À partir de la version 2018.a, CYPE 3D permet d'inclure, dans la conception des éléments structuraux en acier laminé et reconstitué soudé, les principales spécifications et demandes liées aux trois systèmes sismorésistants les plus répandus, définis par la norme américaine AISC 341-10 (Seismic Provisions for Structural Steel Buildings) :
- Portiques résistants au moment
- Portiques avec contreventements concentriques
- Portiques avec contreventements excentriques
Le calcul, le dimensionnement et la vérification des Assemblages Préqualifiés sont mis en œuvre selon les normes ANSI/AISC 358-10 et ANSI/AISC 341-10. Le dimensionnement et la vérification des Assemblages Préqualifiés sont exposés en détail dans le paragraphe Assemblages préqualifiés selon ANSI/AISC 358-10 et ANSI/AISC 341-10. Ces assemblages sont appliqués aux systèmes sismorésistants formés par des « Portiques résistants au moment ».
Dans les paragraphes suivants, les trois systèmes sismorésistants considérés sont décrits, et les catégories dans lesquelles ils sont répartis également. Dans la section Vérifications effectuées de la page « Systèmes sismorésistants selon la norme ANSI/AISC 341-10 et Assemblages préqualifiés selon ANSI/AISC 358-10 et ANSI/AISC 341-10 », vous pouvez consulter les vérifications effectuées par CYPE 3D pour chacun de ces types.
Portiques résistants au moment
Les portiques non attachés ou les portiques résistants au moment sont des ensembles rectilignes de poutres et poteaux reliés entre eux au moyen de soudures, de boulons ou des deux. Les barres composant ces portiques sont soumises principalement à des moments fléchissant et à des efforts de cisaillement, qui contrôlent leur conception.
Les spécifications AISC 341-10 considèrent trois types de portiques résistants au moment, en accord avec le degré de comportement ductile qui est considéré dans la conception. La différence fondamentale entre ces trois types est qu’ils sont conçus avec différents niveaux de capacité de dissipation d’énergie :
- Portiques résistants au moment ordinaires (OMF - Ordinary Moment Frames) (AISC 341-10, E1)
- Portiques résistants au moment intermédiaires (IMF - Intermediate Moment Frames) (AISC 341-10, E2)
- Portiques résistants au moment spéciaux (SMF - Special Moment Frames) (AISC 341-10, E3)
Portiques avec contreventements concentriques
Ce type de structure se caractérise parce que les axes centraux des éléments structuraux composants sont coupés dans un point, formant ainsi une structure réticulée. C’est pour cela que les actions latérales induisent, principalement, des efforts axiaux dans les barres du portique contreventé.
Les spécifications AISC 341-10 considèrent deux catégories de portiques contreventés concentriquement en fonction du niveau d'effort attendu :
- Portiques avec contreventements concentriques ordinaires (OCBF - Ordinary Concentrically Braced Frames) (AISC 341-10, F1)
- Portiques avec contreventements concentriques spéciaux (SCBF - Special Concentrically Braced Frames) (AISC 341-10, F2)
Portiques avec contreventements excentriques
Dans les portiques avec contreventements excentriques, les forces axiales induites dans les entretoises sont transférées au moyen d'efforts de cisaillement et de flexion dans des segments de longueur réduite (e), appelés liaisons ou links, où l’énergie de fluage se dissipe dans l'acier. Les liaisons représentent des « fusibles structurels », lesquelles doivent être détaillés pour éviter que le flambage local ou d'autres phénomènes d'instabilité ne dégradent la réponse.
Les spécifications AISC 341-10 considèrent une seule catégorie de portiques avec contreventements excentriques :
- Portiques avec contreventements excentriques spéciaux (EBF) (AISC 341-10, F3)
Attribution des systèmes sismorésistants dans CYPE 3D
L'assignation du système sismorésistant à une barre est effectuée par l'option ‘Système parasismique’. Cette option sera seulement disponible si la norme de l'acier laminé choisi est l'ANSI/AISC 360-10.
L'assignation de systèmes sismorésistants aux barres est effectuée librement par l’utilisateur et selon ses critères. Elle doit être cohérente avec la géométrie du portique.
Les barres auxquelles les systèmes sismorésistants sont assignées doivent être en acier laminé ou reconstitué soudé et être définies comme éléments structuraux de type générique, poteau et poutre. Sa sélection peut être effectuée de manière individuelle ou multiple au moyen de fenêtres de capture.
- Éléments structuraux génériques (contreventements)
Les barres du type ‘Générique’ sont celles qui vont être utilisées comme contreventements, c’est pourquoi il est seulement possible de leur assigner des systèmes sismorésistants de type OCBF, SCBF ou EBF. - Éléments structuraux de type poteau
Il est possible d’assigner un des systèmes sismorésistants indiqués (OMF, IMF, SMF, OCBF, SCBF ou EBF) aux barres de type Poteau, dans la direction des axes locaux « Y » et « Z ». Le système sismorésistant peut être différent dans chaque direction.
Après avoir vérifié les assemblages préqualifiés, et si le système sismorésistant choisi est du type IMF ou SMF, la hauteur de l’étage supérieur peut être indiquée pour la vérification de l’effort tranchant dans le panneau nodal. Elle peut être calculée par le logiciel ou indiquée par l'utilisateur. Il est aussi possible d'activer l'option ‘Vérifier comme assemblage sans support latéral dans la direction du portique séismique’, applicable à des assemblages de portiques du type SMF. La sous-section « Fonctionnement dans CYPE 3D » (incluse dans Assemblages préqualifiés selon ANSI/AISC 358-10 et ANSI/AISC 341-10) comporte davantage d'informations sur ces deux options. - Éléments structuraux de type poutre
En choisissant comme élément l'option ‘Poutre’, il est possible d’assigner chacun des systèmes sismorésistants indiqués (OMF, IMF, SMF, OCBF, SCBF ou EBF) aux barres de type poutre. En choisissant comme élément l'option ‘Liaison’ aucun type de système à assigner n'apparaît, puisque les liaisons sont propres à des systèmes sismorésistants EBF, qui est celui assigné automatiquement.
Après avoir vérifié les assemblages préqualifiés, et si en choisissant comme élément l'option 'Poutre', il est possible d’indiquer si la portée libre de la poutre entre les faces des poteaux est calculée par le logiciel ou est indiquée par l'utilisateur. La sous-section « Fonctionnement dans CYPE 3D » (incluse dans Assemblages préqualifiés selon ANSI/AISC 358-10 et ANSI/AISC 341-10) comporte davantage d'informations sur cette option.
