Transpositi ition d e l a é r gl t emen t a i tion para par sismique aux bâ timen bâ t timen s t ex is i ta s nt n s t (3/4)

Transcription

1 Transposition de la réglementation él tti parasismique aux bâtiments existants (3/4)

2 1. Réglementation sur les bâtiments existants 2. Travaux aggravantsou travaux non aggravants de la vulnérabilité des bâtiments existants? 3. Grille d analyse Aggravation de la vulnérabilité 2

3 Réglementation sur les bâtiments existants Conformément à l'arrêté du 22 octobre 2010 modifié : Il n'y a pas d'exigence de mise à niveau sismique des bâtiments existants. Si des travaux conséquents sont envisagés, un dimensionnement est nécessaire avec une minoration de l action sismique à 60% de celle du neuf. Les maîtres d'ouvrage volontaires sont incités à réduire la vulnérabilité de leurs bâtiments en choisissant le niveau de confortement qu'ils souhaitent atteindre. 3

4 Réglementation sur les bâtiments existants Les règles PS sont applicables :» À l'extension seule, réalisée par juxtaposition à une construction existante, avec une désolidarisation par un joint de fractionnement (la largeur du joint étant égale à la somme des déplacements horizontaux dus au séisme, en tête de l'extension et de l existant ; dans le cas du déplacement horizontal non connu de l'existant, la largeur du joint doit être de minimum 4 cm). 4

5 Réglementation sur les bâtiments existants» Au bâtiment complet, existant + extension, si l'addition par juxtaposition est réalisée sans joint de fractionnement (le comportement de l'ensemble doit être étudié, afin de s'assurer que le nouveau bâtiment (existant + extension) est conforme à la réglementation parasismique en vigueur). 5

6 Réglementation sur les bâtiments existants» A l ensemble du bâtiment modifié : les règles parasismiques applicables dépendentd de la zone sismique, i de la catégorie du bâtiment, ainsi que du niveau de modification envisagé sur la structure :» Tableau 1Catégorie Travaux prévus Règles de construction et accélération Zone 2 III et IV En cas de remplacement ou d'ajout d'éléments non structuraux EC8-1 (pour ces éléments) IV > 30 % de SHON créée > 30 % de plancher supprimé EC8-1 a gr =0.42 m/s² Zone 3 II, III et IV En cas de remplacement ou d'ajout d'éléments EC8-1 non structuraux (pour ces éléments) II, III et IV > 30 % de SHON créée PS-MI > 30 % de plancher supprimé et les conditions Zone 2 de l'application des PS-MI respectées II, III et IV > 30 % de SHON créée EC8-1 > 30 % de plancher supprimé a gr =0.66 m/s² 6

7 Réglementation sur les bâtiments existants Catégorie Travaux prévus Règles de construction et accélération Zone 4 II, III et IV En cas de remplacement ou d'ajout d'éléments non structuraux II > 30 %de SHON créée et les conditions de l'application des PS-MI respectées EC8-1 (pour ces éléments) PS-MI Zone 3 > 30 % de SHON créée EC8-1 > 30 % de plancher supprimé à un niveau a gr = m/s² III et IV > 20 % de SHON créée > 30 % de plancher supprimé à un niveau > 20 % des contreventements supprimés Ajout équipement lourd en toiture EC8-1 a gr =0.96 m/s² Zone 5 II, III et IV En cas de remplacement ou d'ajout d'éléments non structuraux II III et IV > 30 %de SHON créée et les conditions de l'application des CP-MI respectées EC8-1 (pour ces éléments) CP-MI > 20 % de SHON créée EC8-1 > 30 % de plancher supprimé à un niveau > 20 % des contreventements supprimés a gr =1.8 m/s² > 20 % de SHON créée > 30 % de plancher supprimé à un niveau > 20 % des contreventements supprimés Ajout équipement lourd en toiture 7 EC8-1 a gr =1.8 m/s²

8 Réglementation sur les bâtiments existants» L'article 3 de l'arrêté du 22 octobre 2010 modifié précise : La catégorie d'importance à considérer pour l'application des dispositions constructives est celle qui résulte du classement du bâtiment après travaux ou changement de destination. Les travaux, de quelque nature qu'ils soient, réalisés sur des bâtiments existants ne doivent pas aggraver la vulnérabilité de ceux ci au séisme. 8

9 Réglementation sur les bâtiments existants» L'Association Française de génie Parasismique (AFPS) travaille actuellement pour le Ministère de l Écologie, du Développement durable, des Transports et du Logement (MEDDTL), à la rédaction d'un Guide de la non aggravation de la vulnérabilité des bâtiments existants, lors des travaux. Les questions posées : Comment interpréter la clause de non aggravation de la vulnérabilité é? Quels sont les critères? Des calculs sont ils indispensables?» En attendant tla fin des travaux en cours à l'afps, nous vous présentons quelques propositions concernant l'analyse de l'aggravation ou de la nonaggravation de la vulnérabilité, qui vont être faites pour le futur Guide. 9

10 1. Réglementation sur les bâtiments existants 2. Travaux aggravants ou travaux non aggravants de lavulnérabilité des bâtiments existants? 3. Grille d analyse Aggravation de la vulnérabilité 10

11 Travaux aggravants ou non aggravants de la vulnérabilité des bâtiments existants?» Lorsque des travaux sont envisagés dans un bâtiment existant, trois cas sont prévus par l'arrêté du 22/10/2010 modifié : a) les travaux dépassent les seuils fixés par l'arrêté ; b) les travaux ne dépassent pas ces seuils ; c) les travaux ne portent que sur le éléments non structuraux du bâtiment. Les cas a) et c) ont été traités dans le Tableau 1, ci dessus. 11

12 Travaux aggravants ou non aggravants de la vulnérabilité des bâtiments existants?» Lorsque les travaux ne dépassent pas les seuils définis par l arrêté, l application des règles parasismique n est pas exigée.» Toutefois l arrêté impose que les travaux réalisés sur des bâtiments existants n aggrave pas la vulnérabilité de ceux ci aux séismes.» Cette clause doit être interprétée de la manière suivante : Les travaux envisagés doivent être conçus de telle manière que les éventuels effets négatifs pour la tenue au séisme du bâtiment soient compensés. 12

13 Travaux aggravants ou non aggravants de la vulnérabilité des bâtiments existants? Le guide va aider à déterminer : Les travaux qui par nature sont des interventions à l'impact limité sur la vulnérabilité globale du bâtiment : ce sont des travaux considérés comme non aggravants. Les travaux qui ne sont pas a priori à impact limité mais qui, après étude succincte grâce à une grille d'analyse fournie dans le futur guide, se révèlent être non aggravants sur le comportement global de la structure. Pourles autres travauxaggravantspotentiellement aggravants lavulnérabilité du bâtiment, des compensations doivent être recherchées. Le guide va donner des exemples de compensations souhaitables. Si l'aggravation ne peut être compensée, il est nécessaire de modifier le projet de travaux. 13

14 Travaux aggravants ou non aggravants de la vulnérabilité des bâtiments existants?» Le comportement du bâtiment sera modifié si les travaux prévus ont une incidence significative sur les paramètres influençant l'intensité des actions sismiques ou la capacité de résistance aux efforts : modification des masses (action) ou de leur répartition (action) ; modificationdes des raideurs (action, résistance) ; modification des planchers (résistance).» Il n'est pas possible de présumer du caractère favorable ou défavorable d'une modificationde de structure oude masse, sans évaluer l'impact de cette modification sur l'équilibre d'ensemble du bâtiment (en plan et en élévation). 14

15 Travaux aggravants ou non aggravants de la vulnérabilité des bâtiments existants?» Travaux considérés commenon aggravants : Ce sont des travaux qui correspondent à des interventions localisées, portant sur des parties ou des éléments précis de la structure. Ils n'ont d'influence que sur une portion limitée du bâtiment. 15

16 Travaux aggravants ou non aggravants de la vulnérabilité des bâtiments existants? 1) Entretien, ti réparation ou remplacement Réparation, renforcement ou substitution d'éléments structuraux individuels d endommagés (poutres, linteaux, portions de plancher, poteaux, murs) ou d'une partie de ceux ci ; Remplacement tde toiture ou de plancher, s'il n'y a pas de changement significatif de leur rigidité dans le plan, ni de changement des charges statiques verticales. Pour les toitures, les conditions suivantes doivent être respectées : la modification de la pente de toiture est limitée à 10% ; l'augmentation de hauteur de la toiture est limitée à 10% ; Restauration ou renforcement des connexions entre éléments structuraux (entre panneaux maçonnés, entre les murs et poutres ou planchers, y compris la mise en place de chaînages ou de tirants) 16

17 Travaux aggravants ou non aggravants de la vulnérabilité des bâtiments existants? 2) Interventions dans les murs en maçonnerie ou en béton Déplacement e du d'une eporte ou du d'une fenêtre esur le même mur, u,en respectant t le plus possible l alignement avec la configuration aux étages supérieurs et inférieurs ; Comblement des niches, de portes, de fenêtres, de cheminées, sous réserve des conditions suivantes, qui permettent de considérer que les modifications apportées ne changent pas de manière significative la résistance et le comportement en torsion de la structure : la somme des longueurs rebouchées dans chaque direction ne doit pas dépasser 15% du linéaire initial de murs dans cette direction ; la longueur d'une ouverture rebouchée ne doit pas excéder 30% de la longueur du panneau/mur dans lequel elle se trouve. 17

18 Travaux aggravants ou non aggravants de la vulnérabilité des bâtiments existants? Création d'une ouverture à l'intérieur du bâtiment, sous réserve des conditions suivantes : le cumul des longueurs des ouvertures créées dans chaque direction ne doitpas dépasser 15% du linéaire initialde murs, dans cette direction ; lalongueur longueur de chaque ouverture ne doitpasexcéder 30% de la longueur du panneau/mur dans lequel elle est créée. Attention : la création d'une ouverture dans un mur périmétrique du bâtiment, à moins d' 1 mètre de l'angle, ne peut être considérée comme une intervention locale non aggravante, du fait de l'affaiblissement de cette zone. 18

19 Travaux aggravants ou non aggravants de la vulnérabilité des bâtiments existants? 3) Interventions dans les planchers Rebouchage d'ouvertures existantes dans les planchers. Création d'ouvertures isolées ou multiples dans le plancher, de surface unitaire limitée à 6 m² et dont la surface cumulée n'excède pas 10% de la surface du plancher : pour ne pas perturber le fonctionnement de l'ouvrage, toute ouverture doit être placée à une distance suffisante (en général é lla moitié iiéde la plus grande dimension de la trémie créée) des éléments de contreventement ; lorsque ces conditions ne sont pas satisfaites, it il est nécessaire de constituer dans le plancher une structure permettant d'assurer le cheminement des efforts vers les éléments de contreventement. 19

20 Travaux aggravants ou non aggravants de la vulnérabilité des bâtiments existants? 4) Création de balcons et autres éléments en porte à faux La longueur du porte à faux est inférieure à 1.40 m. La surface totale du porte à faux est inférieure à 20 m². Le rapport entre la surface du balcon et celle du plancher est inférieure à 5%. Le rapport entre la longueur du balcon et la longueur de la façade est inférieur à 75%. 20

21 Travaux aggravants ou non aggravants de la vulnérabilité des bâtiments existants? 5) Interventions concernant les vérandas Une véranda est une extension légère, éè souvent en simple rez de chaussée. Elle n'aggrave donc pas, en général, la vulnérabilité du bâtiment t contre lequel lelle est accolée. 6) Allègement régulier du bâtiment La diminution répartie de la masse sur toute la hauteur du bâtiment est a priori favorable. 21

22 1. Réglementation sur les bâtiments existants 2. Travaux aggravantsou travaux non aggravants de la vulnérabilité des bâtiments existants? 3. Grille d analyse Aggravation de la vulnérabilité 22

23 Grille d analyse Aggravation de la vulnérabilité La procédure danalyse d'analyse qui va être proposée pour le futur guide va avoir deux étapes : Les travaux correspondent ils à uneintervention localisée identifiée comme non aggravante? 1) Si oui, le critère sur rla non aggravation ation de la vulnérabilité sismique est présumé satisfait, sous réserve que les éventuelles conditions associées soient satisfaites. 2) Si non, il est nécessaire de procéder à une analyse plus fine des conséquences des travauxsur lavulnérabilité. Pourcela, une grille d'analyse va être proposée. Si les travaux restent dans les limites indiquées, les travaux sont considérés comme non aggravants. Dans le cas contraire, il faudra réduire le volume de travaux envisagés, ou faire appel à un bureau d'études pour analyser l'impact des travaux sur la vulnérabilité du bâtiment. 23

24 Grille d analyse Aggravation de la vulnérabilité» Lorsque les travaux envisagés ne peuvent pas se rattacher à une des catégories de travaux non aggravants listées ci dessus, il est nécessaire d'évaluer l'impact de ces travaux sur la vulnérabilité sismique du bâtiment.» Le principe des vérifications consiste à s'assurer que l'influence des travaux, exprimée en termes de différence de masse ou de raideur par rapport à la configuration initiale, ne conduit pas à un écart de plus de 10 % (valeur à valider) sur les paramètres censés représentés le comportement du bâtiment sous séisme. 24

25 Grille d analyse Aggravation de la vulnérabilité Les travaux sont considérés comme non aggravants tant que la modification ne dépasse pas la valeur maximale indiquée sur les graphiques du futur guide.» Exemple pour les «masses» : Les courbes définissant les limites acceptables pour une augmentation de la masse dans les bâtiments au moins R+2 peuvent se ramener à la courbe type (qui va être proposée) définie par les conditions suivantes (valeurs à valider) : Dernier niveau : augmentation de la masse limitée à 10% ; Avant dernier niveau : augmentation tti de la masse limitée ité à 25%; Autres niveaux : augmentation de la masse limitée à 30%. 25

26 Grille d analyse Aggravation de la vulnérabilité» Exemple pour les «raideurs» : Comme pour les «masses», une courbe type va être proposée, définie par les conditions i suivantes (valeurs à valider) : Premier niveau : diminution de la raideur limitée à 5% ; Deuxième niveau : diminution de la raideur limitée à 25% ; Autres niveaux : diminution de la raideur limitée à 33%. Si on modifie 2 critères à la fois (par exemple : modification de la masse et de la raideur d'un dun même étage, ou modification de la masse sur 2 niveaux), les valeurs admissibles lues dans les graphiques doivent être divisées par 2. Si 3 critères sont modifiées, les valeurs doivent être divisées par 3, et ainsi de suite. 26

27 Grille d analyse Aggravation de la vulnérabilité» La méthode proposée pour le futur guide ne couvre pas le cas de modifications successives dans le temps ni celui de modifications multiples et complexes, chacune pouvant être isolément considérée comme localisée mais dont l'ensemble pouvant générer une modification du comportement global.» Les travaux envisagés doivent respecter les règles de l'art, applicables en dehors de tout contexte sismique.» Les paramètres pris en compte pour représenter le comportement du bâtiment sous séisme sont : le poids propre, la période fondamentale de vibration, les efforts à la base du bâtiment (effort tranchant et moment de flexion), les déformations et les déplacements interétages. 27

28 Grille d analyse Aggravation de la vulnérabilité» Cas particulier des bâtiments anciens très vulnérables De nombreux bâtiments, notamment parmi les maisons individuelles et bâtiments assimilés, ont été construits sans prise en compte du risque sismique et parfois sans application des règles générales de construction visant le liasonnement efficace des composants structuraux entre eux. De tels bâtiments peuvent se révéler extrêmement vulnérables vis à vis du séisme. On peut par exemple citer le cas fréquent de constructions comportant des murs porteurs en pierre sans chaînages, hî avec des planchers en bois reposant simplement sur ces murs. Ce type de bâtiment doit sa stabilité au poids des murs et le contreventement vertical ne peut être assurer que par les cisaillements admissibles dans les murs du fait itdes charges gravitaires. i Dans le cas de ces bâtiments, l'examen des conditions «d'aggravation» de la vulnérabilité n'a na pas de sens en soi, et si une réhabilitation fonctionnelle est souhaitée, il paraît essentiel de procéder à des travaux d'amélioration de cette vulnérabilité structurale. 28

29 Grille d analyse Aggravation de la vulnérabilité» Cas particulier des bâtiments très peu vulnérables avant travaux Dans certains cas, il arrive qu'une construction présente avant travaux une vulnérabilité très faible vis à vis des actions sismiques réglementaires, c'est cest à dire que sa capacité résistante vis à vis des actions sismiques est largement supérieure aux sollicitations agissantes. Il peut donc arriver que, pour une telle construction, les travaux de réhabilitation conduisent à une aggravation de la vulnérabilité, mais sans toutefois que la capacité résistante du bâtiment ne bascule en deça des limites imposées par les sollicitations agissantes. Dans tel cas, il semble logique de ne pas chercher à aller plus loin, si la vulnérabilité atteinte après travaux, bien que plus faible que celle initiale, respecte encore la valeur minimale exigée par la réglementation. Il s'agit là d'une application «dans l'esprit» de la prescription réglementaire qui, si elle était appliquée «à la lettre» aurait dû conduire à prévoir des dispositions compensatoires permettant de retrouver au moins le niveau de vulnérabilité initial. 29

30 Code Formation-V1-03/03/2011 Merci de votre attention 30