Comportement sismique des structures en maçonnerie · APRES UN SEISME MAJEUR Test de formation à...
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Comportement sismique des structures en maçonnerie
Pierino Lestuzzi EPFL
Résonance Ingénieurs-Conseils SA
EVALUATION DE L'HABITABILITE DES IMMEUBLES APRES UN SEISME MAJEUR
Test de formation à l'utilisation de la fiche de relevé post-sismique du bâti
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -2-
Table des matières
• Types de maçonnerie, matériaux
• Plancher, toiture
• Comportement global
• Modes de rupture
• Application de la fiche (section 4)
• Conclusions
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -3-
Table des matières
• Types de maçonnerie, matériaux
• Plancher, toiture
• Comportement global
• Modes de rupture
• Application de la fiche (section 4)
• Conclusions
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -4-
• Maçonnerie de pierre naturelle
Moellons (calcaire)
Types de maçonnerie, matériaux
Maçonnerie en moellons secs (source : protection civile italienne)
Maçonnerie en moellons à joints remplis d’un mortier
(source : Ghislaine Verrhiest)
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -5-
• Maçonnerie de briques
Terre cuite
Types de maçonnerie, matériaux
Maçonnerie en briques cuites (source : protection civile italienne)
Brique pleine (source : protection civile italienne)
Briques creuses (source : protection civile italienne)
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -6-
• Maçonnerie non armée, non chaînée
Qualité des murs
Types de maçonnerie, matériaux
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -7-
Types de maçonnerie, matériaux • Propriétés
mécaniques
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -8-
• Maçonnerie chaînée
(pratiquement absente en Suisse)
Types de maçonnerie, matériaux
(source : Coopération suisse – Atelier Ecole Petit Goâve)
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -9-
• Maçonnerie armée
La maçonnerie armée est une maçonnerie dont les joints horizontaux et/ou verticaux sont renforcés par une armature métallique. (très peu présente en Suisse)
Types de maçonnerie, matériaux
(source : CSTC)
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -10-
Table des matières
• Types de maçonnerie, matériaux
• Plancher, toiture
• Comportement global
• Modes de rupture
• Application de la fiche (section 4)
• Conclusions
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -11-
mezzane
orditura principale
orditura secondaria
riempimento incoerente
impalcato di tavole
Alle3amento povero *
Alle3amento povero * Voutin
¨Plancher bois + chape mortier
¨Plancher bois + chape mortier
Types de plancher
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -12-
Profilé métallique + brique + Chape mortier
Plancher bois
Poutrelle hourdis
Types de plancher
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• Plancher-voûte
Types de plancher
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -14-
Types de toiture
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -15-
Table des matières
• Types de maçonnerie, matériaux
• Plancher, toiture
• Comportement global
• Modes de rupture
• Application de la fiche (section 4)
• Conclusions
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -16-
• Maçonnerie non armée, non chaînée
Qualité des murs => dislocation
Comportement d’ensemble sous séisme
Haiti 2009, F. Dunand
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -17-
• Maçonnerie non armée, non chaînée
Liaisonnement des murs?
Comportement d’ensemble sous séisme
Harpage
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -18-
• Maçonnerie non armée, non chaînée
Liaisonnement entre les murs indispensable
Comportement d’ensemble sous séisme
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -19-
• Maçonnerie non armée, non chaînée
Comportement d’ensemble sous séisme
RESUME: Déversements liés à la poussée de la charpente sur une maçonnerie non chaînée
(source : Victor Davidovici)
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• Maçonnerie non armée, non chaînée
poinçonnement des chevrons
Comportement d’ensemble sous séisme
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -21-
• Maçonnerie non armée, non chaînée
Comportement d’ensemble sous séisme
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -22-
• Maçonnerie non armée, non chaînée
Comportement d’ensemble sous séisme
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -23-
• Maçonnerie non armée, non chaînée
Comportement d’ensemble sous séisme
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -24-
• Maçonnerie non armée, non chaînée
Comportement d’ensemble sous séisme
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -25-
• Maçonnerie non armée, non chaînée
Comportement d’ensemble sous séisme
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -26-
• Maçonnerie non armée, non chaînée
Comportement d’ensemble sous séisme
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -27-
• Maçonnerie non armée, non chaînée
Comportement d’ensemble sous séisme
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -28-
Table des matières
• Types de maçonnerie, matériaux
• Plancher, toiture
• Comportement global
• Modes de rupture
• Application de la fiche (section 4)
• Conclusions
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -29-
Maçonnerie non chaînée séisme de Kobé, 1995
(source : Milan Zacek)
Essai sur table vibrante (source : Milan Zacek)
Modes de rupture
• Dislocation
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -30-
(source : Milan Zacek)
Modes de rupture
• Dislocation due à la poussée de la toiture
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -31-
(source : Milan Zacek)
Dans le plan du mur
Hors du plan du mur
Modes de rupture
• Conséquences de l’absence de chaînage
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -32-
Déformations hors plan : flexion et renversement
Mouvement du sol (source : EC8)
Modes de rupture
• Ruine due aux sollicitations hors plan
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -33-
(source : Coopération suisse – Atelier Ecole Petit Goâve)
Modes de rupture
• Effondrement hors plan du mur
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -34-
Modes de rupture
• Hors plan
L’Aquila (photo : AFPS DGIC)
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -35-
État initial
Action sismique
État final
Modes de rupture
• Comportement dans le plan
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -36-
Modes de rupture
• Fissures en croix
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -37-
Modes de rupture
• Fissures en croix
Réseau horizontal de fissures diagonales
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -38-
Modes de rupture
• Fissures en croix
Réseau vertical de fissures diagonales
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -39-
Table des matières
• Types de maçonnerie, matériaux
• Plancher, toiture
• Comportement global
• Modes de rupture
• Application de la fiche (section 4)
• Conclusions
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -40-
EMS 98 • Dégâts aux
bâtiments en maçonnerie
D1
D2-D3
D4-D5
Impo
rtant
s Tr
ès g
rave
s Lé
gers
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -41-
Application de la fiche post-sismique • Section 4
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -42-
Séisme Boumerdés Algérie; 21 mai 2003 (Source : AFPS)
Application de la fiche: section 4
D4
D5
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -43-
(Source : AFPS)
Application de la fiche: section 4
D1
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -44-
(Source : AFPS)
Application de la fiche: section 4
D3
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -45-
(Source : AFPS; 1/2)
Application de la fiche: section 4
D2
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -46-
(Source : AFPS; 2/2)
Application de la fiche: section 4
D3
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -47-
• La dislocation des blocs est due à :
La présence du bâtiment voisin sans JD La présence de la fenêtre
Droits réservés
Application de la fiche: section 4
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -48-
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -49-
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -50-
(Source : AFPS)
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Structures en maçonnerie Pierino Lestuzzi, EPFL - RSA -51-
Conclusions
Types de maçonnerie: pierre, brique
En Suisse: seul. non armée et non chaînée
Planchers: souples (bois, mixte?, etc.)
rigides (béton armé, hourdis?, voutins)
Modes de rupture: dislocation, hors plan,
dans le plan
Fiche section 4: degrés de dommage