Séance 5 Flashcards

1
Q

(système)

Qu’est ce qu’un système dans la construction d’un bâtiment ?

A

Un système est un ensemble d’éléments inter reliés ou interdépendants formant un tout unifié, plus complexe, avec une vocation commune.

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Q

(système)

Qu’est-ce que la structure dans un système de construction

A

Système conçu pour supporter et transmettre au sol son poids et se charges latérales

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Q

(système)

Quels sont les 3 formes de structures ?

A

Superstructure: partie qui s’élève au-dessus de ses fondations
Poteaux, poutres, et murs porteurs: soutiennent les planchers et le toit
Infrastructure: structure sous-jacente qui en forme la fondation

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4
Q

(système)

Qu’est ce que l’enveloppe d’un bâtiment ?

A

Système qui représente l’enceinte du bâtiment

(enceinte: ce qui entoure un lieu)

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5
Q

(système)

De quoi est composé l’enveloppe d’un batiment ?

A
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6
Q

(système)

Quelles sont les composantes de l’enveloppe d’un batiment ?

A

Toit et murs extérieurs: protège des intempéries, réduction du bruit, sécurité
Portes: accès au bâtiment/pièces
Fenêtres: laissent passer lumière/air + panorama
Murs intérieurs et cloisons: divisent l’espace intérieur en pièces distinctes

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7
Q

(système)

Que sont les systèmes mécaniques ?

A

Systèmes qui fournissent différents services aux occupants du bâtiment

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8
Q

(système)

Quels sont les sous-systèmes du système mécanique ? (7)

A

-Alimentation d’eau
-Système d’évacuation
-Système de chauffage, ventilation, et climatisation
-Système électrique
-Système de transport vertical
-Systèmes anti-incendie
-Systèmes d’élimination/collecte des déchets
(pour bâtiments en hauteur)

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9
Q

(système)

Quels facteurs influencent le choix, l’assemblage et l’intégration des systèmes d’un bâtiment ?

A
  • Performance
  • Facteurs écologiques
  • Méthodes de construction
  • Qualité esthétiques
  • Contraintes réglementaires
  • Facteurs économiques.
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10
Q

(système)

Qu’est-ce que la performance d’un système dans un bâtiment ?

(7)

A

La performance évalue:
-la compatibilité, l’intégration et la sécurité des structures.
-la résistance au feu.
-le contrôle de l’air, de la chaleur et de la vapeur d’eau.
-les mouvements du bâtiment.
-l’insonorisation.
-la résistance à l’usure.
-la sécurité d’utilisation.

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11
Q

(système)

Quels sont les facteurs écologiques qui influencent le choix des systèmes d’un bâtiment ?

A

-la réduction de la consommation énergétique. (emplacement et conception)
-l’efficacité des systèmes mécaniques
-l’utilisation de matériaux non toxiques et pour conserver les ressources naturelles.

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12
Q

(système)

Quels sont les facteurs liés aux méthodes de construction dans le choix des systèmes d’un bâtiment ?

A

-Les normes de sécurité pour les ouvriers
-L’utilisation des équipements appropriés
-Les mesures en cas d’intempéries

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13
Q

Quels sont les facteurs esthétiques dans le choix des systèmes d’un bâtiment ?

A

Harmonisation du bâtiment avec son site, voisinage

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14
Q

Quelles sont les contraintes réglementaires dans le choix des systèmes d’un bâtiment ?

A

Zonage et code du bâtiment

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15
Q

Quels sont les facteurs économiques dans le choix des systèmes d’un bâtiment ?

A

Coût de construction: matériaux, transport, équipement, main-d’œuvre
Coût total: coût initial + frais entretien + coûts énergétiques + durée de vie + coût de remplacement + frais d’intérêts sur capital investi

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16
Q

(coût investissement)

Quelle est la formule du Gordon Growth model

A

P(0) = 𝑹𝟏/(𝒓−𝒈)

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17
Q

(coût investissement)

Que signifient les symboles P(0), P(t), R(t), r, g, i

A

P(0) : Valeur présente (prix) d’un actif au temps 0.
P(t) : Valeur future ou prix de revente de l’actif (actualisé).
R(t) : Cash-flows au temps t (dividendes, loyers, etc.).
r : Taux d’actualisation (coût d’opportunité du capital).
g : Taux constant
i : taux de capitalisation

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18
Q

(coût investissement)

Quelle formule représente la croissance des cash-flows

A

𝑅𝑡 = 𝑅(0) x (1 + 𝑔)^𝑡

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19
Q

(coût investissement)

Comment calculons nous le taux de capitalisation (i) ?

A

𝑖 = 𝑟 −𝑔

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20
Q

(coût investissement)

Qu’est ce qui affecte le coût périodique de posséder le bien immobilier

A

-Dépréciation
-Intérêts sur la dette hypothécaire
-Impôts (taxe sur la propriété, etc.)
Peuvent dépendre des systèmes de construction, p. ex. taxe terrain/capital
-Subsides: déduction de la dette sur intérêts hypothécaires
-Efficience énergétique

(R(t) inclut tout cela)

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21
Q

(code du bâtiment)

Quels sont les 4 objectifs du Code National du bâtiment du Canada (CNB)

A
  • Sécurité
  • Santé
  • Accessibilité pour personnes atteintes d’une incapacité
  • Protection contre incendies et dommages structuraux
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22
Q

(code du bâtiment)

À qui concerne le Code de construction du Québec (CCQ):

(au québec)

A

concerne les concepteurs de plans et dévis : architectes, ingénieurs, etc.

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23
Q

(code du bâtiment)

À qui concerne le Code de sécurité pour les bâtiments ?

(au québec)

A

Il s’adresse aux propriétaires des bâtiments, équipements, etc.

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24
Q

(code du bâtiment)

En 2012 quelle modification a été introduite dans le CCQ

A

Nouvelles exigences en terme d’efficacité énergétique des bâtiments

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25
Q

(code du bâtiment)

Qu’est-ce qu’un code modèle en matière de construction ?

A

Une municipalité peut adopter un code modèle national et le modifier ou y ajouter des dispositions pour respecter les exigences locales et les préoccupations spécifiques à sa région.

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26
Q

(code du bâtiment)

Quelles sont les composantes principales de la structure des codes modèles ?

A
  • Catégories d’usage, type de construction (selon résistance au feu/inflammabilité)
  • Limite de hauteur/superficie
  • Normes pour la conception (structure, murs, planchers, toits, systèmes de protection incendie, éclairage, ventilation, accessibilité).
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27
Q

(code du bâtiment)

Quels sont les 3 types de bâtiments selon le CCQ ?

A
  • Construction combustible
  • Construction en gros bois d’œuvre
  • Construction incombustible
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28
Q

(code du bâtiment)

Quelles sont les caractéristiques principales de la construction combustible ?

A
  • Utilise du bois
  • Poteaux et solives recouverts de plâtre pour résistance au feu
  • Priorité à l’évacuation sécurisée,
  • Directives du CCQ pour immeubles de 5-6 étages en bois (Basé sur ceux de la Colombie-Britannique).
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29
Q

Qu’est-ce qu’une solive ?

A

Une pièce horizontale en bois ou en métal qui supporte les planchers ou les plafonds dans une structure de bâtiment

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30
Q

(code du bâtiment)

Quelles sont les caractéristiques principales de la construction en gros bois d’œuvre ?

A
  • Bois dimensionné pour résister 45 minutes au feu
  • Extincteur automatique à eau, limitant la progression de l’incendie et protégeant la structure
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31
Q

(code du bâtiment)

Quelles sont les caractéristiques principales de la construction incombustible ?

A

Toutes les composantes doivent être faites de matériaux incombustibles, à l’exception des finitions et éléments non-porteurs.

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32
Q

(code du bâtiment)

Selon le CCQ (Chapitre I) et le Code National du bâtiment, quel est le classement des batiments selon leur usage ?

A
  • A: Établissements de réunion
  • B: Établissements de soins
  • C: Habitations
  • D: Établissements d’affaires
  • E: Établissements commerciaux
  • F: Établissements industriels
    Exigences propres à chaque usage selon le degré de sécurité requis
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33
Q

(code du bâtiment)

Nommez 3 techniques pour empêcher que le feu se propage d’une pièce à l’autre

A
  • Murs coupe-feu
  • Séparations coupe-feu
  • Distances limitatives
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34
Q

(code du bâtiment)

Qu’est ce qu’un mur coupe-feu ?

A

séparations avec degré de résistance élevé au feu.

Caractéristiques:
Partent des fondations jusqu’au toit
Ouvertures dans ces murs restreintes à un % de la longueur du mur
Portes ignifugées à fermeture automatique, ensembles de fenêtres pare-feu, coupe-fumée, etc.

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35
Q

(code du bâtiment)

Qu’est ce qu’une séparation coupe-feu ?

A

séparations horizontales ou verticales limitant le feu d’un usage à l’autre du bâtiment (cas à usages multiples)

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36
Q

(code du bâtiment)

Qu’est ce qu’une distance limitative ?

A

Espace requis entre :
Limite de la propriété, axe d’une rue, voie publique, etc.
et
Façade de rayonnement dont la résistance au feu est connue

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37
Q

(code du bâtiment)

Quels sont les 2 types de charges (forces) qui sont exercées sur la structure d’un bâtiment ?

A

Statique et Dynamique

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38
Q

Qu’est ce qu’une charge statique sur le batiment ?

A

C’est une charge qui s’applique lentement à la structure du bâtiment
ex:
Charges permanentes (gravité)
Surcharges (neige, utilisation)
Pression géostatique
Pression hydrostatique
Charges dues au tassement
Contrainte thermique

39
Q

(charges statiques)

Quels sont les différent types de charges statiques (6)

A
  • Charges permanentes
  • Surcharges
  • Géostatique
  • Hydrostatique
  • Tassement
  • Contrainte thermique
40
Q

(charges statiques)

Qu’est ce qu’une charge permanente ?

A

Force qui agit vers le bas sur la structure. Poids de la structure, installations, équipements

41
Q

(charges statiques)

Qu’est ce qu’une surcharge (aussi verticales vers le bas) ? (3 types)

A
  • D’utilisation (occupants, meubles, équipement, etc.)
  • Poids de la neige/pluie accumulées sur le toit :
  • D’impact: charges cinétiques de courte durée provenant de véhicules, machines en mouvement, etc.
42
Q

(charges statiques)

Qu’est ce qu’une charge géostatique ?

A

Force horizontale que le sol exerce sur une structure de soutènement verticale

43
Q

(charges statiques)

Qu’est ce qu’une charge hydrostatique ?

A

Force hydraulique que les eaux souterraines exercent sur les fondations

44
Q

(charges statiques)

Qu’est ce que le tassement ? (charge)

A

l’affaissement d’une partie du sol qui supporte le bâtiment, ce qui peut provoquer des différences de niveau dans les fondations.

45
Q

(charges statiques)

Qu’est ce que la contrainte thermique ?

A

La contrainte thermique est la pression ou la tension créée dans un matériau lorsqu’il se dilate ou se contracte en raison de changements de température.

(comme les routes l’hiver)

46
Q

(charge dynamique)

Qu’est ce qu’une charge dynamique sur le batiment ?

A

Charge qui s’applique soudainement à la structure du bâtiment

ex: Vent

47
Q

(vent/charge dynamique)

Quels sont les 3 (sous-charges) de la charge dynamique ?

A
  • Pression positive horizontale
  • Pression positive (toits de 30 degré et plus)
  • Pression négative (d’aspiration)
48
Q

(vent/charge dynamique)

Quels sont les 3 effets des charges dynamiques ?

A

Glissements
Soulèvements
Renversements

49
Q

(vent/charge dynamique)

Comment calcule-t-on le total des charges dues aux vents

A

En multipliant la charge par mètre carré par l’aire des surfaces verticales du bâtiment sur lesquelles le vent exerce une pression/force

Charge par m² x aire des surfaces verticales du bâtiment

50
Q

(vent/charge dynamique)

Comment suppose-t-on que le vent agit sur les surfaces d’un bâtiment ?

A

On suppose que le vent se déplace à l’horizontale dans toutes les directions et exerce une pression perpendiculaire (normale) sur les surfaces exposées.

51
Q

(charges/définitions)

Que signifie normale au sens mathématique ?

A

perpendiculaire à la surface

52
Q

(charges/définitions)

Qu’est-ce qu’une force (𝐹) ?

A

Une force est une interaction ou une action directe d’un objet sur un autre

(la pression, le frottement ou la force gravitationnelle)

53
Q

(charges/définitions)

Comment représente-t-on une force graphiquement ?

A

Par un vecteur (une flèche) avec un point d’application, une direction, un sens, et une intensité.

54
Q

(charges/définitions)

Quelle est la formule de la force (𝐹) ?

A

𝐹 = 𝑚𝑎, où 𝑚 est la masse et 𝑎 l’accélération

55
Q

(charges/définitions)

Comment définit-on 1 Newton (N) ?

A

1 N = 1 kg m/s², c’est la force qui accélère une masse de 1 kilogramme de 1 mètre par seconde, chaque seconde.

56
Q

(charges/définitions)

Quelle est la formule du poids (𝑃) d’un objet sur Terre ?

A

𝑃 = 𝑚𝑔, où 𝑔 est l’accélération terrestre (9.81 m/s²) et 𝑚 est la masse en kilogrammes.

57
Q

(charges/définitions)

Qu’est-ce qu’un vecteur en une dimension ?

A

Un vecteur en une dimension a une seule composante et agit dans une seule direction.

(exercer une force sur une corde)

58
Q

(charges/définitions)

Qu’est-ce qu’un vecteur en deux dimensions ?

A

Un vecteur en deux dimensions a deux composantes et agit dans un plan, avec des directions sur deux axes (comme x et y).

(une voiture monte une pente)

59
Q

(charges/définitions)

Quelle est la formule de la pression (𝑝) ?

A

𝑝 = 𝐹 / 𝐴, où 𝐹 est la force et 𝐴 est la surface sur laquelle la force est appliquée.

60
Q

(charges/définitions)

Qu’est-ce qu’une force d’inertie (pseudo-force) (𝐹) ?

A

Aussi nommé pseudo-force ou force fictive elle apparaît dans un référentiel en mouvement accéléré.

Elle ne provient PAS directement de l’interaction d’un objet avec un autre
C’est une force qui apparait lorsqu’on se place dans un référentiel (point de vue) en mouvement accéléré .

translation, rotation

61
Q

(charges/définitions)

Qu’est ce qu’une force résultante

A

C’est la somme vectorielle des forces agissant sur un objet

62
Q

(charges/définitions)

Qu’est ce que la première loi de Newton ?

A

principe d’inertie :
si la résultante des forces agissant sur un objet est nulle (∑𝑖𝐹𝑖 =0), alors l’accélération de cet objet est nulle aussi. La vitesse peut-être non nulle, mais constante. L’objet est en équilibre.

63
Q

(charges/définitions)

Qu’est ce que la deuxième loi de Newton ?

A

Si la force résultante n’est pas nulle, alors F=𝑚𝑎

64
Q

(charges/définitions)

Qu’est ce que la troisième loi de Newton ?

A

Pour chaque action, il existe une réaction égale et opposée = force normale

65
Q

(charges/définitions)

Comment représente-t-on une force graphiquement ?

A

On utilise une flèche avec une longueur proportionnelle à l’intensité de la force, une orientation et une direction.

66
Q

(charges/définitions)

Qu’est-ce qu’une force équipollente ?

A

C’est une force qui agit le long de la même droite qu’une autre force

67
Q

(charges/définitions)

Qu’est-ce qu’une force concourante ?

A

C’est une force qui agit dans une direction différente à partir d’un point commun.

Les forces concourantes peuvent s’additionner ou s’annuler, car elles agissent au même point.

ex: deux personnes tirent la même corde

68
Q

(charges/définitions)

Que se passe-t-il lorsque des forces concourantes s’appliquent à un corps rigide ?

A

Leur somme vectorielle (force résultante) produit le même effet que l’application successive de chacune des forces.

69
Q

(charges/définitions)

Qu’est-ce qu’une force non-concourante ?

A

une force qui agit à des points différents, sans se croiser avec d’autres forces.

Les forces non concourantes ne s’annulent pas de la même façon, mais provoquent souvent des mouvements plus complexes (comme une rotation).

(ex: posser vers la gauche et pousser vers le haut)

70
Q

(charges/définitions)

Qu’est-ce que la force normale (N) ?

A

C’est une force perpendiculaire qu’une surface exerce pour empêcher un objet de passer à travers, selon le principe d’action-réaction

(un livre sur une table, la table exerce une force normale vers le haut)

71
Q

(charges/définitions)

Qu’est-ce qu’un moment (𝑀) d’une force ?

A

Un moment d’une force est la capacité d’une force à faire tourner un objet autour d’un point ou d’un axe de rotation.

72
Q

(charges/définitions)

Quelle est la formule du moment (𝑀) d’une force ?

A

𝑀 = 𝐹 ∙ 𝑑, où 𝐹 est la force exercée et 𝑑 est la distance au point de rotation.

73
Q

(charges/définitions)

Comment le moment d’une force peut-il être orienté ?

A

Le moment peut être horaire (dans le sens des aiguilles d’une montre) ou antihoraire (sens inverse des aiguilles d’une montre).

74
Q

Quels éléments sont pris en compte lors de l’analyse de la structure d’un bâtiment ?

A

On considère l’ampleur, la direction, l’orientation, et le point d’application des forces.

75
Q

Que se passe-t-il quand les forces sur une structure se compensent ?

A

La structure est en équilibre, car la somme des forces est nulle.

76
Q

Comment les forces agissent-elles dans un état d’équilibre selon la Première Loi de Newton ?

A

Dans un état d’équilibre, les forces agissent de manière égale mais opposée, ce qui empêche tout mouvement.

77
Q

Quelle est la formule de la force statique du vent sur une surface ?

A

𝐹 = 1/2 𝜌𝑆𝑉²𝐶, où 𝜌 est la masse volumique, 𝑆 est la surface de référence, 𝑉 est la vitesse du vent, et 𝐶 est le coefficient aérodynamique.

78
Q

Que signifie les notations p, S, V, C de cette formule 𝐹 = 1/2 𝜌𝑆𝑉²𝐶

formule de la force statique du vent sur une surface

A
  • 𝜌 est la masse volumique
  • 𝑆 est la surface de référence
  • 𝑉 est la vitesse du vent
  • 𝐶 est le coefficient aérodynamique
79
Q

Quelle est la valeur approximative de la masse volumique (𝜌) de l’air utilisée dans le calcul de la force du vent ?

A

1.2 kg/m³ pour l’air.

80
Q

De quoi dépend le coefficient aérodynamique (𝐶)

A

Il dépend de la forme et de l’orientation de l’objet. Pour un bâtiment perpendiculaire au vent, il est généralement compris entre 1.2 et 2

81
Q

Qu’est-ce que la pression éolienne ?

A

C’est la pression statique équivalente qui s’exerce sur les surfaces extérieures d’un bâtiment lorsque le vent atteint une vitesse critique.

82
Q

Comment les paramètres 𝑆 (surface), 𝑉 (vitesse du vent), et 𝐶 (coefficient aérodynamique) influencent-ils la force du vent sur un bâtiment ?

A

Plus la surface 𝑆 est grande, la vitesse du vent 𝑉 élevée, ou le coefficient aérodynamique 𝐶 important, plus la force exercée par le vent augmente.

83
Q

Quels sont les 2 types de charges dues aux vents ?

A
  • Pression positive (charge due aux vents)
  • Pression négative (force d’aspiration des vents).
84
Q

(tremblements de terre)

Que se passe-t-il pour une structure lors d’un tremblement de terre ?

A

La masse supérieure de la structure acquiert une force d’inertie et reste au repos, tandis que la base se déplace avec le sol.

85
Q

(tremblements de terre)

Qu’est-ce que la contrainte de cisaillement (𝝉) ?

A

C’est une pression appliquée tangentiellement à un objet, contrairement à la pression normale.

86
Q

Qu’est-ce qu’une force appliquée de façon tangentielle ?

A

Une force tangentielle agit le long de la surface d’un objet, parallèlement à celle-ci.

Par exemple, frotter ta main contre une table exerce une force tangentielle, car elle agit le long de la surface, contrairement à une pression perpendiculaire.

87
Q

(tremblements de terre)

Quelle est la formule de la contrainte de cisaillement (𝝉) ?

𝝉 signifie tau

A

Réponse : 𝝉 = 𝐹 / 𝐴, où 𝐹 est la force et 𝐴 est la surface sur laquelle la force est appliquée.

88
Q

(tremblements de terre)

Comment sont réparties la force de cisaillement et la force d’inertie dans un bâtiment lors d’un tremblement de terre ?

A
  • La force de cisaillement est plus élevée dans les étages inférieurs
  • La force d’inertie est plus élevée dans les étages supérieurs
89
Q

(tremblements de terre)

Comment la contrainte de cisaillement est-elle répartie dans un bâtiment lors d’un tremblement de terre ?

(en général)

A

La contrainte de cisaillement est répartie à chaque diaphragme horizontal (planchers), proportionnellement au poids du plancher de chaque étage et à sa distance du sol.

90
Q

(tremblements de terre)

De quoi dépend la contrainte de cisaillement dans un immeuble lors d’un tremblement de terre ? (6)

A
  • L’intensité du mouvement du sol
  • Le profil du sous-sol et des fondations
  • La répartition de la masse et la rigidité de la structure
  • La période propre de la structure
  • Le temps d’une oscillation complète
  • *Une analyse dynamique est nécessaire pour les bâtiments très hauts ou de forme irrégulière.
91
Q

De quoi dépend la période d’oscillation propre d’une structure ?

A
  • Sa hauteur au-dessus de sa base
  • Sa dimension
  • Sa rigidité : une structure rigide oscille rapidement et a une période courte.
92
Q

Que se passe-t-il lorsqu’une charge latérale est appliquée à une structure ?

A

Une charge latérale appliquée à une certaine distance au-dessus du sol crée un moment de renversement à la base de la structure.

93
Q

Comment contrebalance-t-on le moment de renversement dans une structure ?

A
  • Un moment de redressement extérieur, qui doit être au moins 50 % supérieur au moment de renversement (selon les codes du bâtiment)
  • Un moment de résistance intérieur, provenant des forces dans les poteaux et les murs de cisaillement.