Séisme

Ce projet de R&D est en phase d’élaboration. Son but est de développer une méthode d’analyse dynamique des bâtiments soumis à des actions sismiques, qui inclut l’effet des éléments constructifs utilisés pour les parois d’un bâtiment et leur implémentation dans un outil informatique de conception et de calcul, satisfaisant les critères de productivité et de sécurité exigibles pour le projet de structures des bâtiments. Ainsi, les temps de calcul sont maintenus dans un intervalle admissible pour permettre une utilisation dans les bureaux d’architecture et d’ingénierie.

Ce projet a été développé par CYPE, avec la collaboration du Centre International de Méthodes Numériques en Ingénierie (CIMNE) de l’Université Polytechnique de Catalogne (UPC), et est financé par le Centre pour le Développement Technologique Industriel (CDTI) et cofinancé par le Fond Européen de Développement Régional (FEDER).

L’outil informatique inclura:

• La possibilité de considérer différentes normes sismiques, nationales et internationales, avec leur sélection correspondante de paramètres pour la génération du spectre sismique de conception à appliquer.
• La génération automatique du modèle dynamique de la structure, y compris l’effet des éléments non structuraux (parois extérieures et intérieures) et la possibilité de considérer plusieurs modèles de comportement du bâtiment qui correspondent à différentes situations ou états des parois.
• Analyse modale spectrale des modèles générés : condensation statique et dynamique, calcul de modes et fréquences naturelles de vibration (autovecteurs et autovaleurs), expansion modale et obtention des coefficients de participation pour les différentes directions d’analyse.
• La génération de récapitulatifs complets de justification de la méthode de calcul utilisée, en vérifiant que les critères normatifs relatifs au séisme des normes nationales et internationales soient respectés.
• Une interface d’introduction des données qui permet l’import de données depuis le modèle BIM vers l’outil d’analyse.
• La considération de différentes exigences et dispositions de ferraillage pour les éléments structuraux, en fonction du critère de ductilité assigné a ceux-ci, comme peut l’être le renfort des zones critiques.
• L’incorporation de la conception par capacité dans l’analyse sismique, exigence prise en compte dans la grande majorité des normes. Le logiciel réalisera des vérifications dans les poteaux, les poutres et les zones nodales afin de s’assurer que les plastifications seront produites en des points de la structure correspondant à des mécanismes globaux de rupture ductiles.
• La vérification d’un effort tranchant sismique minimum à la base de la structure, pour contrôler que l’effort tranchant de base dynamique maximum (combinaison des efforts tranchants modaux) est supérieur ou égal à un pourcentage déterminé, stipulé par la norme, de l’effort tranchant de base statique correspondant.
• L’implémentation d’une méthode de calcul pour les efforts correspondant aux combinaisons modales.

Actuellement, il n’existe pas sur le marché d’outils informatiques pour le calcul structural des bâtiments qui intègrent la possibilité de considérer simplement les parois extérieures et intérieures, bien qu’il ait été démontré que ces dernières ont des conséquences directes sur la stabilité, la rigidité et la sécurité du bâtiment lors d’un tremblement de terre. Étant donné que l’outil informatique du présent projet de R&D les intégrera, en maintenant les temps de calcul à un seuil admissible, son incorporation dans les projets de bâtiments augmentera la qualité de ceux-ci et la sécurité de leurs occupants, en permettant d’éviter des pertes matérielles et humaines dues à un tremblement de terre.