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transfert de sollicitations dans les portiques mixtes


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Etude du mécanisme de transfert des flexions à la jonction

poutre poteau dans les structures en portiques mixtes

soumises à une action sismique

http://www.argenco.ulg.ac.be/Download/S ... DONEUX.pdf

La présente thèse a pour objectif l’étude du mécanisme de transfert des flexions à la jonction

poutre poteau dans les structures en portiques mixtes soumises à une action sismique, dans

l'hypothèse où l'assemblage poutre poteau est de type pleinement résistant.

La thèse contribue à la définition des éléments nécessaires pour effectuer un calcul sécuritaire

de la résistance à l’action sismique des portiques mixtes. A l’heure actuelle, le chapitre relatif

aux constructions mixtes dans l’Eurocode 8, basé en partie sur nos travaux, a été édité [prEN

1998-1-3 (2001)]. Notre contribution concerne les poutres mixtes avec dalle et leur jonction

aux colonnes, pour le calcul desquelles notre travail établit un ensemble d'éléments

d'information cohérents. Cependant, des études dans ce domaine restent utiles pour affiner les

règles proposées et étendre leur applicabilité au cas des assemblages à résistance partielle.

Rappelons d'abord le principe de base du projet parasismique, à savoir le "dimensionnement

capacitif".

Lors d’un dimensionnement d’une structure soumise à forte sollicitation sismique, les

éléments de la structure sont proportionnés de manière à réaliser une distribution des zones de

dissipation d’énergie du séisme dans la structure selon un schéma choisi. Les zones de

plastification forment un ensemble ne mettant pas en danger l’équilibre global de la structure.

Cela correspond à ce qu'on appelle un "dimensionnement capacitif". Dans ce contexte, il est

primordial de bien connaître la résistance de chaque élément pour être sûr que la ruine aura

lieu là où on le désire. Dans un portique, on applique généralement le concept "poutre faible –

colonne forte", c’est-à-dire que l’on désire que la dissipation d’énergie se fasse dans des

rotules plastiques de poutres.

Quelle différence existe-t-il entre les structures en acier et les structures mixtes ?

Dans les structures en acier, les résistances des sections et des assemblages sont relativement

bien contrôlées et il est aisé de hiérarchiser l’apparition des rotules plastiques. Dans les

structures mixtes par contre, la contribution de la dalle au moment de flexion résistant de la

poutre est une quantité variable mal maîtrisée qui dépend de nombreux paramètres, tels le

pourcentage d’armatures, la densité des connecteurs et la participation de la poutre

transversale dans le schéma résistant. Il est très important de connaître l’effet de ces

paramètres car ils influencent directement la capacité flexionnelle des poutres et, par

conséquent, ils peuvent modifier l’ordre d’apparition des rotules plastiques entre les colonnes

et les poutres et complètement mettre à mal le concept poutre faible – colonne forte.

Le but général de notre thèse est de mettre en évidence et de quantifier le rôle de la dalle -et

implicitement de ses composants, les armatures, les goujons connecteurs et la poutre

transversale- dans le transfert de moment de flexion de la poutre à la colonne.

L’objectif pratique est la définition de données utilisables par les auteurs de projet, telles que

- des largeurs effectives à prendre en considération pour l’analyse des structures en

portiques mixtes sous séisme et pour le calcul des résistances (moments plastiques) des

sections

- des éléments nécessaires à la définition des détails de connexion acier-béton et des

armatures

- l'implémentation de ces informations dans un format de règle de calcul, dans l'Eurocode 8.

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