives

• Coefficient de comportement

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PrincipesPrincipes• Accommoder les déplacements

La force d ’origine sismique dépend de la structure (raideur, masse, seuil de plasticité, hystérésis matériau). En réalité, il s ’agit plutôt pour la structure d ’être capable de dissiper ou d ’évacuer l ’énergie transmise par le séisme. La qualité majeure à développer est donc la capacité à accommoder des déformations non-

linéaires importantes sans perte de résistance.

• Écrêter les efforts pour dissiper l ’énergieFe

Fd

Le lieu et l ’ordre d ’apparition des non-linéarités doivent être maîtrisés, avec objectif de protéger les éléments cruciaux, et de distribuer les déformations non-linéaires.

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Capacity designCapacity design

• Des éléments précis du système de contreventement latéral sont sélectionnés, conçus et dimensionnés pour dissiper l ’énergie sous des déformations imposées sévères. On les appèle ‘ rotules plastiques ’. Dimensionnement pour un niveau de résistance et une ductilité. Protéger contre les modes de ruine fragiles : cisaillement, perte

d ’ancrage, instabilité.

• Les autres éléments sont protégés de la ruine en leur conférant une résistance supérieure à l ’effort correspondant à l ’atteinte de l ’effort maximal des ‘ rotules plastiques ’. Ces zones doivent rester élastiques quelle que soit l ’intensité du

séisme : on leur applique donc des dispositions constructives conventionnelles.

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Capacity designCapacity design

• Il faut Choisir un mécanisme cinématique par le développement d ’un certain nombre de rotules plastiques.

Ce mécanisme est choisi de sorte à obtenir une ductilité d ’ensemble (déplacement global, par exemple) avec une demande de ductilité locale la plus faible possible.

AÏE !

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Capacity design - voilesCapacity design - voiles

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Rendre ductileRendre ductile

• Modes de sollicitation : la chasse au cisaillement:– poteaux courts, niveaux décalés

– descentes en baïonnette

– Systèmes poteaux-dalles

• Matériaux et dispositions constructives

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Poteaux courtsPoteaux courts

• Les poteaux courts travaillent et ruinent en cisaillement, et sont donc intrinsèquement fragiles.

Pas de plateau plastiqueBoucles pincées: peu d ’énergie dissipée

Déplacement

Force

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Poteaux courtsPoteaux courts

PB n°1 : elles sont plus courtes, donc plus raides et

attirent plus de forces

PB n°2 : elles sont courtes, donc travaillent en

cisaillement et sont fragiles

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Dispositions constructivesDispositions constructives

• Maçonnerie– Chaînages

• Béton– Confinement latéral

– Ancrages suffisants

– Chaînages des angles

Portiques

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Le confinement pour accroître la ductilitéLe confinement pour accroître la ductilité

Ruine du premier étrier

Déformation

contrainte

Béton confiné

Béton non confiné

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Portiques en béton armé : le noeudPortiques en béton armé : le noeudLe nœud est la zone critique des portiques. Un soin particulier doit être apporté à son dimensionnement.

Mêmes exigences que les colonnes en plus sévère, plus la condition d ’ancrage des aciers de flexion.

Glissement acier-béton etplastification de l'acier

Fissuration du noyau central

Effet goujon

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Dégradation sous chargement monotoneDégradation sous chargement monotone

Endommagement dela liaison acier-béton

Nœud intérieur

Nœud extérieur

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Ferraillages typiquesFerraillages typiques

a) b) c)