Simulation de l'effondrement d'un bâtiment sous chargement dynamique
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23.05.2024
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La norme ASCE 7-22 [1], 12.9.1.6 spécifie à quel moment les effets P-delta doivent être considérés lors de l'analyse du spectre de réponse modal pour l'analyse de sismicité. Le CNB 2020 [2], 4.1.8.3.8.c indique uniquement une brève exigence sur la considération des défaut initial global d'aplomb dus à l’interaction entre les charges de gravité et la structure déformée. Il peut donc être nécessaire de considérer les effets du second ordre, également appelés P-delta, lors d'une analyse sismique.
Les trois types de portiques résistants à la flexion (ordinaire, intermédiaire, spécial) sont disponibles dans le module complémentaire Vérification de l'acier de RFEM 6. Le résultat de l'analyse de sismicité selon l'AISC 341-22 est divisé en deux sections : les exigences pour les barres et les exigences pour les assemblages.
Le paragraphe 4.1.8.7 du Code national du bâtiment (CNB) 2020 du Canada fournit une procédure claire pour effectuer des analyses sismiques. La méthode la plus avancée est la méthode d'analyse dynamique du paragraphe 4.1.8.12. Elle doit normalement être utilisée pour tous les types de structure, sauf celles qui répondent aux critères du paragraphe 4.1.8.7. La méthode la plus simple est la méthode de la force statique équivalente (ESFP) du paragraphe 4.1.8.11, qui est adéquate pour toutes les autres structures.
Le coefficient de sensibilité du déplacement entre étages θ est fourni dans l'EN 1998-1, sections 2.2.2 et 4.4.2.2 afin d'évaluer s'il est également nécessaire de considérer l'analyse du second ordre dans une analyse dynamique. Il peut être calculé et analysé avec RFEM 6 et RSTAB 9.
Le coefficient θ est calculé comme suit : $$\mathrm\theta\;=\;\frac{\displaystyle{\mathrm P}_\mathrm{tot}\;\cdot\;{\mathrm d}_\mathrm r}{{\mathrm V}_\mathrm{tot}\;\cdot\;\mathrm h}\;$$
Le coefficient θ est calculé comme suit : $$\mathrm\theta\;=\;\frac{\displaystyle{\mathrm P}_\mathrm{tot}\;\cdot\;{\mathrm d}_\mathrm r}{{\mathrm V}_\mathrm{tot}\;\cdot\;\mathrm h}\;$$
- La vérification de cinq types de systèmes résistants aux forces sismiques (SFRS) comprend les portiques spéciaux résistants à la flexion (SMF), les portiques intermédiaires résistants à la flexion (IMF), les portiques ordinaires résistants à la flexion (OMF), les portiques à contreventement concentrique ordinaire (OCBF) et les portiques à contreventement concentrique spéciaux (SCBF )
- Vérification de la ductilité des rapports largeur-épaisseur pour les âmes et les semelles
- Calcul de la résistance et de la rigidité requises pour le contreventement de stabilité des poutres
- Calcul de l'espacement maximal pour le contreventement de stabilité des poutres
- Calcul de la résistance requise aux emplacements des articulations pour le contreventement de stabilité des poutres
- Calcul de la résistance requise du poteau avec l'option permettant de négliger tous les moments fléchissants, le cisaillement et la torsion pour l'état limite de sur-résistance
- Vérification des rapports d'élancement des poteaux et des contreventements
Le résultat de l'analyse de sismicité est divisé en deux sections : les exigences pour les barres et les exigences pour les assemblages.
Les « exigences pour la sismicité » incluent la résistance requise en flexion et la résistance au cisaillement requise de l'assemblage poutre-poteau pour les portiques résistants à la flexion. Elles sont répertoriées dans l'onglet « Assemblage de portiques résistants à la flexion par barre ». Pour les portiques contreventés, la résistance en traction requise de l'assemblage et la résistance en compression requise de l'assemblage du contreventement sont répertoriées dans l'onglet « Assemblage de contreventement par barre ».
Le logiciel affiche les vérifications effectuées dans des tableaux. Les détails de vérification affichent clairement les formules et les références à la norme.
Le type de barre « Amortisseur » vous permet de définir un coefficient d'amortissement, une constante de ressort et une masse. Ce type de barre élargit les possibilités dans le cadre de l'analyse de l'historique de temps.
Du point de vue viscoélastique, le type de barre « Amortisseur » est similaire au modèle Kelvin-Voigt qui se compose de l'élément amortisseur et d'un ressort élastique (connectés en parallèle).
Pour les diagrammes de calcul, le type de diagramme « 2D | Articulation » est disponible. Ces diagrammes d'articulation montrent la réponse d'articulation des situations de charge pour les articulations non linéaires.
Pour les calculs avec plusieurs situations de charge, comme c'est le cas pour les analyses Pushover et l'analyse de l'historique de temps, vous pouvez évaluer l'état de l'articulation dans chaque incrément de charge.
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