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Les bâtiments de logements et bureaux en béton armé datant de la Reconstruction (1945-1960) n'ont pas toujours été étudiés vis-à-vis du contreventement. Dans certains bâtiments d'époque, le contreventement repose sur les hyperstatismes obtenus dans les assemblages et clavetages entre poteaux et poutres, souvent peu armés.
Cet exemple propose l'étude et la justification d'une structure souple R+5 en poteau poutre béton armé sous les effets du vent, ce que l'on réduire à l'étude d'un poteau continu en béton armé, non contreventé, chargé et encastré partiellement à chaque étage.
Le calcul illustre les atouts de la méthode générale intégrale pour traiter ce genre de configuration dans le respect de l'EC2 et en intégrant les effets de second ordre.
- Nicolas DUBREIL
- 21 mins
L’ opportunité de réaliser un diagnostic structurel du fort de Socoa a permis d’étudier le comportement mécanique d’une voûte annulaire sous sollicitation sismique.
Loin des ouvrages d’art modernes, cette structure de conception militaire pose des questions fondamentales.
- Quelle stratégie de modélisation utiliser dans un contexte d’ingénierie ?
- Comment approcher l’appareillage d’un tel ouvrage à la stéréotomie et aux formes complexes ?
- Comment aborder la question du sismique dans un cadre réglementaire parfois inadapté aux ouvrages anciens ?
- Quels sont les modes de ruine attendus, et comment se comparent-ils à ceux de structures maçonnées classiques ?
- Quels sont les indicateurs et critères de stabilité à retenir ?
Pour y répondre, nous proposons une méthodologie complète, alliant une génération paramétrique de la géométrie et une analyse structurelle par la méthode des éléments discrets.
Cette étude révèle un comportement de ruine unique, hybride entre celui d'un dôme et d'un arc. Surtout, elle démontre une nouvelle fois la capacité des maçonneries à atteindre un nouvel état d'équilibre malgré la présence de fissurations, confirmant la résilience des structures en pierre. Cette étude propose ainsi une voie pour la justification structurelle des ouvrages maçonnés complexes soumis à des efforts sismiques.
- Vincent VENZAL
- 28 mins
Au travers de l'exemple d'un parking élémentaire conçu en poteau poutre, cet article aborde les enjeux du contreventement des bâtiments en béton armé, les règles de bonne pratique associées, et les sujétions techniques et calculs d'un système de type portique.
L'exemple mentionne des efforts horizontaux habituellement négligeables sur un parc de stationnement, qu'il convient potentiellement d'examiner lorsque la structure devient relativement souple (à noeuds déplaçables). Il évalue par ailleurs des effets de second ordre devenus significatifs sur une telle structure.
La résolution numérique du système, complexifiée par l'absence de structures horizontales à la liaison poteau/pieu, est proposée de façon exacte à l'aide de la méthode générale intégrale, en alternative à l'utilisation des abaques de SOUCHE (1984).
- Nicolas DUBREIL
- 24 mins
Le mât à encastrement partiel est une configuration courante de structure en béton armé, qui malgré tout reste peu documentée dans la littérature. Un encastrement partiel représente pourtant une hypothèse délicate à appréhender.
Cet exemple propose une revue du processus de mise en donnée et de justification d’un tel calcul, selon la méthode générale de l’EC2 réduite à une section critique (MG1). Il détaille surtout différents rappels et points de vigilance surveiller pour réussir le dimensionnement.
La fin de l’exemple montre la solution exacte au problème et l’optimisation possible permise par la méthode générale intégrale (MGI).
- Nicolas DUBREIL
- 14 mins
Méthode générale de l’eurocode 2 appliquée aux pieux en béton : maîtrise des effets de second ordre, des contraintes et des déplacements
Cet article propose une approche EC2 de type non linéaire (§5.7) pour le dimensionnement d’un pieu isolé sous charges latérales.
L’analyse d’un pieu isolé sous charge latérale est un cas d’usage courant, traité usuellement de façon élasto-plastique côté sol, et linéaire élastique côté pieu. Le sujet peut aussi être vu comme l’analyse d’un poteau élancé en béton armé présentant des appuis intermédiaires élastiques.
Une fois établi le comportement du sol et notamment la profondeur de plastification, cette approche permet d’évaluer précisément les effets du second ordre, les critères de contraintes ELS et ELU et les déformations en s’appuyant sur toute la connaissance de l’EC2.
- Nicolas DUBREIL
- 23 mins
Lors du calcul d'une poutre ou une dalle portant sur 2 côtés, l'ingénieur détermine les armatures lors du calcul des sections à l'ELU, après avoir éventuellement piloté une redistribution des moments de flexion entre les appuis et les travées à partir d'un modèle supposé élastique.
Cependant, lorsque la structure est entièrement déterminée en coffrage et en ferraillage, la distribution des moments est imposée par le respect de la compatibilité des déformations de la structure et non plus au choix de l'ingénieur.
Cet exercice "type" d'une dalle continue sur 3 travées propose d'évaluer la redistribution réelle des moments à l'ELU et à l'ELS, ainsi que l'ouverture des fissures et les déformations d'une dalle à l'ELS, en fonction de différentes stratégies de redistribution utilisées de prime abord.
[Article à paraître prochainement]
- Nicolas DUBREIL
- 1 min
L'application de la méthode générale de l'EC2 réduite à l'étude d'une section critique (MG1), repose sur l'assimilation de l'élément étudié à un élément d'inertie constante, pour permettre une évaluation simple des effets de second ordre et la justification des coffrages et ferraillages, que l'on généralise par principe sur toute la hauteur de l'élément.
Cependant dans le cas des poteaux industriels en béton armé, potentiellement fabriqués en grande série, il peut être opportun de se pencher sur l'optimisation de section et des arrêts d'armatures pour en optimiser le poids, le coût et le bilan carbone.
L'optimisation de ces arrêts de barre peut également intéresser les poteaux bi-articulés plus courants de béton armé, pour simplifier les croisements de barre au droit des noeuds ou en réhabilitation pour justifier des renforcements dans la seule partie courante.
Cet exemple propose d'utiliser la méthode générale intégrale sur le cas d'un poteau industriel en béton armé, pour travailler ces optimisations tout en assurant une justification de l'élément en conformité avec l'eurocode 2.
[Article à paraître prochainement]
- Nicolas DUBREIL
- 2 mins
Le dimensionnement des voiles de grande hauteur peut être optimisé de plusieurs façons, soit en intégrant la continuité avec des niveaux plus favorables en élancement, soit en exploitant les dissymétries de chargement et passer en ferraillage dissymétrique, soit en travaillant les arrêts de barre lorsque les sollicitations sont localisées (par exemple poussée de terrain s'appliquant uniquement en partie basse).
Ces optimisations nécessitent un détail d'analyse supérieur à celui de la méthode générale de l'eurocode 2 courante, et des discussions pour examiner entre autres l'ensemble des sollicitations dimensionnantes, le choix du sens des imperfections géométriques de chaque travée, et les différentes situations de chargement possibles.
Cet article propose d'examiner l'optimisation possible du dimensionnement d'un voile de grande hauteur en continuité et chargé dissymétriquement.
[Article à paraître prochainement]
- Nicolas DUBREIL
- 1 min
