La conception sismique est généralement basée sur la ductilité structurale qui est la capacité à développer de grandes déformations plastiques qui dissipent l’énergie au moyen de l’hystérésis. Dans ce type de conception sont permis des dommages structurels majeurs. Par conséquence, même si on empêche l’effondrement de la structure, après un tremblement de terre, réparations coûteuses pourraient être nécessaires. Aucune protection n’est prévue pour les produits à l’intérieur des structures.
Cependant, pour les installations stratégiques, comme les hôpitaux, les centrales électriques, les salles de contrôle et de grands ponts, la fonction suite à des événements catastrophiques est un objectif principal d’assurer, en plus de l’intégrité de la structure.

La conception d’isolation sismique, basée sur l’idée de réduire l’énergie sismique transférée aux structures, s’est prouvé la technique de conception plus efficace pour la protection contre les tremblements de terre ; en fait, non seulement l’intégrité de la structure est garantie, mais aussi celle des marchandises à l’intérieur.

L’isolation totale de la structure est obtenue en plaçant des supports élastiques adéquats dans des positions appropriées avec le but de découpler la structure du sol et permettre des déplacements relatifs.

Le principe d’isolement est très simple : l’idée est de déplacer la période de vibration de la structure par des valeurs faibles (typiquement comprise entre 0,3 et 1 seconde à une structure fixée à la base), où l’accélération du sol est élevée, pour des périodes plus longues (2-3 secondes) où l’accélération est considérablement réduite.

Une réduction supplémentaire de l’accélération peut être obtenue avec l’addition de la capacité d’amortissement des isolateurs (dissipation d’énergie).

Dispositifs élastomères antisismiques E-Safe

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Les dispositifs élastomères sismiques produits par AGOM, appelés E-Safe, sont construits pour supporter les charges verticales et les simultanées déformations dans toute direction horizontale, en permettant des rotations limitées autour à tout axe de l’isolateur. Ils sont insérés entre la base de la structure et ses fondations, afin de réduire les accélérations entre une valeur limite, pour éviter les dommages, et en maintenant les déplacements relatifs entre le sol et la structure entre des valeurs acceptables. Les isolateur type E-Safe sont généralement caractérisés par une rigidité élevée en cas de petits déplacements, ils se comportent comme des contraintes presque fixes, afin de limiter les mouvements dus au vent et d’autres actions horizontales de service et une faible rigidité en correspondance de grands déplacements, afin d’absorber les accélérations sismiques. Après un événement sismique, les propriétés du caoutchouc permettent de restaurer la structure à sa position initiale.

La norme européenne de référence est l’EN15129.

HDRB

HDRB

Les isolateurs élastomères type HDRB sont constitués par plusieurs couches de caoutchouc réalisés avec un composé spécial dissipative (High Damping), en alternance avec des frettes de renfort en acier vulcanisées ; ils peuvent être produits en forme circulaire ou rectangulaire, selon les exigences du client. Les charges horizontales sont transférées aux structures au moyen de barres d’acier vissé aux plaques extérieures ou directement au moyen de vis.

DWG

LRB

LRB

Les isolateurs élastomères type LRB sont constitués par appuis en élastomère armé, avec un noyau de plomb (Lead) inséré au centre pour augmenter la capacité de dissipation en cas de grands déplacements. Les charges horizontales sont transférées aux structures au moyen de barres d’acier vissé aux plaques extérieures ou directement au moyen de vis.

DWG

Dispositifs hydrauliques antisismique H-Safe

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Les dispositifs hydrauliques antisismique produits par AGOM, appelé H-Safe, sont composés essentiellement par un cylindre rempli d’huile de silicone et un piston mobile ; en contrôlant l’écoulement d’huile à partir d’un côté à l’autre du piston est possible d’obtenir la fonction de réponse de demande au dispositif. La réponse du dispositif hydraulique est régie par la vitesse : le dispositif réagit aux déplacements entre la structure et la terre ou entre deux nœuds de la même structure. En général, il est relié à la structure au moyen de pivots et des charnières sphériques, pour consentir les tolérances nécessaires de l’installation, les rotations de service et pour éviter moments parasites indésirables sur le piston.

La norme européenne de référence est l’EN15129.

VD

STU

Les dispositifs hydrauliques antisismique type VD fonctionnent comme dispositifs de contrôle de force (VD = Viscous Damper = amortisseur visqueuse): en correspondance des mouvements lents, ils donnent une réaction négligeable ; alors que dans le cas de mouvements rapides, ils atteignent la force du projet et maintiennent le niveau de force stable, en permettant les mouvements nécessaires pour dissiper l’énergie transmise à la structure de la sollicitation externe. Ces dispositifs peuvent réduire les charges sur la structure et atténuer les vibrations et accélérations, en raison de l’amortissement et la dissipation d’énergie.

STU

STU

Les dispositifs hydrauliques sismiques type STU fonctionnent que des dispositifs comme dispositifs de contrôle de déplacements (STU = Shock Transmitter Unit = unité de transmission de choc): en fait ils tiennent sous contrôle les déplacements, en bloquant les mouvements rapides et l’augmentation de la force de réaction jusqu’à la valeur de projet. Ce comportement permet de changer le schème de contrainte de la structure de situation statique à conditions dynamiques.