Les Rotules Plastiques – Equilibre Des Nœuds

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LES ROTULES PLASTIQUES – EQUILIBRE DES NŒUDS 1)) Le bon sens : Pourpouvoir rester debout il faut que le porteur ne « se fatigue » avant leporté.Il en est ainsi pour les éléments structuraux d’une constructionnotamment en poteaux/poutres,les poteaux ne doivent pas périr avant les poutres. Ledanger d’effondrement est imminent si des « articulations » se formenten premier dans les éléments porteurs que sont les poteaux.Cettesituation serait fortement aggravée si la ductilité des élémentsverticaux se trouve considérablement réduite par la seule action descharges verticales.La réserve laissée par ce palier de ductilité trèscourt (voir même quasi inexistant).Aussi est-il nécessaire que la plastification des poutres se manifeste AVANT celledes poteaux.Cette plastification des éléments horizontaux doitintervenir « avant » que les éléments porteurs verticaux ne sortent dudomaine élastique. Comment favoriser la plastification des éléments horizontaux avant celle des éléments verticaux : 1°) Le moment de "calcul" sous la combinaison la plus défavorable incluant lasollicitation sismique a permis de trouver l'équarrissage et leferraillage des éléments poutre et poteau formant le NOEUD.Evidemment lepoteau est en fléxion composé.Les sections béton et acier retenues sonttelles que la justification limite des matériaux est satisfaite. 2°) La construction est terminée et le NOEUD de notre structure est conçu avec les sections calculées précitées.Il attend un séisme ! Sousl'action sismique,le noeud,zone pivilégiée pour la dissipation del'énergie,doit résister pour éviter l'effondrement qui survientforcément s'il y a deffaillance de l'élément vertical porteur quidevient un système instable par FORMATION DE ROTULES A SES EXTREMITES. Comment éviter cet état?------> Il faut favoriser les rotules plastiques dans les poutres plutot que dans les poteaux.Ci-dessus,ila été signalé que l'apparition de la plastification des sections desextrémités des poutres doit SURVENIR AVANT celle des sectionsd'extrémités des poteaux. %3Cimg%20style=

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LES ROTULES PLASTIQUES EQUILIBRE DES NUDS

1)) Le bon sens :Pourpouvoir rester debout il faut que le porteur ne se fatigue avant leport.Il en est ainsi pour les lments structuraux dune constructionnotamment en poteaux/poutres,les poteaux ne doivent pasprir avant les poutres. Ledanger deffondrement est imminent si des articulations se formenten premier dans les lments porteurs que sont les poteaux.Cettesituation serait fortement aggrave si la ductilit deslmentsverticaux se trouve considrablement rduite par la seule action descharges verticales.La rserve laisse par ce palier de ductilit trscourt (voir mme quasi inexistant).Aussi est-il ncessaire que la plastification des poutres se manifeste AVANT celledes poteaux.Cette plastification des lments horizontaux doitintervenir avant que les lments porteurs verticaux ne sortent dudomaine lastique.

Comment favoriser la plastification des lments horizontaux avant celle des lments verticaux :

1) Le moment de "calcul" sous la combinaison la plus dfavorable incluant lasollicitation sismique a permis de trouver l'quarrissage et leferraillage des lments poutre et poteau formant le NOEUD.Evidemmentlepoteau est en flxion compos.Les sections bton et acier retenues sonttelles que la justification limite des matriaux est satisfaite.

2) La construction est termine et le NOEUD de notre structure estconu avec les sections calcules prcites.Il attend un sisme !Sousl'action sismique,le noeud,zone pivilgie pour la dissipation del'nergie,doit rsister pour viter l'effondrement qui survientforcment s'il y a deffaillance de l'lment vertical porteur quidevient un systme instable par FORMATION DE ROTULES A SES EXTREMITES.

Comment viter cet tat?------> Il faut favoriser les rotules plastiques dans les poutres plutot que dans les poteaux.Ci-dessus,ila t signal que l'apparition de la plastification des sections desextrmits des poutres doit SURVENIR AVANT celle des sectionsd'extrmits des poteaux.%3Cimg%20style=

L'apparition des rotules plastiques dans la poutre avant le poteau estassure en faisant la vrification impose par les rglements,soit :

A) Les rglements :

1) RPS2000 : Article 7.3.1.3.3 : Noeuds poteaux-poutres"Eviterla formation de rotules plastiques dans les poteaux (lmentporteur),il faut qu'au noeud poteaux- poutres,la somme des valeursabsolues des moments rsistants (terme oubli dans le texte) ultimes des poteaux doit tre suprieure celles des moments resistants ultimes des poutres aboutissants au noeud "Voir formule ci-dessus - RPS200).

2) RPA: Article 7.6.2 : Dimensionnement du noeud vis vis des moments flchissants

"Ilconvient de vrifier pour les portiques participant au systme decontreventement et pour chacune des orientations possible de l'actionsismique que la somme des moments rsistants ultimes des extrmits depoteauxou montants aboutissant au nud est au moins gale en valeur absolue la somme des valeurs absolues des moments rsistants ultimes desextrmits des poutres ou traverses affects dun coefficientmajorateurde 1.25 (Voir formule ci-dessus).Cette disposition tend faire ensorte que les rotules plastiques se forment dans les poutres plutt quedans les poteaux.Nanmoins cette vrification est facultative pour lesmaisons individuelles et le deux derniers niveaux des btimentssuprieurs R+2

3) PS92: Article 11.813 : Dimensionnement du noeud vis vis des moments flchissants

"Ilconvient de vrifier pour chacune des orientations possible de l'actionsismique que la somme des moments rsistants ultimes des extrmits depoteaux ou montants aboutissant au nud est au moins gale en valeurabsolue la somme des valeurs absolues des moments rsistants ultimesdes extrmits des poutres ou traverses affects dun coefficient ?fgal 1.25 (Voir formule ci-dessus).

REMARQUES :a) RPS2000 :

Les termes rsistants et rsistants ultimes ont t oublis dans le texte du rglement (Voirarticle : Point de vue sur les dispositions techniques du rglementRPS2000 Azzouz BOUGUERBA Revue Marocaine Gnie Civil n108 4meTrimestre 2004).

RPA :

Amonavis le texte partir de Nanmoins,cette vrification estfacultative . R+2 devrait tre supprim pour que cettevrification soit faite sans rserve ou du moins remplace par :Nanmoins pour les maisons individuelles et le dernier niveau assurercette vrification pour une trave dun portique

Les sismes:

Les photos suivantes du seisme d'Alger du 21 Mai 2003 illustre bien la formation de rotules plastiques.1) Lapremire photo est une grande salle de fte en RDC.On constate lagrande hauteur de la poutre par rapport la section du poteaucirculaire.La poutre tant plus forte que le poteau,les rotulesplastiques se sont formes en tte et en pied du poteau formant desarticulations et par consquent un systme instable.

Sur Ladeuxsime photo on voit nettement les rotules en tte et en pieds despoteaux circulaires de plus faibles inerties que les poutres etnotamment la poutre accrotre de grande section.

La troisime photo est un btiment en R+4.On constate que les poteaux sont sur une mme ligne.[size=18]Conclusion :[/size]

La vrification des nuds poteaux poutres estprimordiale pour un contreventement par ossature poteaux-poutres.Il y alieu donc aprs dimensionnement des poteaux et des poutres sous les sollicitations (M,N,T) de faire la vrification des MOMENTS RESISTANTS ULTIMES (appels par les anciennes rgles BA : Moments rsistants ou moments capables ) sous le formulation Kbd.

Cette vrification peut tre faite aisment avec la calculette de ROBOBAT tant en flexion simple quen flexion compose.

Les BET et bureaux de contrle ne doivent pasdlaisser cette vrification importante pour la tenue des constructionscontreventes par portique.