Du calcul sismique à la rédaction d’un Guide Méthodologique d’Utilisation du logiciel CBS Pro

Matériaux

Les caractéristiques des matériaux intervenant dans les vérifications sismiques de la structure béton armé sont les suivantes : • Béton C25/30 – Résistance caractéristique à la compression à 28 jours MPa fc 25 28 = – Résistance caractéristique à la traction MPa MPa f f c t 1 . 2 25 06 . 0 6 . 0 06 . 0 6 . 0 28 28 = × + = + = – Coefficient de sécurité partiel du béton 15 . 1 = b γ (PS 92/11.8.1.2) – Résistance de calcul à la compression MPa MPa f f b c bu 48 . 18 15 . 1 25 85 . 0 85 . 0 28 = = ⋅ = γ • Acier FeE500 – Limite caractéristique d’élasticité MPa fe 500 = – Coefficient de sécurité partiel de l’acier 00 . 1 = s γ (PS 92/11.8.1.2)

Charges d’exploitation

On définit ci-dessous les différentes charges d’exploitation : • Neige Zone de neige : 2A Altitude h : 190 m Charge normale de neige : ² / 55 . 0 0 m kN s sk = = ( m h 200 ≤ ) Coefficient de forme : 8 . 0 = µ (Toitures végétalisées plates) Majoration pour faible pente : ² / 20 . 0 1 m kN s= Charge de neige : ² / 20 . 0 ² / 55 . 0 8 . 0 1 0 m kN m kN s s s + × = + ⋅ =µ = s ² / 64 . 0 m kN • Circulations : ² / 00 . 4 m kN q= • Salles de classe : ² / 50 . 2 m kN q= • Chambres d’internat : ² / 50 . 2 m kN q= • Toitures végétalisées : ² / 00 . 1 m kN q= L’ensemble des valeurs des charges permanentes, des charges d’exploitation et de la charge de neige est repris dans l’Annexe 2

Règles PS 

Pour mener l’étude sismique du Collège du Piémont, il est nécessaire au préalable de définir les paramètres et de comprendre les méthodes de calculs des Règles PS 92. 

Paramètres sismiques On définit ci-dessous les différents paramètres entrant en compte dans le calcul sismique ainsi que leur valeur pour le cas du Collège du Piémont. • Sismicité du lieu : Le décret n°91-461 du 14 mai 1991 fixe réglementairement une cartographie des zones de sismicité de la France de forte (III) à négligeable mais non nulle (0).

Le Collège du Piémont se trouve à Heiligenstein-Barr, en zone sismique Ia, ce qui correspond à une sismicité très faible mais non négligeable. • Classe du bâtiment : Ce paramètre définit le bâtiment en fonction de son importance socio-économique. Il est précisé par l’arrêté du 29 mai 1997. Le Collège du Piémont est un bâtiment de classe C, bâtiment dont la défaillance présente un risque élevé pour les personnes et pour leur activité. • Accélération nominale N a : L’accélération nominale N a (PS 92/3.3) est fonction de la classe du bâtiment et de la zone de sismicité.

Elle traduit l’intensité du risque sismique et le niveau de protection recherché. Pour un bâtiment de classe C situé en zone Ia, comme dans le cas présent, l’accélération nominale est la suivante : aN = 1 , 5 m / s ² • Type de site : Les caractéristiques géologiques d’un site conditionnent la réponse de la structure au séisme. Les Règles PS 92 définissent donc différents types de sites auxquels sont associés différents spectres de dimensionnement normalisés. D’après le rapport d’étude géotechnique du Collège du Piémont (Anne

xe 2), le sol est de type argile beige de groupe b ou argile limoneuse de groupe c (PS 92/5.2.1). Il est donc à classer en site de type S2 (PS 92/5.2.2). = τ . 1 • Coefficient d’amplification topographique : Ce coefficient permet la prise en compte d’une topographie non plane. Dans le cas du Collège du Piémont, le coefficient d’amplification topographique (PS 92/5.2.4) est Damien JEHL -14- GC5

Damien JEHL -15- GC5 • Amortissement de la structure : L’amortissement ξ (PS 92/6.2.3.4) traduit la capacité de la structure soumise à des effets dynamiques à dissiper de l’énergie. Il dépend essentiellement du type de matériau et, pour une faible part, des contacts avec les éléments non structuraux. La valeur de l’amortissement pour les bâtiment courants est généralement 5 = ξ %.