écoled ’architec

turedelyon

lesgrands

ateliersde l’isle d’abeauF. Fleury - EAL

Maximiser la résistance des structuresMaximiser la résistance des structures

•Systèmes de résistance aux efforts horizontauxPalées de stabilité et diaphragmes

•Le domaine élastique Répartition du stockage d ’énergie : éviter les ruines prématurées ….d ’éléments

•La ductilité et la dissipation

écoled ’architec

turedelyon

lesgrands

ateliersde l’isle d’abeauF. Fleury - EAL

Résister aux efforts horizontauxRésister aux efforts horizontaux

• Grâce à des palées de stabilité

• Solidarisées par des diaphragmes

écoled ’architec

turedelyon

lesgrands

ateliersde l’isle d’abeauF. Fleury - EAL

Palées de stabilitéPalées de stabilité

• Ou éléments verticaux de contreventement:

Voiles: Maçonnerie Béton armé Bois (massif ou panneaux de particules)

Treillis Acier ou bois Différentes triangulations possibles

Portiques Éléments massifs Poutres et colonnes triangulées

écoled ’architec

turedelyon

lesgrands

ateliersde l’isle d’abeauF. Fleury - EAL

Nombre et dispositionNombre et disposition

• Au minimum trois, – Si non parallèles, non concourantes

– Si diaphragme très rigide

• Ne pas craindre la redondance

• Les placer symétriquement par rapport au CDG– Pour éviter la torsion

• Même rigidité dans les deux directions

• Les placer le plus proche possible des façades– Pour mieux résister à la torsion

écoled ’architec

turedelyon

lesgrands

ateliersde l’isle d’abeauF. Fleury - EAL

Exemples de dispositions minimalesExemples de dispositions minimales

Mauvais, même si théoriquement stable pour un diaphragme

infiniment rigide

Meilleur, car efficacité des palées à la torsion, et

évite la flexion des diaphragmes

écoled ’architec

turedelyon

lesgrands

ateliersde l’isle d’abeauF. Fleury - EAL

Plans avec des ailes : problèmePlans avec des ailes : problème

Le diaphragme fléchit

écoled ’architec

turedelyon

lesgrands

ateliersde l’isle d’abeauF. Fleury - EAL

DiaphragmesDiaphragmes

• Rôle :– Transmettre les charges sismiques sur les palées

– Coupler les palées

écoled ’architec

turedelyon

lesgrands

ateliersde l’isle d’abeauF. Fleury - EAL

Le diaphragme couple les paléesLe diaphragme couple les palées

• Un diaphragme rigide répartit la charge sismique en proportion de la rigidité relative des palées : même déplacement en tout point.

d

F

f

8f

S

2S

écoled ’architec

turedelyon

lesgrands

ateliersde l’isle d’abeauF. Fleury - EAL

Localisation des diaphragmesLocalisation des diaphragmes

écoled ’architec

turedelyon

lesgrands

ateliersde l’isle d’abeauF. Fleury - EAL

Le domaine élastiqueLe domaine élastique

• Equilibre énergétique

• Répartition du stockage d ’énergie : éviter les ruines prématurées d ’éléments

Ec = Energie cinétiqueEp = Energie potentielle (de déformation)

écoled ’architec

turedelyon

lesgrands

ateliersde l’isle d’abeauF. Fleury - EAL

Conception :Conception :• Rechercher l ’homogénéité du rapport Force/Résistance

entre les différents éléments

• Maximiser la résistance : Attention aux ouvertures dans les diaphragmes et palées

• Éviter les discontinuités de structure en élévation

• Rechercher l ’hyperstaticité

• Assurer la continuité mécanique

écoled ’architec

turedelyon

lesgrands

ateliersde l’isle d’abeauF. Fleury - EAL

Homogénéité du rapport F/R entre élémentsHomogénéité du rapport F/R entre éléments

• Palées de raideurs homogènes :– Poteaux de sections comparables

– Même longueur libre pour tous les poteaux

– Travées régulières

• Descente de charge simple et maîtrisable :– Superposition des éléments porteurs verticaux

• Renforcer les angles

écoled ’architec

turedelyon

lesgrands

ateliersde l’isle d’abeauF. Fleury - EAL

Poteaux de sections comparablesPoteaux de sections comparables

I2 = 125 I1 => K2 = 125 K1

Smax2 = Smax

1/25 => R2 = 25 R1

d

F/R

1/5

1

bxhbx5h

écoled ’architec

turedelyon

lesgrands

ateliersde l’isle d’abeauF. Fleury - EAL

Poteaux de hauteurs comparablesPoteaux de hauteurs comparables

• La raideur est proportionnelle à la hauteur...Façade rigide Façade légère

Poteaux plus courts Voile

écoled ’architec

turedelyon

lesgrands

ateliersde l’isle d’abeauF. Fleury - EAL

Renforcer les anglesRenforcer les angles

• Moments d ’axe vertical élevés

• Eloignés de l ’axe neutre de la poutre verticale équivalente, et du centre de torsion

• Délestage

écoled ’architec

turedelyon

lesgrands

ateliersde l’isle d’abeauF. Fleury - EAL

Renforcer les anglesRenforcer les angles

OUI

NON

écoled ’architec

turedelyon

lesgrands

ateliersde l’isle d’abeauF. Fleury - EAL

Attention aux ouverturesAttention aux ouvertures• Maximiser la résistance : Attention aux ouvertures dans les

diaphragmes et palées :

– Loin des zones critiques (façades et angles)

– Régulièrement réparties

– Conserve la nature du système

écoled ’architec

turedelyon

lesgrands

ateliersde l’isle d’abeauF. Fleury - EAL

Dans les diaphragmesDans les diaphragmes

Plus favorable car proche de l ’axe neutre

A éviter car l ’ouverture fait chuter l ’inertie

écoled ’architec

turedelyon

lesgrands

ateliersde l’isle d’abeauF. Fleury - EAL

Dans les paléesDans les palées

NON OUIMIEUX

écoled ’architec

turedelyon

lesgrands

ateliersde l’isle d’abeauF. Fleury - EAL

Continuité de structure en élévationContinuité de structure en élévation

• Éviter les discontinuités de structure en élévation:

– changements de sections ou de dispositions constructives

– changements de hauteur/niveaux souples

écoled ’architec

turedelyon

lesgrands

ateliersde l’isle d’abeauF. Fleury - EAL

Changements de rapports F/RChangements de rapports F/R

RESISTANCE

FORCE

Premier cas : sous-estimationdes actions aux étages élevés(hypothèse de chargeuniformément répartie)

RESISTANCE

FORCE

Deuxième cas : variationbrusque de section

FORCE

écoled ’architec

turedelyon

lesgrands

ateliersde l’isle d’abeauF. Fleury - EAL

Niveaux souplesNiveaux souples

• Ces niveaux concentrent la déformation, et sont plus sollicités que les autres.

• Les règles de dimensionnement classiques ne sont plus applicables

Bâtiments sur pilotisCommerces ou garages en RDC

écoled ’architec

turedelyon

lesgrands

ateliersde l’isle d’abeauF. Fleury - EAL

Étage soupleÉtage souple

écoled ’architec

turedelyon

lesgrands

ateliersde l’isle d’abeauF. Fleury - EAL

HyperstaticitéHyperstaticité• Rechercher l ’hyperstaticité

– Pour la redistribution des contraintes

écoled ’architec

turedelyon

lesgrands

ateliersde l’isle d’abeauF. Fleury - EAL

Continuité mécaniqueContinuité mécanique• Assurer la continuité mécanique

– Chaînages entre voiles

– Chaînages diaphragmes-palées