Prédimensionnement

Version originale: Roland BrunnerLignum, dipl. Ing. HTL, Zurich

Bâtiments en bois parasismiques de plusieurs étages

Denis PflugCedotec, Office romand de Lignum

Doc. Lignum page 51 + 108

•Réflexion sur les parois porteuses•Conception des parois

•Actions et états limites•Construction

•Période fondamentale et forces de remplacement •Mise en parallèle des efforts intrieurs résultants de l'action sismiques et de l'action du vent•Verification des parois: aptitude au service•Prédimensionnement pour d'autres conditions initiales ?

•Régularité•Nombre d'étages•Système de paroi

•Moyens auxiliaires pour le prédimensionnement de paois en bois

Tables des matières

Doc. Lignum page 51

Revêtement - osssatureagrafes

Réflexion sur les parois

Doc. Lignum page 52 + 53

Conception des parois: Actions et états limites•Action du vent

•Aptitude au service

•Sécurité structurale

•États limites pour le vent (agrafes)

•Déplacement horizontal uh < h/500

•Résistance Ed < Rd•Agrafes: voir figure 64, surdimensionnées par rapport à la sécurité structurale

•Action sismique ?

Doc. Lignum page 54-56

Conception des parois: Construction

•Détermination agrafes/revêtement sur la base du déplacement horizontal

•Dépend de la géométrie et de la construction environ 80% de uh•Résistance au cisaillement de substitution GA*sub devrait être tabélisée (moyen d'assemblage et revêtement)

•L'aptitude au service pour le vent est donnée•La déformation de cisaillement provoque la plus grande part de la déformation totale.•La déformation de cisaillement résulte env. au 2/3 de la flexibilité des moyens d'assemblage et au 1/3 de la rigidité au cisaillement du revêtement.•L'influence de la flexion et de la flexibilité des ancrages est plutôt faible avec pour chacune env. 6%.

Doc. Lignum page 91

Note – vérification des parois: aptitudeau service

Doc. Lignum page 56-59

Période fondamentale et force de remplacement sismiques•Période fondamentale

•Calculer le déplacement horizontal fictif u selon chapitre 6.2.6

•Utiliser la formule 39 de la SIA 261:2003: T1 = 2

•Forces de remplacementsismiques

•Déterminer la valeur du spectre de dimensionnement Sd•Déterminer la force de remplacement sismique Fd•Répartition de la force de remplacement sismique sur les étages Fdi

Doc. Lignum page

• Surdimensionner des autres composants

• Revêtement, montants, ancrages, liaisons planchers paroi

• En partant de la résistance des agrafes Rd , déterminer Vd+ et Md

+

• Des tableaux de la résistance de ces éléments de construction simplifie encore une fois la tâche

Assurer le comportement ductile

25

Doc. Lignum page 59

Mise en parallèle des efforts intérieurs résultants de l'action sismique et du vent

•Réserve dans les résistances

•Rigidité nécessaire afin de respecter l'aptitude au service sous l'effet du vent

•Action sismique déterminante pour la sécurité structurale

•L'exemple d'application a été calculé avec les parois prédimensionnées de cette manière

Prédimensionnement pour d'autres conditions initiales ?•Régularité en plan et/ou en élévation pas respectée

•Simplifier! attention: enveloppe structure portante

•Bâtiment avec un nombre d'étages plus faible ou plus élevé

•Ne pas sous évaluer la prépondérance du vent dans l'aptitude au service avec l'augmentation du nombre d'étage

•Système de paroi avec rigidité à la flexion ou à la rotation déterminante

•Considérer l'influence des longueur de paroi sur la rigidité et les changements de comportement aux déformations

•Aucune aide au dimensionnement disponible

•A élaborer en fonction des système courant!

Bâtiment d'habitation L Heiligkreuz à CoireLa reprise des efforts horizontaux a lieu par le noyau massif. Deux parois en bois situées en façade permettent de réduire l'excentricité entre les centres de masse et de rigidité.

Prédimensionnemnt pour d'autres conditions initiales : régularité

International school of Zug

Prédimensionnemnt pour d'autres conditions initiales : régularité

La reprise des charges horizontales a lieu par des parois disposées à l'intérieur du bâtiment.

Prédimensionnemnt pour d'autres conditions initiales : nombre de niveaux

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Doc. Lignum page 45

Prédimensionnemnt pour d'autres conditions initiales : type de parois

Doc. Lignum page 108-114

Moyens auxiliaires pour le prédim. de parois de stabilisation en bois•Norme SIA 265 (2003), chiffre 5.4.2

•Documentation LIGNUM, chapitre 6 Aides de dimensionnement

•Détermination du comportement de déformation

•Diagramme de la résistance et de la rigiditéhorizontale pour les constructions choisies

•Listes de formules pour le calcul du déplacement horizontal au rez ou du déplacement horizontal fictif au sommet du bâtiment

•D’autres moyens auxiliaires peuvent être envisagés

• Le dimensionnement sismique est exigeant mais ne se révèle pas déterminant dans tous les cas.

• Les présentations n'ont pas abordé tous les aspects, notamment dans le choix des zones ductiles.

•Le modèle proposé permet de définir une structure de départ sur la base d’un critère non interdépendant.

• Bien concevoir dans le sens de la robustesse permet de couvrir les incertitudes du modèle, y compris au niveau des actions.

Conclusions