FORUM ACTUALITES CONSTRUCTION - 212.85.131.55212.85.131.55/fileadmin/medias/manifestations/batimat/2011/2011... · Comment construire en zone sismique, pour les bâtiments neufs ou

FORUM ACTUALITES CONSTRUCTION

Sismique : architectes, maîtres d’ouvrage, entrepreneurs …,

comment appliquer cette réglementation ?

9 novembre 2011

Gilles CHARBONNEL

Dirigeant ALTAIS INGENIERIE

Vice-président en charge du groupe métier Structure et Géotechnique - CICF CONSTRUCTION

Nicolas JURASZEK

Membre du Comité Technique et Scientifique - AFPS (Association française du génie parasismique),

Direction des Techniques et des Méthodes - SOCOTEC

Forum Actualités Construction

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.

L’exécution

− Méthodologie, réalisation (constructions maçonnerie, béton armé,

bois, acier).

Le contrôle technique

− Contrôle technique et attestation PS.


Carte de l’aléa sismique en France

60% du territoire relève désormais des règles parasismiques


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)


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 maître d'œuvre,

du fait des informations à sa disposition,

soit par un bureau d’études spécialisé.

Vallée

alluviale

sédiments

rocher

X X



Contrairement aux PS92, l’impact du type de sol sur le dimensionnement du bâtiment est très important

− L’action sismique peut être majorée par un facteur allant jusqu’à 1,8

Il est donc indispensable de connaître le type de sol,

Il existe 5 classes de sol (hors sols liquéfiables). Elle peut être définie par :

− Son profil stratigraphique

− La valeur vs,30, la vitesse moyenne des ondes de cisaillement dans les 30 premiers mètres du terrain

− Le nombre de coups SPT

− La résistance au cisaillement du sol non drainé cu

− …



− Implantation réalisée…

Poussée des terres

Fondations profondes

Parois parisiennes


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, …).


L’architecture


tenir compte :


− des éventuels couplages avec

d’autres bâtiments,

− Vérification des déplacements


L’architecture


tenir compte :


− des éventuels couplages avec d’autres bâtiments,


L’architecture : Forme du bâtiment

La forme en plan et en élévation de l’ouvrage doit être la

plus compacte possible

Formes recommandées

Formes déconseillées

Forme en plan Forme en élévation



− Contraintes architecturales



Emprise totale du sous sol sur le terrain •Redressements

•Ouvrages spécifiques

•Joints de dilatation

Joints de dilatation



Éviter les irrégularités en élévation

Séisme de L’Aquila, AFPS, avril 2009 Source : Google


L’architecture : Points singuliers

Éviter les poteaux courts

− Prévention :prévoir un renforcement des

armatures de confinement

Éviter les grandes trémies qui

diminuent la rigidité en plan des

planchers

Séisme de L’Aquila, AFPS, avril 2009


L’architecture : Points singuliers

Éviter les grandes trémies qui

diminuent la rigidité en plan des

planchers


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


L’architecture : système de contreventement



charge sismique

Transit des efforts

dans les voiles

Remplissage non porteur


L’architecture : système de contreventement



charge sismique

Importance des

diaphragmes


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, et

des lots techniques


La conception : l’ingénierie

Justification par calcul 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



Justification par calcul des bâtiments − L’Eurocode 8 et les PS92 (jusqu’au 1er novembre 2012) proposent différentes

méthodes de justification des bâtiments,




Justification par calcul des bâtiments − L’Eurocode 8 et les PS92 (jusqu’au 1er novembre 2012) proposent différentes

méthodes de justification des bâtiments,




Justification sans calcul 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



L’ensemble du

bâtiment est

concerné

+ fixations des éléments non structuraux



L’ensemble du

bâtiment est

concerné


L’exécution : les fondations

Continuité mécanique (liaisons) entre fondations

Longrines

Semelles isolées

Semelles filantes


L’exécution : les fondations

Continuité mécanique (liaisons) entre fondations

Liaisons bi directionnelles


L’exécution : ouvrages en béton armé

Importance des chaînages verticaux

et horizontaux

Une résistance minimale du béton est

exigée

Des sections minimales d’armature

sont imposées ainsi que le

positionnement des chaînages

verticaux et horizontaux

Coupe sur trumeau



Vis-à-vis du séisme, les

planchers ont pour rôle :

− de former un diaphragme dans leur

plan afin de transmettre les efforts

sismiques horizontaux aux murs

− de maintenir la liaison entre les divers

éléments de la structure afin

d'assurer le monolithisme de la

construction




Vis-à-vis du séisme, les

planchers ont pour rôle :

− de former un diaphragme dans leur

plan afin de transmettre les efforts

sismiques horizontaux aux murs



Cas des rupteurs de ponts thermiques − Pour tout projet d’utilisation de rupteurs de ponts thermiques de plancher, il est

indispensable de consulter le contrôleur technique

− Ce point est également valable pour les rupteurs

sous Avis technique

Cas des prédalles suspendues − Les prédalles suspendues font l’objet d’un

avis défavorable en zone sismique par les

contrôleurs techniques.



Cas des rupteurs de ponts thermiques


L’exécution : les ossatures en bois

Les dispositions d’ancrage des panneaux visent à assurer la reprise

de l’effort tranchant à la base et l’effet de renversement














L’exécution : ossatures en acier

Prévenir le risque de flambement

des diagonales

Exemples de contreventement

centré

excentré



Exemple de liaison charpente



Les points sensibles sont les

liaisons et assemblages (soudures,

boulons)


L’exécution : les éléments non

structuraux

Les cloisons

Les cheminées

Les plafonds

suspendus

Également pour les

balcons, les escaliers,

les canalisations et

réseaux, les

revêtements muraux, …

Les bardages


Conclusion

On ne construit pas un bâtiment de la même

manière en zone sismique qu’en zone non

sismique :

− Sol et topographie

− Conception architecturale,

− Détails constructifs et choix des matériaux et des systèmes


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

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

Documents

FORUM ACTUALITES CONSTRUCTION - 212.85.131.55212.85.131.55/fileadmin/medias/manifestations/batimat/2011/2011... · Comment construire en zone sismique, pour les bâtiments neufs ou