Analyses du comportement de rupteurs thermiques sous sollicitations sismiques

Behavior of thermal breaks under seismic loads

• Auteur / Autrice : Thi Thanh Huyen Nguyen
• Direction : Frédéric Ragueneau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique, génie mécanique, génie civil
• Date : Soutenance le 06/03/2012
• Etablissement(s) : Cachan, Ecole normale supérieure
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pratiques (1998-2015 ; Cachan, Val-de-Marne)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jacky Mazars, Nicolas Ruaux
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Luc Davenne, Panagiotis Kotronis

Mots clés

Mots clés contrôlés

Isolation thermique

Génie parasismique

Constructions -- Effets des séismes

Mots clés libres

Génie civil

Rupteur thermique

Modèle macro

Essau PsD

Civil engineering

Thermal break

Seismic load

PsD testing

Résumé

Compte tenu des attentes en termes de développements durables, de nouvelles solutions technologiques sont adoptées dans les bâtiments à basse consommation énergétique permettant de réduire considérablement les déperditions par ponts thermiques. Il s’agit des rupteurs thermiques, nouvelles jonctions entre porteurs verticaux et horizontaux constituées de matériaux innovants. Parallèlement à l’évolution des réglementations thermiques dans les bâtiments, la nouvelle définition de l’aléa sismique en France oblige les concepteurs à intégrer le cas de chargement sismique dans les dimensionnements de bâtiments dans une grande majorité du territoire métropolitain. Ces innovations technologiques nécessitent donc des études approfondies de leur comportement mécanique lors d’événements accidentels tels que les tremblements de terre. Au regard des enjeux sociétaux et économiques, il est d’une grande importance d’être capable d’apprécier la contribution de nouvelles solutions techniques à la vulnérabilité du bâti aux séismes. Pour cela, il est nécessaire de procéder à des analyses probabilistes pour la construction, par exemple de courbes de fragilité de structures sous sollicitations sismiques: structures étant composées ou non de rupteurs thermiques. L’objectif de ce travail est donc de proposer l’ensemble d’une méthodologie notamment les outils numériques, en termes de modèles mécaniques, susceptibles de répondre aux attentes de l’ingénierie dans la quantification de l’évolution des marges de résistance en intégrant différents types de rupteurs thermiques dans les bâtiments. Pour cela, différentes étapes, combinant modélisations numériques et expérimentations sont abordées afin d’élaborer un modèle numérique simplifié. Ce dernier doit être riche en termes de phénomènes mécaniques et efficace numériquement pour réaliser rapidement un nombre important de calculs nonlinéaires à l’échelle de bâtiment en tenant compte des aspects aléatoires.

Nowadays sustainable constructions imply an objective of energetic performances by reducing the level of thermal conduction. The thermal-break elements, an innovative technological element is under study in several countries in Europe. If the thermal benefits have already been proved, the mechanical effects of such a wall-slab connection in a building for the seismic risk have not been assessed. To evaluate the building seismic vulnerability modifications due to these thermal breaks, experimental and numerical developments have to be performed. An experimental campaign is proposed to evaluate the seismic ability of such structural elements and a simplified modelling is proposed aiming at developing numerical framework able to handle parametrical and probabilistic approaches for structural analysis. This model is also validated in dynamic case by using the Pseudodynamic testing.