Comment intégrer les freins sismiques dans votre modèle
Dans la plupart des logiciels de conception, le contreventement avec frein sismiques produits un Contreventement à Plastification Restreint (CPR) qui est modélisé comme un élément de liaison (Link), autrement dit, comme un contreventement avec ductilité (simulé). Le frein sismique pouvant être traité comme un élément élastoplastique idéal, ceci permet l’application du modèle de Wen. Avec cette simplification du comportement du frein, le modèle de Wen simplifie l’analyse et alors, la conception avec cette technologie parasismique.
Un contreventement ductile commence à se déformer de manière plastique sous la force sismique, permettant ainsi au bâtiment d’absorber et de dissiper l’énergie du tremblement de terre. Cependant, il est nécessaire dans ce cas de remplacer le contreventement après l’événement sismique.
Par contre, le frein sismique, lui, se déplace plutôt que de prêter élastiquement, et par l’élasticité des éléments de structure primaires, revient à sa position d’origine.
La courbe force de réponse- déplacement (d’hystérésis) du CFR avec frein sismique permet de modéliser celui-ci comme une liaison (link) dans le cadre d’une analyse statique, dynamique et non linéaire. Les seules données requises sont les propriétés du « link », en l’occurrence un contreventement type fictif doté de ses propriétés linéaires et non linéaires propres. Cette modélisation peut être réalisée au moyen d’un logiciel populaire tel que ETABS, SAP2000, ADA etc., à l’aide des paramètres joints ci-après.
*La force de réponse doit être égale à 75 % de la limite d’élasticité du contreventement réel et à 130 % des charges de service (par ex., cisaillement du vent). La masse du frein dynamique variera selon la force de réponse et la course requise.
Cette technologie procure de nouvelles solutions pour faire face aux contraintes architecturales et structurelles. Nous vous invitons à communiquer avec nous en tout temps pour toute question que vous pourriez avoir à ce sujet.
Courbe force de réponse-déplacement (Boucle d’hystérésis)
Certains logiciels permettent l’introduction directe de la boucle d’hystérésis. Dans les cas où l’ingénieur souhaiterait effectuer l’analyse en utilisant ces caractéristiques, la boucle d’hystérésis quasi rectangulaire peut être employée à cette fin.
Comme la rigidité du frein dynamique est égale à celle du contreventement jusqu’au moment du glissement, la rigidité effective et celle du contreventement sont donc équivalentes.
Le frein amorce sa force de réponse substantiellement constante; par conséquent, on peut estimer la rigidité post-limite d’élasticité à une valeur presque nulle, soit 0,0001.
Comment trouver la force de réponse optimale
La force de réponse optimale maximise l’absorption d’énergie d’une structure face à une force latérale donnée. Il a été constaté que cette force est généralement inférieure à 50% du cisaillement de l’étage, mais elle peut toujours varier en fonction des restrictions que le concepteur structurel a dans son projet ou en fonction de ses objectifs pour la performance de la réponse de la structure.
Une fois trouvé, de petites modifications de cette force (par exemple, +/- 20%) ont un effet minimal sur la réponse de la structure
Pour des calculs rapides, utilisez un tier de la force de cisailement de l’étage, toujours gardent le rapport de la rigidité latérale du contreventement à la rigidité du cadre renforcé latéral strictement supérieur à 0,5 et constant dans toute la hauteur du bâtiment. Veuillez communiquer avec notre service d’ingénierie pour obtenir des conseils sur la façon de le trouver dans votre projet.
Connections et Installation
Peut être installé :
- dans des ossatures d’acier;
- dans des ossatures de béton armé;
- dans des murs travaillant en cisaillement;
- dans des charpentes en bois.
S’utilise dans tout système de résistance aux charges latérales, comme système d’amortissement dynamique ou tel un « fusible » protégeant les structures contre la défaillance ou la déformation inélastique.
Bien que l’on puisse installer les freins dynamiques suivant plusieurs méthodes différentes, c’est la configuration en compression-tension diagonale simple qui est la plus couramment retenue.