Qu'est-ce qu'un cadre de moment?
Un cadre de moment est un cadre en forme de boîte avec des connexions ou des articulations spéciales qui aident à la résistance au vent et aux séismes. Le cadre permet à un bâtiment de fléchir autant que nécessaire pour préserver son intégrité. Il existe trois types de cadres de moments: les cadres de moments ordinaires (OMF), les cadres de moments intermédiaires (FMI) et les cadres de moments spéciaux (SMF).
Le mot "moment" dans le terme cadre, ou joint, fait référence à la force que subit un bâtiment lorsqu'il est soumis à un vent ou à un séisme. Lorsque la force est appliquée de telle manière sur un élément structurel que celui-ci se plie, on parle de moment de flexion. Un bâtiment fait face à deux types principaux de force. L'un est extérieur, causé par la pression du vent. C'est la même pression appliquée à une personne si elle se tient dans un vent fort. L'autre est une force intérieure, comme celle d'un tremblement de terre, vient de la base. Une personne éprouve quelque chose de similaire lorsqu'elle se trouve dans un train qui décolle rapidement et est secouée des pieds à la tête.
Les bâtiments sont destinés à se plier avec un moment modéré et à revenir à leur état antérieur. Ceci s'appelle l'élasticité. Tout comme un élastique, le bâtiment ne devrait pas subir de changement permanent, qu'il soit étiré ou plié légèrement et temporairement.
Afin de survivre à un fort séisme, le principe inverse est vrai. Un bâtiment construit correctement devrait subir des dommages permanents à la suite d’un séisme majeur. Le cadre doit plier et absorber de l'énergie sans tomber. Un cadre mal construit deviendra fragile et se brisera dans des conditions difficiles. Ce fut le cas à Northridge, en Californie, en 1994, lorsqu'un tremblement de terre a décimé des bâtiments et incité à la mise en œuvre de nouvelles pratiques de construction à cadre temporel.
La Federal Emergency Management Agency (FEMA) a mis en place une réglementation visant à protéger les structures contre les dommages importants. Ils fournissent les normes que les bâtiments dans les régions à forte sismique sont destinées à respecter, y compris la construction de cadres de moments. Les systèmes de châssis peuvent être classés en trois types principaux.
Un cadre de moment ordinaire (OMF) est utilisé dans les zones à faible sismique et devrait rester élastique dans des conditions normales. Ils n’ont pas mis en place les normes strictes qu’un cadre de moment utilisé dans une région à forte sismique doit être respecté. Ils ne sont pas conçus pour gérer une dérive entre les étages, ce qui signifie que les sols ne doivent pas se déplacer les uns par rapport aux autres.
Un cadre de moment intermédiaire (IMF) est utilisé dans les zones sismiques faibles à moyennes. Ils sont destinés à résister à des dommages permanents suite à une force limitée. Ils sont tenus de supporter une dérive modérée entre les étages.
Un cadre de moment spécial (SMF) est utilisé dans les zones sismiques moyennes à élevées. Ils sont conçus pour résister à des dommages permanents importants suite à des forces élevées. Ils doivent supporter un niveau élevé de dérive entre les étages.