Risque sismique. Les bonnes pratiques

Transcription

1 Risque sismique Les bonnes pratiques Spécialiste du domaine 1

2 Association Française du Génie Parasismique L AFPS organise des journées techniques ouvertes au plus large public L AFPS publie des guides, des recommandations et ses rapports de mission, L AFPS organise des congrès nationaux et internationaux, L AFPS développe un site web grand public « offrant de l information sur les phénomènes sismiques, une photothèque et des liens avec d autres sites. 2

3 Comment construire en zone sismique, pour les bâtiments neufs ou en rénovation? L implantation Les enjeux liés aux sites. La conception Parti architectural : prévenir les effets destructeurs, Ingénierie, calculs et justifications selon les règlements, dispositions constructives. Méthodologie, réalisation (constructions maçonnerie, béton armé, bois, acier). Le contrôle technique Contrôle technique et attestation PS. 3

4 La carte de zonage réglementaire de la France St. Martin Guadeloupe 60%* du territoire relève désormais des règles parasismiques 26% du territoire national relève des règles parasismiques pour les maisons individuelles * % relatif au nombre de communes concernées (et non aux surfaces du territoire, ou au nombre de bâtiments) Martinique Mayotte La Réunion 4

5 L implantation Le projet est il concerné? Les exigences et les textes applicables varient : - en fonction de la zone de sismicité - du type de bâtiment (catégorie d importance du bâtiment) Aucune obligation Eurocode 8 ou Règles PSMI 89/92 ou CPMI (zone 5) jusqu à leur version révisée Eurocode 8 (ou PS92 jusqu au 31 octobre 2012) 5

6 L implantation Implantation et nature du sol Plus le sol est meuble, plus les effets du séisme sur les bâtiments sont importants L utilisation des règles parasismiques nécessite de connaître le type de sol Le type de sol peut être déterminé : - soit, sauf prescription contraire de l'administration (PPRS), par le Maitre d'œuvre, du fait des informations à sa disposition, - soit par un bureau d études spécialisé. X X sédiments Vallée alluviale rocher 6

7 La conception L architecture Une bonne conception parasismique d un ouvrage doit tenir compte : - de sa forme en plan et en élévation, - des éventuels couplages avec d autres bâtiments, - de points singuliers (trémies, poteaux-courts, ). 7

8 La conception L architecture Forme du bâtiment La forme en plan et en élévation de l ouvrage doit être la plus compacte possible Forme en plan Forme en élévation Formes recommandées Formes défavorables Formes déconseillées 8

9 La conception L architecture Système de contreventement La distribution des éléments structuraux et des ouvertures doit être pensée vis-à-vis de la descente de charge sismique Transit des efforts dans les voiles Importance des diaphragmes 9

10 La conception L architecture Joints de construction Pour éviter des irrégularités, il est possible de scinder le bâtiment Les joints doivent être vides de tous matériaux. Réalisation délicate des joints en raison des contraintes de circulation et d étanchéité. > 12 cm 10

11 La conception L ingénierie Justification par calculs des bâtiments: L Eurocode 8 et les PS92 (jusqu au 1er novembre 2012) proposent différentes méthodes de justification des bâtiments, Certaines méthodes simples (statiques équivalentes) ne sont applicables qu aux bâtiments réguliers, d autres, plus complexes, sont applicables dans tous les cas. Justification sans calculs des bâtiments: Les PSMI 89 révisées 92 et les CPMI Antilles sont réservées aux maisons individuelles ou bâtiments assimilés, Nécessite le respect de critères sur la géométrie du bâtiment et de dispositions constructives minimales. L ensemble de la structure, éléments structuraux ou non, doit être conçu pour résister aux séismes 11

12 La conception L ingénierie Dispositions constructives particulières Les règles parasismiques imposent des dispositions constructives particulières. Il convient d'appliquer les autres réglementations (thermique, incendie, accessibilité), les Eurocodes dont l'application est induite par l'eurocode 8, et les textes non réglementaires (règles de l'art DTUs) Le domaine d application des techniques et procédés non traditionnels sous Avis Technique ou Document Technique d Application doit couvrir les zones sismiques. 12

13 Dispositions constructives L ensemble du bâtiment est concerné + fixations des éléments non structuraux 13

14 Les fondations Continuité mécanique (liaisons) entre fondations Semelles isolées Longrines Semelles filantes 14

15 Les maçonneries Conditions sur les éléments de maçonnerie Suivant les zones, des conditions peuvent être imposées sur : - l épaisseur minimale des murs (en général 20 cm avec des éléments creux), - la résistance à la compression des éléments de maçonnerie (blocs, briques), - la résistance à la compression du mortier (en général, au minimum 10 MPa). Dans tous les cas : - Les éléments creux doivent présenter une cloison longitudinale interne porteuse. Autorisé Non autorisé 15

16 Les maçonneries Conditions sur la mise en œuvre Les maçonneries peuvent être montées à joints épais ou minces. t h Hauteur = h Épaisseur e Joints épais : 6 mm e 15 mm Largeur 0,4.t Joints minces : 1 mm e 3 mm 16

17 Les maçonneries Conditions sur la mise en œuvre Les murs doivent être bordés par des chaînages horizontaux et verticaux. Le béton des chaînages doit être coulé après exécution de la maçonnerie. 4 HA 10 ou 4 HA 12 suivant les cas 4 HA 10 (ou 3 HA 12), 4 HA 12 suivant les cas 17

18 Les maçonneries Conditions sur la mise en œuvre Implantation des chaînages verticaux (selon l Eurocode 8) Au bord libre de chaque élément de mur de la structure Au bord de chaque ouverture A l intérieur du mur, lorsque l espacement entre les chaînages dépasse 5 m A chaque intersection de mur, lorsque le respect des autres règles conduit à des chaînages distants de plus de 1,50 m < 1,50 m 1,50 m Les chaînages doivent être continus des fondations jusqu aux combles 18

19 Les maçonneries Conditions sur la mise en œuvre Les chaînages horizontaux doivent être placés : - au niveau de chaque plancher, - en couronnement des combles, - au niveau des fondations, - au niveau de l appui d une charpente, - au maximum tous les 4 m de hauteur. La section d armature des chaînages de couronnement des combles, non concernés par des appuis de charpente est au minimum 2 HA

20 Les maçonneries Conditions sur la mise en œuvre Pour le recouvrement des armatures au niveau des angles Vue en plan Vue en élévation Epingles Diamètre de cintrage des épingles 5,0 cm 20

21 Les ossatures en bois Conditions sur la mise en œuvre Les dispositions d ancrage des panneaux visent à assurer la reprise de l effort tranchant à la base et l effet de renversement. 21

22 Les ossatures en acier Le contreventement Exemples de contreventement centré excentré Prévenir le risque de flambement des diagonales 22

23 Les ossatures en acier Conditions sur la mise en œuvre Les points sensibles sont les liaisons et assemblages (soudures, boulons) 23

24 Les voiles en béton armé Conditions sur la mise en œuvre Importance des chaînages verticaux et horizontaux Coupe sur trumeau 24

25 Les planchers en béton Conditions sur la mise en œuvre Les dispositions constructives imposées aux planchers visent à assurer un comportement en diaphragme rigide et la liaison avec les éléments de contreventement treillis soudé de la dalle de compression liaisons dans le sens porteur du plancher (armatures des éléments ou ajoutées) Renfort d armatures (si nécessaires) liaisons en rive de plancher sur le chaînage liaisons en rive de plancher sur un mur intermédiaire 25

26 Les planchers en bois Conditions sur la mise en œuvre 26

27 Les charpentes en bois fermette Conditions sur la mise en œuvre des charpentes par fermettes pour combles habitables AFA ENT chaînage Les dispositions constructives imposées aux charpentes industrielles avec combles aménageables visent à assurer la stabilité hors plan des fermettes et le maintien des pignons. 27

28 Les charpentes en bois Conditions sur la mise en œuvre des charpentes par fermettes pour combles perdus Dans le cas de combles perdus, il faut reconstituer un diaphragme capable de distribuer les efforts sismiques aux murs de contreventement. 28

29 Les charpentes en bois Conditions sur la mise en œuvre des charpentes embrèvement avec boulon de maintien traditionnelles Les «assemblages de charpentiers» doivent être complétées par des éléments assurant leur maintien en position sous chargements alternés embrèvement arrière avec maintiens métalliques latéraux 29

30 Les charpentes en bois Conditions sur la mise en œuvre des charpentes traditionnelles Les ancrages des charpentes traditionnelles doivent assurer la liaison avec la structure porteuse et avec les pignons. La stabilité hors plan des fermes doit être assurée soit par des éléments de la charpente, soit par des éléments complémentaires. 30

31 Les éléments non structuraux Conditions sur la mise en œuvre à respecter Les cloisons Les cheminées Les plafonds suspendus Également pour les balcons, les escaliers, les canalisations et réseaux, les revêtements muraux, 31

32 Synthèse En conclusion : On ne construit pas un bâtiment de la même manière en zone sismique qu en zone non sismique : Sol et topographie Conception architecturale, Calculs et dimensionnement des éléments Détails constructifs et choix des matériaux 32

33 Synthèse Pour vous aider L AFPS a rédigé plusieurs documents d application Guide des dispositions constructives parasismiques Ce guide indique les dispositions constructives conformes à l Eurocode 8 pour les ouvrages en acier, béton, bois et maçonnerie Guide simplifié pour les petits bâtiments (RSPB) Ce guide indique des dispositions constructives sans calculs pour des petits bâtiments en béton, acier, maçonnerie et bois Guide des constructions parasismiques des maisons individuelles aux Antilles structure en bois Guide PSMI CPMI Manual for the seismic design of steel and concrete buildings to Eurocode 8» AFPS / SECED Guide Diagnostic et Renforcement du bâti existant AFPS / CSTB Guide pour la conception, l installation et le diagnostic des équipements des établissements scolaires en zone sismique 33

34 Cette présentation a été réalisée sur la base de : Présentation AFPS «Risque sismique les bonnes pratiques» pour l AQC en fév La présentation AFPS initiale a été réalisée par Nicolas Juraszek (AFPS / CERIB), Pierre-Eric Thévenin (AFPS / Bureau Veritas) Eric Fournely (AFPS / CUST) Sandrine Juster-Lermitte (AFPS / CEA) Avec la participation de François Martin (AFPS / IOSIS) 34