Evaluation numérique de la résistance au cisaillement des panneaux de contreventement en profilés formé à froid

Abstract

Les structures à base de profilés formés à froid sont de plus en plus utilisées comme un autre alternatif à celui du béton et de l’acier laminé à chaud. Dans ce type de structures, les panneaux de contreventements (Shear Walls Panel « SWP ») avec plaques structurelles en acier plat ou ondulé et en OSB (Oriented Strand Board) sont les systèmes de contreventement les plus utilisés pour résister aux forces horizontales dues au vent ou au séisme. Cependant, l’aspect architectural ou de fonctionnalité imposent certaines exigences, telles que l’introduction des ouvertures (porte ou fenêtre) et des rapports hauteur/longueur différents des dimensions des SWP normalisés, ayant par conséquent un effet considérable sur la résistance de ses panneaux de contreventement. L’objectif de ce travail consiste à évaluer la résistance de certaines SWPs avec plaques structurelles plates en acier ayant différents rapports hauteur/longueur, et d’étudier l’effet des ouvertures sur la résistance des SWP avec plaques ondulées en acier et avec plaques en OSB (Oriented Strand Board). Une technique de modélisation en éléments finis est développée, prenant en compte la résistance non-linéaire de l’assemblage de la plaque structurelle-ossature à partir des essais expérimentaux qui gouvernent la réponse globale du SWP. La non-linéarité géométrique et du matériau sont aussi prises en considération par cette micro-modélisation. Les résultats de l’analyse non-linéaire sont validés avec ceux de l’expérimentation issue des travaux de recherches existants dans la littérature. Une étude paramétrique est aussi menée dans le but d’évaluer la résistance des SWPs avec des rapports hauteur/longueur différents de ceux fournis par les règlements de calcul ; il s’agira également d’étudier l’effet de la position des ouvertures et la réduction de leurs surfaces sur la résistance de ses SWPs.