Pourquoi faut-il diviser le module d’Young par 2 en zone sismique ?

Pourquoi faut-il diviser le module d’Young par 2 en zone sismique ?

Lorsque vous êtes en zone sismique, vous devez diviser le module d’Young par 2 dans les modélisations afin de tenir compte des éléments fissurés. Cette information est imposée par le règlement Eurocode 8 :

 

dynathark-young-par-2

Extrait de l’Eurocode 8 – Article 4.3.1.(7)

 

Quel est l’impact de cette prise en compte ?

En fait, c’est assez simple, tous les déplacements seront multipliés par 2 si vous divisez le module d’Young par 2 (loi de Hooke)

Exemple des déplacements avec un module d’Young classique et un autre où le module est divisé par 2 :

 

Déplacement selon la direction X - Module de Young classique

Déplacement selon la direction X – Module de Young classique

 

Déplacement selon la direction X - Module de Young divisé par 2

Déplacement selon la direction X – Module de Young divisé par 2

 

Prudence, car le fait de modifier ce module va jouer aussi sur la valeur des périodes des modes propres du bâtiment étudié. Lorsqu’on diminue le module d’Young, on augmente les périodes des modes propres. Pour un bâtiment en béton armé, c’est généralement assez favorable, puisque les modes propre sont souvent situés avant le palier du spectre. En revanche, pour les Immeuble de Grande Hauteur, les tours, les silos, etc. les périodes des modes propres sont déjà assez élevées, et vous êtes plutôt sur la phase descendante du spectre. Ainsi, en diminuant le module d’Young, vous allez diminuer l’amplification spectrale et donc les efforts sismiques dans la structure. Soyez bien conscient de ce point car cela peut être défavorable pour la structure.

De la littérature plus technique existe à ce sujet pour choisir des valeurs des modules plus judicieuses.

 

Comment on intègre ça dans les logiciels ?

Dans la plupart des logiciels, vous avez accès aux valeurs des différents modules pour les différents matériaux. Le plus simple est de placer l’ensembles de vos éléments (voiles, dalles, …) avec un certain type de béton dont vous aurez changé les valeurs des modules.

Attention, si le module d’Young est divisé par 2 pour tenir compte des éléments fissurés alors il faut que le coefficient de poisson soit fixé à 0 ! Voir l’article 3.1.3.(4) de l’Eurocode 2.

Lorsque vous modifiez le module d’Young, pensez donc à modifier le coefficient de poisson ainsi que le module de cisaillement G (qui dépend directement de E et du coef. de poisson)

Sur advance Design, ça se passe ici :

 

Caractéristiques des matériaux -Advance Design

Caractéristiques des matériaux – Advance Design

 

Advance Design propose aussi une option dans les propriétés pour modifier l’inertie fissurée d’un élément. Je vous déconseille d’utiliser cette option qui modifie bien la valeur de l’inertie mais vous devez le faire pour chaque élément. Si vous ajouter un mur 2-3 jours après avoir fini votre modèle, il faudra penser à modifier son inertie spécialement pour cet élément! C’est un risque d’erreur je pense.

Propriétés pour les inerties fissurées - Advance Design

Propriétés pour les inerties fissurées – Advance Design

 

Utilisez plutôt la méthode ci-dessus avec une modification directe des matériaux.

 

2018-04-16T07:50:19+00:00

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