PPT M ZACEK - Risknat · 2015. 4. 15. · Milan ZACEK Professeur àl’ENSA Marseille. Architecte, ingénieur ... parasismique du bâti existant, particulièrement vulnérable «Construire

« Effets des séismes sur les

constructions et vulnérabilité

des bâtiments existants »

Milan ZACEKMilan ZACEK

Professeur à l’ENSA Marseille.

Architecte, ingénieur

«« Risque sismique : renforcer les bâtiments existantsRisque sismique : renforcer les bâtiments existants »» -- Tarbes 21 octobre 2008 Tarbes 21 octobre 2008 --

1. Pertinence de la protection parasismique des bâtiments

Les tremblements de terre sont inévitables, mais la destruction des bâtiments ne l’est pas. Or plus de 90% des pertes en vies humaines sont dus à l’effondrement d’ouvrages :

La sauvegarde des vies humaines, du patrimoine et des activitéspasse donc par la construction parasismique et la réhabilitationparasismique du bâti existant, particulièrement vulnérable

«« Construire en zone de risque sismiqueConstruire en zone de risque sismique »» -- Tarbes 12 dTarbes 12 déécembre 2006 cembre 2006 --

Les facteurs de vulnérabilité relèvent :

1. de l’architecture (configuration et détail)2. du système constructif3. des dispositions constructives4. de l’état de conservation5. des interactions possibles avec l’environnement construit6. de l’interaction de la construction avec le site

2. Facteurs de vulnérabilité aux séismes des bâtiments existants


Les phénomènes suivants peuvent être évités parune architecture adéquate :

- oscillations asynchronesdes différentes parties de la construction

- torsion de la construction

- effet de niveau souple

- effet de poteau court

2.1. Vulnérabilité liée à l’architecture


Dommages dus aux oscillations asynchrones des différentes parties de la construction

El Asnam, Algérie 1980 San Fernando, Californie 1971


Dommages dus à la torsionde la construction

Mexico 1985 Philippines 1976


Constructions particulièrement exposéesà la torsion d’ensemble

Martinique Grèce


Dommages dus à la présence d’un niveau plus souple que le niveau supérieur

Kobé, Japon 1995 Boumerdès, Algérie 2003


Dommages dus à l’effet de poteau court

Chi-Chi, Taïwan 1999 El Asnam, Algérie 1980


2.2. Vulnérabilité liée au système constructif

San Fernando, Californie 1971 Izmit, Turquie 1999

Contreventement insuffisant


Choix d’une ossature avec remplissages en maçonnerie

Boumerdès, Algérie 2003 Caracas, Venezuela 1967

Eclatement des panneaux de remplissage


2.3. Vulnérabilité liée aux dispositions constructives

San Giuliano, Italie 2002, M = 5,7 Guadeloupe 2004, M = 6,3

Constructions en maçonnerie : absence de confinement


Constructions en béton armé

San Fernando, Californie 1971 Kobé, Japon 1995

Absence de confinement des poteaux


Constructions en béton armé

Boumerdès, Algérie 2003 Mexico 1985

Effondrement dû à l’absence de confinement des poteaux,des poutres et des nœuds


Constructions en bois

San Fernando, Californie 1971 Anchorage, Alaska 1964

Ancrage insuffisant des murs en bois


Constructions en bois

Anchorage, Alaska 1964 Montana, Etats-Unis 1959

Absence d’attaches entre le parement et le mur en bois


2.4. Vulnérabilité liée à l’état de conservation

Mauvais état de conservation

Erevan, Arméniezone de forte sismicité


2.5. Vulnérabilité liée à l’interaction avec l’environnement construit

Joint insuffisant entre bâtiments voisins: entrechoquement

Izmit, Turquie 1999 Kobé, Japon 1995


Possibilité d’effondrement ou de chute d’éléments de la construction voisine

Ceyhan-Misis, Turquie 1998 Chi-Chi, Taïwan 1999

Bâtiments endommagés par un ouvrage voisin


2.6. Vulnérabilité liée au site

Résonance entre le bâtiment et le sol

Mexico 1985 Kobé, Japon 1995


Possibilité d’effet de site topographique

Bâtiment effondré ayant subi des secousses amplifiées par effet de site topographique


Possibilité de liquéfaction du sol

Bâtiments fondés sur un sol liquéfiable

Caracas, Venezuela 1967 Izmit, Turquie 1999


Possibilité de glissement de terrain ou d’éboulement rocheux

Anchorage, Alaska 1964 Sennoz, France

1. Bâtiment endommagé par un glissement de terrain2. Chute de blocs pouvant endommager les constructions


3. Stades d’une réhabilitation parasismique des bâtiments

L’objectif ultime de la protection parasismique du bâti existant est une réhabilitation, qui comporte trois stades au niveau du projet :

- Evaluation de la vulnérabilité aux séismes

- Choix d’une stratégie de réhabilitation

- Choix des techniques de renforcement


4. Evaluation de la vulnérabilité des bâtiments aux séismes

A l’échelle d’un bâtiment : évaluation « sur mesure »

- présomption de vulnérabilité : prédiagnostic

(qualitatif, 2 niveaux d’étude)

- vulnérabilité proprement dite : diagnostic (quantitatif, 2 niveaux d’étude)

A l’échelle urbaine : évaluation statistique

(3 niveaux d’étude)


Prédiagnostic niveau 1 :méthode des fiches (AFPS 2002)


Méthode des fiches AFPS 2002 (suite)


Méthode des fiches AFPS 2002 (suite)

Evaluation de l’endommagement

Σ Ki > 100 Présomption très forte de vulnérabilité

50 < Σ Ki < 100 Présomption forte de vulnérabilité

25 < Σ Ki < 50 Présomption moyenne de vulnérabilité

10 < Σ Ki < 25 Présomption faible de vulnérabilité

Σ Ki < 10 Présomption très faible de vulnérabilité


Méthode des fiches AFPS 2002 (suite) :Correspondance entre valeurs de Σ Ki et les dommages

Présomption de vulnérabilité moyenne 25 < Σ Ki ≤ 50- 0,1 g : dommages légers- 0,2 g : dommages modérés- 0,4 g : dommages graves

Présomption de vulnérabilité faible 10 < Σ Ki ≤ 25- 0,1 g : dommages négligeables- 0,2 g : dommages légers- 0,4 g : dommages modérés

Présomption de vulnérabilité Σ Ki ≤ 10- 0,1 g : dommages nuls à négligeables- 0,2 g : dommages négligeables à légers- 0,4 g : dommages légers à modérés


5. Stratégies de réhabilitation parasismique des bâtiments

Deux grandes familles de démarches :- améliorer le comportement dynamique de l’ouvrage pour réduirel’intensité des charges sismiques

- améliorer le niveau de performances de l’ouvrage

Performance structurale en termes d’énergie absorbée

Les points clés

« Effets des séismes sur les constructions

et vulnérabilité des bâtiments existants »


- En cas de tremblement de terre, les constructions peuvent être meurtrières ; il est nécessaire de les rendre parasismiques

- La vulnérabilité aux séismes des constructions dépend de leur architecture, structure, des dispositions constructives, du siteet de l’environnement bâti

- Plusieurs méthodes d’évaluation de la vulnérabilité aux séismes existent ; la méthode la plus sommaire est celle des fiches

- La stratégie de réhabilitation ne devrait pas consister seulementen un renforcement systématique de la structure ; une amélioration du comportement dynamique des bâtiments permet de réduire l’importance des effets des séismes qu’ils subissent

« Effets des séismes sur les constructions et

vulnérabilité des bâtiments existants »

«« Risque sismique : renforcer les bâtiments existantsRisque sismique : renforcer les bâtiments existants »»

Milan ZACEKMilan ZACEK

Professeur à l’ENSA Marseille.

Architecte, ingénieur

[email protected]

Documents

PPT M ZACEK - Risknat · 2015. 4. 15. · Milan ZACEK Professeur àl’ENSA Marseille. Architecte, ingénieur ... parasismique du bâti existant, particulièrement vulnérable «Construire