Pour en savoir plus sur l’entrée « configuration pour la sismicité », consultez cet article : KB | Analyse de la sismicité selon l’AISC 341 dans RFEM 6 .
Exigences pour les barres
Les vérifications suivantes pour les barres faisant partie du système résistant aux forces sismiques (SFRS) sont disponibles dans RFEM. Les clauses énumérées font référence aux dispositions antisismique de l’AISC 341-22 [1].
- Limites largeur-épaisseur [Clause D1.1]
- Contreventement de stabilité des poutres - Résistance et rigidité requises [Clauses D1.2a.1(b) pour l’IMF et D1.2b pour le SMF]
- Contreventement de stabilité des poutres - Espacement maximal [Clauses D1.2a.1(b) pour l’IMF et D1.2b pour le SMF]
- Contreventement de stabilité des poutres aux articulations - Résistance requise [Clause D1.2c.1(b)]
- Résistance requise du poteau [Clause D1.4a]
- Ratio d’élancement du poteau pour un assemblage non contreventé [Clause E3.4c.2b]
Limites largeur-épaisseur pour les exigences de ductilité
Les barres dans l’IMF sont désignées comme modérément ductiles selon la clause E2.5a. Les barres dans le SMF sont désignées comme des barres hautement ductiles selon la clause E3.5a.
Semelle du poteau
La semelle du poteau SMF doit satisfaire les exigences de la clause D1.1 [1] de l’AISC pour les barres hautement ductiles. Cette vérification est représentée par l’EQ 1200 dans RFEM (Figure 1).
Âme du poteau
Le ratio largeur-épaisseur limite pour les âmes de barres hautement ductiles est déterminé à l'aide du cas de charge déterminant pour les charges axiales, comme stipulé dans la clause D1.4a [1]. Le cas de charge déterminant est basé sur toutes les combinaisons de charges, y compris la CO de gravité seule, la CO avec une charge sismique standard et la CO avec une charge de sismicité de sur-résistance. Cette vérification est illustrée dans l’EQ 1100 de RFEM (Figure 2).
De la même manière que pour les poteaux, les vérifications largeur-épaisseur sont également effectuées pour les poutres.
Contreventement de stabilité des poutres
La résistance et la rigidité requises pour les contreventements de stabilité sont répertoriées dans l’onglet « Contreventement de stabilité par barre » sous « Exigences sismiques » (Figure 3). Ces valeurs peuvent être comparées à la résistance et à la rigidité disponibles calculées lors de la vérification des barres de contreventement intégrées à la poutre. Aucun détail de vérification n’est disponible (uniquement les références).
Deux valeurs différentes sont indiquées pour les résistances requises. La première valeur, Pbr, s’applique aux contreventements de stabilité situés à l’extérieur de la position de l’articulation plastique. Pbr est défini dans l’équation A-6-7 de l’annexe 6 de l’AISC 360 [3] :
|
Pbr |
Required strength of the stability beam bracing |
|
Mr |
Required flexural strength of the beam. Mr = RyFyZ/αs [AISC 341 Equation D1-1] |
|
Cd |
Double curvature factor = 1.0 [AISC 341 Section D1.2a(b)] |
|
ho |
Distance between the flange centroid ho = d - tf |
La deuxième valeur plus élevée, Pr, concerne spécifiquement les contreventements de stabilité à l’emplacement de l’articulation plastique. Elle est définie dans l’équation D1-4 de l’AISC 341 [1] :
|
Pr |
Required strength of the stability beam bracing at the plastic hinge location |
|
Ry |
Ratio of the expected yield stress to the specified minimum yield stress |
|
Fy |
Specified minimum yield stress |
|
Z |
Effective plastic section modulus of a section (or a connection) at the plastic hinge location |
|
αs |
LRFD-ASD force level adjustment factor = 1.0 for LRFD and 1.5 for ASD |
|
ho |
Distance between the flange centroid |
La rigidité requise, βbr, est définie dans l’Équation A-6-8 de l’Annexe 6 :
|
βbr |
Required stiffness of the stability beam bracing |
|
Mr |
Required flexural strength of the beam |
|
Cd |
Double curvature factor = 1.0 |
|
Lbr |
Maximum spacing of the stability beam bracing |
|
ho |
Distance between the flange centroid |
L’espacement maximal des contreventements de stabilité doit être conforme aux exigences de la clause D1.2a.1(c) de l’AISC 341-22 pour l’IMF et de la clause D1.2b pour la SMF.
|
Lbr |
Maximum spacing of the stability beam bracing |
|
ry |
Radius of gyration about the weak axis |
|
E |
Modulus of elasticity |
|
Ry |
Ratio of the expected yield stress to the specified minimum yield stress |
|
Fy |
Specified minimum yield stress |
La vérification de l'espacement maximal est présentée avec les autres exigences de barre sous « Ratios de vérification des barres ». Le détail de la vérification est présenté dans l’EQ 2100 (Figure 4). La longueur contreventée Lb est la longueur efficace spécifiée pour le déversement (LTB).
Résistance requise du poteau
Tous les poteaux qui font partie du système résistant aux forces sismiques (SFRS) doivent être calculés avec les charges de sur-résistance. Dans de nombreux cas, l’effort normal amplifié n’a pas besoin d'être combiné avec les moments fléchissants concurrents. L’option permettant de négliger tous les moments fléchissants, le cisaillement et la torsion dans les poteaux pour l’état limite de sur-résistance est activée par défaut. Cette option peut être désactivée dans la « Configuration de sismicité ».
Pour les combinaisons de charges standard sans sur-résistance due à l’effet de charges sismiques, la charge combinée est vérifiée selon le chapitre H de l’AISC 360-22.
Pour les combinaisons de charges avec une charge sismique de sur-résistance, les chapitres F et H ne sont pas cochés lorsque l’option permettant de négliger tous les moments fléchissants, le cisaillement et la torsion dans les poteaux pour l’état limite de sur-résistance est activée.
Dans l’exemple 4.3.2 du manuel de sismicité [2], le cas de contrôle des deux combinaisons de charges, standard et de sur-résistance, doit être considéré.
Les moments fléchissants résultant d’une charge appliquée entre les points d’appui latéral peuvent contribuer au flambement du poteau. Il est donc nécessaire de les considérer en même temps que les charges axiales en désactivant l’option permettant de négliger les moments.
Ratio d’élancement du poteau pour assemblage non contreventé
Pour les poteaux en SMF sans contreventement de barre au niveau de l’assemblage, le potentiel de flambement hors plan doit être minimisé en limitant le ratio d’élancement L/r à 60, selon la clause E3.4c.2b [1]. Les assemblages non contreventés se produisent dans des cas particuliers, par exemple dans une ossature à deux étages sans plancher intermédiaire.
Dans tous les autres cas, l’option permettant de répondre à cette exigence peut être désactivée dans la « Configuration de sismicité ».
Les exigences de connexion sont traitées dans l'article suivant : KB | AISC 341-16 Résistance d'assemblage de portiques résistants à la flexion dans RFEM 6 .
