Les configurations sismiques sont actuellement disponibles pour le calcul des structures en acier selon les normes suivantes :
- AISC 360
- CSA S16
Ces configurations contrôlent les critères selon lesquels l’analyse sismique d’un objet est effectuée. Vous pouvez définir ici le type de système résistant aux forces sismiques (SFRS) pour l’analyse sismique selon l’AISC 341 [1] ou la CSA S16 [2].
La configuration sismique peut être activée dans les paramètres gobaux.
AISC 360
Général
Dans cette catégorie, définissez le système résistant aux forces sismiques et le type de barre.
Système résistant aux forces sismiques
Cinq types de systèmes résistants aux forces sismiques (SFRS) sont disponibles dans la liste.
Type de barre
Utilisez la liste pour définir le type de barre sismique. Les options dépendent du SFRS sélectionné.
Divers réglages et saisies doivent être pris en compte selon le type de SFRS et le type de barre sélectionnés pour chaque configuration. Ces options sont résumées dans le tableau ci-dessous. Le type de barre « Bielle » est réservé aux contreventements à plusieurs étages (version future).
Inclure la charge sismique avec surrésistance
Le facteur de surrésistance, Ωo, est un facteur d’amplification appliqué aux forces dans certains éléments du chemin des forces sismiques. Son objectif est d’éviter qu’un maillon faible ne se produise avant dissipation complète de l’énergie et d’atteindre le potentiel de ductilité du SFRS principal. Par exemple, pour que le contreventement diagonal d’un portique contreventé en acier se plastifie et dissipe l’énergie de manière contrôlée, tous les autres éléments de la chaîne d’efforts (par ex. les assemblages, les poteaux et les collecteurs) doivent être plus résistants que la résistance maximale anticipée du contreventement. Par conséquent, la vérification de ces éléments est basé sur les charges amplifiées à l’aide du facteur de surrésistance.
Lorsque la case « Inclure la charge sismique de surrésistance » est cochée, les facteurs de surrésistance sont pris en compte dans les combinaisons de charges. Par conséquent, la barre est vérifiée avec les charges amplifiées. Les poteaux doivent toujours être vérifiés avec les charges amplifiées, l’option de désactivation n’est donc pas affichée. Il en va de même pour les poutres dans les OCBF.
Résistance des poteaux : Négliger les moments pour l’état limite de surrésistance
Tous les poteaux d’un système résistant aux forces sismiques (SFRS) doivent être vérifiés avec les charges de surrésistance. Dans de nombreux cas, l’effort axial amplifié n’a pas besoin d’être combiné avec les moments fléchissants concomitants. L’option permettant de négliger tous les moments fléchissants, l’effort tranchant et la torsion pour l’état limite de surrésistance des barres de type poteau est activée par défaut.
Pour les combinaisons de charges standard sans surrésistance due à l’action sismique, la sollicitation combinée selon le chapitre H de l’AISC est vérifiée. Pour les combinaisons de charges avec surrésistance, la vérification du chapitre H est ignorée lorsque l’option « Négliger les moments » est sélectionnée. Selon l’AISC 341-16, les combinaisons de charges standard et de surrésistance doivent être vérifiées. L’exemple 4.3.2 de l’AISC Seismic Design Manual le montre.
Poutre / Poteau / Contreventement
Les options de la deuxième catégorie dépendent du système résistant aux forces sismiques et du type de barre sélectionnés ci-dessus.
Distance entre la face du poteau et l’articulation plastique
L’emplacement de l’articulation plastique, Sh, et la hauteur du poteau, dc, sont utilisés pour déterminer la résistance requise en flexion et au cisaillement de l’assemblage poutre-poteau.
Vérifier le contreventement de stabilité pour les portiques en V
Le contreventement de stabilité des poutres est requis pour les poutres dans les IMF et SMF afin de restreindre le déversement. Dans les SCBF, cette exigence s’applique aux poutres avec portiques en V ou en V inversé.
Vérifier l’élancement
L’AISC 341 exige un rapport d’élancement plus robuste pour les poteaux dans les SMF, les contreventements avec configuration en V ou en V inversé dans les OCBF, et tous les contreventements dans les SCBF. L’utilisateur peut désactiver l’option permettant de satisfaire à ces exigences.
Type de situation de projet et d’état limite
Le Type de situation de projet incluant les combinaisons de charges sismiques doit être ajouté pour prendre en compte les charges sismiques. Une attention particulière doit être portée lors de l’application du type d’état limite.
L’analyse sismique selon l’AISC 341 n’est effectué que lorsque l’état limite sismique est sélectionné dans le tableau Situations de projet comme type d’état limite. Seules les barres avec une configuration sismique assignée sont vérifiées pour les trois types d’état limite : résistance, sismique et sismique (surrésistance). Toutes les autres barres qui ne font pas partie du SFRS sont vérifiées pour l’état limite de résistance.
L’état limite de service est utilisé pour vérifier la limite de flèche et peut être désactivé par l’utilisateur, si ce n’est pas nécessaire.
CSA S16
Général
Dans cette catégorie, définissez le système, le type et le type de barre résistants aux forces sismiques, conformément à la clause 27 [2].
Système résistant aux forces sismiques
Quatre types de systèmes résistants aux forces sismiques (SFRS) sont disponibles dans la liste.
Type de système résistant aux forces sismiques
Les types de systèmes résistants aux forces sismiques affichés dans la liste dépendent du SFRS sélectionné.
Type de barre
Utilisez la liste pour définir le type de barre sismique. Les options dépendent du SFRS sélectionné.
Système de contreventement
Pour les portiques contreventés concentriquement, sélectionnez également le système de contreventement :
- Traction-compression
- Chevron
- Traction uniquement
Options
Diverses options et saisies doivent être prises en compte selon le type de SFRS et le type de barre sélectionnés pour chaque configuration. Ces options sont décrites ci-dessous.
Poteaux
L’option « Le seul comportement inélastique attendu se situe à la base du poteau » s’applique à tous les SFRS de type de barre Poteau. Elle permet que Fy du poteau soit supérieur à 350 MPa, mais inférieur ou égal à 450 MPa conformément à la clause 27.1.5.1 (comme l’indique la vérification EQ1100).
Portiques résistants au moment
Dans la plupart des cas, l’articulation plastique est conçue pour apparaitre dans les poutres selon la philosophie Strong Column-Weak Beam (SCWB). Dans des cas particuliers où « Le poteau est censé développer une articulation plastique », des exigences supplémentaires selon la clause 27.2.3.1 doivent être satisfaites. Dans le module complémentaire Vérification de l’acier, les exigences suivantes sont vérifiées :
- a) Vérification EQ2200/3200 : le poteau est contreventé latéralement conformément à la clause 13.7(b) avec k = 0.
- b) Vérification EQ 2300/3300 : charge axiale pondérée ≤ 0.30AFy en SC4 pour tous les CO sismiques.
- d.1) Vérification EQ1200 : le poteau correspond à la limite de classe 1 du tableau 2.
- d.2) Vérification EQ 2400/3400 : pour « Poteau en I à base fixe », h/w ≤ 700/√Fy sauf si la charge axiale Pf ≤ 0.15AFy (lorsque Pf ≤ 0.15AFy, la vérification n’est pas affichée).
Portiques contreventés concentriquement
Selon la clause 27.5.5.3 (b), les poteaux des bâtiments à plusieurs étages doivent comporter un moment fléchissant supplémentaire = 0.2ZFy dans la direction de la travée contreventée, en combinaison avec les moments fléchissants calculés et les charges axiales comme l’indique la vérification SP6400.
Portiques contreventés excentriquement
Selon la clause 27.7.13.2 (b), les poteaux des bâtiments à plusieurs étages doivent comporter un moment fléchissant supplémentaire = 0.2ZFy dans la direction de la travée contreventée, en combinaison avec les moments fléchissants calculés et les charges axiales. Dans les deux derniers étages supérieurs, Madd = 0.4ZFy comme indiqué dans la vérification SP6400.
Options pour les poutres de liaison
Selon la clause 27.7.2.2, les poutres de liaison doivent être soit
- a) un segment de la poutre (section en I ou section rectangulaire composée), soit
- b) une liaison modulaire avec soit
- une liaison connectée par platine d’about (section en I) soit
- une liaison connectée par l’âme (deux sections en C composées).
La vérification EQ7100 vérifie que la forme de la section de liaison satisfait aux exigences ci-dessus en fonction du type de liaison et du type de connexion sélectionnés.
Option pour les poutres
Selon la clause 27.7.9.3, la poutre située en dehors de la liaison doit être munie d’un contreventement latéral aux semelles supérieure et inférieure. Si « La plastification est prévue à l’extrémité de la liaison de ce segment de poutre extérieur », le contreventement doit également être conforme à la clause 13.7(a), qui limite la longueur libre latérale, Lcr comme l’indique la vérification EQ7600.
Portiques à contreventement limitant le flambement
Selon la clause 27.8.5.3 (b), les poteaux des bâtiments à plusieurs étages doivent comporter un moment fléchissant supplémentaire = 0.2ZFy en direction de la travée contreventée, en combinaison avec les moments fléchissants calculés et les charges axiales, comme l’indique la vérification SP6400.
Type de situation de projet et d’état limite
Le Type de situation de projet incluant les combinaisons de charges sismiques doit être ajouté pour prendre en compte les charges sismiques. Une attention particulière doit être portée lors de l’application du type d’état limite.
L’analyse sismique selon la clause 27 n’est effectué que lorsque l’état limite sismique est sélectionné dans le tableau Situations de projet comme type d’état limite. Seules les barres avec une configuration sismique attribuée sont vérifiées pour les deux types d’état limite : ultime et sismique. Toutes les autres barres qui ne font pas partie du SFRS sont vérifiées à l’état limite ultime.
L’état limite de service est utilisé pour vérifier la limite de flèche sur la base des Configurations pour l’ELS.
