RAPPORT DE PREDIMENSIONNEMENT

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1 SECURITE PARASISMIQUE RAPPORT DE PREDIMENSIONNEMENT POUR UNE NOUVELLE CONSTRUCTION Type et nom de l ouvrage : Immeuble décrit dans le document SIA D 0171 Classe d Ouvrage selon SIA 261 Type de projet : CO II : Immeuble commercial au rez et habitations aux étages No. parcelle [coord. nationales] : 11/1224 ; [ / ] Altitude du projet Commune et adresse du projet : 450 m.s.m. : Route de Brigue Date prévue de construction : 2005 Maître de l ouvrage (M.O.) : Société immobilière (adresse et ) Architecte de l ouvrage : Bureau X.(adresse et ) Ingénieur civil de l ouvrage : Bureau Y.(adresse et ) Auteur de l expertise sismique : Bureau Y ou Z (adresse et ) Commentaire particulier :. REMARQUES : Le contrôle cantonal des mesures parasismiques s opère par le biais de trois formulaires distincts : la convention d utilisation, le rapport de prédimensionnement et le rapport de conformité. Les deux premiers documents doivent être joints à la demande d autorisation de construire, le rapport de conformité doit être transmis aux autorités à la fin des travaux. Le présent rapport est établi pour l immeuble défini dans le document SIA D 0171 afin de servir comme exemple pour les utilisateurs du rapport-type disponible sur le site du Crealp sous : Les dispositions parasismiques aptes à assurer sa sécurité structurale sont des refends en béton armé dimensionnés selon un comportement ductile. Il va de soi que pour tout autre type de structure (construction en acier, en bois, etc.), ou de comportement (non ductile) l utilisateur doit adapter le contenu du rapport type. Le texte de couleur bleu ou en «italique» correspond à des commentaires à l intention de l utilisateur pour faciliter la compréhension ou décrire les éléments à mentionner dans le rapport. Version avril 2005 Page 1/7

2 1. Description de la construction Type d occupation de l ouvrage : Immeuble commercial au rez et habitations aux étages Nombre d étages : 7 Hauteur des étages : rez : 3.84 m (entraxes des dalles) 1 er étage : 3.59 m 2 e au 6 e étage : 2.80 m attique : 3.50 m Hauteur du bâtiment hors terre : m Nombre de sous-sol : 2 Longueur du bâtiment : 59.5 m Largeur du bâtiment : 17.6 m Géométrie en plan : rectangle Présence de constructions voisines : oui Si oui, dispositions admises : joint de dilatation de 20 cm entre les deux constructions [valeur de 20 cm obtenue par le calcul des déformations de chacune des deux constructions] 2. Description de la structure porteuse Structures porteuse verticale pour charges de gravité : Murs et piliers en béton armé Murs en maçonnerie Nature des planchers : dalles en béton armé Présence de demi-niveaux : non Si oui, dispositions admises : -- Structures prévues pour la reprise des sollicitations sismiques : Murs / refends en béton armé selon tableau ci-dessous : Liste à adapter si contreventements métalliques ou autres Dimensions des refends dans chaque direction, hauteur, contrôle de l élancement (hw/lw > 2), valeurs des moments d inertie et réduction de rigidité admise due à la fissuration des refends Désignation du refend Remarques Direction Dimensions l w x b w [m] Hauteur h w [m] Elancement h w / l w [m] Rigidités à 100% [m 4 ] I x I y Rigidité admise EI fissuré /EI non fissuré A Y 5.3 x % B Y 5.3 x % C Y 5.3 x % C Y 5.3 x % D X 6.4 x % E X 6.2 x % F X 7.0 x % G X 6.6 x % Somme des rigidités : ) l élancement des refends est inférieur à 2, le calcul selon un comportement ductile n est pas possible. 2) Dans le cas d un dimensionnement ductile, pour le calcul des périodes de vibrations fondamentales dans les deux sens, la rigidité des refends en béton armé peut être réduite à 30 % de la valeur de rigidité non fissurée, pour autant que des joints souples soient prévus entre les éléments porteurs et non porteurs. Toutefois cette réduction de rigidité s accompagne d un risque de dégâts plus importants. Version avril 2005 Page 2/7

3 3. Qualité des matériaux admis Caractéristiques mécaniques des refends parasismiques Béton C 30/37 : fcd = 20 N/mm 2 Ecm = 27'000 N/mm 2 fck = 30 N/mm 2 Acier B 500 B : classe de ductilité : B fsk : 500 N/mm 2 εuk : 5 % (f t /f s ) k : 1.08 fsd : 435 N/mm 2 coefficient de réponse structurale : q = 3 Caractéristiques mécaniques des éléments non parasismiques en béton armé : Béton C 25/30 Acier B 500 B 4. Masses admises pour le calcul Tableau récapitulatif des éléments porteurs, non porteurs et charges utiles considérés pour le calcul des masses Eléments de construction Poids propre G [kn/m 2 ] γ g γg G [kn/m 2 ] Toiture Couverture Isolation Poutraison Neige, alt m Total toiture : 1.00 Planchers des étages Dalles B.A cm Isolation 4 cm Chape 8cm Total planchers des étages : 6.48 Murs * Murs porteurs intérieurs et façades Murs de galandage et de séparation Total murs : 4.00 * Valeurs données ici à titre indicatif. Attention, la valeur admise pour la masse des murs est souvent sous-estimée, c est pourquoi il faut la justifier ici. Charges utiles selon SIA 261 qr [kn/m 2 ] Ψ2i Ψ2i qr [kn/m 2 ] Locaux de vente Bureaux Locaux d habitation Balcons Répartition des masses par étage (si le niveau d encastrement admis est le rez-de-chaussée) Etages Masse exprimée en kn Masse exprimée en kn Répartition effective Répartition pour calcul 0. Rez 0 1) 0 1) 1. ENTRESOL 13'490 13' er ETAGE 12'880 12' ème ETAGE 12'880 12' ème ETAGE 12'880 12' ème ETAGE 12'100 12' ATTIQUE : 9'460 12' TOITURE : 3'030 2) 0 = 76'720 kn = 76'720 kn Version avril 2005 Page 3/7

4 1) Le niveau d encastrement admis doit être précisé. 2) Masse de la toiture ramenée au niveau de la dalle de l attique : la nature de la construction de l attique (en bois) et la surface plus petite que les étages inférieurs permettent cette hypothèse. Afin de faciliter le contrôle du rapport et notamment la vérification des valeurs des masses par étage, les plans (à l échelle) annexés doivent comporter les coupes utiles à la vérification de la position du niveau d encastrement. Ils doivent aussi permettre d apprécier, pour chaque étage, la composition des planchers et les ouvertures. Cela est d autan plus important pour les étages supérieurs et les combles qui comportent souvent des ouvertures dans le plancher et des vides d étage. 5. Paramètres du dimensionnement parasismique selon la norme SIA 261 Zone de risque sismique : Zone 3b agd = 1.6 m/s 2 Classe d ouvrage : COII Facteur d importance : γf = 1.2 Classe de sol de fondation ou spectre selon microzonage : Classe de sol C - S = 1.15 Défini sur la base de : carte cantonale au 1 : des sols de fondation selon classification SIA 261microzonage de la vallée du Rhône, carte Brig Crealp/04.03 Choix du comportement de la structure : ductile q = 3 Spectre de dimensionnement Sd Selon SIA 261 : TB = 0.2 s TC = 0.6 s TD = 2.0 s Spectre de dimensionnement Sd pour sol de classe C et COII Période [s.] 6. Résultats des calculs dynamiques pour le dimensionnement parasismique Méthode de calcul appliquée : méthode des forces de remplacement Période de vibration fondamentale de l ouvrage (1 er mode) dans les deux directions : Tlong,x = 0.97 sec. Ttransv,y = 1.37 sec. Calcul des valeurs de la période, méthode de calcul appliquée : formule de Rayleigh, rigidité des refends réduite à 30 % Valeurs spectrales de dimensionnement (voir chap. 5 ci-dessus) Sd,long = Sd,transv = Somme des masses en mouvement : (voir chap. 4 ci-dessus) Σ (Gk + ΣΨ x Qk)j = 76'720 kn 2 j Force de remplacement totale dans chaque direction : Version avril 2005 Page 4/7

5 Sens longitudinal X : Sens transversal Y : Fdx = '720 = 8'727 kn Fdy = '720 = 6'333 kn Tableau de la répartition des forces horizontales à chaque étage : Etage Hauteur d étage Z i (m.) (G k + 2 ΣΨ Q k )i [ kn ] F di, x [ kn ] F di, y [ kn] 6 attique '490 2'331 1' ème étage '100 1'919 1' ème étage '880 1'681 1' ème étage '880 1' er étage ' Entresol ' '720 8'727 6'333 Prise en compte des effets de torsion Excentricité effective entre le centre de masse M et le centre de rigidité S Sens longitudinal X : edy = m Sens transversal Y : edx = m Excentricité de dimensionnement selon SIA 261 art Sens longitudinal X : edy,inf = 2.78 m Sens transversal Y : edx,inf = 0.81m edy,sup = 3.57 m edx,sup = 1.10 m Tableau récapitulatif des efforts de dimensionnement des refends à l encastrement (rotule plastique) : Pour d autres types de matériaux et de structures : en acier, maçonnerie, etc. la liste des sollicitations de dimensionnement caractéristiques doit être adaptée. REFENDS Efforts de dimensionnement à l encastrement V d [kn] N d [kn] M d [knm] A B C C' D E F G Vérification de la sécurité structurale Le dimensionnement des armatures des refends a été effectué en admettant un comportement ductile des refends. Le tableau ci-dessous récapitule pour chaque refend, les dimensions admises, les armatures nécessaires dans les éléments de bord et au centre, les taux d armature obtenus, ainsi que les valeurs du moment de résistance de chaque refend à l encastrement (rotule plastique). Les deux dernières colonnes montrent que la sécurité structurale de chaque refend est vérifiée. Version avril 2005 Page 5/7

6 Refend Dimensions Armatures éléments de bord Armatures centre (âme) Armature totale l w b w θ/espacement ρ e θ/espacement ρ w ρ t [m] [m] [mm/mm] [%] [mm/mm] [%] [%] [knm] [knm] [-] A Φ26 / Φ10 / OK B Φ26 / Φ10 / OK C Φ30 / Φ10 / OK C' Φ30 / Φ10 / OK D Φ30 / Φ10 / OK E Φ30 / Φ10 / OK F Φ30 / Φ10 / OK G Φ30 / Φ10 / OK M Rd M d M Rd /M d Vérification Pour le dossier d autorisation de construire, la vérification de la résistance en flexion dans la section déterminante au niveau d encastrement est suffisante. Si un dimensionnement selon un comportement ductile des refends est choisi, le taux d armature maximal admissible ne doit pas dépasser 1,05 %. 8. Vérification de l aptitude au service La norme SIA 261 précise à l art que la vérification de l aptitude au service n est à effectuer que pour les ouvrages de la classe d ouvrages III. Cependant, pour les projets de bâtiment mixte où les charges de gravité sont reprises partiellement ou entièrement par des murs en maçonnerie, les déformations horizontales doivent être calculées selon le chiffre de la norme SIA 261 et contrôlées. La déformation relative entre deux étages doit rester inférieure à % (valeur indicative donnée par l Eurocode 8). La vérification des déformations doit également être effectuée dans le cas de constructions contiguës afin de déterminer la largeur du joint. Dans ce cas, les dispositions des articles et de la norme SIA 261 s appliquent. Valeurs des déformations globales de l ouvrage dans les deux directions conformément à la norme SIA 261 art sens longitudinal X : ux = 85 mm = ux/ hw = 85/18630 = 0.45 % sens transversal Y : uy = 95 mm = uy/ hw = 95/18630 = 0.51 % Valeurs des déformations relatives entre deux étages dans les deux directions : sens longitudinal X : Déformation relative : rez entresol ux = 9 mm ux/ hs = 9/3840 = 0.23 % Entresol 1 er étage ux = 12 mm ux/ hs = 12/3590 = 0.33 % 1 er étage 2 ème étage ux = 16 mm ux/ hs = 15/2800 = 0.53 % etc sens transversal Y : Déformation relative : rez entresol uy = 10 mm ux/ hs = 10/3840 = 0.23 % Entresol 1 er étage uy = 13 mm ux/ hs = 13/3590 = 0.36 % 1 er étage 2 ème étage uy = 16 mm ux/ hs = 16/2800 = 0.57 % etc 9. Mesures constructives Voir chapitre 3.2 du rapport de l utilisation convenue en matière de génie parasismique Voir également les exigences définies dans le chap de la norme SIA 261 (2003), tableau Conclusions et recommandations Les refends prévus permettent de satisfaire les exigences parasismiques des normes SIA 260, 261 et 262. La sécurité structurale de l ouvrage est vérifiée. Version avril 2005 Page 6/7

7 Le projet de l immeuble qui fait l objet du présent rapport de contrôle de conformité parasismique est un avant-projet. Les calculs de dimensionnement définitif des refends devront être adaptés en tenant compte de l évolution du projet lors des phases : 1 de l étude du projet définitif 2 de l étude du projet d exécution Les paramètres du dimensionnement parasismique définis dans le chapitre 5. et les exigences définies dans le chap. 9 du présent rapport devront être respectés lors du dimensionnement définitif des refends. Par sa signature, l ingénieur confirme que le cas de charge lié au séisme est pris en compte dans le dimensionnement et la réalisation du projet selon les normes en vigueur, soit les normes SIA 260 à 267 (éditions de 2003). Lieu et date : l ingénieur qualifié parasismique : Nom du bureau et de l auteur (obligatoire). ANNEXES (OBLIGATOIRES) : 1 Plans de situation à l échelle de tous les étages (ils doivent indiquer précisément les surfaces de planchers, les ouvertures éventuelles, la position et les dimensions des refends parasismiques) 2 Coupes transversales et longitudinales du bâtiment (elles doivent indiquer le nombre d étages et le niveau d encastrement par rapport au sol) Version avril 2005 Page 7/7