Introduction
CYPECAD réalise la conception, le calcul et le dimensionnement de structures pour le bâtiment et les ouvrages d’art, soumises à des actions horizontales et verticales et à l'action du feu.
Cette page fournit de plus amples informations sur les calculs sismiques effectués par CYPECAD.
Sur la page CYPECAD se trouvent des informations générales sur ce logiciel.Analyse de sollicitations
Analyse de sollicitations
Avant de préciser les caractéristiques de la conception sismique que CYPECAD peut réaliser, il est intéressant de prendre en compte l'analyse des sollicitations verticales et horizontales que le logiciel effectue.
Un résumé de ces informations est disponible dans la section Analyse de sollicitations de la page d'informations génériques de CYPECAD.
Des informations détaillées sur cet aspect sont disponibles dans le manuel « CYPECAD – Mémoire de calcul ». Le manuel est accessible depuis le menu principal des logiciels CYPE ou depuis le menu déroulant ‘Aide’ de CYPECAD.
Calcul sismique
Le calcul sismique est effectué via une analyse modale spectrale complète qui résout chaque mode comme une hypothèse et réalise l'expansion modale ainsi que la combinaison modale pour obtenir les efforts.
À partir du menu principal des logiciels CYPE ou du menu déroulant ‘Aide’ de CYPECAD, il est possible de consulter le manuel « CYPECAD - Mémoire de calcul », où de nombreuses informations sur le calcul sismique effectué par CYPECAD sont disponibles.
La sélection de la norme pour les calculs sismiques dans CYPECAD se fait dans la boîte de dialogue ‘Données générales’, plus précisément dans la section ‘Sélection des actions’. La page « CYPECAD. Données générales, calcul et options générales » fournit des informations sur la manière d'accéder à cette boîte dialogue.
Les normes pouvant être utilisées sont disponibles sur Normes implémentées dans les logiciels CYPE.
Les sections suivantes détaillent certains aspects importants concernant le potentiel de la conception sismique réalisée par CYPECAD.
Effet des éléments non structuraux sur le comportement sismique du bâtiment
La prise en compte de l'effet des éléments constructifs non structuraux (cloisons extérieures et intérieures) sur le comportement d'un bâtiment vis-à-vis des actions sismiques est d'une importance vitale, en particulier lorsqu'il existe des niveaux diaphanes ou des niveaux dont les cloisons intérieures et extérieures sont moins rigides que le reste des niveaux.
CYPECAD permet de considérer l'effet des éléments constructifs non structuraux lors d'un séisme de deux manières :
- Via la majoration des efforts dans les niveaux diaphanes ou avec des cloisons moins rigides que le reste des niveaux
Méthode approximative. - Via une analyse dynamique des bâtiments soumis à des actions sismiques qui inclut l'effet des éléments constructifs non structuraux
Analyse précise développée par CYPE avec la collaboration du CIMNE (Centre international de méthodes numériques en ingénierie) de l'Université Polytechnique de Catalogne (UPC) ; et incorporée dans le module « Interaction de la structure avec les éléments constructifs » (pour son utilisation, le module doit être inclus dans la licence d'utilisateur).
Calcul sismique avec majoration des efforts dans les niveaux diaphanes ou les niveaux dont les cloisons sont moins rigides que le reste des niveaux
Il existe des réglementations qui obligent à considérer l'absence ou la réduction de la rigidité des cloisons intérieures et extérieures de certains niveaux, par l'application de facteurs de majoration des moments et des efforts tranchants pour les poteaux, les poutres, les murs et les noyaux, dans les niveaux offrant moins de rigidité que le reste contre les déplacements horizontaux causés par l'action sismique. Par exemple, IS 13920 (Inde) -Soft Storey- ou le Proyecto de Reglamento CIRSOC 103-2008 (Argentine) – Piso débil. Logiquement, l'évolution des normes qui n'envisagent pas ces effets devrait aller vers leur prise en compte.
CYPECAD permet à l'utilisateur de saisir les facteurs de majoration des moments et des efforts tranchants pour les poteaux, les poutres, les murs et les murs de cisaillement dans les niveaux souhaités, quelle que soit la norme sélectionnée. À cette fin, l'option Majoration des efforts par niveau a été implémentée dans la boîte de dialogue Données générales (menu Ouvrage > Données générales). L'activation de cette option ouvre une boîte de dialogue portant le même nom. Si la norme sélectionnée prévoit l'effet d'une moindre rigidité des niveaux avec des cloisons plus faibles, le logiciel affiche dans cette boîte de dialogue les facteurs de majoration des moments et des efforts tranchants correspondants, afin que l'utilisateur puisse sélectionner les niveaux où les appliquer. L'utilisateur a également la possibilité de spécifier les facteurs souhaités. Si la norme choisie ne prévoit pas ces effets, le logiciel permet à l'utilisateur de saisir les facteurs de majoration souhaités dans les niveaux qu'il sélectionne.
Cette méthode pour la considération de l'effet de l'absence de cloisons intérieures et extérieures dans certains niveaux contre l'action sismique est une approximation de la réalité du comportement du bâtiment.
CYPECAD dispose d'un outil informatique qui envisage plus précisément l'influence de la distribution des cloisons intérieures et extérieures dans le bâtiment : le module « Interaction de la structure avec les éléments constructifs », qui est résumé dans la section suivante.
Interaction de la structure avec les éléments constructifs
CYPECAD est un outil logiciel permettant de réaliser une analyse dynamique des bâtiments soumis à des actions sismiques. Cette analyse inclut l'effet des éléments constructifs non structuraux utilisés dans les cloisons extérieures et intérieures d'un bâtiment et considère plusieurs modèles de comportement du bâtiment correspondant à différentes situations ou états de ces éléments.
Les cloisons extérieures et intérieures des bâtiments sont considérées comme des éléments ‘non structuraux’, mais pendant un séisme, elles apportent de la rigidité à la structure, en modifiant la distribution et l'ampleur des efforts causées par l'action sismique. Par exemple, lorsqu'il y a une distribution non uniforme entre les niveaux des rigidités associées aux cloisons extérieures, les forces horizontales ont une plus grande incidence sur les poteaux des niveaux les moins rigides, produisant des efforts tranchants de grande ampleur dans les poteaux. Si les poteaux ne sont pas conçus correctement, les efforts peuvent provoquer leur rupture fragile, ce qui mettrait en danger la stabilité du bâtiment et pourrait même conduire à son effondrement.
Ce module a été développé par CYPE, avec la collaboration de l’organisme catalan CIMNE (Centre international de méthodes numériques en ingénierie), de l'Iniversité polytechnique de Catalogne (UPC). Il est financé par l’organisme espagnol CDTI (Centre pour le développement de la technologie industrielle) et cofinancé par le FEDER (Fonds Européen de Développement Régional).
Actuellement, il n'existe pas sur le marché d'outils informatiques pour le calcul structural des bâtiments qui intègrent la possibilité de prendre facilement en compte les cloisons extérieures et intérieures alors qu'il a été démontré qu'elles ont des conséquences directes sur la stabilité, la rigidité et la sécurité du bâtiment en cas de séisme. Puisque ce module de CYPECAD les intègre, en maintenant les temps de calcul à une valeur admissible, leur incorporation dans les projets de construction augmentera leur qualité et la sécurité de leurs occupants, évitant ainsi des pertes déplorables, aussi bien matérielles qu'humaines, après un tremblement de terre.
De plus amples informations sont disponibles sur la page Interaction de la structure avec les éléments constructifs.
