FR2804709A1 - Dispositif permettant de limiter le deplacement relatif de deux elements d'une structure de genie civil et structure comprenant un tel dispositif - Google Patents

Dispositif permettant de limiter le deplacement relatif de deux elements d'une structure de genie civil et structure comprenant un tel dispositif Download PDF

Info

Publication number
FR2804709A1
FR2804709A1 FR0001597A FR0001597A FR2804709A1 FR 2804709 A1 FR2804709 A1 FR 2804709A1 FR 0001597 A FR0001597 A FR 0001597A FR 0001597 A FR0001597 A FR 0001597A FR 2804709 A1 FR2804709 A1 FR 2804709A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
bars
bar
linked
plastic deformation
fixed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR0001597A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2804709B1 (fr
Inventor
Alain Capra
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Campenon Bernard SGE
Original Assignee
Campenon Bernard SGE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to FR0001597A priority Critical patent/FR2804709B1/fr
Application filed by Campenon Bernard SGE filed Critical Campenon Bernard SGE
Priority to DE60101395T priority patent/DE60101395D1/de
Priority to EP01400242A priority patent/EP1124028B1/fr
Priority to AT01400242T priority patent/ATE256234T1/de
Priority to PT01400242T priority patent/PT1124028E/pt
Priority to US09/779,897 priority patent/US6651395B2/en
Priority to JP2001033665A priority patent/JP2001288925A/ja
Publication of FR2804709A1 publication Critical patent/FR2804709A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2804709B1 publication Critical patent/FR2804709B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/021Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
    • E04H9/0237Structural braces with damping devices
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/028Earthquake withstanding shelters

Abstract

Dispositif (1) apte à limiter l'amplitude du déplacement relatif de deux éléments d'une structure de génie civil et à absorber l'énergie de déformation de cette structure lorsque celle-ci est soumise à une sollicitation accidentelle. Le dispositif (1) comprend :- au moins une partie apte à subir une déformation plastique lors du déplacement relatif des deux éléments de ladite structure,- des moyens de guidage de la déformation plastique de la partie apte à subir une déformation plastique,la partie apte à subir une déformation plastique et les moyens de guidage formant un élément monobloc.

Description

L'invention concerne un dispositif permettant de limiter l'amplitude du
déplacement relatif de deux éléments d'une structure de génie civil ou d'un
bâtiment et d'absorber l'énergie de déformation de cette structure lorsque celle-
ci est soumise à une sollicitation accidentelle, telle qu'un séisme, un vent exceptionnel, une explosion, un choc... L'invention se rapporte également à des structures de génie civil ou à des
bâtiments comportant un tel dispositif.
Le dispositif selon l'invention peut être mis en place dans la structure lors de la construction de celle-ci, ou à un stade ultérieur dans un but de renforcement de
la structure.
On connaît déjà des dispositifs basés sur le même principe que celui de l'invention, à savoir la déformation plastique d'une barre guidée par son appui sur une surface courbe, ce qui garantit une plastification sur une grande
longueur de la barre tout en contrôlant les déformations.
De tels dispositifs sont notamment décrits dans le document FR 2 756 581 au
nom de la demanderesse.
Le but de l'invention est de proposer un perfectionnement aux dispositifs connus, de sorte à fournir un dispositif très simple à réaliser, pouvant être
fabriqué en grande série.
Outre la réduction substantielle des coûts de fabrication, un autre objectif de l'invention est de fournir un dispositif facile à mettre en ceuvre, y compris dans
les structures existantes.
A cet effet, le dispositif selon l'invention comporte: - au moins une partie apte à subir une déformation plastique lors du déplacement relatif des deux éléments de ladite structure, - des moyens de guidage de la déformation plastique de la partie apte à subir une déformation plastique, ladite partie apte à subir une déformation plastique et lesdits moyens de
guidage formant un élément monobloc.
L'invention fournit donc un dispositif réalisé d'une seule pièce, ce qui résout le problème de positionnement des différentes pièces du dispositif les unes par
rapport aux autres, et simplifie le procédé de fabrication.
Selon l'invention, la partie apte à subir une déformation plastique comprend au moins une barre, de préférence de section rectangulaire, liée aux moyens de guidage de la déformation plastique au niveau d'une de ses extrémités, et les moyens de guidage de la déformation plastique comprennent au moins un gabarit de cintrage définissant au moins une surface courbe sur laquelle plie la
partie apte à subir une déformation plastique lors de ladite déformation.
L'invention vise également un dispositif comprenant plusieurs éléments
monoblocs identiques superposés.
Le dispositif peut également comprendre au moins un élément de maintien fixé à au moins un gabarit et ayant une portion de sa surface attenante à au moins une barre, ledit élément de maintien étant destiné à limiter le déversement du
dispositif lors de la déformation dudit dispositif.
Selon un premier mode de réalisation, le dispositif selon l'invention comprend une pluralité de barres disposées sensiblement parallèlement les unes aux autres dans un même plan, entre deux droites sensiblement parallèles. Les extrémités de chacune des barres qui sont alignées sur une première droite sont liées à un premier gabarit de cintrage et les extrémités de chacune des barres qui sont alignées sur la deuxième droite sont liées à un deuxième gabarit de cintrage. Les deux gabarits sont situés dans ledit plan, sensiblement perpendiculairement auxdites barres, et définissent chacun une surface courbe
de part et d'autre de chacune des barres.
L'invention vise également une structure en portique définissant des mailles élémentaires sensiblement rectangulaires, et comprenant au moins un tel dispositif. Cette structure comporte quatre barreaux disposés en croix, chaque barreau étant fixé, à l'une de ses extrémités, à un angle de ladite maille, deux barreaux adjacents étant fixés, à l'autre de leurs extrémités, à un premier gabarit dudit dispositif, les deux autres barreaux étant fixés, à l'autre de leurs extrémités, au deuxième gabarit dudit dispositif. Selon un deuxième mode de réalisation, le dispositif selon l'invention comprend: - quatre barres disposées en croix dans un même plan et sensiblement perpendiculairement les unes aux autres, quatre gabarits de cintrage disposés en croix, dans ledit plan, de façon sensiblement symétrique, chacun des gabarits étant positionné entre deux barres, lesdits gabarits définissant chacun deux surfaces courbes, de sorte qu'une surface courbe est disposée de part et d'autre de chacune des
barres.
L'invention se rapporte aussi à une structure en portique définissant des mailles élémentaires sensiblement rectangulaires, et comprenant au moins un tel dispositif. Cette structure comporte huit barreaux disposés de telle sorte que: - à chaque angle de ladite maille sont fixés deux barreaux, par l'une de leurs extrémités, - deux barreaux fixés à deux angles adjacents sont liés, par leur autre
extrémité, à une même barre dudit dispositif.
Selon un troisième mode de réalisation, le dispositif selon l'invention comprend une barre liée en chacune de ses extrémités à un gabarit de cintrage, chacun des gabarits définissant deux surfaces courbes disposées de part et d'autre de
la barre.
Ce dispositif est destiné à être placé dans une structure comportant des
linteaux, et à être fixé sensiblement horizontalement sur ces linteaux.
Selon un quatrième mode de réalisation, le dispositif comprend, dans un même plan: - deux barres alignées et liées l'une à l'autre par l'une de leurs extrémités, - deux bras disposés perpendiculairement aux barres au niveau de l'extrémité commune desdites barres, de sorte à former une croix, - deux gabarits de cintrage disposés de part et d'autre des deux barres, au niveau de l'extrémité commune desdites deux barres, chaque gabarit
définissant une surface courbe pour chacune des deux barres.
L'invention vise également une structure en portique comprenant des poutres sensiblement horizontales et des poteaux sensiblement verticaux, et comprenant au moins un tel dispositif positionné au niveau de l'intersection entre poutres et poteaux, les barres du dispositif étant fixées sensiblement horizontalement sur les poutres et les bras étant fixés sensiblement
verticalement sur les poteaux.
Selon un cinquième mode de réalisation, I'extrémité de la barre qui n'est pas liée aux moyens de guidage est de forme arrondie ou est munie d'une articulation, le dispositif étant destiné à être placé dans une structure de génie civil comprenant au moins deux parties entre lesquelles sont placés des isolateurs sismiques. Selon ce mode de réalisation, les moyens de guidage sont fixés sur une première partie de ladite structure, et l'extrémité de la barre qui n'est pas liée aux moyens de guidage coulisse dans une glissière fixée sur une
deuxième partie de ladite structure.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront lors de la description
suivante de modes de réalisation, description qui va être faite en se référant aux
dessins annexés, parmi lesquels: - la figure 1 est une vue en élévation d'un dispositif selon l'invention; - la figure 2 est une vue agrandie d'un détail de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe d'une structure de génie civil comportant un dispositif selon l'invention selon un premier mode de réalisation; - la figure 4 est une vue agrandie de la figure 3; la figure 5 est une vue selon la coupe A-A du dispositif de la figure 4; la figure 6 est une vue en coupe d'une structure de génie civil comportant un dispositif selon l'invention selon un deuxième mode de réalisation - la figure 7 est une vue agrandie de la figure 6; - la figure 8 est une vue selon la coupe B-B du dispositif de la figure 7; - la figure 9 est une représentation schématique de la structure de la figure 3 après déformation; s - la figure 10 est une vue en coupe d'une structure de génie civil comportant un dispositif selon l'invention selon un troisième mode de réalisation; - la figure 11 est une vue en coupe partielle d'une structure de génie civil comportant un dispositif selon l'invention selon une variante du troisième mode de réalisation; - la figure 12 est une représentation schématique en coupe de la structure de la figure 10 après déformation; - la figure 13 est une vue de détail d'une structure de génie civil comportant un dispositif selon l'invention selon un quatrième mode de réalisation; - la figure 14 est une vue en coupe d'une structure de génie civil comportant un dispositif selon l'invention selon un cinquième mode de réalisation;
- la figure 15 est une vue selon la coupe C-C de la structure de la figure 14.
On va tout d'abord décrire le principe général de l'invention, en référence à la
figure 1, qui représente un dispositif selon l'invention.
Le dispositif 1 comprend une barre 2 ainsi qu'un gabarit de cintrage 3.
La barre 2 est liée au gabarit 3 au niveau d'une de ses extrémités 4, I'ensemble
barre 2 - gabarit 3 formant un élément monobloc.
De préférence, cet élément monobloc est plan. Par la suite, on désignera par Pl
le plan défini par cet élément, comme représenté sur la figure 1.
Le gabarit de cintrage 3 définit au moins une surface courbe 5 sur laquelle plie
la barre 2 lors de sa déformation plastique.
La figure 1 représente la position de la barre 2 au repos, en pointillés, ainsi que
la position de cette barre 2 au cours de sa déformation, en traits pleins.
La surface courbe 5 est tangente à la barre 2 au niveau de la ligne de contact 6 entre le gabarit 3 et l'extrémité 4 de la barre 2 liée au gabarit 3. La surface courbe 5 diverge par rapport à la barre 2 lorsque l'on s'éloigne de la ligne de
contact 6, et la convexité de la surface courbe 5 est dirigée vers la barre 2.
Selon une version préférée de l'invention, en un point quelconque Mi de la surface courbe 5 définie par le gabarit de cintrage 3, le rayon de courbure Ri de ladite surface courbe 5 est proportionnel à la largeur hi de la barre 2 mesurée au niveau d'un point de ladite barre 2 destiné à venir en contact avec ledit point Mi
de la surface courbe 5 lors de la déformation plastique.
Ainsi, pour des points M1 et M2 de la surface courbe 5 correspondant respectivement à des rayons de courbure R1 et R2 de la surface courbe 5 et, respectivement, à des largeurs h1 et h2 de la barre 2, on aura:
R1 / h1 = R2 / h2 (voir figure 1).
Cette configuration permet, en toute section transversale de la barre 2, de limiter les variations relatives de longueur des fibres extrêmes de la barre 2 à une valeur inférieure à la limite de rupture du métal. Dans le cas d'une barre 2 dont la largeur varie le long de la longueur, le gabarit 3 aura un rayon de courbure variable suivant le point Mi de la surface 5 considéré, ce rayon de courbure
dépendant de la largeur correspondante de la barre 2.
De façon plus générale, le rapport Ri / h peut être une fonction calibrée selon
lI'utilisation du dispositif.
Dans une version préférée de l'invention, la barre 2 est de section transversale rectangulaire et présente un plan de symétrie P2 perpendiculaire au plan Pl et
disposé selon la longueur de la barre 2.
De préférence également, - le gabarit 3 définit deux surfaces courbes 5, 5'
disposées de part et d'autre de la barre 2 et symétriques par rapport au plan P2.
Pour les cas de service, c'est-à-dire pour des charges d'exploitation, dans des conditions de température et de vent normales, la barre 2 est conçue pour que ses déformations restent dans le domaine élastique, ses déplacements étant compatibles avec le fonctionnement des équipements et du second oeuvre, notamment les façades, les tuyauteries... Le dispositif est de préférence formé d'acier, de fonte ductile, d'un alliage
métallique, ou d'un composite à matrice métallique.
De préférence, le dispositif est réalisé par découpage d'une tôle métallique, au moyen d'un chalumeau oxycoupeur, par jet d'eau haute pression, rayon laser ou tout autre système donnant une précision de coupe équivalente. Il peut
également être formé par moulage.
Dans certaines techniques de découpe, la largeur du sillon de découpe 7 peut s'avérer excessive vis-à-vis des dimensions générales du dispositif à réaliser, comme l'illustre la figure 2. Dans le cas d'une découpe au chalumeau par
exemple, la largeur du sillon peut atteindre 4 mm.
Dans ce cas, la géométrie du gabarit 3 est rétablie par l'apport de cales 8
usinées et positionnées dans le sillon 7.
On va décrire à présent différents modes de réalisation de l'invention, en
référence aux figures 3 à 15.
Les premier et deuxième modes de réalisation, que l'on va décrire ciaprès en se reportant aux figures 3 à 9, sont destinés à être mis en place dans des structures de génie civil en portique, c'est-à-dire des structures comprenant des poutres 10 sensiblement horizontales et des poteaux 1 1 sensiblement verticaux formant des mailles élémentaires sensiblement rectangulaires dans un plan
sensiblement vertical.
Les figures 3, 6 et 9 représentent de telles structures, dans lesquelles les
poutres 10 soutiennent notamment les planchers 9.
La figure 9 représente, en pointillés, la position des poutres 10 et poteaux 11 en situation normale ainsi que, en traits pleins, la position des poutres 10 et
poteaux 1 1 suite à une sollicitation accidentelle.
Sous l'effet d'une sollicitation accidentelle, la structure se déforme en parallélogramme. Afin de limiter l'amplitude de cette déformation, I'invention propose de contrôler le raccourcissement et l'allongement des diagonales de la
maille élémentaire.
Selon un premier mode de réalisation, illustré sur les figures 3, 4 et 5, le dispositif 1 selon l'invention comprend une pluralité de barres 2 disposées sensiblement parallèlement les unes aux autres dans un même plan P1, parallèle au plan de coupe de la figure 3. Ces barres 2 ont des longueurs sensiblement identiques et sont situées, dans le plan P1, entre deux droites Dl
et D2 sensiblement parallèles.
Dans la suite de la description, on se placera dans le cas o les droites D1 et D2
sont sensiblement horizontales, comme représenté sur les figures 3 et 4.
Cependant, il est également possible que les droites D1 et D2 soient sensiblement verticales, le dispositif 1 étant alors identique à celui qui va être décrit, mais ayant subi une rotation de 90 par rapport à la représentation des
figures 3 et 4.
Les extrémités de chacune des barres 2 qui sont alignées sur la droite D1 sont liées à un premier gabarit de cintrage 3, et les extrémités de chacune des barres 2 qui sont alignées sur la droite D2 sont liées à un deuxième gabarit de
cintrage 3'.
Les deux gabarits 3, 3' sont situés dans le plan P1, sensiblement
perpendiculairement aux barres 2.
Chacun des deux gabarits 3, 3' définit une surface courbe 5 de part et d'autre de chacune des barres 2. De préférence, les deux gabarits sont de formes identiques. Le dispositif 1 est lié à la structure en portique par l'intermédiaire de quatre barreaux métalliques 12 disposés en croix. Chaque barreau 12 est fixé, à l'une de ses extrémités, à un angle de la maille rectangulaire formée par les
poteaux 11 et les poutres 10.
Dans le cas représenté sur les figures 3 et 4, o les droites D1 et D2 sont sensiblement horizontales, les deux barreaux 12 fixés aux angles supérieurs de la maille sont liés, à leur autre extrémité, au premier gabarit 3, tandis que les deux barreaux 12 fixés aux angles inférieurs de la maille sont liés, à leur autre
extrémité, au deuxième gabarit 3'.
Dans le cas, non représenté, o les droites D1 et D2 sont verticales, les barreaux 12 fixés à des angles situés sur un même côté vertical de la maille
élémentaire sont fixés à un même gabarit.
Lors d'une sollicitation accidentelle de la structure, comme représenté sur la figure 9, les barreaux 12 situés sur une première diagonale de la maille vont jouer le rôle de tirants et s'allonger, tandis que les barreau 12 situés sur la
deuxième diagonale vont se comprimer.
Le dispositif 1 se déforme alors en parallélogramme, les barres 2 pliant sur les
surfaces courbes 5 définies par les gabarits 3, 3'.
Lors d'une sollicitation ultérieure, il est possible que la déformation se fasse dans une direction opposée, les barreaux qui s'allongeaient précédemment se
trouvant comprimés, et réciproquement.
Le dispositif 1 peut comporter des éléments de maintien 13 destinés à limiter le déversement dudit dispositif 1 lors de sa déformation. De préférence, le dispositif 1 comporte quatre éléments de maintien 13 en forme de tige, de plats, ou de raidisseurs soudés sur les gabarits 3, 3' dudit dispositif 1. Ces quatre éléments 13 sont placés parallèlement aux droites D1 et D2, deux éléments de maintien 13 étant soudés sur chaque gabarit 3, de part et d'autre dudit gabarit par rapport au plan P1, comme illustré sur les figures 4 et 5. Les éléments de maintien 13 se trouvent donc attenants aux barres 2, ce qui limite le
déversement du dispositif 1 lors de sa déformation.
Dans une version préférée de l'invention, les barreaux 12 sont articulés au niveau de leur liaison avec les gabarits 3, 3' du dispositif 1. Dans une même structure de génie civil, on utilisera, en général, plusieurs
dispositifs en fonction de l'effet recherché.
Selon un deuxième mode de réalisation, illustré sur les figures 6, 7 et 8, le dispositif 1 selon l'invention comprend deux éléments monobloc 14 de formes
identiques superposés.
Chaque élément monobloc 14 comprend quatre barres 2 disposées en croix dans un même plan P1 parallèle au plan de coupe de la figure 6, lesdites barres
étant sensiblement perpendiculaires les unes aux autres.
Chaque élément 14 comprend aussi quatre gabarits de cintrage 3 disposés en croix dans le plan P1, de façon sensiblement symétrique, chacun des gabarits 3
étant positionné entre deux barres 2.
Chaque gabarit 3 définit deux surfaces courbes 5, 5', de sorte qu'une surface
courbe est disposée de part et d'autre de chacune des barres.
Entre les deux éléments 14 sont placées cinq rondelles 15, quatre d'entre elles étant situées aux extrémités des barres 2 non liées aux gabarits 3, la cinquième rondelle 15 étant située au centre du dispositif 1. Les rondelles 15 sont maintenues solidaires des éléments 14 par des éléments de fixation du type vis - écrou. Ceci permet de maintenir un écartement constant entre les deux éléments monobloc 14, d'éviter le déversement du dispositif 1 lors de sa déformation, et de faciliter la liaison du dispositif 1 à la maille élémentaire de la
structure en portique.
De façon analogue, le dispositif selon le premier mode de réalisation décrit précédemment peut comporter deux éléments monobloc identiques superposés au lieu d'un seul élément monobloc muni d'éléments de maintien 13 limitant le déversement. Le dispositif 1 selon ce deuxième mode de réalisation est lié à la structure en
portique par l'intermédiaire de huit barreaux métalliques 16.
Au niveau de chaque angle de la maille rectangulaire formée par les poteaux 11
et les poutres 10 sont fixés deux barreaux 16 par l'une de leurs extrémités.
Deux barreaux 16 fixés à des angles adjacents de ladite maille sont liés, par leur autre extrémité, à deux barres 2 superposées du dispositif 1. Cette liaison entre
les barreaux 16 et les barres 2 peut être articulée.
Lors d'une sollicitation accidentelle de la structure, les barreaux 16 situés sur une première diagonale de la maille vont jouer le rôle de tirants et s'allonger,
tandis que les barreau 16 situés sur la deuxième diagonale vont se comprimer.
Sous l'effet des contraintes exercées sur les barreaux 16, les barres 2 du dispositif 1 vont se déformer plastiquement en pliant sur les surfaces courbes 5 correspondantes des gabarits 3, lesdits gabarits travaillant dans le domaine élastique. On va décrire à présent un troisième mode de réalisation du dispositif selon
lI'invention, en référence aux figures 10 à 12.
Dans ce mode de réalisation, le dispositif 1 comprend une barre 2 liée en chacune de ses extrémités 4 à un gabarit de cintrage 3, chacun des gabarits 3
définissant deux surfaces courbes 5 disposées de part et d'autre de la barre 2.
Ce dispositif 1 est destiné- à être fixé sensiblement horizontalement sur les
linteaux 17 d'une structure de génie civil, au-dessus d'une ouverture 18.
Le dispositif 1 peut être boulonné sur les faces des murs de ladite structure, comme illustré sur la figure 10. Le dispositif est alors utilisé pour la réparation ou
le renforcement de linteaux.
Dans le cas d'une construction neuve le plus souvent, le dispositif 1 peut également être incorporé dans le béton armé composant les murs, comme illustré sur la figure 11. Dans ce dernier cas, I'ancrage du dispositif 1 est assuré
par son soudage sur les armatures 25 du béton armé.
La figure 12 représente la déformation d'une structure de génie civil comprenant des murs et des linteaux, et comportant un dispositif 1 selon le troisième mode
de réalisation de l'invention.
Du fait de la sollicitation accidentelle de la structure, il y a translation des murs situés de part et d'autre des ouvertures 18 l'un par rapport à l'autre. Par conséquent, les linteaux 17 se déforment en forme de S, ainsi que la barre 2 du dispositif 1. Cependant, les parties extrêmes 26 des gabarits 3 opposées à la barre 2 ne subissent pas de rotation par rapport aux montants initialement
verticaux des ouvertures 18, et restent orthogonaux à ces montants.
La figure 13 représente un quatrième mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Le dispositif 1 comprend, dans un même plan P1: - deux barres 2 alignées et liées l'une à l'autre par l'une de leurs extrémités 4, - deux bras 19 disposés perpendiculairement aux barres 2 au niveau de l'extrémité commune 4 desdites barres 2, de sorte à former une croix, deux gabarits de cintrage 3 disposés de part et d'autre des deux barres 2, au niveau de l'extrémité commune 4 desdites deux barres 2, chaque gabarit 3
définissant une surface courbe 5 pour chacune des deux barres 2.
Ce dispositif 1 est destiné à être placé dans une structure à portique, telle que décrite précédemment. Ledit dispositif 1 est placé à une intersection entre les poutres 10 et les poteaux 11, les barres 2 étant fixés sensiblement horizontalement sur les poutres 10 et les bras 19 étant fixés sensiblement
verticalement sur les poteaux 11.
Lors de la déformation de la structure (voir figure 9), la maille élémentaire se déforme en parallélogramme, ce qui entraîne la plastification des barres 2, guidée par les surfaces courbes 5 des gabarits 3, les bras 19 travaillant dans le
domaine élastique.
Un cinquième mode de réalisation de l'invention va maintenant être décrit, en se
référant aux figures 14 et 15.
Ce dispositif s'applique en particulier aux structures de génie civil comprenant au moins deux parties 20, 21, une partie 20 de ladite structure étant placée sur des isolateurs sismiques 22 par rapport à la partie 21. Les isolateurs sismiques 22 peuvent être des appuis néoprène, des appuis glissants ou tout autre
système destiné à isoler la structure de vibrations sismiques horizontales du sol.
Ce dispositif s'applique en particulier aux ponts.
Le dispositif 1 comprend, dans un même plan P1, une barre 2 liée par l'une de ses extrémités 4 à un gabarit de cintrage 3 définissant une surface courbe 5 de part et d'autre de ladite barre 2. Le gabarit 3 est boulonné sur l'une des parties
21 de la structure.
L'extrémité 23 de la barre 2 qui n'est pas liée au gabarit 3 est de forme arrondie, ou munie d'une articulation, et est apte à coulisser dans une glissière 24 fixée
sur l'autre partie 20 de la structure.
Un dispositif semblable peut être positionné entre les deux parties 20, 21, dans
un plan P2 orthogonal au plan P1.
Ainsi, lors d'une sollicitation de la structure, les pièces 20 et 21 se déplacent en translation l'une par rapport à l'autre, l'amplitude de ce déplacement étant limitée par les deux dispositifs grâce à la déformation plastique des barres 2
guidée dans les gabarits 3.
Comme précédemment, un élément de maintien 13 ayant la forme d'une tige, d'un plat ou d'un raidisseur peut être positionné sur le dispositif 1 afin de limiter
le déversement dudit dispositif lors de la déformation.
Cet élément de maintien 13 est placé dans un plan parallèle au plan P1 et est fixé au gabarit 3, par exemple par soudure. Une portion de la surface de cet élément 13 est attenante à la barre de sorte à éviter que la barre ne se déforme
en dehors du plan P1.

Claims (19)

REVENDICATIONS
1. Dispositif (1) apte à limiter l'amplitude du déplacement relatif de deux éléments d'une structure de génie civil et à absorber l'énergie de déformation de ladite structure lorsque celle-ci est soumise à une sollicitation accidentelle, ledit dispositif (1) comprenant: - au moins une partie apte à subir une déformation plastique lors du déplacement relatif des deux éléments de ladite structure, - des moyens de guidage de la déformation plastique de la partie apte à l0 subir une déformation plastique, ledit dispositif (1) étant caractérisé en ce que ladite partie apte à subir une déformation plastique et lesdits moyens de guidage forment un élément monobloc.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie apte à subir une déformation plastique comprend au moins une barre (2) liée aux moyens de guidage de la déformation plastique au niveau d'une de ses extrémités (4), et en ce que les moyens de guidage de la déformation plastique comprennent au moins un gabarit de cintrage (3) définissant au moins une surface courbe (5) sur laquelle plie la partie apte à subir une
déformation plastique lors de ladite déformation.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que, au niveau de la ligne de contact (6) entre le gabarit (3) et l'extrémité (4) de la barre (2) liée aux moyens de guidage, la surface courbe (5) est tangente à ladite barre (2), la surface courbe (5) divergeant par rapport à la barre (2) lorsque l'on s'éloigne de la ligne de contact (6), la convexité de la surface courbe (5)
étant dirigée vers la barre (2).
4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la barre (2) est de section transversale rectangulaire et en ce que, en un point quelconque de la surface courbe (5) définie par le gabarit de cintrage (3), le rayon de courbure de ladite surface courbe (5) est proportionnel à la largeur de la barre (2) mesurée au niveau d'un point de ladite barre (2) destiné à venir en contact avec ledit point de la surface courbe (5) lors de la
déformation plastique.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce
que les moyens de guidage de la déformation plastique définissent au moins deux surfaces courbes (5, 5') disposées de part et d'autre de la barre (2) et
symétriques par rapport à un plan médian (P2) de ladite barre (2).
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce
qu'il est formé dans un matériau choisi parmi le groupe comprenant les
aciers, les alliages métalliques, et les composites à matrice métallique.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce
qu'il est formé par découpage d'une tôle métallique.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce
qu'il comprend plusieurs éléments monoblocs (14) identiques superposés.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce
qu'il comprend au moins un élément de maintien (13) fixé à au moins un gabarit et ayant une portion de sa surface attenante à au moins une barre (2), ledit élément de maintien (13) étant destiné à limiter le
déversement du dispositif (1) lors de la déformation dudit dispositif (1).
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en
ce qu'il comprend une barre (2) liée en chacune de ses extrémités (4) à un gabarit de cintrage (3), chacun des gabarits (3) définissant deux surfaces
courbes (5) disposées de part et d'autre de la barre (2).
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce
qu'il comprend une pluralité de barres (2) disposées sensiblement parallèlement les unes aux autres dans un même plan (P1), entre deux droites (D1, D2) sensiblement parallèles, les extrémités de chacune des barres (2) qui sont alignées sur une première droite (Di) étant liées à un premier gabarit de cintrage (3) et les extrémités de chacune des barres (2) qui sont alignées sur la deuxième droite (D2) étant liées à un deuxième gabarit de cintrage (3'), les deux gabarits (3, 3') étant situés dans ledit plan (Pl), sensiblement perpendiculairement auxdites barres (2) , et définissant chacun une surface courbe (5) de part et d'autre de chacune des barres (2).
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce
qu'il comprend: - quatre barres (2) disposées en croix dans un même plan (Pl) et o0 sensiblement perpendiculairement les unes aux autres, - quatre gabarits de cintrage (3) disposés en croix, dans ledit plan (Pl), de façon sensiblement symétrique, chacun des gabarits (3) étant positionné entre deux barres (2), lesdits gabarits (3) définissant chacun deux surfaces courbes (5, 5'), s5 de sorte qu'une surface courbe (5) est disposée de part et d'autre de
chacune des barres (2).
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce
qu'il comprend, dans un même plan (P): - deux barres (2) alignées et liées l'une à l'autre par l'une de leurs extrémités (4), - deux bras (19) disposés perpendiculairement aux barres (2) au niveau de l'extrémité commune (4) desdites barres (2), de sorte à former une croix, - deux gabarits de cintrage (3) disposés de part et d'autre des deux barres (2), au niveau de l'extrémité commune (4) desdites deux barres (2), chaque gabarit (3) définissant une surface courbe (5) pour chacune des
deux barres (2).
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce
que l'extrémité (23) de la barre (4) qui n'est pas liée aux moyens de guidage
est de forme arrondie ou est munie d'une articulation.
15. Structure de génie civil comprenant des linteaux (17) et comportant un dispositif (1) selon la revendication 10, caractérisée en ce que ledit dispositif (1) est positionné et fixé sensiblement horizontalement sur les
linteaux (17).
16. Structure de génie civil en portique comprenant des poutres (10) sensiblement horizontales et des poteaux (11) sensiblement verticaux formant des mailles élémentaires sensiblement rectangulaires, ladite structure comprenant au moins un dispositif (1) selon la revendication 11, caractérisée en ce que la structure comporte quatre barreaux (12) disposés en croix, chaque barreau (12) étant fixé, à.l'une de ses extrémités, à un angle de ladite maille, deux barreaux (12) adjacents étant fixés, à l'autre de leurs extrémités, à un premier gabarit (3) dudit dispositif (1), les deux autres barreaux (12) étant fixés, à l'autre de leurs extrémités, au deuxième
gabarit (3') dudit dispositif (1).
17. Structure de génie civil en portique comprenant des poutres (10) sensiblement horizontales et des poteaux (11) sensiblement verticaux formant des mailles élémentaires sensiblement rectangulaires, ladite structure comprenant au moins un dispositif (1) selon la revendication 12, caractérisée en ce qu'elle comporte huit barreaux (16) disposés de telle sorte que: - au niveau de chaque angle de ladite maille sont fixés deux barreaux (16), par l'une de leurs extrémités, - deux barreaux (16) fixés à deux angles adjacents sont liés, par leur autre
extrémité, à une même barre (2) dudit dispositif (1).
18. Structure de génie civil en portique comprenant des poutres (10) sensiblement horizontales et des poteaux (11) sensiblement verticaux formant des mailles élémentaires sensiblement rectangulaires, ladite structure comprenant au moins un dispositif (1) selon la revendication 13, caractérisée en ce que le dispositif (1) est positionné au niveau de l'intersection entre poutres (10) et poteaux (11), les barres (2) du dispositif (1) étant fixées sensiblement horizontalement sur les poutres (10)
et les bras (19) étant fixés sensiblement verticalement sur les poteaux (11).
19. Structure de génie civil comprenant au moins deux parties (20, 21) entre lesquelles sont placés des isolateurs sismiques (22), et comprenant au moins un dispositif (1) selon la revendication 14, caractérisée en ce que les moyens de guidage sont fixés sur une première partie (21) de ladite structure, et en ce que l'extrémité (23) de la barre (2) qui n'est pas liée aux moyens de guidage est apte à coulisser dans une glissière (24) fixée sur
une deuxième partie (20) de ladite structure.
FR0001597A 2000-02-09 2000-02-09 Dispositif permettant de limiter le deplacement relatif de deux elements d'une structure de genie civil et structure comprenant un tel dispositif Expired - Fee Related FR2804709B1 (fr)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0001597A FR2804709B1 (fr) 2000-02-09 2000-02-09 Dispositif permettant de limiter le deplacement relatif de deux elements d'une structure de genie civil et structure comprenant un tel dispositif
EP01400242A EP1124028B1 (fr) 2000-02-09 2001-01-31 Dispositif permettant de limiter le déplacement relatif de deux éléments d'une structure de génie civil et structure comprenant un tel dispositif
AT01400242T ATE256234T1 (de) 2000-02-09 2001-01-31 Vorrichtung zur begrenzung der relativen bewegung zweier elemente einer hoch- und tiefbaustruktur und struktur mit einer solchen vorrichtung
PT01400242T PT1124028E (pt) 2000-02-09 2001-01-31 Dispositivo que permite limitar o deslocamento relativo de dois elementos de uma estrutura de engenharia civil e uma estrutura que compreende um tal dispositivo
DE60101395T DE60101395D1 (de) 2000-02-09 2001-01-31 Vorrichtung zur Begrenzung der relativen Bewegung zweier Elemente einer Hoch- und Tiefbaustruktur und Struktur mit einer solchen Vorrichtung
US09/779,897 US6651395B2 (en) 2000-02-09 2001-02-08 Device for limiting the relative movement of two elements of a civil engineering structure and structure including said device
JP2001033665A JP2001288925A (ja) 2000-02-09 2001-02-09 土木構造物の変形エネルギを吸収する装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0001597A FR2804709B1 (fr) 2000-02-09 2000-02-09 Dispositif permettant de limiter le deplacement relatif de deux elements d'une structure de genie civil et structure comprenant un tel dispositif

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2804709A1 true FR2804709A1 (fr) 2001-08-10
FR2804709B1 FR2804709B1 (fr) 2002-04-19

Family

ID=8846803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0001597A Expired - Fee Related FR2804709B1 (fr) 2000-02-09 2000-02-09 Dispositif permettant de limiter le deplacement relatif de deux elements d'une structure de genie civil et structure comprenant un tel dispositif

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6651395B2 (fr)
EP (1) EP1124028B1 (fr)
JP (1) JP2001288925A (fr)
AT (1) ATE256234T1 (fr)
DE (1) DE60101395D1 (fr)
FR (1) FR2804709B1 (fr)
PT (1) PT1124028E (fr)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040118057A1 (en) * 2002-12-09 2004-06-24 Sanders Royden C. Siesmic sensitive mass motion power converter for protecting structures from earthquakes
US20060059796A1 (en) * 2004-09-15 2006-03-23 Atle Gjelsvik Energy absorber and method of forming the same
US20060150538A1 (en) * 2004-12-27 2006-07-13 Thomas Gareth R Load-limiting device
US20060191236A1 (en) * 2005-02-28 2006-08-31 Surowiecki Matt F Internally braced framing
US20080022610A1 (en) * 2006-07-26 2008-01-31 Signature Metals, Inc. Composite energy absorbing structure
US7934347B2 (en) * 2006-07-28 2011-05-03 Paul Brienen Coupling beam and method of use in building construction
US8037647B2 (en) * 2006-10-30 2011-10-18 University Of Utah Research Foundation Perforated plate seismic damper
US8099914B2 (en) * 2006-10-30 2012-01-24 The University Of Utah Research Foundation Perforated plate seismic damper
US8397444B2 (en) * 2006-10-30 2013-03-19 University Of Utah Research Foundation Perforated plate seismic damper
JP4735585B2 (ja) * 2007-03-29 2011-07-27 鹿島建設株式会社 コンクリート系棒状ダンパー構造
US8136309B2 (en) * 2009-06-15 2012-03-20 Rahimian Ahmad Energy dissipation damper system in structure subject to dynamic loading
CN106049700B (zh) * 2016-07-29 2018-04-20 龙军 一种室内生命保护室
CN108442569B (zh) * 2018-04-28 2023-12-12 郑州大学 一种可恢复功能耗能钢筋混凝土剪力墙及其建造方法
US11447949B2 (en) * 2020-02-16 2022-09-20 Behsazan Sazeh Sarzamin Friction damper for a building structure

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3963099A (en) * 1975-05-08 1976-06-15 New Zealand Inventions Development Authority Hysteretic energy absorber
FR2756581A1 (fr) 1996-11-29 1998-06-05 Campenon Bernard Sge Dispositif parasismique comportant des moyens de guidage de la deformation plastique des moyens de liaison entre deux pieces mobiles
JPH10317722A (ja) * 1997-05-22 1998-12-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 構造物のダンパ装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3124215A (en) * 1964-03-10 Ttjdv
US1559261A (en) * 1925-08-07 1925-10-27 Arthur R Konsalik Skylight
US2035143A (en) * 1935-07-29 1936-03-24 Grace F Marquis Earthquake protected building construction
US3871147A (en) * 1973-01-29 1975-03-18 William J Stegmeier Reusable ledger board with a nail-loosening means
DE3214646A1 (de) * 1981-04-24 1982-11-18 René 31500 Toulouse Soum Verankerung fuer stahlbetonbewehrungen
US4901486A (en) * 1987-03-06 1990-02-20 Kajima Corporation Elasto-plastic damper
US4805359A (en) * 1987-09-21 1989-02-21 Takenaka Komuten Co., Ltd. Method of applying floor vibration-damping work and vibration-damping floor device
US5226583A (en) * 1990-08-21 1993-07-13 Ishikawajima-Harima Jukogyo Kabushiki Kaisha Module frame work for larger structure, method and device for assembling module frame work and coupler for module frame work
JP2536680B2 (ja) * 1990-09-10 1996-09-18 鹿島建設株式会社 弾塑性ダンパユニットの施工法
JP3041464B2 (ja) * 1992-02-07 2000-05-15 ニッタ株式会社 建造物用免震装置のダンパー
JP3041465B2 (ja) * 1992-02-20 2000-05-15 ニッタ株式会社 建造物用免震装置のダンパー
JPH0874927A (ja) * 1994-09-09 1996-03-19 Tokico Ltd 制振装置
US5630298A (en) * 1995-09-05 1997-05-20 National Science Council Shear link energy absorber
US5833038A (en) * 1995-11-01 1998-11-10 Sheiba; Lev Solomon Method and apparatus for broadband earthquake resistant foundation with variable stiffness
FR2743383B1 (fr) * 1996-01-09 1999-03-05 Freyssinet Int Stup Dispositif d'amortissement pour des elements d'une structure de genie civil
US5934028A (en) * 1996-08-08 1999-08-10 Tayco Developments, Inc. Toggle linkage seismic isolation structure
US5870863A (en) * 1996-08-08 1999-02-16 Tayco Developments, Inc. Toggle linkage seismic isolation structure
US6230450B1 (en) * 1996-12-27 2001-05-15 Sumitomo Construction Co., Ltd. Damping top, damping rod, and damping device using same
US6343449B1 (en) * 1998-11-18 2002-02-05 Charles J. Mackarvich Tension strap connector assembly
US6192637B1 (en) * 1999-02-25 2001-02-27 Kenneth T. Boilen Moveable structural reinforcement system
US6247275B1 (en) * 1999-08-06 2001-06-19 Tayco Developments, Inc. Motion-magnifying seismic shock-absorbing construction

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3963099A (en) * 1975-05-08 1976-06-15 New Zealand Inventions Development Authority Hysteretic energy absorber
FR2756581A1 (fr) 1996-11-29 1998-06-05 Campenon Bernard Sge Dispositif parasismique comportant des moyens de guidage de la deformation plastique des moyens de liaison entre deux pieces mobiles
JPH10317722A (ja) * 1997-05-22 1998-12-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 構造物のダンパ装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1999, no. 03 31 March 1999 (1999-03-31) *

Also Published As

Publication number Publication date
US20020011037A1 (en) 2002-01-31
ATE256234T1 (de) 2003-12-15
JP2001288925A (ja) 2001-10-19
PT1124028E (pt) 2004-04-30
EP1124028A1 (fr) 2001-08-16
FR2804709B1 (fr) 2002-04-19
DE60101395D1 (de) 2004-01-22
EP1124028B1 (fr) 2003-12-10
US6651395B2 (en) 2003-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1124028B1 (fr) Dispositif permettant de limiter le déplacement relatif de deux éléments d'une structure de génie civil et structure comprenant un tel dispositif
JP3858480B2 (ja) スプライスプレート及び梁継ぎ手構造
FR2689532A1 (fr) Structure de support de charges.
JP2009534565A (ja) 鋳造構造接続具
US20150167299A1 (en) Beam assembly and construction erected therewith
JP5908688B2 (ja) 鉄骨柱の露出型柱脚構造
JP5358231B2 (ja) 仕口補強構造
KR101692046B1 (ko) 모멘트 감소와 처짐 방지구조를 구비한 강관 거더 및 강관 파일
JP6432155B2 (ja) 柱梁接合構造
JP2021042636A (ja) 座屈拘束建材及び座屈拘束建材の製造方法
Ozcatalbas et al. Investigation of fabrication and mechanical properties of internally prestressed steel I beam
JP2021121724A (ja) 構造物補強用部材及び継手構造
FR2956130A1 (fr) Eolienne montee sur un massif d'ancrage.
FR3096746A1 (fr) Dispositif et procédé d’ancrage d’un équipement à une structure de génie civil
Antebi et al. Precision continuous high-strength azimuth track for large telescopes
Oh et al. Cyclic performance of existing moment connections in steel retrofitted with a reduced beam section and bottom flange reinforcements
JP6558714B2 (ja) ブレース構造
DE202018107356U1 (de) Stützvorrichtung
JP2001131922A (ja) 橋梁の補強方法及びその構造
EP1031680B1 (fr) Dispositif parasismique élastoplastique articulé pour ouvrage de génie civil, et ouvrage d'art tel qu'un pont comportant ledit dispositif
JP7198692B2 (ja) 鉄筋コンクリート造の柱梁架構
BE878017A (fr) Procede de fabrication de structures portantes allongees en particulier des superstructures de pont a plusieurs champs
KR102307939B1 (ko) 기둥과 보의 접합구조
KR102329508B1 (ko) 기둥과 보의 접합구조
Colajanni et al. Design of friction connections in RC structures with hybrid steel-trussed-concrete beams

Legal Events

Date Code Title Description
CD Change of name or company name
TP Transmission of property
TQ Partial transmission of property
ST Notification of lapse

Effective date: 20111102