Mars
2009
La compatibilité des déformations :
enfin vérifiée !
C’était une des perspectives du projet OmniVoile, logiciel développé en interne depuis bientôt 3 ans : optimiser le coefficient de comportement d’un bâtiment contreventé par voiles en zone sismique. Moyennant quelques hypothèses simplificatrices et sécuritaires, Omnis est désormais en mesure d’assortir un coefficient de comportement optimal à un croquis de ferraillage réel de l’ensemble des voiles d’un bâtiment. Ce sont les efforts colossaux obtenus (avec coef. forfaitaire 1,4) sur certaines parties élancées de l’hôpital de Saint-Nazaire qui nous ont conduit à accélérer le développement de la vérification des compatibilités de déformations telle que décrite par les règles PS92 et EC8.
Partant d’une hypothèse de coefficient q (limité à 2,45 pour un bloc irrégulier), il s’agissait d’abord de déterminer le ferraillage réel de l’ensemble des voiles, chose déjà automatisée par OmniVoile. Puis la tâche consistait principalement à vérifier qu’en tête de chaque voile le déplacement béton armé sous efforts de dimensionnement (coef. q) est supérieur au déplacement élastique homogène sous efforts de base (coef. 1). Pour les deux cas OmniVoile effectue l’intégration des distorsions et la double intégration des courbures le long de la hauteur du voile, avec détection automatique du caractère fissuré ou non de chaque section. Enfin le logiciel compare les valeurs et signale les voiles qui ne remplissent pas les conditions de la vérification, ce qui laisse place à l’initiative d’affaiblir éventuellement certains voiles.
Parmi les questions qui se sont imposées, on notera en particulier :
- Choix des combinaisons : les déformations élémentaires obtenues sous combinaisons de Newmark des seuls cas sismiques nous ont rapidement paru irréalistes (manque notamment le raccourcissement béton pré-existant du aux charges permanentes)… Réponse a été trouvée en première ligne de l’article 8.1 des PS92 : les déformations se calculent sous l’ensemble des combinaisons ELUA !
- Vérification en tête : les règles PS et EC8 n’abordent pas le cas où le moment change de signe entre la tête et le pied d’un voile, alors que cela se produit couramment (ex. : moment en tête du à une forte charge excentrée, progressivement inversé en descendant par l’effet du tranchant…). Dans un tel cas, il nous est apparu logique de stopper les intégrations à l’altitude où le moment s’annule, d’effectuer la vérification des déplacements en ce point et non en tête de l’étage.
- Intégration des distorsions en inertie fissurée : la question est encore à l’étude… A ce stade le calcul du déplacement en inertie fissurée est conduit avec une distorsion de section homogène, ce qui reste sécuritaire.
Février
2009
Omnis lauréat du concours
Graitec 2008 catégorie Calcul !
Le modèle de calcul vainqueur, réalisé sous Effel et Advance Structure, est celui des bâtiments B1 et B2 du théâtre de l’Archipel à Perpignan :
B1 - Grande salle : bloc constitué de gradins cerclés d’un voile enveloppe en forme de « fer à cheval » à double inclinaison, une coque en béton projeté à l’apparence d’un grenat, suspendue par des arcs métalliques qui portent également des planchers périphériques. Intersections complexes d’éléments surfaciques, absence totale de symétrie ou de sphéricité, … On ne saura pas si le modèle de calcul est gagnant par la complexité des géométries mises en oeuvre ou bien si c’est par la beauté de l’œuvre architecturale qu’il représente, que l’on doit aux Ateliers Jean Nouvel / Métra et Associés !
B2 - Cage de scène : avec des voiles de grande hauteur (32 m), dont un qui est incliné, et peu de planchers intermédiaires, ce bâtiment présentait des soulèvements importants dans les angles. Grâce au professionnalisme et à la démarche entrepreneuse de Fondeville (66), qui réalise les travaux, nous avons pu disposer d’un spectre spécifique au site et de paramètres dynamiques du sol obtenus par essais Cross-Hole. Nous avons ainsi pu entreprendre un véritable calcul d’interaction sol-structure avec masse de sol additionnelle en pied du modèle. Résultat : un modèle à la géométrie simple, mais complexe dans le détail et l’analyse… et disparition des problèmes de soulèvement !
Janvier
2009
Cité Sanitaire Nazairienne
et futur zonage sismique.
En conception-construction avec le groupe Eiffage et Groupe 6 Architectes, le projet de construction de la Cité Sanitaire Nazairienne anticipe le futur zonage sismique qui placera la ville de Saint-Nazaire (44) en zone Z2 alors qu’elle n’est aujourd’hui qu’en zone de sismicité négligeable.
Les études d’exécution d’environ un tiers de cet hôpital, soit près de 45 000 m2 de planchers (blocs B1 à B4), sont à la charge du Groupe AREST qui, composé des BET Arest (à Nantes, Vannes et Cholet), Even (Angers) et Aubert (Tours), est le leader des Pays de Loire en matière d’études structures béton, charpente bois et métal.
Arest confie à Omnis les modélisations, études sismiques et tous les calculs d’exécution des ouvrages affectés par le séisme.