diagnostic et renforcement du bati existant vis a vis du seisme.pdf

8/10/2019 diagnostic et renforcement du bati existant vis a vis du seisme.pdf

1/77

Guideconstructionparasismique

Mars 2013

Diagnostic et renforcement dubti existant vis--vis du

sisme

Groupe de travail AFPS-CSTB


2/77

2

MEMBRES DU GROUPE DE TRAVAIL

Roger BERTULI

Philippe BISCH

Mathieu BLAS

Marc BOUCHON

Mnad CHENAF

Lucie CHEVER

Eric FOURNELY

Yves GUILLON

Guy JACQUETWolfgang JALIL

Thierry LAMADON

Jean LEMAIR

Christophe MARTIN

Benoit MASSON

Caterina NEGULESCU

Hong-Hai NGUYEN

Georgia POURSOULIS

Dominique RITZENTHALER

Michle ROBIN-CLERC

Claude SAINTJEAN

Nicolas TAILLEFER


3/77

3

Avant-propos

La rsorption de la vulnrabilit du bti existant est lun des principaux enjeux de la rduction du risque sismique sur le

territoire franais. Cependant, les contraintes relatives au renforcement parasismique sont parfois fortes : prise en compte

de la dimension socio-conomique du projet, mauvaise connaissance du bti, difficult pour choisir une stratgie derenforcement. Larrt du 22 octobre 2010 modifi vient faciliter les dmarches de renforcement volontaire de la part dun

matre douvrage, en permettant de choisir le niveau de confortement.

Le ministre de lgalit des territoires et du logement (METL) et le ministre de lcologie, du dveloppement durable et

de lnergie (MEDDE) ont souhait apporter aux matres douvrage, matres duvre et entreprises des lments de

rponse relatif au diagnostic et au renforcement du bti existant. Pour cela, la Direction de lHabitat, de lUrbanisme et des

Paysages (DHUP) a confi lAssociation Franaise de Gnie Parasismique (AFPS) et au Centre Scientifique et Technique

du Btiment (CSTB) la rdaction dun guide explicitant la dmarche adopter pour le traitement des btiments existants.

Le guide sappuie sur les dispositions relatives au renforcement volontaire dfini dans larrt du 22 octobre 2010 modifi

et sur les dispositions de lEurocode 8 partie 3, rgles de construction retenues par la rglementation (NF EN 1998-3dcembre 2005).

Le prsent document issu du groupe de travail aborde cinq grandes tapes de la dmarche de diagnostic et de renforcement

dun bti existant :

- Le premier chapitre rappelle la rglementation parasismique en cas de renforcement volontaire dun btiment

existant et la traduction dans les rgles de construction de la possibilit de choisir un niveau de renforcement.

- La collecte dinformation sur un btiment est une tape dcisive pour valuer la capacit de la structure rsister

un sisme de la faon la plus fiable et la plus prcise possible. Le second chapitre synthtise les lments

prendre en compte lors de cette tape, du contexte gnral des techniques constructives lpoque de laconstruction aux lments relever lors de la visite-terrain du btiment.

- Le troisime chapitre fait tat de la diversit des mthodes de diagnostic et de leurs objectifs. Il distingue les

mthodes simplifies, sappuyant sur lidentification des points critiques de la structure, des mthodes de calcul

avances permettent de justifier la tenue de la structure ou de dterminer le besoin prcis de renforcement.

- Ltape suivante se rapporte au choix de la stratgie dun renforcement adapt au projet considr. Les solutions

de renforcement les plus courantes sont explicites.

- La cinquime tape concerne la justification des ouvrages renforcs conformment aux prescriptions de

lEurocode 8 partie 3.

Le dernier chapitre du guide propose un retour dexprience bas sur lanalyse des dommages et des renforcements de

structures survenus lors de sismes rcents. Laction de prvention sur le bti existant se nourrit en effet de la connaissance

des comportements des structures et des mcanismes de rupture observs lors de tremblements de terre.

Les rdacteurs du guide ont cherch dvelopper des outils techniques et dcliner sur des exemples la dmarche de

diagnostic et de renforcement de btiments existants. Ces lments sont regroups dans lannexe au prsent document.

Celle-ci propose notamment un modle de rapport de visite-terrain et des exemples de diagnostics sur des btiments en

maonnerie, bton arm, acier et bois pour faciliter la dclinaison pratique du guide.


4/77


5/77

5

Sommaire

1.4.1 F .............................................................. ....................................... 8

1.4.2 .............................. ................................................... ....................................................... 8

1.4.3 D ...................................................... ................................... 9

1.5.1 ............................................................ ................................... 9

1.5.2 A ....................... ........................................................ .......................................... 10

1.5.3

C ....................................................... .................... 11

2.3.1 F.............................. ....................... 15

2.3.2 ....................................................................... ............................................... 18

2.3.3 ................................................................ ................................................ 18

3.1.1 ...................................................... ............................................................... .................................... 19

3.1.2 D .......................................................... ................................ 19

3.1.3 C ..... ........................................................... ............................... 29

3.1.4 A ............................................................ ...................................... 33

3.1.5 C ............................................................................................................ 33

3.2.1 ...................................................... ............................................................... .................................... 34

3.2.2 .................................................................... ............................................................... ......... 34

3.2.3 ..................................................................... .......................................... 343.2.4 ...................................................... ................................. 34

4.1.1 C ................................. ............................................................... ....................................... 41

4.1.2 A ......................................................... ................................. 42

4.1.3 ............................................................................ ................................................ 43

4.2.1 ...................................................... ............................................................... .................................... 45

4.2.2 A ..................................................................... ............................................................ 45


6/77

6

5.1.1 0 : ............................................................ ........................................... 47

5.1.2 1 : A ......................................................................................... ................ 47

5.1.3 2 : C .......................................................... ................................. 49

5.1.4 3 : D ............................................................. ........................................ 50

5.1.5 4 : , ............ ............................................................... ................ 52

5.2.1 , ..................................................... ...................... 53

5.2.2 ................................................................ .......................................... 53

5.2.3 .......................................................................... ............................................... 54

5.2.4 ....................................................... ...................................... 55

5.2.5 ....................... ........................................................ .......................................... 56

6.3.1 B , ........................................ 60

6.3.2 B ......................................................................................... ... 64

6.8.1 B (A).................................................. ............................... 70

6.8.2 () ........................................................................ 72

6.8.3 (A) .............................................................. ..................... 72

6.8.4 E (F) ............................................................. .................... 73

6.8.5 . D C (A, ) .................................................... 74

6.9.1 AF ............................................................................................. 74

6.9.2 ..................................................................... ............................................................... ........ 74

6.9.3 A .......................................................... ................................................................ ................................... 74


7/77

7

1.1 Objet

Les sismes rcents survenus sur le territoire national oudans les pays europens limitrophes montrent que le risquesismique concerne principalement les ouvrages existantsconstruits pralablement lapplication de normesparasismiques. Les ouvrages ayant t construits et conusconformment aux normes parasismiques nont que trsrarement entran des dommages humains.

Compte tenu de lvolution socitale, tendant vers un rejetdes risques, les consquences humaines et conomiques de

situations accidentelles naturelles ou anthropiques sont demoins en moins acceptes. Il convient de les anticiper. Desactions correctives doivent tre envisages ds lors que lesrisques apparaissent inacceptables et quil existe dessolutions conomiquement raisonnables et proportionnes.

Face des situations accidentelles potentiellement trsdommageables, mais trs long temps de retour, lesmatres douvrages sont souvent dmunis car ils nedisposent pas de critres explicites leur permettant defonder leur stratgie de matrise et de rduction desrisques.

Lobjet de ce chapitre est de dcrire le contexterglementaire actuel en France et de faire le point sur lesprincipales difficults rencontres, ainsi que sur lesapproches pouvant tre adoptes en matire de diagnosticet de confortement des btiments existants vis--vis deseffets de laction sismique.

1.2 La prise en compte du risque sismiquesur le btiment existant

La prise en compte du risque sismique sur le bti existant

suppose une approche rationnelle, fonde sur : Lapprciation de la performance du btiment et la

connaissance des risques encourus.

Un bilan de situation vis--vis de critresdacceptabilit ou de rejet des risques.

La dfinition dobjectifs de protection qui ne sontpas ncessairement les mmes que ceux adoptspour les constructions neuves.

Lestimation de la pertinence technique des actionscorrectives.

La proportionnalit conomique de ces actions enregard de la rduction des risques quelles confrent.Il sagit de ne pas recourir des renforcements dont

le cot serait disproportionn par rapport lintrtsocio-conomique quils prsenteraient.

La recherche dune optimisation des actions, cest--dire celle des investissements offrant le meilleurgain en protection et en rduction des risques.

1.3 Dmarche

Le prsent paragraphe est destin donner quelquesconseils au matre douvrage non averti du gnieparasismique sur ce quil convient de faire pour valuer la

situation de son ouvrage vis--vis du sisme et mettre enplace un ventuel programme de mise niveau.

Le matre douvrage doit procder lexpertiseprliminaire de son ouvrage, puis, sur la base desvaluations prliminaires ainsi obtenues, sil le dcide ousi la rglementation ly oblige, il doit se livrer desexpertises plus dtailles, puis ventuellement desrenforcements, si cela savre ncessaire. Les diffrentesphases de lexpertise sont dtailles au chapitre 2.

Sauf sil a une comptence particulire en gnieparasismique, le Matre douvrage doit sentourer des

conseils de spcialistes ayant une exprience en valuationdu comportement sismique et en renforcement desstructures. Cest un sujet trs technique, qui rclame uneformation et une exprience particulires devant treprouves. La comptence indispensable peut tre trouvechez des experts en gnie parasismique, des ingnieriestechniques spcialises en ce domaine, des bureauxdtudes de structures de btiment ou de gnie civil, ouplus gnralement tout organisme ayant comptence engnie parasismique avec une exprience dvaluation.

En outre, si la construction possde des contraintesfonctionnelles importantes, le matre douvrage peut se

faire assister par un architecte ayant une comptence enconception parasismique, notamment pour examiner lesmodifications possibles des espaces permettant desrenforcements, lorsque ncessaires.

Enfin, lorsque les enjeux conomiques sont importants, ilest conseill au matre douvrage de prendre les conseilsdun spcialiste pour des tudes de site, qui peut interveniraprs lexpertise prliminaire.

1.4 Rglementation et rgles techniques

La rglementation est constitue de lensemble des textes(lois, dcrets, arrts) dicts par la puissance publique etdapplication obligatoire. Les rgles techniques permettent

1 Conseils au matre douvrage. Niveau deperformance atteindre


8/77

8

la mise en uvre par les professionnels des mesures deconception, de construction ou de contrle assurant lerespect de la rglementation. De faon gnrale,lapplication des rgles techniques est de naturecontractuelle, mais, en matire de protection parasismique,elle est en partie vise par des textes rglementaires.

1.4.1 La rglementation parasismique enFrance

En matire de protection parasismique, la rglementationfranaise sappuie sur :

la loi du 22 juillet 1987 relative lorganisation dela scurit civile, la protection de la fort contrelincendie et la prvention des risques majeurs, quiprescrit lapplication de rgles parasismiques auxbtiments, quipements et installations nouveaux

la loi du 2 fvrier 1995 (loi Barnier) relative aurenforcement de la protection de lenvironnement,qui prescrit que des rgles particulires deconstruction parasismique peuvent tre imposesaux quipements, btiments ou installationsexistants. En pratique, cette imposition peut venirdes prfets ou des autorits locales.

Larticle R563-2 du code de lenvironnement distingue lesstructures risque normal et les structures risque spcial.

Le dcret interministriel n 2010-1254 du 22 octobre2010 relatif la prvention du risque sismique :

dfinit les catgories dimportance des btiments risque normal

dfinit cinq zones de sismicit couvrant le territoire.

Le dcret n 2010-1255 du 22 octobre 2010 portantdlimitation des zones de sismicit du territoire franaisfixe le zonage sismique. Cest la traduction administrativedu zonage physique dtermin par les tudes techniques. Ilclasse chaque municipalit du territoire dans une des cinqzones de sismicit.

En application de ces dcrets, quatre arrts dfinissentplus prcisment les valeurs de laction sismique prendreen compte et les rgles techniques utiliser pour diffrentstypes douvrages : btiments, ponts, divers typesdquipements et installations classes pour la protectionde lenvironnement.

En particulier, larrt btiment du 22 octobre 2010, relatif la classification et aux rgles de constructionparasismique applicables aux btiments de la classe dite risque normal :

prescrit lutilisation de lEurocode 8 et fixe lesvaleurs des paramtres associs cette utilisation,

autorise lutilisation de rgles simplifies pourcertains btiments et certaines zones,

fixe les valeurs permettant dutiliser les rgles PS92pendant la priode transitoire.

Cet arrt sapplique aux btiments neufs et desbtiments existants subissant des modificationssubstantielles quil dfinit dans son article 3.

En cas de travaux ne correspondant pas cesmodifications substantielles, il ny a pas dobligationrglementaire, sauf vrifier que des modificationsventuelles naggravent pas la vulnrabilit du btimentvis--vis du sisme. Le matre douvrage a donc enprincipe toute latitude pour fixer ses choix de protection en particulier, le niveau de dimensionnement durenforcement relve dun choix de matrise d'ouvrage.

Il peut exister localement une rglementation parasismiqueparticulire, dans les communes ayant fait l'objet d'un Plande Prvention des Risques Naturels. Dans ce cas-l,l'attention doit tre attire sur plusieurs spcificits. La

rglementation locale prvaut sur la rglementationnationale. En particulier, les actions sismiques applicablesaux constructions neuves peuvent tre diffrentes de cellesprconises dans la rglementation nationale. Le rglementdu PPR peut aussi comprendre des prescriptions pour lebti existant, tant pour les lments non structuraux(chemines, balcons, etc.) que pour les lmentsstructuraux.

1.4.2 Les rgles techniques

Les rgles techniques peuvent se prsenter sous plusieurs

formes : normes, recommandations, guides, etc. Unemthode dveloppe dans la littrature scientifique peutgalement tre utilise en rfrence contractuelle, si lecontexte rglementaire le permet. Par exemple, le prsentguide propose une mthode pour valuer (chapitre 3) etrenforcer (chapitre 5) une structure existante et peut donctre utilis comme rfrence contractuelle, sous laresponsabilit du matre douvrage.

Dans une dmarche volontaire, un matre douvrage (ouson matre duvre avec son accord) peut choisir les rglestechniques introduire dans un contrat dtudes, soit pourlvaluation, soit pour le renforcement. Nanmoins, en

pratique, une norme est utilise comme rfrencecontractuelle dans la plupart des cas, car sa base dereconnaissance est gnralement plus large, les autresdocuments pouvant tre utiliss en cours dtudes pour descomplments non contradictoires. En outre, une norme esten gnral reconnue par lensemble des parties prenantes.Ainsi, pour un matre douvrage public, le systme desEurocodes constitue un ensemble de normes complet pourlvaluation et pour le renforcement.

Dans ce cadre, la partie 3 de lEurocode 8 (parfoisdnomm EC8 dans la suite du guide) :

permet de dfinir des exigences de performance etles critres de conformit associs


9/77

9

donne une mthode pour recueillir linformationpermettant l'valuation de la structure et traduire laqualit de cette information en un indicateurnumrique

dcrit les procdures normalises pour l'analyse etles vrifications de scurit pour lvaluation de lastructure

donne des critres pour asseoir les dcisionsconcernant lintervention sur la structure

dcrit la procdure de conception du renforcementde la structure.

Dans cette norme, il a t fait le choix de dfinir trois tatslimites correspondant chacun un objectif decomportement :

tat limite de quasi-effondrement (NC). La structureest fortement endommage, avec une rsistance et

une rigidit latrales rsiduelles faibles, bien que leslments verticaux demeurent capables de supporterdes charges verticales.

tat limite de dommages significatifs (SD). Lastructure est endommage de manire significative,avec une certaine rsistance et une certaine rigiditlatrales rsiduelles, les lments verticaux tantcapables de supporter des charges verticales.

tat limite de limitation des dommages (DL). Lastructure n'est que faiblement endommage, seslments structuraux nayant pas subi dincursionpost-lastique significative et conservant leurs

proprits de rsistance et de rigidit.

Le couple niveau dala sismique/ objectif decomportement est la donne dentre pour lutilisation delEurocode 8 partie 3. Il peut ventuellement tre diffrentpour lanalyse de conformit lors de lvaluation et pourltude du renforcement lorsquil est dcid dy procder.

1.4.3 Dispositions laisses au choix du matredouvrage

La rglementation dfinit prcisment les ouvrages

auxquels elle sapplique, les donnes de lala sismique prendre en compte, ainsi que les rgles techniques appliquer. Pour les btiments existants, seuls les btimentssubissant des modifications substantielles font lobjetdobligations rglementaires.

Par contre, le possesseur ou lexploitant dun ouvrage quinentrerait pas dans le cadre de la rglementation, mais quisouhaiterait examiner la possibilit dassurer cet ouvrageune certaine protection parasismique, est libre de choisir leniveau sismique auquel son ouvrage pourrait rsister et lesrgles techniques utiliser pour ce faire.

1.5 Performance actuelle du btiment etniveau minimal requis

1.5.1 Performance actuelle et facteur deconformit

Le facteur de conformit caractrise le niveau relatif dersistance du btiment analys. Il permet dapprciercomment un btiment existant rpond aux exigences deprotection imposes un btiment neuf quivalent, suivantles rgles parasismiques en vigueur.

Selon les niveaux dtudes mis en uvre et les mthodesde calculs adoptes, ce facteur correspond un rapport dersistances (rsistance ultime/rsistance requise derfrence) ou de dformations (capacit endplacement/dplacement impos de rfrence).

La rsistance de la structure avant et aprs renforcementest value par rapport un tat limite, selon les mthodesexposes respectivement aux chapitres 3 et 5. La rsistancede rfrence est celle qui existerait si la structure rsistait,dans le mme tat limite, laction de rfrence dfiniepour les btiments neufs par le zonage rglementaire oupar une tude permettant de dfinir une action sismique derfrence. La faon dobtenir laction de rfrence estdonne au 1.5.2. Ces deux rsistances peuvent treexprimes par lacclration au rocher ag, respectivementag, relleet ag, rf, la forme spectrale restant la mme pour lesdeux valuations.

Finalement, la rsistance de la structure est repre par unparamtre unique appel facteur de conformit,exprimant un pourcentage de rsistance relle par rapport la rsistance de rfrence : = ag, relle/ ag, rf, soit lerapport entre laction sismique provoquant la dfaillancede la structure porteuse vis--vis de ltat limite considr,et laction sismique de rfrence qui serait considre pourun btiment neuf dimportance quivalente, dans le mmetat limite.

eff est la valeur de correspondant la rsistanceeffective de la structure avant renforcement, value selon

les mthodes donnes au chapitre 3.

Lorsquune dcision de renforcement est prise, les mesuresadoptes permettent daugmenter la valeur de de eff fin. Les mthodes de renforcement sont donnes auchapitre 4 et les mthodes pour valuer la valeur de finsont donnes au chapitre 5.

Selon le niveau dapproche, il est possible dapprhenderla valeur de dun ouvrage, eff, par des mthodes decomplexit croissante :

En premire approche, par la dfinition dun indice

de vulnrabilit et en tenant compte de la zone desismicit laquelle appartient le site


10/77

10

Par des analyses structurales en rsistance ou endformation, telles que dcrites dans les normesparasismiques, et rappeles au chapitre 3.

1.5.2 Action sismique de rfrence

1.5.2.1 Dfinition de laction sismique derfrence

Lorsque lapproche est purement qualitative, base sur unindice de vulnrabilit dtermin dire dexpert (analysed'une situation sans justification par un calcul), ladfinition de l'action sismique n'a pas de sens : l'objectif dela procdure est d'obtenir une amlioration ducomportement par le biais de certaines dispositionsconstructives, sans les vrifier par le calcul.

C'est donc seulement dans le cadre d'une approche

quantitative qu'il faut dfinir des actions sismiques, en leurassociant des exigences de comportement clairementidentifies. Ces actions sismiques de rfrence correspondent, pour la majorit des cas, aux actionsconsidres pour les btiments nouveaux et dfinies danslarrt du 22 octobre 2010 relatif la classification et auxrgles de construction parasismique applicables auxbtiments de la classe dite risque normal ou, danscertains cas, dans un plan de prvention des risquessismiques (PPRS).

Cependant, dans certains cas particuliers, unedtermination spcifique de ces actions, tenant compte des

contextes sismotectonique et gotechnique du site, peutpermettre doptimiser la vrification ainsi que la dfinitiondes mesures correctives et les cots correspondants. Eneffet, les actions associes la rglementation nationalepeuvent prsenter un caractre enveloppe ne permettantpas de tenir compte des spcificits des cas particuliers.Par ailleurs, selon les mthodes mises en uvre et leurdegr de sophistication, il peut tre utile de disposer dunecaractrisation des actions sous une forme non dfinie demanire normative par les rgles (acclrogrammes,spectres combins en acclration et dplacement parexemple). Il convient de prendre les conseils dunspcialiste en tudes de site pour tablir une telle dfinition

spcifique.

1.5.2.2 Forme de laction de rfrence

Hors cas particulier, la rfrence de base est l'actionsismique rglementaire pour le site en question, telle quedfinie dans la rglementation nationale ou dans le PPRSlocal pour les ouvrages neufs. Elle est dfinie par unspectre de rponse en acclration dpendant :

de la zone de sismicit (ou de la "microzone" dansle cas d'un PPR) pour laquelle est donne une

acclration ag(pour un btiment de catgoriedimportance II),

du type de site sur lequel est situlouvrage, dterminant la forme spectrale Se / agdfinie par TB, TC, TD et un coefficient de sol S(Figure 1-1). Sedsigne lacclration spectrale pourun calcul lastique.

La premire information est immdiate obtenir, laseconde un peu moins. Sauf dans le cas o existe un PPRSprsentant un microzonage et les actions sismiquescorrespondantes, le premier travail consiste effectuer desreconnaissances de sol pour dterminer la classe de sol ausens de lEurocode 8. Si ces reconnaissances concluent un sol de classe A E, l'action sismique de rfrence estds lors connue en revanche, si les sols sont trsmdiocres et correspondent aux classes nommes S1 ouS2 dans l'EC8, des tudes complmentaires sontncessaires pour dterminer la forme spectrale et sonniveau (coefficient S, priodes de contrle TB, TC, TD),suivant les procdures recommandes dans l'EC8.

Figure 1-1 : Grandeurs dfinissant le spectre de rponse

La valeur rglementaire de agcorrespond une priode deretour de 475 ans (en gardant lesprit toutefois que ladiscrtisation en un petit nombre de zones sismiquesoblige de facto un certain conservatisme, variablespatialement, et maximal au voisinage immdiat de la zonede sismicit infrieure).

Dans les cas (a prioriexceptionnels) o les renforcementsenvisags font appel des techniques trs spcifiques etsophistiques (isolateurs, amortisseurs, etc.), il peuts'avrer ncessaire de caractriser l'action sismique avecd'autres descripteurs que le spectre de rponse : courbe dedemande acclration / dplacement, acclrogrammes,etc. Leur laboration doit tre faite par des spcialistes (enparticulier, la gnration d'acclrogrammes purementsynthtiques est fortement dconseille, sauf attentionparticulire la non-stationnarit en amplitude et enfrquence). Il est conseill de les positionner par rapport l'action sismique de rfrence pour bien identifier lesmodifications en amplitude et en contenu spectral.


11/77

11

1.5.2.3 Actions sismiques de rfrence pour lavrification des diffrents tats limites

Les btiments sont classs en catgories dimportance,selon la rglementation en vigueur. Pour les btimentsnouveaux, chaque catgorie dimportance est associ un

coefficient dimportance I.Laction sismique prise en compte pour ledimensionnement dun btiment nouveau est considrepour vrifier ltat limite de non-effondrement1. Pour unouvrage de catgorie dimportance II, elle est associe une priode de retour de 475 ans correspondant uneprobabilit de non dpassement de 90% en 50 ans.

Les actions sismiques considrer pour la vrification destrois tats limites ( 1.4.2) et pour les catgoriesdimportance II IV peuvent tre obtenues par applicationdun facteur multiplicatif dfini dans le Tableau 1 (valeurs

proposes par les rdacteurs de ce chapitre). Ce facteur sesubstitue au coefficient dimportance pour la dterminationde laction sismique de rfrence.

Catgorie dimportance

tat limite vrifier II III IV

Non-effondrement 1 1,2 1,4

Dommages significatifs 0,75 0,9 1,05

Limitation de dommages 0,5 0,6 0,7

Tableau 1-1 : Facteur multiplicatif pour la dtermination delaction sismique de rfrence par catgorie dimportance,pour la vrification dun des trois tats limites.

1.5.3 Choix des tats limites lis aux objectifs decomportement

Comme indiqu en 1.4.2, le matre douvrage doit choisirentre trois niveaux de performance, qui se traduisent partrois tats limites. Le nom des tats limites correspond auxobjectifs fixs.

Lobjectif de non-effondrement doit tre retenu

lorsquil sagit seulement de sauvegarder les vieshumaines. Aprs le sisme, louvrage doit treabandonn et expertis avant toute roccupation.Dans la plupart des cas, il doit tre dmoli carinutilisable. Il ne sest pas effondr lors du chocprincipal mais ne rsisterait vraisemblablement pas un autre sisme, mme dintensit modre.

Lobjectif de dommages significatifs assure lascurit des personnes et une sauvegardesignificative de louvrage. La structure est capable

1

Attention, ltat limite de non-effondrement nest pas le mme pour unbtiment neuf et pour un btiment existant. Pour un btiment existant,lobjectif de comportement correspondant est celui de ltat limite dedommages significatifs des btiments neufs.

de rsister plusieurs rpliques. La rparation de lastructure est vraisemblablement non rentable.

Lobjectif de limitation de dommages assure unendommagement limit de louvrage, qui peut trerpar cot raisonnable aprs loccurrence duniveau de sisme correspondant. Dans la plupart descas, louvrage est immdiatement rutilisable et nencessite que des rparations cosmtiques.

L'chelle macrosismique europenne (EMS98) donne uneclassification et une illustration des dgts pour lesbtiments en maonnerie et les btiments en bton arm.Pour le bton arm, le degr 1 correspond des dgtsnuls faibles, pouvant se prsenter sous forme de finesfissures. Le degr 2 correspond des dgts modrs avecfissuration des lments en bton arm et dtriorationventuelle de pltre ou de revtements il peut tre mis enrelation avec ltat de dommage limit vis ci-dessus. Ledegr 3 correspond des dgts sensibles importants

dans la structure (sans effondrement mme partiel) et unendommagement important des lments non structuraux,avec ventuellement dfaillance de panneaux deremplissage. Il sapparente ltat de dommage significatifvis ci-dessus. Le degr 4 correspond des dgtsimportants dans la structure et un endommagement trsimportant des lments non structuraux. Il sapparente ltat de non-effondrement vis ci-dessus. Les degrs 3 et 4sont reproduits sur Figure 1-2.

Le degr 5 correspond leffondrement du btiment. Unedescription et une illustration compltes peuvent tretrouves dans la description de lchelle EMS98.

Figure 1-2 : Degrs 3 et 4 des dgts des btiments en btonarm (EMS98)

Le matre douvrage peut imposer un nombre quelconquedobjectifs parmi les trois ci-dessus, avec les niveauxdaction sismiques recommandes dans le Tableau 1-1 ou

diffrents selon ses propres critres.


12/77


13/77

13

2 Collecte dinformations

2.1 Les informations recherches

La vulnrabilit au sisme dune construction dpend deplusieurs facteurs :

Son implantation dans lenvironnement, et lecomportement prvisible de celui-ci au sisme.

Sa liaison avec le sol ainsi que les caractristiquessismo-tectoniques de celui-ci.

Ses caractristiques architecturales et structurales,dont la forme du btiment et son interaction avec lesdifices environnants.

La qualit de sa conception et de sa ralisation,lexistence ou pas de techniques de constructionappropries au bon comportement sous sisme, laqualit des matriaux employs et de leur mise enuvre, ltat gnral de conservation (entretien etmaintenance rguliers).

Les points de dtails : en effet, le plus ou moins boncomportement sous sisme rsulte souvent dans lesdtails de certaines liaisons de la structure.

Lensemble des informations concernant ces facteurs doitfaire lobjet de la collecte afin de permettre lvaluation dela capacit de rsistance au sisme du btiment.

En sus des lments ncessaires l'valuation des capacitsrsistantes, il est utile de reconnatre les dispositionssusceptibles de confrer la structure une ductilitsatisfaisante. Dans certains cas, cela pourrait permettredadopter, pour les vrifications ultrieures, un coefficientde comportement suprieur la valeur plancher donnedans la norme EN1998-3.

2.2 Principe de lvaluation sismique

Le prsent guide propose deux phases dvaluation de la

capacit parasismique du btiment. On entend par capacitparasismique laptitude supporter un sisme donn avecun endommagement conforme un objectif decomportement dfini, le sisme tant, en gnral,caractris par un spectre dacclration du sol. L'objectifde comportement de la structure au sisme est dtermin,au-del des ventuelles prescriptions minimales lgales, parle matre douvrage. Il peut choisir, pour le sisme donn,entre un tat de dommages limits, un tat de dommagessignificatifs ou seulement le non-effondrement.

La premire phase dvaluation, assez sommaire, donnelieu un rapport prliminaire destin au matre douvrage.

Ce document doit guider ce dernier dans sa dcision quant lavenir du btiment, en lui fournissant une estimation duniveau de sisme pour lequel le btiment actuel, sansmodifications, aurait encore une forte probabilit de se

conformer l'objectif de comportement vis et uneestimation de la capacit cible aprs renforcement

(estimations obtenues par calculs mme sommaires). Unefourchette de cot des travaux doit tre apprcie lissuede cette premire estimation. La dcision du matredouvrage peut tre le maintien du btiment en ltat, sonrenforcement, le changement de sa fonction ou encore ladestruction du btiment.

Le rapport prliminaire peut tre dautant plus prcis dansl'valuation des capacits parasismiques du btiment etdans le chiffrage des solutions de renforcement, que lacollecte dinformations aura t pertinente et que l'tenduedes stratgies envisages aura t ouverte. Le contour et levolume de la collecte dinformations raliser ainsi que

ceux des solutions envisager doivent donc tre dfinis aumieux, pour mener bien cette phase de ltude. Il peuttre prvu d'envisager d'abord des sous-phases dediagnostic qualitatif, ensuite des extensions de collected'informations dpendant du rsultat des premiresconstatations. Si le contenu du rapport nest pas suffisantpour clairer le matre douvrage dans sa dcision, il peutfaire complter la collecte dinformations pour amliorer savisibilit sur ltat de louvrage. Lattention est attire surle fait que lconomie ralise dans cette phaseprliminaire peut conduire un diagnostic incomplet et proposer des solutions non optimales.

Dans le cas o le matre douvrage choisit de renforcer sonbtiment, la collecte dinformations peut tre compltepour permettre une valuation adapte aux enjeux de larhabilitation envisage. Lenchanement des diffrentestapes est prsent sur lorganigramme page suivante.

2.3 La collecte dinformations

La collecte dinformations peut indiffremment treralise par une ou plusieurs personnes. Il est recommandde constituer pour la visite sur site une quipe dau moins

deux inspecteurs. En effet, dans lvaluation et le compterendu qui doit tre fait, il est ncessaire de pouvoirchanger et confronter les avis entre spcialistes. Il estgalement souhaitable que la personne responsable delvaluation de la capacit sismique du btiment participe linspection.

Les paragraphes suivants ont pour objectif dtablir la listedes lments ncessaires aux deux phases du diagnostic,prliminaire et dtaill. On notera que leffort produiredans la phase de collecte dinformations dpend delobjectif recherch : diagnostic prliminaire ou calcul derenforcement.


14/77

14

Figure 2-1 : Enchanement des diffrentes tapes du processus de dcision

Donnes sismiques

Zonage Spectre

Objectif M. OuvrageClasse btiment

Niveau sismique vis

Collecte dinformations etvisite prliminaire

CR de visite : tapeprliminaire

valuation prliminaire

Qualitatif puis Calcul

Rapport dvaluationprliminaire en l'tat pistesde renforcement ventuel

Dcision MO DestructionChangement dusageAutre

Collecte des donnes de base

CR de visite : tape dtaille

valuation capacit sismiquedu btiment Calcul

Rapport dvaluationdtaille

Solutions de renforcement

Si la phase prliminaire a tsuffisamment exhaustive, cesdeux points ne sont pasncessaires

RAPPORT DE VISITE

1 : Implantation danslenvironnement

- Conditions de sol

- Interactions

- Implantation

2 : Btiment

- Gnralits

- Plans de masse

- Plans dexcution (Plans de charges- coffrage, armatures, ensemble,assemblages, etc.)

- Technique construction, structureplancher, matriaux

3 : Zones critiques

- Poteaux, inserts, ouvertures

- Liaisons

- Transparences

- Portes faux

- Joints

- Maonnerie de remplissage.

4 : tat des structures

Validation durapport par MO

Renforcement


15/77

15

Toutefois, dans les sources dinformations prsentes, ilny a pas lieu de faire une distinction entre ces deuxobjectifs, le technicien charg de la collecte tant seulcapable dvaluer le rapport de linvestissement faire surla nature de linformation recherche. Autrement dit, il estparfois plus profitable dobtenir le maximum derenseignements ds la premire phase dinvestigation,

plutt que dtre oblig de complter une informationpartielle pour la phase de calcul de renforcement.

2.3.1 Historique de la codification de laconstruction des btiments en France

Lge dun btiment permet dapprcier dans une certainemesure les techniques et le dimensionnement qui ont tutiliss pour sa construction. En effet, les codes deconstruction, qui sont apparus en France ds 1945,imposent un certain nombre de dispositions constructives etde mthodes de dimensionnement. On peut donc se faireune ide des caractristiques du btiment examin, ce qui

permet dvaluer dans une certaine mesure soncomportement au sisme, quand bien mme le code auquelil tait soumis ne contenait pas de dispositionsparasismiques. Une telle approche repose sur lhypothseque le btiment tudi respecte les rgles en vigueur lpoque de sa construction, et que les rgles propres assurer un comportement sain sous charges statiques ontaussi l'effet favorable souhait en situations dactionsdynamiques alternes, ce qui n'est que partiellement le cas.Il conviendra donc de sassurer quune telle hypothse estraliste avant de valider les conclusions obtenues par cetteapproche.

Par exemple, la dtection de dsordres locaux (fissurationimportante par exemple) peut tre un indice dun vice dedimensionnement ou de ralisation. Il est donc utile deprvoir quelques sondages de vrification judicieusementlocaliss pour sassurer, par exemple pour une structure enbton arm, de lenrobage des aciers ou de la prsence decadres deffort tranchant. Ces vrifications sont dautantplus ncessaires que les dispositions en question ont uneinfluence sur le comportement sismique de la structure(quantit de cadres darmatures par exemple).

Dans le cas o les vrifications effectues donnent debonnes raisons de penser que la conception du btiment est

conforme un code identifi, on peut utiliser les valeursdfinies dans celui-ci pour estimer les paramtresrecherchs.

Les codes successifs de calcul en bton arm sontrappeles dans Tableau 2-1 ci-aprs. Il convient de noterque les rgles BA 45, BA 60 et CCBA68 sontessentiellement fondes sur la vrification en calcullastique de contraintes admissibles, et ne comportentgnralement pas de vrifications de ductilit par le calcul.Elles s'cartent donc notablement des principes des rglesde vrification aux tats limites, avec coefficients descurit partiels (sur charges comme sur matriaux), et des

rgles parasismiques qui seules envisagent ncessairementles situations dactions alternes.

Enfin, il faut ajouter que le contreventement des btimentsest galement abord par les rgles Neige et Vent, puisqueces rgles conduisent tenir compte dactions horizontales.Ces rgles ont t modifies en 1946, 1956 et 1965.Nanmoins, elles se contentent de donner les moyens decalculer la pression applicable aux btiments sans prciserles dispositions constructives mettre en uvre pour y

rsister. Mme si globalement il est logique de penserquun btiment dimensionn conformment ces rglespeut rsister un certain niveau de sisme puisquil a tconu pour rsister un effort horizontal connu, il estdifficile de dire, a priori, quel est lapport dune telleinformation pour estimer prcisment sa capacit dersistance au sisme.

Si le btiment est suppos ne pas satisfaire toutes lesdispositions constructives des rgles parasismiques, lecalcul des sollicitations sismiques peut tre fait avec uncoefficient de comportement limit aux valeurs proposespar la norme EN1998-3. Cette norme propose q=1,5 pourles structures en bton arm et q=2 pour les structures enacier. La conformit du btiment aux rgles NV permet decalculer la pression du vent (qv) ayant servi audimensionnement de louvrage et auquel le btiment estdonc susceptible de rsister avec un endommagementlimit. On peut en conclure que le btiment ainsidimensionn respecte l'objectif de non-effondrement pourune excitation sismique aboutissant un effort sismique decalcul F=1,5.qv. Lacclration correspondante du sol peuttre estime laide dun calcul sismique par la mthodedes forces latrales par exemple. On a ainsi une ide de lavaleur minimale de lacclration laquelle le btimentpeut rsister. Une tude plus dtaille pourra en revanche

rvler une rsistance suprieure, et/ou des dtailsd'excution peu compatibles avec le bon fonctionnementsous sisme.

On peut nanmoins retenir, sous rserves de sassurer de laconformit du btiment aux rgles de bton arm, lespourcentages dacier minimum, le type dacier utilis, laprsence et la quantit minimale darmatures transversalesdans les poteaux et les poutres. Le Tableau 2-1 prsente unaperu des renseignements utiles une analyse sismique.Ils sont disponibles dans les codes de lpoque considre.

Le Tableau 2-2 permet de se faire une ide des principalesrgles en vigueur pouvant fournir des indications utiles sur

le dimensionnement pour une poque donne, lexclusiondes rgles parasismiques. Il faut toutefois tenir compte dundlai de mise en application effective qui peut parfois treassez long.

Remarque

Par analogie, il est possible de se rfrer au site internet duSETRA, indiqu ci-aprs, qui renseigne, par un tableau,lhistorique des rglements applicables aux ouvrages dartdaot 1852 avril 1999.

http://www.piles.setra.equipement.gouv.fr/IMG/pdf/histori

que_reglements_cle6e1178-1.pdf


16/77

16

Tableau 2-1 : Principales rgles utilises depuis 1945

Tableau 2-2 : Historique des rgles et normes de calcul

Sujet Rgle, documentAnne de

sortieRemplacement,modifications

Indications

Charges NF P 06-001 1950 1978 Charges de dimensionnement, pondrationsNV65 1968 1984 Charges horizontales, contreventement (principe)CCBA45 1945 1960 Principes de dimensionnementCCBA60 1960 1968,1980,1983 Principes de dimensionnementCCBA68 1968 1980 Principes de dimensionnementBAEL80 1980 1983 Principes de dimensionnementBAEL83 1983 1990 Principes de dimensionnementBAEL91 1991 1999 Principes de dimensionnement

Bton arm

BAEL91, rv.99 1999 2010 Principes de dimensionnementMaonnerie DTU 20.1 1961 1985 Position des chanages, dispositions minimalesPrfabrication DTU 23.1 1970 Conception, mise en oeuvre

NF P 14.301 1972 1983 Caractristiques mcaniques minimalesNF P 14.302 1940 1972 Caractristiques mcaniques minimalesNF P 14.303 1966 Caractristiques mcaniques minimales

Blocs bton

NF P 14.304 1966 1972,1983 Caractristiques mcaniques minimalesNF P 14.305 1966 1972 Caractristiques mcaniques minimalesEntrevous

bton NF P 14.401 1966 1972 Caractristiques mcaniques minimalesBlocs pleins NF P 14.407 1966 1972 Caractristiques mcaniques minimales

NF P 13.301 1972 1974 Caractristiques mcaniques minimalesBriquesNF P 13.306 1981 Caractristiques mcaniques minimales

Bois CB71 1971 Principes de dimensionnementCM46 1946 1956 Principes de dimensionnementCM56 1956 1966 Principes de dimensionnementCM66 1966 1980 Principes de dimensionnement

Acier

Additif 80 1980 2010 Principes de dimensionnement

Domaine Rgles

1945

1960

1961

1962

1963

1964

1965

1966

1967

1968

1969

1970

1971

1972

1973

1974

1975

1976

1977

1978

1979

1980

1981

1982

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

CCBA45

CCBA60

CCBA68

BAEL80

BAEL83

Btonarm

BAEL90

DTU 20.1Maonnerie

DTU 20.11

NF P 06-001

ActionsNV65


17/77

17

Il est noter que de nombreux changements ont eu lieuquant aux mthodes de construction et lvolutiontechnologique des chantiers. Pour les constructions enmaonnerie, aucun classement par ge nest significatif,mais lvolution des techniques concernant le bton armest remarquable, surtout dans le domaine du logementcollectif. Aprs les premires annes de reconstruction

aprs 1945, un effort particulier a t fait dans le domainede lindustrialisation des chantiers, notamment en raison dela pnurie de logements de lpoque. Il est intressant denoter les corrlations entre les dates de construction et lespolitiques de logement (incitation la construction, prtsfacilits lacquisition, politiques de logement social, aides la reconstruction).

La Figure 2-2 rassemble les principales dates concernant laconstruction. Deux priodes apparaissent :

1945-1960 : la reconstruction

1960-1970 : lindustrialisation des chantiers

Historique relatif aux rgles parasismiques

Recommandations AS 55

Ces recommandations parasismiques AS 554 ont ttablies la suite du sisme dEl Asnam en Algrie (ex-Orlansville) en 1954. Elles ont ensuite t utilises pour laconception et le dimensionnement douvrages de gniecivil, en particulier en Algrie et Maroc.

Rgles parasismiques 1962/1964 dites Rgles PS 62/64

Ces rgles ont t labores aprs le sisme dAgadir auMaroc en 1960.

Rgles parasismiques 1969 dites rgles PS 69 (DTU)

Les rgles prcites sont devenues, en 1969, un DocumentTechnique Unifi (DTU).

Rgles parasismiques 1969 rvises 1982 (DTU P06-003)

Compte tenu des enseignements issus du sisme dElAsnam en Algrie (1980), les rgles prcdentes ont trvises et sont devenues les rgles PS 69/82 en 1984.

Rgles parasismiques PS-MI 89 (DTU)

En 1990, ont t tablies des rgles parasismiquesrelatives la construction parasismique des maisonsindividuelles et des btiments assimils. Elles dcoulentdes Rgles PS 69/82.

Rgles parasismiques PS 92 (NF P 06-013-DTU, AFNORdcembre 1995)

Ces rgles bnficient des enseignements issus des sismesde Mexico (Mexique) en 1985, Spitak (Armnie) en 1988 et

Loma-Prieta (Californie) en 1989. En 1998, elles sontapplicables tous les btiments risque normal.

Rgles parasismiques PS-MI 89 rvises 92 (NF P 06-014 DTU)

Ce sont des rgles simplifies applicables aux maisonsindividuelles.

Application des nouvelles normes dont la norme NF EN1998-1 (Eurocode 8).

Larrt du 22 octobre 2010 relatif la classification et auxrgles de construction parasismique applicables auxbtiments de la classe risque normal dfinit la

procdure dapplication des nouvelles normes et rgles ensappuyant sur le nouveau zonage sismique du territoirenational (deux dcrets du 22 octobre 2010).

Figure 2-2 : volution des techniques de la construction en bton en France entre 1945 et 1970

Reconstruction Industrialisation des chantiers


18/77

18

2.3.2 Information sur la construction

La connaissance des diffrents paramtres intervenant dansle calcul de la capacit rsistante dun btiment passencessairement par une investigation des lments destructure. La porte de cette investigation conditionne laquantit et la fiabilit des informations qui sont utilisescomme paramtres dentre des diffrentes mthodes et, enconsquence, la prcision du rsultat obtenu.

Lide de cette phase est de rassembler les informationsncessaires sur le btiment en utilisant les sources adaptes.Ces sources sont varies (plans, relevs, sondages,historique du btiment) et peuvent diffrer grandementselon les projets.

Les informations rechercher sont les suivantes :

Plans de masses, plans dexcution (de charges, decoffrage, de ferraillage, densemble, dassemblages,

dancrages, etc),

Reconstitution de lhistoire du btiment :

o date du permis de construire, de mise en service,o dsordres observs,o modification de la structure,o modification de lusage du btiment,o vnements naturels surmonts (tempte,

inondation, sisme),o rhabilitation,o entretien.

Rapport de sol.

tant entendu que les sources dinformation sont multiples,quelles peuvent ou non se recouper, il est important pourla suite de ltude, dapprcier le niveau de confiance quelon peut accorder linformation que lon fournit. Onpropose dutiliser deux niveaux de confiance : informationcertaine ou probable.

2.3.3 Reconnaissance de la construction

La reconnaissance de la construction consiste en une visitedu btiment et de son environnement. Cette phase estgalement loccasion dinterroger les occupants ou lesmatres douvrage, afin de complter la collectedinformations sur le btiment. La reconnaissance doit treplus ou moins approfondie selon quon cherche effectuerun calcul prliminaire ou un calcul de renforcement. Elleest consigne dans un rapport de visite et doit fairerfrence aux lments recueillis lors de la reconnaissanceet lors de la recherche dinformations.

2.4 Rapport de visite

Le contenu du rapport de visite (proposition de grille enannexe, extrait Figure 2-3) est plus ou moins exhaustifselon les moyens allous par le matre douvrage. Il peuttre ralis en deux phases, une premire phase

relativement succincte permettant au matre douvrage deprciser sa stratgie sur la suite donner, puis une phasevisant collecter le maximum dinformations relativementaux moyens allous pour effectuer un diagnostic pertinent.Le rapport de visite prliminaire et le rapport dtaill sontidentiques dans leur structure, le rapport dtaill tant pluscomplet, notamment au niveau de la description de la

structure pour permettre un diagnostic prcis et un calculde renforcement adapt.

Lusage de photographies, de croquis, est recommanddans le rapport de visite, en prenant soin de les rfrencercorrectement et dutiliser pour les croquis des conventionsde reprsentations adaptes.

Figure 2-3 : Rapport de visite

Sur le rapport de visite, un espace est rserv la fiabilitde linformation fournie (colonne Fiab). On se reportera lEurocode 8 pour qualifier linformation : C pour uneinformation certaine (mesure par exemple), P pour uneinformation probable.

De la mme faon, et pour faciliter une appropriationrapide du rapport de visite, une colonne est rserve

lapprciation de linspecteur sur le point observ, qui peuttre favorable (F) ou dfavorable (D) pour la tenue dubtiment au sisme. Cette colonne est particulirement utiledans la phase de visite prliminaire pour tayer le rapportdvaluation, dans le cas des btiments anciens deconstruction non codifie.

Le rapport de visite est prsent en annexe. Il est suivi decommentaires expliquant les attendus de chaque item.


19/77

19

3 Mthodes dvaluation de lexistant

Un des objectifs de lvaluation de lexistant est de

dterminer le coefficient de conformit avant renforcement,dfini au 1.5.1.

3.1 Mthodes simplifies

Pour lvaluation prliminaire du btiment, il est proposdidentifier les points critiques : le diagnosticprliminaire doit prciser le degr de gravit des faiblessesdu btiment en ltat et indiquer le degr de faisabilit desrenforcements prvus (de manire plutt qualitative).Idalement, cette phase doit pouvoir indiquer les modes de

ruine probables en cas de sisme, afin davoir une ide laplus claire possible sur les vrifications mener danslvaluation de second niveau, si le matre douvragedcide de poursuivre la dmarche.

3.1.1 Objectifs

Ce chapitre a pour but de prsenter une dmarchedanalyse de la structure qui permette de mettre envidence assez rapidement les points faibles de louvrage.Le niveau danalyse recherch est un diagnostic visuelcomplt par quelques calculs simples. Le principe de baseest toujours de comparer la rsistance de la structure,estime ici grossirement, avec le niveau de lactionsismique, qui est lui aussi un ordre de grandeur estim partir dhypothses simplificatrices.

La confiance quon peut accorder une telle analyserepose sur la bonne comprhension du schma structural dubtiment (par o transitent les efforts, quelle est ladformation attendue ?), de la compatibilit des lmentsde structure et de leur efficacit a priori (rsistance,ductilit). Lanalyse propose est dtaille par type destructure (systme de contreventement et systme porteur).Dans la pratique, plusieurs systmes peuvent tre prsentsdans un mme btiment. Il sagit alors pour celui qui

ralise le diagnostic dutiliser efficacement les informationsprsentes ci-dessous, de manire estimer lecomportement global de louvrage.

3.1.2 Dtection visuelle des points faibles dubtiment

3.1.2.1 Forme gnrale

La forme gnrale du btiment en plan et en lvationdonne une premire indication sur le comportement

potentiel du btiment sous laction sismique.

Les codes de calcul et les guides de conception desbtiments parasismiques insistent tous sur limportance de

la rgularit en plan et en lvation dans la mesure o elle

rduit le risque de majoration des efforts sismiques danscertaines zones.

Bien sr, il est possible de dimensionner un btiment deforme irrgulire, sous rserve de tenir compte de ladistribution relle des efforts. De fait, beaucoup debtiments existants, en particulier ceux qui ont tconstruits sans prise en compte du sisme, sont irrguliersau sens des critres normatifs actuels. Il sagit donc defournir ici des indications sur les consquences desirrgularits couramment constates sur le comportementglobal du btiment, de manire en tenir compte de faonapproprie dans lvaluation de la rsistance de la

structure.On distingue deux irrgularits principales :

1. Lirrgularit en plan :

Les critres de rgularit en plan sont dfinis dans la normeNF EN1998-1, la clause 4.2.3.2. Dans ce qui suit estdonn un certain nombre dindications pour des casspcifiques assez courants en pratique.

Un btiment rgulier en plan prsente chaque niveau unerpartition des masses compatible avec la rpartition descontreventements. En termes mcaniques, le centre de

gravit du niveau est proche du centre de torsion. De cefait, leffet de la torsion reste limit et ne majore passignificativement les efforts sismiques dans les lments decontreventement. La distance entre le centre de masse et lecentre de torsion est repre par ses deux composantessuivant les axes principaux du btiment, appelesexcentricits.

Un calcul prcis de lexcentricit peut tre dlicat lorsque :

Les lments de contreventement ne sont pas tous demme nature par exemple murs en maonnerie etportiques

La forme des lments de contreventement nest passimple (L, T, U, etc.)

A dfaut dun calcul prcis, on peut donc souponner uneirrgularit en plan lorsque :

La forme des planchers sloigne du rectangle : L, T,Y. Cette forme sentend pour des blocs qui ne sontpas spars par des joints parasismiques


20/77

20

Figure 3-1 : Vue en plan. Exemples de formes irrgulires enlabsence de joints de fractionnement.

La nature des lments de contreventement est trsdiffrente dune zone lautre : par exemple desportiques bton dans un sens et des voiles danslautre ou des murs en maonnerie et des voiles enbton arm. Ce cas est frquent pour certains types

constructifs (ossature remplissage) ou lorsque quele btiment a t agrandi ultrieurement.

Figure 3-2 : Vue en plan. lments de contreventement denatures diffrentes.

Pour les btiments ayant des contreventements demme nature, une rpartition non symtrique ou unratio de contreventement trs diffrents dans lesdirections principales.

Figure 3-3 : Rpartition non symtrique des lments decontreventement selon la direction longitudinale

2. Lirrgularit en lvation :

Un btiment rgulier en lvation prsente une rpartitiondes raideurs en lvation qui ne varie par brutalement etqui, chaque niveau, est compatible avec la masse desniveaux suprieurs. De plus, le systme de contreventementest continu des fondations jusquau niveau considr. Largularit en lvation permet une dformation rgulire dubtiment et un transfert des efforts correct entre niveaux

jusquaux fondations. Les irrgularits les plus courantesdans ce domaine sont :

Un manque de continuit des lments jusquauxfondations,

Figure 3-4 : Absence de continuit du contreventement

Une variation brutale des masses : les concentrationsde masse en hauteur ncessitent un systme decontreventement appropri,

Figure 3-5 : Masses concentres en hauteur

Une variation brutale de raideur :

o Transparence : un niveau est beaucoup moinsraide que les niveaux suprieurs ou infrieurs

Figure 3-6 : Exemple de transparence

o Niveaux en encorbellement

Figure 3-7 : tages en encorbellement

o Retrait dtage

Voile bton

Maonnerie

Voileton

Panneau decontreventementnon continu

Ex : Tour de contrle,postedaiguillage

Commerces,garages

Ex : Centreshistoriques


21/77

21

Figure 3-8 : Retrait dtage

Il est important de prciser que les lments identifiscomme participant au contreventement du btiment doiventtre observs dans leur lvation. En effet, des percements(fentres, portes) diffrents dun niveau lautre ou despaisseurs variables peuvent affecter significativement laraideur.

Figure 3-9 : Variation de raideur due aux ouvertures dans unmur de contreventement

3.1.2.2 Facteurs de risque

Le prsent paragraphe traite de certaines dispositionsconstructives qui constituent des facteurs aggravants pourle comportement sismique dun btiment. Il convient dedtecter ces dispositions au niveau du diagnosticprliminaire afin dexaminer le risque de ruine et lesconsquences ventuelles.

Poteaux courts : Dans les btiments dont la structureporteuse comprend des poteaux ou des trumeaux de faiblelargeur, la part de leffort sismique reprise par ces lments

dpend beaucoup de leur lancement. Lorsqu un niveaudonn, certains poteaux sont sensiblement plus courts queles autres, leur raideur est beaucoup plus leve et ilsattirent une plus grande part de leffort sismique. Ilsrisquent dont de prir rapidement par rupture defforttranchant au niveau de leurs extrmits moins dtredimensionns en consquence.

Parfois, certains poteaux courts ntaient pas traits commetels la conception. Il peut sagir par exemple :

de poteaux sur lesquels sappuient des escaliers oudes rampes,

de poteaux entours par des allges solidaires,

de poteaux communs des demi-niveaux,

de poteaux dont les dplacements sont empchs pardes remplissages partiels, en hauteur, de maonnerie.

En cas de ruine du poteau en cisaillement, la chargegravitaire quil reprenait doit tre reprise par les lmentsadjacents. En consquence, il convient de faire lesvrifications suivantes :

Estimer la raideur relle du poteau, en tenant comptede sa hauteur libre effective.

En cas de risque de ruine, vrifier la possibilit detransfrer les charges la structure adjacente. Ilsagit de faire un calcul en labsence du poteau court.On doit vrifier en particulier la rsistance despoutres (flexion/ cisaillement) et des lmentsverticaux adjacents (compression).

Ouvertures :Les ouvertures situes dans des murs ou desvoiles qui participent au contreventement de la structuremodifient le fonctionnement de ces panneaux. Un chanagede ces ouvertures est ncessaire leur bon comportement.

Si la prsence de ce chanage nest pas certaine, le panneaurisque de prsenter une faiblesse en cisaillement, avec uneapparition prcoce de fissures qui partent des angles delouverture. Si louverture nest pas correctement chane,la rsistance au cisaillement du panneau sera calcule enconsidrant uniquement la longueur minimale du panneau,hors ouverture.

Report de charges : Les lments porteurs par lesquelstransitent les charges gravitaires doivent tre continus

jusquaux fondations. Dans le cas contraire, il y a report decharge. Laction du sisme peut considrablement majorerla rsistance ncessaire aux lments de structure

adjacents.Joints entre blocs :Les joints entre blocs sont ncessairespour permettre des dformations diffrentes des structuressous laction du sisme. Une largeur insuffisante ou leurremplissage entrane un risque de chocs entre blocs. Anoter que pour valuer prcisment le risquedentrechoquement, il est ncessaire danalyser les deuxblocs en question, ce qui nest pas toujours possible dans lecadre de lvaluation dun btiment (o il arrive souventqu aucune donne ne soit disponible sur le btimentvoisin). Il convient de signaler toutefois que, dans le cas olvaluation concernerait plusieurs blocs, une solution

quelquefois retenue consiste liaisonner les deux blocs et effectuer une analyse du btiment ainsi obtenu.

3.1.2.3 Qualit dexcution

Une bonne qualit dexcution des ouvrages est ncessairepour garantir un comportement correct de la structure.Cette qualit est particulirement sensible pour ce quiconcerne les dtails dassemblage des constructions bois oucharpente mtallique, le ferraillage des zones critiques desstructures en bton et les zones de liaisons. En particulier,le dtail des armatures (recouvrement, position,confinement transversal), la qualit du bton et leremplissage des blocs de chanage sont des points vrifier. Il est ncessaire de porter une attentionparticulire ces dtails et, dans la mesure du possible, de

Beffrois, clochers, tours

Coupe sur un mur derefend :ouvertures nonsuperposes


22/77

22

raliser des sondages pour vrifier leur bonne excution.Lorsque de tels sondages ne sont pas possibles, il estimportant de donner autant dindications que possible surla qualit globale de louvrage et de spcifier les parties delvaluation qui dpendent fortement de la qualitdexcution, de manire prciser ces donnes lors de lasuite ventuelle de lvaluation.

3.1.2.4 Btiments ossature bton sansremplissage

Le mode de fonctionnement est un comportement deportiques, les zones critiques se situant au voisinage desnuds de connexion entre les poteaux et les poutres. Lesdispositions constructives de ferraillage concernentessentiellement ces zones et le nud (volume commun auxpoteaux et aux poutres) pour permettre des rotations etdformations au-del du domaine lastique (demande enductilit). Par ailleurs, pour viter leffondrement d laruine des poteaux, il est recommand de procurer auxpoteaux une capacit de rsistance suprieure celle despoutres qui se traduit par lide poteaux forts, poutresfaibles. Ces dispositions doivent saccompagner dunergularit en plan et en lvation pour obtenir unedformation rpartie sur lensemble des poteaux sans quilse produise de concentrations sur quelques poteaux(phnomne de torsion et poteaux courts). Le dplacementrelatif entre tages doit tre du mme ordre pour viter uneconcentration un tage particulier.

Les modes de ruine de ce type de structure sontnotamment :

La rupture de lensemble des poteaux tous lestages due une trs faible capacit de rsistance des forces inertielles : les poteaux seffacent et tousles planchers se superposent (ruine de typepancakes)

La rupture de lensemble des poteaux dun tage due une discontinuit de capacit de rsistance enlvation, les planchers se superposent au droit decet tage cette ruine a souvent lieu au 1er niveauqui est le plus sollicit et qui, compte tenu dunusage particulier, est plus lanc

La rupture par cisaillement de poteaux courts quicompte tenu de leur rigidit sont plus sollicits.

3.1.2.5 Btiments en maonnerie

La typologie des btiments usage de logements collectifssemble souffrir dune pathologie gntique : laconstruction comporte en gnral une direction decontreventement convenable avec des murs sansouvertures rgulirement espacs (appele directionprincipale dans ce texte), et une direction decontreventement, faible ou alatoire, composs de murs

percs de portes ou douvertures (appele directionsecondaire).

La premire tche du diagnostic consiste reconnatre leslments rsistants partir des plans ou de la constructionelle-mme. Les murs font appel la rsistance desfondations, lments essentiels leur stabilit (fonctionlongrine de redressement des moments), qui doivent fairelobjet dune reconnaissance en parallle. Les plancherspeuvent aussi jouer un rle cl dans la rsistance au sisme

de louvrage. Le reprage de la descente des chargeshorizontales est un lment-cl de lvaluation de lacapacit du btiment. Les singularits de cette descente decharges pourraient entraner une limitation importante de lacapacit de rsistance du btiment.

Enfin le comportement des ossatures en bton arm avecremplissage en maonnerie est trs diffrent de celui desmurs en maonnerie chane. Une reconnaissance aupralable doit confirmer la catgorie dans laquellelouvrage se trouve.

Les faiblesses gntiques des lments rsistants, listesdune faon non exhaustive ci-aprs, peuvent limiter la

capacit rsistante de louvrage. Des mesures derenforcement pour pallier ces faiblesses semblentobligatoires avant de procder toute valuation de lacapacit de louvrage. Ces mesures dterminent en quelquesorte la partie fixe du cot du renforcement et renseignenttrs tt le matre douvrage sur le niveau de prix minimaldu renforcement. Dans la direction secondaire, la rsistancedes murs est conditionne par celle des linteaux, ou deschanages verticaux de bordures de portes (dans uncomportement du type trumeaux jumels ou attels parles linteaux ).

Il est rare que, dans un btiment conu de faon non-

parasismique, lune ou lautre de ces rsistances soitsignificative. Des dispositions de renforcement suivant lunou lautre des comportements prcdents doivent donc treenvisages.

Dans le sens principal, la rsistance au cisaillementdes chanages surtout verticaux, semble conditionnerla rsistance de louvrage. Un renforcement despieds et ttes des chanages verticaux existantssemble constituer une condition pralable toutevaluation de la capacit de la construction.Toutefois il convient de noter que ce principe derenforcement peut savrer insuffisant, compte tenudun effort de traction constant sur la hauteur duntage.

Enfin, dans les deux directions, la typologie desfondations des voiles de contreventement doit treexamine trs tt dans le cas o une faiblesse decapacit de rsistance de ces fondations estidentifie, une solution de renforcement doit treconue et chiffre.

Le type de planchers et surtout le mode de liaison desplanchers avec les chanages horizontaux et verticaux peutaussi tre un facteur de limitation trs svre de la

rsistance de louvrage.


23/77

23

Ce nest qu lissue des examens prsents ci-dessusquon peut tre en mesure de parler dvaluation de larsistance du btiment.

3.1.2.6 Btiments voiles en bton rpartis

Le systme de contreventement est constitu de voiles. Ces

btiments se comportent mieux sous sisme que lesbtiments ossature, tant donn que les voiles pardonnent plus les dfauts de conception et deralisation ils possdent une robustesse et une certaineredondance. Suivant llancement gomtrique des voilesqui participent au contreventement, les modes defonctionnement sont principalement de cisaillement (pourun faible lancement) et de flexion (pour un lancementplus important). Comme voqu prcdemment, le respectdes principes de conception et des dispositionsconstructives associs une qualit de la ralisation sontdes facteurs essentiels un bon comportement.

Les dommages constats sont principalement lis uneconception irrgulire comme suit :

Voiles situs dans une seule direction, do uncomportement anisotrope avec une capacitrsistante faible dans la direction perpendiculaireaux voiles, qui conduit dans cette direction desdsordres la connexion voiles planchers et unepossibilit deffondrement dans cette direction

Non-continuit des voiles de contreventementjusquaux fondations, et en particulier au droit dupremier niveau (commerce, garages), ce qui conduit

comme prcdemment des ruines localises ou un effondrement de ce premier niveau

Interruption de plusieurs voiles de contreventementdans un niveau intermdiaire qui conduit unecapacit de rsistance rduite ce niveau et desphnomnes de torsion en cas de dissymtrie de larigidit do lapparition de dommages ce niveaupouvant aller jusqu son effondrement

Prsence douvertures multiples places par endroiten quinconce qui perturbent le transfert des effortsde cisaillement en redistribuant les efforts versdautres voiles par lintermdiaire des dalles de

plancher les dommages sont des fissurations plusou moins importantes dans les voiles avecouvertures.

Remarque : il convient dinsister sur le fait quun btimentconstitu dun systme de contreventement voiles,rgulier en plan et en lvation, a un comportementsatisfaisant sous sisme, sans quil y ait deffet de seuil(comportement radicalement diffrent au-del du niveau desisme de dimensionnement).

3.1.2.7 Btiments contrevents par un noyau enbton

Le systme de contreventement est assur par un ouplusieurs noyaux constitus de voiles formant en plan uncaisson, gnralement de forme carre ou rectangulaire.

Les efforts inertiels dus au sisme sont transfrs par lesplanchers ce noyau ou ces noyaux. Ces lments devoiles lancs ont un mode de flexion densemble associ du cisaillement. Les sollicitations les plus importantes setrouvent la base au raccordement avec les fondations. Ace premier niveau, les dommages se manifestent sousforme de fissures de traction aux extrmits du voile et de

fissures de cisaillement. Par ailleurs, il y a formation derotules plastiques dans les poutres de liaison du plancher aunoyau.

3.1.2.8 Btiments portiques en bton remplis demaonnerie

Ces btiments se rencontrent couramment dans diffrentesrgions, notamment dans les rgions du pourtour de laMditerrane. Le remplissage bloqu lintrieur du cadreform par une ossature constitue de poteaux et de poutresrigidifie cette ossature et participe au contreventement dubtiment. Gnralement, ce remplissage est considrcomme une masse ne participant pas la rigidit delossature, ce qui ne correspond pas la ralit ducomportement sismique du btiment.

Lors dun sisme, les panneaux de remplissage se rompentdune manire alatoire dans leur plan (mode decisaillement) et/ou hors de leur plan (flexion de plaque), etle comportement nest plus matris. Les concentrationsdefforts vers les ossatures o les panneaux ont rsist,associes des phnomnes de torsion, accentuent le reportdes efforts vers les panneaux prcits. Les modes de ruinedus des ruptures des panneaux et des poteaux delossature sont similaires ceux prcdemment cits pourles btiments ossature sans remplissage. Il faut toutefois yajouter les ruptures des panneaux de remplissage parcisaillement dans leur plan et par effondrement hors de leurplan, ainsi que la rupture deffort tranchant de poteaux due lappui de la bielle.

Il convient de noter que, gnralement, le premier niveauest diffrent en conception que les niveaux suprieurs, tantdonn un usage de commerces ou de garages. Ce niveau estpeu cloisonn, en particulier, dans une direction : il est dittransparent. Il prsente en lvation une forte discontinuitde rigidit et les lments porteurs (poteaux isols) setrouvent fortement sollicits dans une direction

prpondrante avec, souvent, une torsion due unedissymtrie des raideurs. Il sensuit des formations derotules plastiques dans les zones critiques des poteaux dece niveau qui peuvent conduire son effacement.

En outre, les cloisons poses contre les lments delossature sont soumises la dformation de ceux-ci etsubissent des dsordres qui se traduisent par une fortefissuration et/ou ruine. Dans le cas o, la conception, unsystme de contreventement a t dfini, ce systmecontrle la dformation chaque niveau. Il est ncessairede vrifier la compatibilit de cette dformation avec lastabilit des cloisons. Dans le cas contraire, les cloisons

doivent tre dsolidarises de lossature et stabilisesindpendamment de cette ossature.


24/77

24

3.1.2.9 Btiments en charpente mtallique

Outre les considrations lies la configuration globale desouvrages (rgularit en plan, rgularit en lvationrappeles en 3.1.2.1), le comportement des charpentesmtalliques est particulirement sensible aux dispositionsconstructives dans leur conception et dans leur qualitdexcution. Ltat de corrosion traduit souvent ltatgnral de la structure et de son entretien. La corrosion est examiner dune manire gnrale pour les btiments etsurtout localement au droit des assemblages.

Plusieurs niveaux dinspection visuelle sont envisager :

Prsence de diaphragmes horizontaux

Dans le cas de btiments multi-tages, les planchers sontsouvent conus en bton arm avec bacs collaborant ounon. Ces bacs acier peuvent tre connects aux poutresmtalliques ou non. Dans le cas de connexion, la fonctiondiaphragme est priori assure (rigidit dans le plan et

liaison aux contreventements). En labsence de connexionentre le plancher et les poutres, il convient dexaminer laliaison entre bton et poteaux. En prsence dun jeu cetteinterface ou dune faible rsistance de contact, il fautvrifier la prsence ou envisager la mise en place dunsystme triangul dans le plan des poutres. Cettetriangulation est galement tudier dans le plan de latoiture.

Dans le cas de btiments dont la fonction principale est desupporter lenveloppe extrieure et qui sont contrevents,dans une direction, par des portiques dispossparalllement aux pignons, il faut sassurer de lacompatibilit des dplacements relatifs des portiques, ouentre pans de fer et portiques, avec les capacits dedformation de lenveloppe (bardage, panneaux, faades

vitres.).Dans le cas de btiments industriels o le procd et lesfonctions de production imposent des circulationsverticales (tuyauteries, manutentions, transfertsmcaniques, etc) conduisant de nombreuses trmiesdans les planchers, il convient de vrifier la prsencedlments structuraux horizontaux capables de transmettreles efforts inertiels rsultant des masses de ces planchersaux lments verticaux du systme de contreventement.

Inspection visuelle des systmes gnraux decontreventement

Il convient de vrifier la prsence de systmes decontreventements multiples dans chacune des directionsprincipales de louvrage : portiques en traves successives,pans de fer trianguls, pales de stabilit en faade ouintermdiaires. Il faut sassurer dans cette tape que tousles niveaux prsentant une masse pouvant tre considrelocalise (plancher complet, plancher intermdiaire, niveaudun pont roulant) sont maintenus par un lment destabilit.

Figure 3-10 : Btiment en charpente acier avec plancher intermdiaire, contreventement par pales de stabilit en faades etpignons, contreventements par portique en traves transversales courantes ncessit de stabiliser le niveau de plancher et leniveau de toiture.

Chemin deroulement du pontroulant

Chemin deroulement du pontroulant

Figure 3-11 : Exemple dun pont roulant stabilis


25/77

25

Figure 3-12 : Exemple de diagonales avec excentricits verticales et attache sur tle mince

h

h/2

h

h/2

H

A B D E FC A B D E FC

H

h h

H

A B D E FC A B D E FC

H

3

3...

h

EIKKK

FBA====

3

3

h

EIKKKK

FEBA====

( ) 3324

2

3

h

EI

h

EIKKDC

===

8...

HRRR

FBA ====

20''''

HRRRR

FEBA====

5

2'' H

RR DC ==

CC RR = 2,3'

Figure 3-13 : Effet dun remplissage partiel ultrieur la construction sur la rpartition des efforts ncessaires la stabilisationlatrale dune structure pour un exemple de poteaux encastrs la base et articuls en tte

Ces contreventements peuvent tre mis en uvre sur unepure nuds canoniques ou non (pale de stabilitcentre ou excentre, exemple Figure 3-12). Cettedistinction conduit des hypothses de vrificationsismique globale et locale trs diffrentes.

Comme pour les structures en bton arm, la ralisationdun remplissage partiel en maonnerie ou en bton armpeut conduire des phnomnes de poteaux courts. Unedissymtrie de remplissage constitue un phnomneaggravant vis--vis du comportement sismique du btiment(cf. Figure 3-13).


26/77

26

Pour ce qui concerne les remplissages partiels enmaonnerie, il convient de noter que les charpentesmtalliques sont le plus souvent conues avec des poteauxarticuls en pied. Les cas rencontrs sont notamment :

Des portiques relis en tte par un diaphragme avecun ou plusieurs portiques comportant desremplissages partiels en maonnerie

Des files de poteaux stabiliss par une paletriangule o il existe des remplissages partiels enmaonnerie entre quelques poteaux

Les structures mtalliques sont soit des structures partentire (entirement en acier du niveau de fondation

jusquau sommet de louvrage), soit des structures"mixtes" (tage bton arm, tage suprieur enconstruction mtallique, partie de btiment en bton armet structure mtallique en demi-portiques). Dans ces cas-l,il convient de sassurer que dventuelles modifications deplans dexcution de ces lots spars nont pas conduit des incohrences de transferts defforts (cf. Figure 3-14).

Faade compltement vitre sans contreventement

voiles en bton arm portiques enconstruction mtallique

Pales de stabilit sur les 2 pignons

Position initiale du passage avec deuxvoiles BA dans laxe des membruresde la poutre au vent

Position relle du passage

Figure 3-14 : Exemple dune circulation sans coordination entre les lots ou les intervenants du projet une des membrures de la poutre au vent parallle aux pignons nest plus articule sur un point fixe et il sensuit une augmentation de la porte de lapoutre longitudinale de contreventement horizontal.

Inspection locale des systmes de contreventement

Les points suivants sont examiner :

Est-ce que les zones dassemblages sont corrodes ? Est-ce que les cordons de soudure sont continus ? Est-ce que tous les boulons sont prsents ? Est-ce que tous les boulons sont serrs ?

Est-ce que les diagonales ou croix de Saint Andrsont attaches sur des points rigides (diagonale

aboutissant en milieu dme non raidie, gousset endrapeau)

Est-ce que les tiges dancrage sont en bon tat(rectitude, matage) dans un bton en bon tat ?

Ces tiges prsentent-elles un nombre de filets libressuffisants, des rondelles compatibles avec les jeuxdes platines ?

Proximit de ces tiges avec les arrtes vives du

bton et suspicion d"ancrage" hors des cagesdarmatures.


27/77

27

Figure 3-15 : Exemple dancrage avec mauvaise adhrence de la cheville chimique (difficile dtecter, si ce nest la proximit dela cheville avec le nu du mur, ce qui conduit un ancrage dans une zone de bton non confin) et trous oblongs surdimensionnsavec rondelles inadaptes (photos mission AFPS LAquila, 2009)

3.1.2.10 Btiments charpente bois

Toutes les remarques faites pour les charpentes mtalliquessont transposables pour les structures en bois. Il convientde complter laspect corrosion (connecteurs, crampons,querres, triers, sabots) par celui de pourritures outraces dattaques dinsectes. Toute trace de dfautdtanchit est un indice dalerte pour linspection.

Quelques spcificits singularisent cependant les structuresbois. Une dentre elles rside dans les contreventementsraliss par panneaux voile travaillant fixmcaniquement sur une ossature. Ces voiles travaillantssont en contreplaqu, en OSB ou panneaux de fibres. Pources voiles, il convient de vrifier par sondage leur tatgnral (trace dhumidit, gonflement, paisseur), la

densit et la qualit des clouages (entraxe, pinces,corrosion). Pour lossature, les liaisons et

particulirement les ancrages sont vrifier (cf. remarquesur les tiges dancrage du paragraphe prcdent).

Pour ces techniques de construction, la continuit verticaledu contreventement est galement vrifier(superpositions et liaison des montants dtage tage).Les techniques par panneaux voiles travaillants rpartissont surtout utilises pour des maisons individuelles etbtiments courants en simple rez-de-chausse, btiment R+ 1 R + 2. Outre les ancrages cits prcdemment, ilconvient de vrifier la prsence de lisse de ceinture jouantle rle de chanage horizontal ainsi que la prsence de laliaison entre les diaphragmes horizontaux (planchers et

toitures) et les lments de contreventement via les poutresde ceinture.

Figure 3-16 : Torsion dun btiment en bois due laffaissement du niveau bas par une large ouverture et la dgradation parlhumidit des poteaux dangle en bois


28/77

28

lisse haute de panneau dossature

lisse de lien des panneaux

solives renforces pour chevtre de trmie

poutre priphrique continuit confre,

assurant la fonction de chanage horizontalet de membrure au plancher dans sa

fonction diaphragme

Figure 3-17 : Configuration correcte dun solivage au droit dune trmie en priphrie de btiment

Figure 3-18 : lments ncessaires au contreventement dune charpente ralise partir de fermettes en bois

Les toitures fermettes industrielles constituent une autrespcificit des ouvrages bois ou "mixtes". Pour ce type decharpente les contreventements hors plan des fermettessont des lments essentiels pour la rsistance de lacharpente, sa rigidit, sa stabilit longitudinale ettransversale et pour la stabilit hors plan des pignons.

Une autre grande spcificit des ouvrages en bois rsidedans leur sensibilit aux sollicitations de traction

perpendiculaire et de cisaillement. La conception globaledoit tenir compte des ruptures fragiles potentielles deslments et des zones dassemblage (poutre courbes dansdes portiques trois articulations, cisaillement de blocdans des assemblages boulonns avec conditions depinces, inversion du signe de sollicitation dans desassemblages en cantilever ou fonctionnant par contact,fissuration dans des assemblages de grande taille).


29/77

29

H H

Figure 3-19 : Sensibilit des poutres courbes la traction transversale, illustration du phnomne mcanique et exemple de ruinesur un arc trois articulations.

3.1.3 Calculs simplifis du niveau dactionsismique

Une valuation du niveau des sollicitations sismiques reprendre par la structure peut tre obtenue par des calculssimples qui compltent utilement le diagnostic visuel.Cette tape vise dabord lobtention de valeurs derfrence pour estimer le niveau de sollicitation, mme sila prcision attendue, compte tenu des simplificationsfaites, reste limite. Par ailleurs, sous rserve de bienspcifier les hypothses adoptes, cette valuation peutpermettre dans certains cas de faire une premirevaluation de la capacit rsistante du btiment avant

renforcement. En fonction du niveau de rsistance atteint,on pourra dcider de poursuivre ou non linvestigation pardes calculs plus prcis et/ou des auscultations pluspousses. Une autre option peut consister prconiser unrenforcement de base (par exemple la ralisation dediaphragmes ou dlments de contreventement sils fontdfaut) et de voir ensuite quels autres renforcementscomplmentaires seraient ncessaires.

Le niveau de laction sismique (acclration) est supposfix en fonction du niveau de scurit quon cherche atteindre. Le spectre de dimensionnement est retenu soit enfonction de la nature du sol et de la zone de sismicit soit

par rfrence un spectre local ventuellement disponible

Comme pour la conception dun btiment, la distributionde la sollicitation sismique peut tre envisage selonplusieurs mthodes, dont le domaine de validit estessentiellement conditionn par le degr de rgularit dubtiment. Dans le cas des btiments existants, et dautantplus sils nont pas fait lobjet dune conceptionparasismique, la satisfaction des critres de rgularit faitdfaut. Toutefois, dans le cadre dune valuationprliminaire, on peut adopter des mthodes simplifiesmme si tous les critres ne sont pas remplis sous rservede bien prciser que le rsultat est le fruit dune

approximation et sous rserve dtre capable destimer ledegr de confiance quon peut lui accorder. Le Tableau 3-1 (reproduction du tableau 4.1 de lEurocode 8 partie 1)

rappelle les conditions dapplication des diffrentes

mthodes dans le cas du dimensionnement dun btimentneuf.

Rgularit Simplifications admisesCoefficient decomportement

Plan lvation ModleAnaly

diagnostic et renforcement du bati existant vis a vis du seisme.pdf

Documents

Transcript of diagnostic et renforcement du bati existant vis a vis du seisme.pdf