Chapitre VI
étude de l'effet du séisme -ETUDE SISMIQUE :
-Introduction -Introduction : Une grande partie du nord de l’Alge l’Algeéé rie est susceptible d’eê d’eê tre tre par d’importants seéismes. L’intensite ’intensiteéé des secousses secousses est sufisante sufisante pour causer d’importants d’importants dommages dans les constructions. A moins que celle-ci ne soient conçues et construites de manieère adeéquate pour reé reé sister aèaè ces effets, d’ouè d’ouè la grande importance importance de l’eé l’eé tude sismique. Le calcul des sollicitations peut eêeê tre meneé meneé de deu façons. 1. Les méthodes de calcul :
!eétermination de la reéponse de la structure et sont dimensionnement peu"ent se faire par trois meé meé t#odes de calcul. !onc le c#oi est fonction a aèè la fois du t$pe de la structure et de la nature d’ecitation d$namique. %l s’agit donc de s’orienter "ers l’une ou l’autre des meé meé t#odes sui"antes.
2. La métho méthode de stati statique que équi équiva valen lente te : Le principe de la meét#ode est baseé sur une consideération de s$steème de force ictif, dont les efforts sont eéqui"alents au efforts du seéisme. &lle est applicable pour les baêtiments satisfaisants plusieurs conditions, dont les principes sont ' La forme du baê baê timent en plan est s$meé s$meé trique. La #auteur du baêtiment ne doit pas deépasser les ()m pour les *ones + , ++ et )m pour la *one +++.
. La méthode méthode d!anal d!anal"se "se d"nam d"namique ique #ar #ar accéléro accéléro$ra $ramme mme : %l est est possi ossibl ble e d’ut d’util ilis iser er une une meé t #od #ode e plus lus eact acte base baseéé e sur sur l’uti ’utili lissatio ation n d’acceé d’acceé leé leé rogramme des spectres de reé reé ponse adapteé adapteé e au site de construction. Les forces sismiques effort tranc#ant aèaè la base, deétermineé ermineé es par la meé meé t#ode d$namique de"r de"ron ontt eê t re re au moin moinss eé g ale ale aè /) de cell celles es calc calcul ule eé e s par par la meé meé t #ode #ode stat statiq ique ue eéqui"alente. 0ette meét#ode d$namique directe est a"antageuse. 1n utilise pour le calcul 2 3A45))) 6 4. La méthode d!anal"se modale s#ectrale '
%l s’agit de mettre en eé"idence les modes propres du mou"ement libre, et d’introduire le spectre de calcul.
-94-
Chapitre VI
étude de l'effet du séisme
%-&alcul de la 'orce sismique (suivant )*+,, : La force sismique totale 7, appliqueée aè la base de la structure doit eêtre calculeée dans Les deu directions ort#ogonales selon la formule sui"ante ' V
A. D.Q R
.W T
A"ec '
- A ' coeficient d’acceéleération de *one. - ! ' facteur d’ampliication d$namique mo$en. - 8 ' facteur de qualiteé. - 9 ' coeficient de comportement. -:; ' poids total de la structure.
Détermination des coe'icients :
-&oe'icient d!accélération de /one (+ :
Salle de con'érence loc administrati' Salle de con$res
0one % % %
1rou#e d!usa$e
+ ),=) ),)/ ),=)
-&oe'icient de com#ortement () : 3$steème de contre"entement portiques auto stable a"ec remplissage en maçonnerie rigides. 9?,@
tab(4 3) RPA 99
-3acteur d!am#liication d"namique mo"en (D :
2.5 2 3 T 2 2.5 T 2 3 T 2 2 . 5 3
3T
0 T T 2 T 2 T 3.0 S 5 3
T 3.0 S
: facteur de d ' amortissem ent . T 2 : période fondamentale. T : période carctérist ique, associée à la catégorie de site.
3ite meuble ;5 ? ).@ 3
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Chapitre VI
7
7
2
7%
étude de l'effet du séisme
27
0.88 0.7
c’est le pourcentage d’amortissement
-Estimation de la #ériode 'ondamentale de la structure : T C T .hn
3 4
Aec
C T 0.05
h n : hauteur totale de la structure
4uisque '
0 T 0,30 T 2
!onc
2.5
T ),) ),5B ),@
hn
Salle de con'érence loc administrati' Salle de con$res
!?
==,55 ,/ =,B=
D
5,5 5,5 5,5
&ontr4le de la qualité de l!e5écution (Q : Q 1 Pq
0ritique 2 q 6
4q obser"eé
C. obser"eé
0ondition minimale des iles porteuses
)
).)@
9edondance en plan
)
).)@
9eégulariteé en plan
)
).)@
9eégulariteé en eé leé "ation
)
).)@
0ontroê le de la qualiteé des mateériau
)
).)@
0ontroê le de la qualiteé d’eeé cution
)
).=)
Taleau : "aleurs des peénaliteés -Salle de con'érence :
Q 1 Pq ?=,@
-6loc administrati' :
Q 1 Pq ?=,=@
-Salle de con$res :
Q 1 Pq
-&alcul du #oids (7 :
?=,@
W
W !i W Qi
? 0oeficient de pondeération
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étude de l'effet du séisme
?),5)
DDDDDDD >loc administratif ?=,))DDDDDDD 3alle de confeérenceE>ibliot#eèque ?),)DDDDDDD 3alle de congres
-Evaluation des char$es : -6loc administrati' : - le poids total de la structure ' W T W i
6271,0523KN
- le poids total du planc#er ' W T m.g 367,797.9,81 3608,088KN - le poids total du planc#er ' W T m.g 271,454.9,81 2662,9637KN - la force sismique totale 2 7 6 appliqueé e aè la base ' V st
A. D.Q R
.W T 362,6459, "#
-Salle de con'érence : - le poids total de la structure ' W T W i
13101,6084KN
- le poids total du planc#er ' W T m.g 755,5878.9,81 7412,31673KN - le poids total du planc#er ' W T m.g 579,9481.9,81 5689,291734KN - la force sismique totale 2 7 6 appliqueé e aè la base ' V st
A. D.Q R
.W T 757,647 "#
-Salle de con$res : - le poids total de la structure ' W T
W i 40450,88KN
- le poids total du planc#er ' W T m.g 503,32.9,81 4937,57KN - le poids total du planc#er ' W T m.g 1437,24.9,81 14099,321KN - le poids total du planc#er ' W T m.g 2182,874.9,81 21413,99KN - la force sismique totale 2 7 6 appliqueé e aè la base ' V st
A. D.Q R
.W T 3432,54 "#
8. 9ériication des 'orces sismiques de calcul : La reésultante des forces sismiques aè la base 7t ne doit pas eêtre infeérieure aè /)F aè la reésultante des forces sismiques deétermineée par la meét#ode statique eéqui"alente 7. -97-
Chapitre VI
étude de l'effet du séisme
-6loc administrati' :
V sta 362,6459
V d$n V sta 1,15% 0,8%.....................................CV
V d$n 420,354 V sta 362,6459
V d$n V sta 1,02% 0,8%.....................................CV
V d$n 371,091
-Salle de con'érence :
V sta 757,647
V d$n V sta 2,54% 0,8%.....................................CV V d$n 1925,866 V sta 757,647 V d$n V sta 1,90% 0,8%.....................................CV V d$n 1444,581 -Salle de con$res :
V sta 3432,54
V d$n V sta 0,95% 0,8%.....................................CV V d$n 3267,22 V sta 3432,54 V d$n V sta 0,85% 0,8%.....................................CV V d$n 2731,58 . 9ériication des dé#lacements : Les deéplacements #ori*ontau aè c#aque ni"eau 2 G 6 de la structure sont calculeés comme suit ' % R. e%
e% ' !eéplacement #ori*ontal duê au forces sismiques 2 Hi 6 compris l’effet de torsion.
Les reèglements parasismiques algeériens 94A proposent que les deéplacements relatifs aè c#aque ni"eau ne doi"ent pas eêtre supeérieurs aè 2 =F #6. !’apreès le ic#ier reésultats 2 3A45))) 6, on obtient les reé sultats sui"ants '
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Chapitre VI
;iveau terrasse
étude de l'effet du séisme
< 5= ). (m.>?-
<
< "=). (m.>?-
e%
( <- A.>?-
>B he.>?-2
),)55B@
),)5(B5
),)J
<
<
e%
( <- @.>?
<
),)=)BI,@ ),)=B(B@I,@
Cser
07
Kaut 9!0 ),))(@BI,@ ),)=))/I,@
6loc administrati' :
;iveau
< 5= ). (m.>?-
e%
< "=). (m.>?-
e%
( <- @.>?- ( <- A.>?-
>B he.>?-2
Cser
),)J
07
terrasse ),))JBI,@ ),)5@J/I,@ ),)=5/
),)=J
Kaut 9!0 ),))@B(I,@ ),)=(J=I,@
Salle de con'érence :
;iveau
< 5= ). (m.>?-
e%
<
"=).
e%
(m.>?-
=er eé tage
),))(@@I,@ ),))(I,@
9!0
),))=I,@ ),))55I,@
3 sol
),))))JI,@ ),)))J@I,@
<
<
( <- @.>?- ),)=(
( <- A.>?- ),)=(
>B he.>?-2 ),)J/ ),)=
),))(@
Salle de con$res :
-99-
),))B(
),)J
Cser
07
07
Chapitre VI
étude de l'effet du séisme
. 9ériication s#éciiques des #oteau5 (sollicitations normales. 1utre les "eériications prescrites par 0.>.A et dans le but d’eé"iter ou limiter le risque de rupture fragile sous sollicitations d’ensemble dues au seé i sme, l’effort normal de compression de calcul est limite par la condition sui"ante ' V
#d &c. f C 28
0.30
Cd ' deésigne l’effort normal de calcul s’eerçant sur une section de beéton
>c ' est l’aire section brute de la section de beéton
HcM ' est la reésistance caracteéristique du beéton
>L10 A!N%
4oteau
>c m5
CdGC
7
obser"ation
)IJ)
),=5
(5,(5(
),5
07
-100-
Chapitre VI
étude de l'effet du séisme J)IB)
),5/
B@,BJ
),=)
07
J)I=))
),J
==(=,=(
),==
07
)I)
),)
J(,=B/
),)5
07
J)I@)
),5)
==)B,/
),55
07
J)I()
),5J
==/,/5
),=
07
01CH
01C<
9. Justification de la largeur des joints sismiques :
D’après l’RP : D!"# $l%&s '%ss *%'!+ +r! spars par *!s %+s ss/"!s *%+ la lar!"r //al! */ sa+sa+ la &%*+% s"'a+! :
dmin = 15mm +(
1
+
2
) mm
40 mm
1 !+ 2 :
*pla&!/!+s /a#/a"# *!s *!"# $l%&s, &al&"l a" '!a" *" s%//!+ *" $l%& l! /%s l!' &l"a+ l!s &%/p%sa+!s *"!s la +%rs% !+ '!+"!ll!/!+ &!ll!s *"!s la r%+a+% *!s %*a+%s */ 15 (6,178,92)30.67// ! pr!*s : d= 40mm
d
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