Conception Parasismique Avec Freins Dynamiques

Comment intégrer les freins dynamiques à votre conception

Dans la plupart des logiciels de conception, le contreventement à frein dynamique est modélisé comme un élément de liaison, autrement dit, comme un contreventement type fictif. Le frein dynamique pouvant être traité comme un élément élastoplastique idéal, ceci autorise l’application du modèle de Wen. Constituant une simplification du comportement du frein, le modèle de Wen simplifie du même coup l’analyse.

Un contreventement type prête et commence à se déformer sous la force, 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.

Par contre, le frein dynamique, lui, glisse plutôt que de prêter élastiquement, et par l’élasticité des éléments de structure primaires, revient à sa position d’origine.

La courbe d’hystérésis du frein dynamique permet de modéliser celui-ci comme une liaison dans le cadre d’une analyse statique, dynamique et non linéaire. Les seules données requises sont les propriétés de la liaison, 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 ou SAP2000, à l’aide des paramètres ci-après.

*La charge de glissement 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 charge de glissement et la course requises.

Cette technologie procure de nouvelles solutions pour faire face aux contraintes architecturales et propres aux clients. Nous vous invitons à communiquer avec nous en tout temps pour toute question que vous pourriez avoir à ce sujet.

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 son glissement à charge à peu près constante; par conséquent, on peut estimer la rigidité post-limite d’élasticité à une valeur presque nulle, soit 0,0001.

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Comment trouver la charge de glissement optimale

Le glissement optimal 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 la charge de glissement (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.

Catalogue des freins dynamiques

Le Catalogue vous fournira certains exemples de freins dynamiques standard, de leurs dimensions et de leurs masses.

Lorsque vous faites votre analyse, fournissez à QuakeTek les valeurs de charge de glissement et de course requises, et nous concevrons de façon personnalisée le frein dynamique que vous aurez prescrit.

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