Le pourquoi des "0,8 V/Vt" & "Tanalitique< 1,3*T empirique"

[Rafik]

Salam

Ci-joint quelques paragraphes explicatifs sur la condition de l’effort tranchant à la base (articles 4.3.6. des RPA 99 Ver 2003) et la condition de 30% la période empirique (articles 4.2.4. des RPA 99 Ver 2003)

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Pourquoi vérifier la condition de l’effort tranchant à la base ?

Et

Quelle signification de la condition des 30% la période empirique ?

Introduction

La réponse des structurale aux séismes est un phénomène dynamique qui dépend des caractéristiques dynamiques des structures, l'intensité, la durée, et le contenu fréquentielle du mouvement au sol. Bien que l'action sismique soit dynamique par nature, les règlements parasismiques de bâtiment recommandent souvent l'analyse statique équivalente pour la conception des bâtiments pour sa simplicité, sous l’hypothèse que la réponse dynamique du bâtiment est dominée par le premier mode de vibration et les forces statiques équivalentes produisent la forme correspondante du mode, avec quelques ajustements empiriques pour les effets des modes supérieurs.

L'utilisation de l'analyse statique équivalente pour le dimensionnement sismique est justifiée en raison des complexités et des difficultés liées à l'analyse dynamique. L'analyse dynamique devient bien plus complexe et incertaine quand les non-linéarités liées aux matériaux et à la géométrie sont à considérer. Quoi que les outils et les méthodes analytiques utilisés dans l’ingénierie parasismique ont été un sujet a un développement permanent avec des avances significatives réalisées ces dernières années.

Condition de l’effort tranchant minimal à la base (0,8 V)

Les prescriptions des RPA 99 Ver 2003 sont basées sur l'approche statique équivalente avec l'analyse dynamique autorisée pour obtenir une distribution améliorée de l’effort tranchant à la base sur la hauteur du bâtiment. C'est particulièrement avantageux pour les bâtiments irréguliers avec des irrégularités significatives en plan et en élévation, ou avec des variations significatives de rigidité et/ou de masse. De même, l’analyse dynamique est également préférée pour le cas des bâtiments avec des excentricités de torsion significatives.

L'analyse dynamique dans les RPA 99 Ver. 2003 n'est pas cependant prévue pour la détermination indépendante de l’effort tranchant à la base pour le dimensionnement du bâtiment. L’effort tranchant à la base obtenu par l'approche statique équivalente est spécifié comme l’effort tranchant minimal à la base (= 0,8*VMSE), avec l’implication que ceux obtenus par des analyses dynamiques devraient être ajustés par rapport à la valeur obtenue par le calcul statique équivalent si inférieur.

Il est possible d'obtenir les efforts tranchant à la base sensiblement inférieures par l'analyse dynamique, selon les hypothèses faites dans les modèles de structures et les modèles de comportement ainsi que les mouvements au sol utilisés. Les ingénieurs ont été découragés pour l'emploi de l'analyse dynamique comme moyen d'établir des efforts sismiques en raison de sa sensibilité aux caractéristiques des mouvements au sol choisis et les hypothèses de calcul faites, qui dépendent à leur tour de l'expérience et le jugement de l'ingénieur de calcul.

En outre, les limitations des logiciels de calcul disponibles, parfois très graves, qui ne sont pas toujours claires aux utilisateurs, soulevant des inquiétudes là-dessus sur l'exactitude des résultats. Des études dans le passé ont prouvé que des résultats distinctement différents pourraient être obtenus à partir des analyses du même bâtiment conduisent par différents ingénieurs de calcul. Par conséquent, les procédures dynamiques d'analyse ont été considérées comme peu sûres, à moins qu’elles soient conduites par les ingénieurs expérimentés et bien formés.

En conséquence, les RPA 99 Ver. 2003 ont limités le calcul de l’effort tranchant à la base par rapport à l'approche statique équivalente, qui avait été calibrée en se basant sur des études expérimentales ultérieures pour fournir un niveau de protection acceptable.

En dépit des soucis mentionnés ci-dessus sur l'utilisation de l'analyse dynamique dans le dimensionnement parasismique, elle est couramment utilisée dans la pratique pour l’étude des bâtiments de grandes hauteurs et des structures irrégulières en raison de sa supériorité de produire une réponse sismique plus exacte, une fois utilisé correctement. Ces études incluent souvent un grand nombre d'analyses sous différents mouvements au sol et différents paramètres structuraux pour fournir la perspicacité dans le comportement structural.

Avec l'arrivée des PC et l'évolution en technologie de l'information, couplées à la recherche très poussée dans la modélisation du comportement non-linéaire des matériaux, des outils de calcul plus fiables sont devenus disponibles pour l'usage de la conception des bâtiments

Détermination de la période

La période fondamentale est un paramètre de conception important qui joue un rôle significatif dans le calcul de l’effort tranchant à la base. Les RPA 99 Ver 2003 fournissent des expressions empiriques approximatives pour estimer la période fondamentale. Bien que l'utilisation des méthodes numériques plus précises soit autorisée dans le règlement, il est exigé que la valeur obtenue par de telles méthodes ne doive pas excéder 1,3 fois la valeur de la période déterminée par les formules empiriques. Cette limite peut être justifiable d’un point de vue sécuritaire pour trois raisons : (i) incertitudes liées à la participation des éléments non-structuraux, dont les effets ne sont pas considérés dans la détermination de période et la réponse dynamique ; (ii) inexactitudes possibles dans le modèle analytique en appliquant des méthodes complexes de la mécanique ; et (iii) différences potentielles entre les paramètre de calcul et les conditions réelles du bâtiment, particulièrement en termes de rigidité et de masse structurales. Noter que la limite de 1,3 fois la valeur de la période déterminée par les formules empiriques peut ne pas être appliquée aux cas des bâtiments avec voiles de contreventement car dans ce cas la période calculée par des méthodes numérique est proche de la valeur réelle mesuré.

Comme mentionné ci-dessus, les restrictions imposées aux valeurs de conception obtenues à partir d'une analyse dynamique sont justifiées par les incertitudes liées à la modélisation, ainsi il n’est pas considéré prudent de trop éloigner des valeurs de conception obtenues par le calcul statique équivalent. Ainsi, selon les prescriptions des RPA 99 Ver 2003, si la période déterminée à partir d'une analyse dynamique est plus longue que celle obtenue à partir des formules empiriques, jusqu'à une limite de 30% plus long que la période empirique, la valeur de la période empirique pondéré du coefficient 1,3 est utilisée pour le calcul de l’effort tranchant à la base par la méthode statique équivalente.

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document téléchargeable

Pourquoi vérifier la condition de l’effort tranchant à la base ?

Et

Quelle signification de la condition des 30% la période empirique ?

http://www.4shared.com/file/56411352/f5 ... _base.html

il y a également ce document explicatif sur le choix de la période de calcul de VMSE

Quelle période prendre pour le calcul de l’effort tranchant à la base V par la MSE (Méthode Statique Équivalente)

http://www.4shared.com/file/26592836/4b ... a_MSE.html

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