Numerical and Experimental Seismic Assessment and Retrofit of Steel Tension-Only Double Angle Braced Frames Designed Before the Implementation of Detailing Provisions for Ductile Seismic Response

Au Canada, une proportion importante des bâtiments en acier de faible hauteur ont été conçus et construits avant l'introduction, en 1989, des normes de conception parasismique dans la norme pour la conception des structures en acier. Il est donc probable que l'évaluation de ces structures sur la base des codes en vigueur, révèle des déficiences quant à leur capacité de résister adéquatement aux effets des tremblements de terre. Il est donc nécessaire de développer des méthodes efficaces et facilement applicables pour l'évaluation et la réhabilitation sismiques de ces structures de bâtiments. Dans cette étude, on se concentre sur l'évaluation et la réhabilitation sismique des contrenventements en acier de type tension-seulement, construits avec des diagonales faites de deux cornières assemblées entre elles, qui ont été largement utilisés au Canada pour la résistance aux charge latérales dans les bâtiments de faible hauteur. Ces structures sont encore populaires aujourd'hui. Un bâtiment prototype de 4 étages de hauteur avec contenvetements en tension-seulement a été conçu conformément aux codes et critères en vigueur au début des années 1980. La structure est localisée sur un sol ferme à Vancouver, Colombie-Britannique. Les diagonales des contreventements sont formées de cornières assemblées dos-à-dos avec des assemblages boulonnés aux extrémités. L'évaluation de l'un des contreventements a été effectué conformément au Code national du bâtiment du Canada 2010 et à la norme CSA S16-09 pour les structures en acier. Les résultats montrent que certaines des diagonales de contreventement, que tous les assemblages des diagonales de contreventement et que certains des poteaux avaient une résistance insuffisante. Cette déficience était plus marquée pour les assemblages des diagonales compte tenu qu'un calcul par capacité visant à établir un ordonnancement de la plastification et un comportement ductile des diagonales n'avait pas été considéré pour leur conception. Compte tenu de ce constat et de la ductilité limitée associée aux modes de rupture dans les assemblages, on s'est concentré dans ce projet sur l'évaluation du comportement sismique des assemblages des diagonales et au développement et à la validation de méthodes de réhabilitation permettant d'éviter la rupture fragile des assemblages et l'effondrement des structures pouvant en découler.