Renforcement des bâtiments scolaires. Victor DAVIDOVICI

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Bruno Chénier
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1 Renforcement des bâtiments scolaires Victor DAVIDOVICI

2 TYPOLOGIE des BATIMENTS SCOLAIRES Construits avant 1940 Construits entre 1960 et 1980 Construits entre 1982 et 1995 Fondations superficielles Murs porteurs en maçonnerie Charpentes de couvertures en bois Coursives en béton Coffrage tunnel Portiques B.A. transversalement Absence de contreventement dans le sens longitudinal Portiques B.A. et remplissage en maçonnerie Voiles et portiques B.A. Victor DAVIDOVICI

3 Pas de réglementation parasismique Coffrage tunnel PS 69/82 PS Instructions BA 1906 Circulaire BA 1936 BA 45 NV 46 NV 56 BA 60 NV 65 CCBA 68 PS 69 BAEL 80 BAEL 82 BAEL 91 NV 65/95 BAEL 99 PS 69/82 PS 92 (95) PS 92/2004 EUROCODES Victor DAVIDOVICI

4 Haut niveau de PS 92 performance EC 8 Faibles pertes Bâtiments scolaires existants Classe D Classe C Classe B Domaine d endommagement maîtrisable Domaine de sauvegarde de vies Classe IV Classe III Classe II Victor DAVIDOVICI Classe A Bas niveau de performance Pertes importantes Classe I

5 OBJECTIFS DE LA REHABILITATION DES BÂTIMENTS SCOLAIRES Classe C / III Étant donné l importance socio-économique du bâtiment, la défaillance présente un risque élevée pour les personnes et pour leur activité AVANT SEISME Niveau de renforcement pour obtenir le non effondrement du bâtiment et la sauvegarde des capacités d évacuation APRES SEISME Bâtiment accessible, Endommagement des éléments non structuraux, Fissuration des éléments structuraux d origine, Mise en place de qqs. étais Victor DAVIDOVICI

6 OBJECTIFS DE LA REFORCEMENT DES BÂTIMENTS SCOLAIRES Classe B / II L endommagement du bâtiment, présente un risque moyen pour les personnes AVANT SEISME Niveau de renforcement pour obtenir le non effondrement du bâtiment APRES SEISME Bâtiment non accessible Destruction des éléments non structuraux Fissuration importante des élém. structuraux d origine Étaiement en vue de rép. ou de démolition Victor DAVIDOVICI

7 TYPOLOGIE des BATIMENTS SCOLAIRES Bâtiments isolés Bâtiments groupés C ou B??? Victor DAVIDOVICI Bâtiments de classe Salles des fêtes Restauration Ateliers Gymnases Administration Logements

8 Etant entendu qu il n y a pas de protection absolue possible la décision du niveau de protection relève d un compromis économique et éthique Soit il n y a rien à faire, le renforcement ou la réparation étant trop importantes et la démolition n est pas d une première urgence, le bâtiment reste non-accessible Soit le bâtiment est «traité», c est-à-dire (1) renforcé ou (2) démoli et reconstruit après une étude économique dans laquelle les coûts globaux des deux solutions sont comparés Victor DAVIDOVICI

9 Critères de vulnérabilité Il y a lieu de traiter en première urgence les bâtiments dont l effondrement est probable On traite en deuxième urgence les bâtiments pour lesquels des détérioration importantes sont prévisibles avec un danger certain pour les occupants, sans effondrement total On ne traite pas les bâtiments pour lesquels les dégâts prévisibles sont limités et ne mettent en danger la vie des occupants Victor DAVIDOVICI

10 Critères de fonctionnement (stabilité) de «groupe» Un groupe de bâtiments sans espacements doit être renforcé dans son ensemble ; autrement dit on ne peut renforcer un bâtiment seul s il est juxtaposé avec son voisinage Si les bâtiments situés dans son voisinage appartiennent à des maîtres d ouvrages différents alors il faut peut être envisager les conséquences de leur endommagement sur le bâtiment concerné Victor DAVIDOVICI

11 Critères de pérennité La vétusté : inutile de s occuper de bâtiments qui doivent être démolis à court terme La servitude : inutile de s occuper de bâtiments condamnés à disparaître à court terme en raison d un nouvel aménagement des locaux Victor DAVIDOVICI

12 Le Niveau de risque acceptable ou Le Niveau de protection souhaité Une relation doit être établie entre le montant que la collectivité est prête à investir pour la protection contre les séismes et l amplitude du désastre social et économique qu elle est prête à supporter. Victor DAVIDOVICI (SD) Renforcement définitif (DL) Renforcement intermédiaire (RV) Renforcement limitation des dommages (RU) Renforcement d urgence

13 Accélérations pour bâtiments de classe C (III), zone sismique III (3) PS92 EC8 + Nouveau zonage Accélérations d ancrage au niveau du sol spécifiques aux sites, Source GEOTER Site 475 ans Site 475 ans 975 ans 475 ans (SD) 225 ans (DL) 95 ans (RV) S0 0,40 g A 0,30 g 0,32 g 0,25 g 0,19 g 0,14 g S1 B 0,36 g 0,38 g 0,30 g 0,22 g 0,16 g S2 0,36 g C 0,35 g 0,43 g 0,33 g 0,25 g 0,18 g S3 0,32 g D 0,41 g 0,47 g 0,36 g 0,28 g 0,20 g Victor DAVIDOVICI Renforcement définitif (SD) Renforcement conservatoire (DL) Réduction de la vulnérabilité (RV) Séisme 29 novembre 2007

14 Le Prédiagnostic Le Diagnostic PREDIAGNOSTIC Est l appréciation qualitative de l état du bâtiment et donc de son comportement sous l action sismique. Il s agit de bien connaître son état après une «lecture» détaillée. Cette étape s effectue par une visite des lieux, l examen des plans éventuels, calculs simplifiées de prédimensionnement et par l appréciation du coût des travaux de renforcement. Victor DAVIDOVICI

15 DIAGNOSTIC : faisabilité / coût / décision Étude de faisabilité et choix définitif du renforcement Étude du coût du renforcement NON Décision de renforcement OUI Projet abandonné trop coûteux Bâtiment déclassé ou démoli Victor DAVIDOVICI Renforcement différé provisoirement Vulnérabilité: Que peut-il arriver? Que peut-on accepter?

16 Renforcement PROJET D EXECUTION Choix définitif du renforcement REALISATION Il s agit de vérifier le comportement au séisme du bâtiment renforcé. Il faut procéder à l étude des détails de renforcement et de la méthodologie de la mise en œuvre avec l établissement des plans d exécution correspondants Victor DAVIDOVICI

17 B C D Augmenter la résistance locale pour éviter les ruptures fragiles Victor DAVIDOVICI

18 RENFORCEMENT / REPARATION Collage de tissu de fibre de carbone : poteaux, poutres, dalles, attentes Précontrainte additionnelle : chaînages Engravures : dalles Adjonction de la matière B.A. : chemisage poteaux, chemisage poutres, surépaisseur dalles, doublage murs B.A. Adjonction de la matière C.M. : chemisage poteaux, chemisage poutres, Renforcement par murs en béton armé Renforcement par une structure en charpente métallique Renforcement des bâtiments en maçonnerie Renforcement des fondations Victor DAVIDOVICI

19 Victor DAVIDOVICI Renforcement par murs en béton armé Corsetage

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21 Victor DAVIDOVICI Renforcement extérieur par corsetage

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26 Victor DAVIDOVICI Renforcement par contreforts CM ou BA

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28 Victor DAVIDOVICI

29 Mexique Mexico 19 septembre 1985

30 Mexique Mexico 19 septembre 1985 / 1996 Victor DAVIDOVICI

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33 Victor DAVIDOVICI

34 Victor DAVIDOVICI 1er mode de vibration longitudinal

35 Renforcement par structure béton armé Précontrainte additionnelle + Amortisseurs Amortisseurs Victor DAVIDOVICI

36 IBM La Gaude Travaux Renforcement par structures métalliques

38 IBM La Gaude Travaux Victor DAVIDOVICI

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41 Victor DAVIDOVICI

42 Victor DAVIDOVICI

43 Renforcement par tabourets Charpente Métallique JD Victor DAVIDOVICI

44 Victor DAVIDOVICI JD

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48 Victor DAVIDOVICI

49 Victor DAVIDOVICI

50 Victor DAVIDOVICI

51 Renforcement par contreforts en béton armé et précontrainte additionnelle x x x x Torons 15 T15 T15 T15 3 ème 2 ème 1 er RdCh. x x x x Victor DAVIDOVICI

52 Victor DAVIDOVICI

53 Renforcement par diminution du nombre de niveaux «Raboter» un étage Victor DAVIDOVICI

54 4 niveaux 3 niveaux 2 niveaux Victor DAVIDOVICI

55 Victor DAVIDOVICI

56 Victor DAVIDOVICI Japon Kobé 18 janvier 1995

57 Victor DAVIDOVICI Mexique Mexico 19 septembre 1985

58 Même bâtiment Mexico août 1996

60 Même bâtiment Mexico août 1996 Victor DAVIDOVICI

61 Victor DAVIDOVICI Réparation des poteaux fissurés

62 h ¾h Victor DAVIDOVICI

63 1/4 Renforcement avec TFC 3/4 h = hauteur libre Victor DAVIDOVICI

64 Victor DAVIDOVICI

65 Victor DAVIDOVICI

66 Victor DAVIDOVICI Mexique Mexico 19 septembre 1985 / 1992

67 Principe de renforcement par TFC (par côté de bâtiment): mèches Coutures à travers plancher Bande inférieure de couture mèches Victor DAVIDOVICI

68 Victor DAVIDOVICI Renforcements d urgence

70 Victor DAVIDOVICI

71 Victor DAVIDOVICI

72 Victor DAVIDOVICI

73 Victor DAVIDOVICI

74 Victor DAVIDOVICI

75 Victor DAVIDOVICI

76 Merci pour votre attention

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