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SBEIDCO -1st International Conference on sustainable Built Environment Infrastr

SBEIDCO -1st International Conference on sustainable Built Environment Infrastructures in Developing Countries ENSET Oran (Algeria) – October 12-14, 2009. T. 2. Évaluation de la performance sismique d’un batiment a ossature auto-stable avec la méthode non iterative, Kahil Amar, M- Hamizi & N.E- Hannachi 19 ÉVALUATION DE LA PERFORMANCE SISMIQUE D’UN BATIMENT A OSSATURE AUTO-STABLE AVEC LA METHODE NON ITERATIVE A-Kahil 1 , M- Hamizi 2 & N-E – Hannachi 3 amar_kahil@yahoo.fr T2. Performance of materials RESUME En Algérie, le parc immobilier est constitué en grande partie de constructions en portiques en béton armé. Les expertises effectuées ont montré la faible résistance de ce type de constructions vis-à-vis de l’action sismique surtout lorsque les noeuds sont mal calcules et mal ferraillés. L’étude de la performance est donc d’actualité et constitue une étape primordiale pour la réduction des pertes dues aux séismes. Cette performance peut être améliorée si des mesures préventives sont prises. Dans le présent travail, nous allons présenter une estimation du degré de la performance des constructions en portiques ou en nous basant sur la « Méthode de Pushover». Cette dernière nous permettra d’évaluer la capacité sismique de ces constructions qui sera comparées à la demande sismique. MOTS CLES Comportement sismique, dommage sismique, poussée progressive, analyse non linéaire, méthode Pushover. ABSTRACT In Algeria, the housing stock consists largely of construction portals reinforced concrete. The studies conducted have shown the low resistance of such constructions in relation to the seismic action especially when the nodes are badly miscalculated and junked. The performance review is relevant and is an essential step for reducing losses from earthquakes . This performance can be improved if preventive measures are taken. In this work, we present an estimate of the degree of the performance of buildings or gates based on the pushover method. The latter will allow us to assess the seismic capacity of these buildings will be compared to the seismic demand KEY-WORDS Seismic behaviour, seismic damage, progressive push, analyzes nonlinear, Pushover method. 1 Laboratoire LaMoms, Département Génie Civil, Tizi Ouzou, Algérie, amar_kahil@yahoo.fr 2 Laboratoire LaMoms, Département Génie Civil, Tizi Ouzou, Algérie, sihamizi@yahoo.fr 3 Laboratoire LaMoms, Département Génie Civil, Tizi Ouzou, Algérie, hanachina@yahoo.fr SBEIDCO – 1st International Conference on Sustainable Built Environment Infrastructures in Developing Countries ENSET Oran (Algeria) - October 12-14, 2009 T. 2. Évaluation de la performance sismique d’un batiment a ossature auto-stable avec la méthode non iterative, Kahil Amar, M- Hamizi & N.E- Hannachi 20 1. INTRODUCTION Les séismes, survenus récemment dans le monde, ont révélé la vulnérabilité des structures anciennes. Il sera donc intéressant d’évaluer la vulnérabilité de ce bâti ancien en Algérie à fin de réduire le risque sismique qui pèse sur nos agglomérations. Cette recherche étudie principalement les structures auto stable en béton armé construites avant l'introduction des normes parasismiques en 1988.Elle à comme objectif principale l’évaluer la performance sismique des bâtiments en portique en béton armé. L’évaluation de la performance sismique des bâtis existants nécessite la demande et la capacité représenter dans un diagramme (eff – Sd) pour mieux montrer l’importance du paramètre amortissement effectif (qui correspond à l’énergie dissipée par la structure), c’est la base de la méthode non itérative. 2. DEVELOPEMENT DES DIAGRAMMES (eff – Sd) 2.1. La demande spectrale Le diagramme (eff – Sd) pour la demande sismique [Reinhorn, A.M., R.E. Valles & M. Lysiak (1996)] est défini par : Sd : le déplacement spectral qui correspond à l’intersection du spectre de capacité et les branches de spectre de la demande sismique pour eff ≥ 5%. (figure 1). eff : l’amortissement des branches de la demande pour eff ≥ 5%. Les coefficients de réduction spectraux pour les branches de spectre dont l’amortissement eff 5% 5% 7% 10% 15% 20% 25% capacité sismique 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 0 0.03 0.06 0.09 0.12 0.15 0.18 0.21 0.24 0.27 Déplacement spectral (m) Accélération spectrale(m/s²) 0 5 10 15 20 25 30 0 0.03 0.06 0.09 0.12 0.15 0.18 0.21 0.24 0.27 Déplacement spectral Sd(m) Amortissement effectif xeff(%) (xeff-Sd)D Figure 1. Diagramme (eff – Sd) de la demande sismique. SBEIDCO – 1st International Conference on Sustainable Built Environment Infrastructures in Developing Countries ENSET Oran (Algeria) - October 12-14, 2009 T. 2. Évaluation de la performance sismique d’un batiment a ossature auto-stable avec la méthode non iterative, Kahil Amar, M- Hamizi & N.E- Hannachi 21 2.2. La capacité sismique La courbe de capacité est représentée par un point (A) de coordonnées (Say, Sdy) qui définit les limites élastiques, et un point (D) de coordonnées (Sau, Sdu), qui définit les limites ultimes (figure 2). [Euro code 8 (2003)] (Sdu,Sau) (Sdy,Say) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 Déplacement spectral Sd (m) Accélération spectrale Sa (m/s²) Sdi Sai (i) Figure 2. Représentation bilinéaire de la courbe de capacité L’énergie dissipée en chaque point de coordonnées (Sai, Sdi) sous forme d’amortissement effectif (figure3) est donnée par la formule (1), [ATC 40, 1996] : )) )/ dpi api api dy dpi ay eff .S (S .S S - .S 63.7.K.((S 5 (%) ξ   (1) K : coefficient de capacité de dissipation d’énergie . Say, Sdy : limites élastiques en accélération et en déplacement respectivement. Sapi ; Sdpi : coordonnées du point (i) de la courbe de capacité. 0 5 10 15 20 25 30 0 0.03 0.06 0.09 0.12 0.15 0.18 0.21 0.24 0.27 Déplacement spectral (m) Amortissement effectif(%) Figure 3. Diagramme (eff – Sd) de la capacité sismique. 2.3. La superposition des graphes (eff-Sd) D et (eff-Sd) C Les courbes de la demande et de la capacité ainsi construites sont superposées, leurs intersections nous donne directement le point de performance sans itération (figure 4 et figure 5). avec : SBEIDCO – 1st International Conference on Sustainable Built Environment Infrastructures in Developing Countries ENSET Oran (Algeria) - October 12-14, 2009 T. 2. Évaluation de la performance sismique d’un batiment a ossature auto-stable avec la méthode non iterative, Kahil Amar, M- Hamizi & N.E- Hannachi 22 0 5 10 15 20 25 30 35 0 0.03 0.06 0.09 0.12 0.15 0.18 0.21 0.24 0.27 Déplacement spectral Sd(m) Amortissement effectif xeff(%) Point de performance sans itération (xeff-Sd)C (xeff-Sd)D 0 5 10 15 20 25 30 35 0 0.03 0.06 0.09 0.12 0.15 0.18 0.21 0.24 0.27 Déplacement spectral Sd(m) Amortissement effectif xeff(%) Courbe de capacité A=0.15g A=0.2g A=0.25g 3. LA VARIATION DU POINT DE PERFORMANCE ET EVALUATION DES DOMMAGES 3.1Variation du point de performance Pour bien visualiser les variations possibles du point de performance, et mieux apprécier la sensibilité des différents paramètres; nous avons superposé les courbes de la demande sismique à 0.15g, 0.20g et 0.25g d’accélération avec celle de la capacité figure 5 [Reinhorn, A.M. & R.E. Valles (1995)]. 3.2Variation des dommages en fonction du point de performance On divise la courbe de capacité de la structure (eff-Sd)D en cinq domaines de dommages (tableau .1) qui correspond à l’échelle des dommages EMS 98 (figure 6) [EMS 98, Echelle macrosismique européenne, 2001]. Tableau 1. Domaine des dommages. Degré des dommages Formule du déplacement spectral DG1 Sd = 0,4 Sdy DG2 Sd = 0,8 Sdy DG3 Sd = Sdy + 0,25 (Sdu – Sdy) DG4 Sd = 0,75 Sdu DG5 Sd = Sdu La partition de la courbe de capacité en cinq domaines de dommages, nous permet de bien évaluer les degrés des dommages que la structure va subir en fonction de la variation du point de performance, qui se circonscrit dans un intervalle, définissant un état d’endommagement de la structure pour les différentes accélérations sismiques [Reinhorn, A.M. & R.E. Valles, (1995)]. Figure 5. Variation du point de performance en fonction de l’accélération sismique. Figure 4. Superposition des diagrammes (eff – Sd)D et (eff – Sd)C. SBEIDCO – 1st International Conference on Sustainable Built Environment Infrastructures in Developing Countries ENSET Oran (Algeria) - October 12-14, 2009 T. 2. Évaluation de la performance sismique d’un batiment a ossature auto-stable avec la méthode non iterative, Kahil Amar, M- Hamizi & N.E- Hannachi 23 0 5 10 15 20 25 30 35 0 0.03 0.06 0.09 0.12 0.15 0.18 0.21 0.24 0.27 Déplacement spectral Sd(m) Amortissement effectif xeff(%) Courbe de capacité A=0.15g A=0.2g A=0.25g DG1 DG2 DG3 DG4 DG5 DG5 Figure 6. Variation des dommages et du point de performance. 4. APPLICATION DE LA METHODE SUR UN BATIMENT Le bâtiment étudie est à usage d’habitation dont le rez-de-chaussée est destiné au commerce, la structure est constituée de portiques auto stable en béton armé en (R+5), avec des remplissages en maçonnerie, ce bâtiment est implantés sur un sol argileux classé selon le RPA 99 en site S4 (sol très ferme) caractérisé par des périodes de transitions spectrales T1, T2 de 0,15 et 0,7 s respectivement. 5. ANALYSE ET INTERPRETATION DES RESULTATS 5.1 Superposition des graphes (eff-Sd)D et (eff-Sd)C Les courbes de la demande et de la capacité en format (eff – Sd) sont superposées et l’intersection des deux courbes nous donne directement le point de performance sans itération (figures 7 et 8). 0 uploads/Ingenierie_Lourd/ 18-paper.pdf