Centre de gravité sur un bâtiment

[inviteb29cb698]

Bonjour,

Je travaille actuellement sur la construction parasismique en bambou (au Pérou), et je me pose une question à laquelle je ne trouve pas de réponse.

Dans la construction parasismique, il est important d'abaisser le centre de gravité du bâtiment pour limiter les dégâts sur la construction existante. Pour cela, on construit "plus léger" sur le(s) étage(s) supérieur(s). Pour mon cas, je travaille sur la construction d'un étage en bambou, alors que le rez de chaussée est en brique

Ma question est de savoir pourquoi le fait de construire plus léger le 2ème étage permet-il d'abaisser le centre de gravité de la maison (qui serait donc positionné plus haut avec un 2ème étage en brique)?

Et d'ailleurs, comment détermine t-on (positionne-t-on)le centre de gravité d'un bâtiment?

Merci pour vos réponses (et schéma si possible)
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[f6bes]

Bjr à toiet bienvenue sur FUTURA,

Hum faudrait commençer par avoir ce que c'est un...centre de gravité !
Le centre de gravité est le point où s'applique la résultante des forces de gravitation agissant sur la masse M de l'objet.
Donc plus cette masse est légére dans les "hauteurs" , plus bas se retrouvent le point d'application de la gravité.
Pour déterminer le centre de gravité d'un batiment faut calculer la masse des différentes tranches de ce batiment.
Bon W E

[inviteb29cb698]

merci beaucoup f6bes, je crois qu'il faut que je me documente un peu plus sur ce qu'est le centre de gravité d'un objet du coup car j'ai du mal à visualiser ce que c'est...ces notions sont un peu loin pour moi maintenant lol
D'après ce que tu me dis, si je comprend bien la notion de centre de gravité, je comprendrais clairement le rapport avec la masse...

Bon week end à toi aussi !!!

[f6bes]

D'après ce que tu me dis, si je comprend bien la notion de centre de gravité, je comprendrais clairement le rapport avec la masse...

Bon week end à toi aussi !!!

Remoi,
Regarde ce qu'est un"culbutos", (Google) ça devrait t'aider à la compréhension.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[Jeanpaul]

J'ai toujours cru que la brique c'est ce qu'il y a de pire pour le parasismique car ça ne résiste pas au cisaillement (la terre bouge horizontalement et le haut du bâtiment, du fait de son inertie, ne suit pas).
Si le haut est léger, ça aide, justement parce que ça réduit le cisaillement mais ça ne dispense pas de renforcer le bas avec des pylônes en ciment armé.

[Kev1337]

Bonjour !

J'ai toujours cru que la brique c'est ce qu'il y a de pire pour le parasismique car ça ne résiste pas au cisaillement (la terre bouge horizontalement et le haut du bâtiment, du fait de son inertie, ne suit pas).
Si le haut est léger, ça aide, justement parce que ça réduit le cisaillement mais ça ne dispense pas de renforcer le bas avec des pylônes en ciment armé.

Avec des chaînages c'est bien, mais dans ce cas mieux vaut à mon avis miser sur du parpaing plutôt que de la brique.

@Aurélie3105 : surtout dans des pays d'Amérique Latine, les briques c'est ultra polluant !! Une des plus grandes causes de pollution atmosphérique !!
Un petit lien : http://www.greenetvert.fr/2011/03/29...onnelles/14965

[inviteb29cb698]

Super !!! merci beaucoup c'est bien plus clair maintenant

[inviteb29cb698]

Malheureusement il faut faire avec les constructions existantes et faire "au moins pire" (d'où l'idée de ce second étage en bambou), au Pérou la brique est "à la mode", surtout dans les quartiers populaires...
On propose dans ce cas de faire une expertise et de renforcer le rez de chaussée au moyen de colonnes en béton armé.

[invitef17c7c8d]

Et que pensez-vous d'un deuxième étage de superficie au sol plus petite que le rez-de-chaussée, en faisant des terrasses par exemple...?
Cela devrait créer une désadaptation d'impédance entre les deux étages. D'ou un second étage moins suceptible de vibrer...

[inviteb29cb698]

Oui ca aussi c'est une très bonne idée, mais je travaille avec des spécialistes de la construction en bambou, donc on ne peut propser que du bambou lol, ceci dit, le second étage sera de superficie moins grande car on y incopore des terrasses

[invite9ca7205f]

Votre travail est basé essentiellement sur le changement de la position du centre de gravité d’un bâtiment de haut vers le bas, en donnant plus de stabilité à ce bâtiment. A cet effet, il faut tout d'abord acquérir assez de connaissances sur le Centre de Gravite (CG) avant de penser au parasismique.

1) Détermination approximatif du CG :
Généralement, pour faciliter la détermination du Centre de Gravité "CG" d'un bâtiment, on schématise ce dernier sous forme d’une brochette en console encastrée dans le sol. Les morceaux de viande représentent les masses des étages (la masse d’un étage est concentrée au niveau du plancher supérieur) et la tige représente les poteaux de l’étage (hauteur et rigidité).

Dans votre cas, on a deux étages (RDC et 1° étage) avec :
M1, M2 : les masses du RDC et du 1° étage respectivement.
H1, H2 : les hauteurs du RDC et du 1° étage respectivement.
On utilise la méthode du moment statique (Ms) par rapport au sol (niveau 0) pour déterminer la position H du CG de notre bâtiment, où (Ms = Masse x Distance).

On a: Ms (bâtiment) = Ms (RDC) + Ms (1°étage).
=> (M1 + M2).H = M1.H1 + M2.(H1+H2)
=> H = [M1.H1 + M2.(H1+H2)] / (M1 + M2).
=> H = [(M1+M2).H1 + M2.H2] / (M1 + M2).
=> H = H1 + M2.H2 / (M1 + M2).

Sachant que H1 et H2 sont des constantes, il est facile de démontrer que plus la masse du 1° étage (M2) est petite, plus la avleur de (H) est petite, C-à-d la position du centre de gravité de notre bâtiment est plus proche du sol, et par conséquence le bâtiment est plus stable.

Application numérique (exemple) :
1° cas :
M1 = 1000 tonnes, H1 = 3 m.
M2 = 1000 tonnes, H2 = 3 m.
H = 3 + 1000.3 / (1000 + 1000) = 4,5 m.

2° cas :
M1 = 1000 tonnes, H1 = 3 m.
M2’ = 500 tonnes, H2 = 3 m.
H’ = 3 + 500.3 / (1000 + 500) = 4 m.
Donc: M2’ < M2 => H’ < H.
Essayer de tracer le schéma du brochette de votre bâtiment pour mieux comprendre.

2) Détermination du CG avec précision :
Pour faire des calcul plus exacts, Vous êtes tenus de décortiquer votre bâtiments en éléments simples (planchers, poteaux, poutres, murs, escalier, etc) et calculer la masse (M) et déterminer la position du centre de gravité (H) de chacun de ces éléments. Puis utiliser la méthode du moment statique:

On a: Ms (bâtiment) = Ms (dalles) + Ms (poteaux) + Ms (poutres) + ...........
=> M.H = ∑ Mi.Hi ...................... avec : i Є [1,n]
=> H = (∑ Mi.Hi) / M
où:
Mi : la masse de l’élément i.
Hi : la hauteur du CG de l'élément i par rapport au niveau 0.
M : la masse totale du bâtiment (M = ∑ Mi).
H : la hauteur du CG du bâtiment.
n : le nombre totale des éléments constituant le bâtiment.

[triall]

Bonsoir, pour le centre de gravité , c'est un point qui est sensé représenter l'addition de toutes les forces de gravité .(le poids)
Exemple si la maison à une masse totale de 1000 kg, on peut supposer que ces 1000kg sont concentrés sur ce point . Les forces de gravité (poids) sont considérées agir ici .
C'est pratique pour voir si un objet va basculer ou non , sur le dessin, si le centre de gravité est situé sur la croix rouge, la maison tombe, mais pas si le centre de gravité est sur le vert , car la force alors passe par l'appui sur le sol .


Le centre de gravité du culbuto est très bas , il est plus stable .
Si vous accrochez grâce à une grue votre maison à une corde, suspendue dans le vide, le prolongement de cette corde passe forcément par le centre de gravité . Comme Votre maison est en principe symétrique devant derrière, ce centre va passer par l'axe central de la maison , plus près du bas si la répartition de la masse est en bas.