2. Université Abou Baker Belkaied
Faculté Des Sciences D’Ingénieur
Département D’architecture
ROLE DIAPHRAGME
HIM:41
EXPOSE SOUS THEME:
Présenté par : HAREK OUSSAMA
BENYELES NASSIMA
Encadré par: M. OUISSI
Année Universitaire 2009/2010
3. Plan de travail:
1-Introduction
2-Définition de diaphragme
3-Stabilité des constructions vis-à-vis des charges
latérales
4-Rôle et constitution du contreventement
5- Rôle de diaphragme
6-La rigidité des diaphragmes
7-Notion de diaphragme
4. 1-Introduction
Tous les bâtiments constituent des « boites », dont le fonctionnement est
schématisé à la Figure 5.1 et dont la stabilité implique le respect des 3 conditions
suivantes:
une résistance adéquate des plans constituant la boite :
contreventements verticaux: murs, triangulations, portiques
contreventements ou diaphragmes horizontaux ou subhorizontaux
planchers, toitures, poutres « au vent », etc.…
un choix convenable de ces plans,
tel que la géométrie globale de la boite reste inchangée lors des
mouvements sismiques : limitation des mouvements hors
plan, gauchissement, ceci demande :
un nombre convenable de plans de contreventement verticaux et horizontaux
une bonne disposition relative de ces plans
des liaisons adéquates entre ces plans.
5. Figure 5.1. Schéma général de fonctionnement en « boite » pour la
reprise des actions horizontales de séisme ou de vent
6. 2/ définition de diaphragme:
Les diaphragmes d'un bâtiment sont les structures
horizontales qui reportent l'action horizontale, résultant
de la mise en mouvement des masses des planchers et
de leurs charges, vers les structures verticales de
contreventement.
Les diaphragmes doivent être peu déformables dans
leur plan, de manière à assurer une distribution efficace
de l'action horizontale entre les différentes structures
verticales. Idéalement, ils assurent à chaque niveau où
ils sont présents une absence de déplacement
horizontal relatif entre les structures verticales.
8. 3-Stabilité des constructions vis-à-vis des charges
latérales :
•Du point de vue de la stabilité sous charges horizontales
(vent, séismes,…), On Distingue deux types de structures:
• structures auto stables ou auto contreventées qui, de par leur
conception vis-à-vis des charges gravitaires, sont stables
également sous l’action des charges horizontales.
C’est par exemple le cas des constructions comportant des
portiques dans les deux directions principales, ainsi que celui des
structures dites « spatiales » ou « tridimensionnelles »
(coques, treillis 3D, structures gonflées, etc.)
• structures contreventées qui comportent un ensemble
d’éléments de construction appelé contreventement, dans le but
d’assurer la stabilité (et la rigidité) de l’ouvrage vis-à-vis des
charges horizontales.
9. a) Bâtiment dont le rez-de-chaussée s’est effondré en raison de
l’absence de contreventement
La stabilité de l’étage contreventé par des tirants croisés, a été
assurée (séisme de Kobé, Japon, 17 janvier 1995)
10. b) Rupture des poteaux sous l’effet de la charge horizontale.
La résistance des portiques a été insuffisante pour assurer la stabilité (séisme de
San Fernando, Californie, 9février 1971)
11. 4-Rôle et constitution du contreventement :
Le contreventement a donc principalement pour objet :
• d’assurer la stabilité des constructions non autostables vis-à-vis des
charges horizontales (celle des structures autostables étant assurée
intrinsèquement), donc de transmettre ces charges jusqu’au sol .
• de raidir les constructions, car les déformations excessives de la
structure sont source de dommages aux éléments non structuraux et
à l’équipement. Dans le cas d’une construction parasismique, le
contreventement comporte obligatoirement
deux familles d’éléments :
• contreventement horizontal (diaphragme) ;
• contreventement vertical (murs, travées triangulées ou portiques).
12. 5- rôle de diaphragme.
le rôle des diaphragmes est de :
-transmettre les charge horizontales aux éléments
verticaux de contreventement, de stabiliser le refends
hors de leur plan et de raidir le bâtiment.
-La transmission doit être la plus uniforme possible
pour ne pas surcharger un éléments en particulier et
l’amener a la rupture. Dans ce but , le diaphragme doit
étre.dans son plan, plus rigide que les éléments
verticaux de la stabilisation de une bonne liaison doit
être assure entre eux.
13.
14. 6-La rigidité des diaphragmes
Dépend de leur forme : les diaphragmes longs et étroits sont
flexibles. Les diaphragmes présentant des angles rentrants
peuvent subir des concentrations de contraintes entraînant des
dommages.
• - des rigidités respectives du diaphragme et du
contreventement vertical. Si la rigidité du contreventement
vertical est importante (murs en maçonnerie ou voiles de
béton), les portées modérées du diaphragme sont préférables
afin de limiter leur flexibilité.
• - de leur matériau : les planchers en contreplaqué sur solives
en bois se comportent comme des diaphragmes relativement
rigides dans une structure en bois, mais sont flexibles dans
une structure en maçonnerie.
15. - de l’efficacité de la solidarisation de leurs éléments
constituants (exemple : diaphragme en treillis de
bois)
- de l’importance des ouvertures (trémies) qui devrait
être minimisée. La présence de trémies
est à l’origine de concentrations de contraintes, les
plus importantes dans les angles rentrants. Les
ouvertures doivent être les plus petites possibles et
leur contour renforcé (Figure 5.15).
16.
17. 7-Notion de diaphragme :
• Le diaphragme est un ouvrage plan rigide, horizontal
ou incliné, assurant trois fonctions principales.
1/ Transmettre les charges sismiques horizontales
sur les éléments de contreventement vertical
(fig. 7.2).
• La transmission des charges s’effectue par effet de
poutre, car le diaphragme se comporte comme une
poutre située dans le plan des charges horizontales.
Fig7_3
18. Fig. 7.2. – Transmission des charges sismiques horizontales par les diaphragmes
sur les murs de contreventement (présentation schématique).
19. a) Effet de poutre b) Analogie avec une poutre
Fig. 7.3. – Fonctionnement d’un diaphragme : les charges horizontales sont
transmises sur les éléments de contreventement vertical qui,
en résistant, produisent des réactions d’appui.
20. 2/Raidir les bâtiments à la manière d’un couvercle de
boîte (fig. 7.4). Le raidissage vise à prévenir le
déversement des éléments porteurs verticaux.
Fig. 7.4. – Effet raidisseur des diaphragmes
