posté par bentafat_rachid

Intrinsèquement, l’acier possède des qualités essentielles pour

supporter au mieux les sollicitations dues aux forces sismiques.

Principalement sa ductilité et son excellent compromis résistance

mécanique / poids qui permettent aux structures métalliques de

supporter des charges importantes et d’offrir de grandes portées tout

en conservant leur légèreté.Les coques de grande portée, grâce à leur résistance de forme,

évitent aux constructions touchées de s’effondrer brutalement sur les

occupants.

Plus la fonction d’une structure devient complexe, plus il est souhaitable qu’elle soit construite en acier

La ductilité :

L’acier a une très bonne ductilité naturelle. Il est capable de subir

une déformation importante avant de se rompre, sans dégradation dans sa

constitution, sans détérioration de sa résistance et de sa rigidité. La

ductilité de l’ensemble du bâtiment dépend de la ductilité locale

(celle du matériau utilisé), mais aussi du type de contreventement

choisi et de la régularité de la structure.

La capacité d’absorber l’énergie que la structure reçoit du tremblement de terre :

La structure acier absorbe l’énergie sismique de manière à ce que les

forces cycliques ne se transmettent pas à la structure. C’est le

comportement ductile du matériau qui favorise la dissipativité

(dissipation de l’énergie).

La résistance aux efforts alternés : capacité de l’acier à se déformer de manière semblable en compression et en traction.

La tenue en fatigue : capacité de l’acier à supporter un grand nombre de cycles et de charges avant rupture.

La possibilité de calculer au plus juste les degrés de ductilité et d’absorption d’énergie voulus.

La garantie d’assemblages résistants : boulonnés ou soudés, les assemblages acier garantissent une bonne résistance à la rupture fragile.

L’apport d’une réserve de résistance supplémentaire :

lorsqu’un tremblement de terre entraîne des surcharges et des fluages

dans certaines parties d’une structure en acier, ces charges

supplémentaires sont reprises par d’autres éléments de la structure qui

n’ont pas encore été sollicités.

Un contrôle et une réparation aisés : Une structure acier endommagée par un tremblement de terre mais toujours debout se contrôle et se répare de façon assez aisée

Plusieurs systèmes de contreventements métalliques adaptés

• Les ossatures en portique, travaillant essentiellement en flexion.
  Ils disposent d’une bonne ductilité du fait de la formation
  de rotules plastiques aux extrémités des éléments (poutres et poteaux).
  
  [/*:m:1qetzcs6]
  
• Les ossatures à triangulation de type classique :
  ossatures avec diagonales (croix de Saint André, par exemple, où la
  ductilité provient de la plastification en traction des diagonales), ou
  bien triangulation en V (où les barres inclinées se plastifient
  alternativement en traction et en compression)
  [/*:m:1qetzcs6]
  
• Les ossatures à barres excentrées qui, du fait de
  l’excentrement, permettent la création de zones plastiques en flexion
  ou en cisaillement. Sous réserve d’un contrôle des instabilités
  locales, elles présentent une très bonne ductilité.
  [/*:m:1qetzcs6]

L’acier dans la protection parasismique des ponts

Dans les ponts, la prévention du séisme concerne les piles et culées, donc assez peu l’acier.

Sur le pont de Rion – anti-Rion, par exemple, on prévoit une zone où privilégier la rupture en cas d’effort violent.

La protection parasismique des ponts peut être obtenue soit par la

combinaison soit par l’adoption d’une des deux approches suivantes :

• La première est basée sur la capacité à résister des éléments des structures,
  notamment des appuis et des fondations. Ils doivent être en mesure de
  supporter, sous l’effet d’un séisme, des déformations inélastiques sans
  atteindre la rupture.[/*:m:1qetzcs6]
  
• La seconde se base sur l’équipement de dispositifs spéciaux,
  tels que des amortisseurs ou des dissipateurs d’énergie, disposés entre
  la structure portée et la structure porteuse. Cette méthode est plus
  coûteuse à la conception et à l’entretien, mais permet de supporter des
  efforts importants et de dissiper de grandes quantités d’énergie sans
  que la structure ne soit endommagée.[/*:m:1qetzcs6]

Les butées sismiques :

Le maintien du tablier à son emplacement initial sous l’effet du

séisme peut être assurée par des butées longitudinales ou transversales.

Les butées sismiques sont constituées d’un tenon, en béton ou en

acier, encastré dans l’appui (pile ou culée) pénétrant dans une cavité

du tablier étudiée pour cet effet. On peut aussi envisager le système

inverse. Entre ces deux parties, on interpose des coussins en

élastomère fretté ou des appareils d’appuis à pot mis à la verticale.

Ils doivent être étudiés pour pouvoir remplir leur fonction et éviter

l’entrechoquement lors de la secousse sismique. Elles peuvent se

substituer ou compléter les appareils d’appuis classiques en cas de

séismes.

Les différents systèmes d’appuis :

Les amortisseurs élastoplastiques :

Les éléments dissipateurs peuvent être en acier spécial dont le rôle

est d’absorber les efforts sismiques horizontaux et de dissiper

l’énergie par plastification alternée.

Les amortisseurs par frottements :

Les appareils d’appuis glissants Téflon inox largement utilisés dans le

domaine des ponts pour libérer les déplacements de longue durée du

tablier sont des amortisseurs par frottements. Leur coefficient de

frottement varie de 1 à 5 % en fonction de la pression de contact, de

la température ambiante, de l’état de surface de glissement, etc. Le

glissement intervient quand la force sismique dépasse la force maximale

développée par le frottement, ainsi une partie de l’énergie du séisme

est dissipée.

Les amortisseurs visqueux :

Ces dispositifs sont assimilables à un vérin hydraulique à double effet

et à forte capacité de dissipation d’énergie. Il comporte couramment

deux chambres remplies d’un fluide (huile hydraulique ou pâte

silicone). Celles-ci sont reliées l’une à l’autre par des soupapes

calibrées de façon à permettre des déplacements de longue durée et une

dissipation d’énergie générée par le mouvement sismique