EXAMEN CCV223 1°session 2009 page 1/4 CNAM NICE 41 Bd Napoléon III 06206 Nice

MINISTERE DE L’EDUCATION NATIONALE

EXAMEN 1ere SESSION

UE CCV223 Génie parasismique

Année Universitaire DUREE DOCUMENTS : 2008/2009 3H00 AUTORISES ou NON AUTORISES Enseignant M. CORRIERE

Nombre de pages du sujet : 4

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1- Construction d’un institut éducatif spécialisé avec salles de classe et salle de réunion, à Antibes (Zone Ib) Le bâtiment est sur un terrain pratiquement plat à une altitude NGF=57 m. L’étude sera menée suivant les règles PS92 toujours en vigueur. Ce bâtiment régulier a une structure B.A. contreventée uniquement par des voiles, avec peu d’éléments secondaires tels que remplissages, partitions etc… Quelle est l’accélération nominale ? Comment caractériser l’amortissement ? Comment caractériser la topographie ? Le sol granulaire est moyennement compact . Un essai au pressiomètre Menard nous donne un module pressiométrique EM=12MPa et une pression limite pl=1,5MPa. L’épaisseur de ce sol est de h=30m Qu’elle est la typologie du site ? La structure est fondée directement sur le sol par des semelles superficielles et sa hauteur est de H=8,92m En plan la structure est inscrite dans un rectangle de Lx= 10,36m et Ly=16,71m

14,6

116,7

1

10,34

7,84

5,05

G

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Les charges sismiques à prendre en compte sont définies par Mi=Gi + F.Qi Niveau i=1 haut du V.S. M1= 197 848 kg Niveau i=2 haut du rez M2= 201 474 kg Niveau i=3 terrasse . M3= 124 034 kg

8,92

m

4,50

m1,

07m

M2

M1

M3

Quelles sont les périodes de vibration du mode fondamental suivant les deux directions principales Ox et Oy ? Quel coefficient de comportement choisissez-vous ? Calculez les forces statiques équivalentes à chacun des niveaux .

Ces résultats devront être présentés sous forme de tableau. Représentez sur un diagramme les efforts tranchants et les moments fléchissant pour l’ensemble de l’immeuble.

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2- Analyse modale d’une structure de deux niveaux L’étude concerne un bâtiment contreventé par six voiles B.A. dans chacune des deux directions principales. (épaisseur e=20cm longueur L=2,20m) Le module de Young du béton sera pris à 32 000 MPa Les poteaux ne participent pas à la rigidité vis-à-vis du séisme.

19,80

2,20

11,0

0

2,20

2,20

2,20

0,20

Il y a une symétrie de rigidité suivant les deux directions Lx et Ly. On modélisera la structure par un système dit « brochette ». Les masses sismiques à prendre en compte à chaque niveau sont les suivantes Niveau 1 H1=3,50m m1= 216 tonnes Niveau 2 H2=7,00m m2=160 tonnes Déterminez la matrice de Souplesse (ou de flexibilité ). Déterminez la matrice [K] de rigidité du système. Par application de la deuxième loi de Newton (ou PFD principe fondamental de la dynamique) résoudre et rechercher les valeurs propres des divers modes de vibration. En déduire les pulsations, périodes et fréquences. Calculer le facteur les participation, les pourcentages de masse modale et les vecteurs propres de chaque mode.