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24.10.2018

Considération des effets P-Delta (analyse du second ordre)sur le comportement du spectre de réponse selon l'ASCE 7-16

RFEM permet d'effectuer une analyse du spectre de réponse selon l'ASCE 7-16, une norme qui décrit la détermination des charges sismiques appliquée aux États-Unis. L'effet « P-Delta » doit parfois être considéré à cause de la rigidité de la structure entière afin de pouvoir calculer les efforts internes et effectuer la vérification.

L'effet P-Delta est généralement compris comme un calcul selon l'analyse du second ordre avec une approche des imperfections. Selon l'ASCE 7-16 [1], une vérification doit être effectuée après avoir calculé les charges sismiques équivalentes pour savoir s'il est nécessaire de considérer les effets P-Delta. Les formules suivantes sont données au point 12.8-16 de la norme.

Les effets P-Delta sur le cisaillement des étages, les moments et les déformations des étages ne doivent pas être pris en compte si le coefficient de stabilité est inférieur à 0,1. Ce coefficient peut être déterminé à l'aide de la formule suivante :

Le coefficient de stabilité ne doit pas dépasser 0,25 pour effectuer le calcul selon la théorie du second ordre. Si le coefficient est supérieur à la valeur maximale, il est recommandé de modifier la structure car elle ne sera pas stable selon la théorie du second ordre. La valeur maximale est calculée comme suit :

où β est le ratio entre la capacité de cisaillement des étages individuels x et x-1. Il peut ici être paramétré sur 1,0.

Si le coefficient de stabilité est compris entre 0,1 et 0,25, le calcul peut être réalisé avec la méthode P-Delta. Il est également possible de calculer les efforts internes déterminés et la déformation selon l'analyse du premier ordre, puis de les augmenter à l'aide d'un facteur. La formule suivante est utilisée :

L'effet P-Delta selon l'ASCE 7-10 de 2016 ne doit pas être systématiquement appliqué, comme l'indiquent les formules. Il est donc utile de vérifier les formules selon 12.8.6 pour éviter toute tâche superflue.


Auteur

M. Frenzel est responsable du développement de produits pour l'analyse dynamique. Il fournit également une assistance technique aux clients de Dlubal Software.

Liens
Références
  1. ASCE/SEI 7-16, Charges de calcul minimales et critères associés pour les bâtiments et autres structures.


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