Incidence des contreventements sur le comportement dynamique des bâtiments en approche linéaire

Abstract

L’expérience des séismes passés a montré que le choix du système de contreventement est un facteur important qui détermine le comportement, la résistance et la tenue supposée des structures de génie civil faces à ces chargements soudains et imprévisibles. Au vue de grande variété de ces systèmes de contreventement, il est indispensable de connaitre le comportement de chacun d’eux. En Algérie, pour les bâtiments en béton armé, il existe quatre typologies les plus répandues et les usitée : portiques auto-stables, portiques+voiles, voiles porteurs et noyau central. L’objectif assigné à cette étude est la mise en valeur du comportement de ces structures contreventées par ces quatre typologies à travers leurs quatre variables dynamiques les plus significatifs (il y a certainement d’autres plus pertinentes mais que nous verrons dans d’autres projets : la ductilité, la pénétration dans le domaine plastique…) à savoir : le déplacement à la tête de la structure, les déplacements inter-étages et les efforts tranchants à la base. Après avoir défini et présenté les différents systèmes de contreventement et leurs particularités, nous avons passé en revue sur le plan théorique le comportement des quatre systèmes de contreventements présents en Algérie. Une étude élastique linéaire basée sur la méthode modale spectrale implantée sur le logiciel de calcul ‘ETABS version 9.2’ a été réalisée sur des échantillons de bâtiments choisis afin de comparer le comportement de chaque typologie de contreventement. Nous avons calculé les déplacements à la tête des bâtiments, les déplacements inter-étages ainsi que les efforts tranchants à la base de chaque échantillon et l’analyse a été complétée par une étude comparative. Pour l’étude, nous avons choisi deux bâtiments en (R+2) et (R+4) implantées en zones sismiques différentes en respectant toutes les vérifications imposées par le Règlement Parasismique Algérien (R.P.A. 99 vs 2003). Par la suite, nous avons mené une analyse linéaire sous l’action de ces forces sismiques induites par ces zones (caractérisées par des accélérations) pour calculer le déplacement à la tête de chaque bâtiment, les déplacements inter-étages et les efforts tranchants à la base. Pour comprendre l’impact des différents systèmes de contreventement sur le comportement, la résistance et la tenue supposée des bâtiments, nous avons effectué des analyses sur les systèmes de contreventement suivants : · Portiques auto-stables. · Système de contreventement mixte (Portiques couplés à des voiles de contreventement). · Contreventement par noyau central. · Contreventement par voiles porteurs. En ce qui concerne le contreventement mixte nous avons disposé les voiles sur les contours des deux bâtiments. Bien que nous ayons opté pour des voiles de courte portée néanmoins, les résultats obtenus sont satisfaisants.