École d ’architectu re de l yon les grands ateliers de l’isle d’abeau F. Fleury - EAL...

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IntroductionIntroduction• Pourquoi s ’intéresser au séisme en France ?

• Obligations réglementaires, responsabilité• L ’aléa en France• Sortir de l ’hexagone• Rôle de la conception

• Effets des séismes– Impacts socio-économiques– Notion de risque– Dégâts sur les constructions

• Par défaillance du sol• Par vibration du sol• Dégâts indirects

• Principes de prévention

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Architecture et séismes en FranceArchitecture et séismes en France

• La contrainte réglementaire:– Toutes les constructions neuves

qui reçoivent une activité humaine en service normal doivent être conformes aux règles parasismiques dans les zones autres que 0.

• Decret du 13 septembre 2000 Il porte modification du code de la construction et

de l'habitation et du décret no 91-461 du 14 mai 1991 relatif à la prévention du risque sismique.

Pleine opérationnalité de l'arrêté de 1997.

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Propositions actuelles (métropole)Propositions actuelles (métropole)

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La loi en pratiqueLa loi en pratique

• Obligation dans les zones autres que 0 d ’appliquer les règles de construction parasismiques : PS92 ou EC8, pour les ouvrages à risque normal (hors industries chimiques, nucléaires, …)

Représente un surcoût si la conception architecturale est négligente.

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En Rhône-AlpesEn Rhône-Alpes

Zones de sismicité

Ib

Ia

0

LYON ANNECY

CHAMBERY

GRENOBLE

MONTELIMAR

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Rhône-Alpes : zonage brutRhône-Alpes : zonage brut

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L ’aléa en FranceL ’aléa en France

• Zone 0 ne veut pas dire 0 aléa, et encore moins 0 risque.

0

2

4

6

8

10

12

14

VII VIII IX XIntensité (MSK)

Nom

bre,

dep

uis

1227

VII : Fissuration des murs, chute de tuile et de cheminées

VIII : Effondrements partiels, destruction de remplissages et de cloisons

IX : Effondrement partiel ou total

X : effondrement total

France, depuis 1227

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23/02/2004 5.1 M1 ENE BESANCON (25)

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En remontant un peu dans le tempsEn remontant un peu dans le temps

• Le séisme le plus fort du siècle, en France métropolitaine, de magnitude de l’ordre de 6, celui de Provence, le 11 Juin 1909

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Aléa en FranceAléa en France

• Si le même séisme s’était produit en 1982, selon une simulation commandée par la Délégation aux risques majeurs, il y aurait eu entre 400 et 1000 morts, 2000 à 5000 blessés, des milliards de francs de dégâts.

• Le phénomène sismique peut donc toucher le territoire français, en particulier les Pyrénées, les Alpes, la Provence, l ’Alsace, du Massif central jusqu ’à la Bretagne, et bien sur les Antilles.

• Certes, ce phénomène est rare par rapport à d ’autres pays. Mais cette rareté est particulièrement pernicieuse car le séisme sort alors complètement de notre mémoire collective.

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Sortir de l ’Hexagone : les Antilles, zone IIISortir de l ’Hexagone : les Antilles, zone III

• Un territoire français

• Un aléa maximum

• Une vulnérabilité maximale

• Un enjeu de taille

• Un manque de formation à la conception parasismique insupportable

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Derniers séismes majeursDerniers séismes majeurs

Quindio 25/06/99 – 2 000 Izmit 17/08/99 – 40 000 Taiwan 21/09/99 – 3 000

Gujarat 26/01/01 – 30 000 El Salvador 13/01/01 – 1 000

Afghanistan 26/03/02 – 2000 Algérie 21/05/03 – 2500

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Sortir de l ’hexagoneSortir de l ’hexagone

• Une connaissance minimale en conception parasismique est un pré-requis indispensable à l ’exercice à l ’international.

• Au delà des recettes standardisées, la connaissance des phénomènes et concepts de base permet une adaptation aux différentes cultures constructives et règles de construction.

• Le séisme : une contrainte ou une source d ’inspiration?

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Enjeux de la conceptionEnjeux de la conception

Choix du site

Forme

Structure

Matériau

Sollicitations :Niveau d ’excitationAmplificationRépartition des forces

Résistance/accomodation :RésistanceDissipationDuctilité

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Impacts socio-économiques : victimesImpacts socio-économiques : victimes• 1970 : Pérou : 67 000

• 1972 : Iran : 5 400 Nicaragua : 5 000

• 1976 : Guatemala city : 22 800 Frioul (Italie) : 980 Tangshan (Chine) : 242 000 à 650 000

• 1978 : Tabas (Iran) : 20 000 à 25 000

• 1980 : Irpina (Italie) : 2 700 à 4 500

• 1981 : Grèce : 25

• 1985 : Mexico : 10 000 à 20 000

• 1988 : Spitak (Arménie) : 25 000 à 100 000

• 1990 : Manjil (Iran) : 40 000

• 1993 : Latur (Inde) : 7 600 à 15 000

• 1995 : Kobe (Japon) : 6 500

• 1999 : Izmit (Turquie) : 40 000

• 2001 : Inde : 30 000

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Estimation des pertes (gouv. Taiwanais)Estimation des pertes (gouv. Taiwanais)

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Pertes économiques, séisme de ChiChiPertes économiques, séisme de ChiChi• Pertes directes: 44,4 (Mds FF)

– Bâtiments et équipements 41,4• habitations

19,8• équipements 4,2• agences gouvernementales 2,4• industries et services 3,0• installations énergétiques 2,4• écoles 5,4• hôpitaux 2,4• Installations agricoles 1,2• installations militaires 0,6

– Infrastructures et transports 3,0• Pertes indirectes 18,6 (Mds FF)

– Agriculture 0,6– Industrie 13,8– Services 4,2

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Izmit (Turquie), 1999Izmit (Turquie), 1999

• 40 000 morts

• 30 000 blessés hospitalisés

• 600 000 sans abris

• 120 Milliards de FF de dégâts directs

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Notion de risqueNotion de risque

• Îlot nucléaire :– aléa faible,– vulnérabilité très faible,– enjeu très important

• Ville de Nice :– aléa élevé– vulnérabilité forte– enjeu important

• Fort de France en Martinique– aléa très élevé– vulnérabilité très forte– enjeu important

RISQUE = ALEA x VULNERABILITE x ENJEU

Risque lié au séisme acceptable

Risque élevé

Risque inacceptable

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Dégâts sur les constructionsDégâts sur les constructions

• Par défaillance du sol

• Dégâts indirects

• Par vibration du sol

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• Dégâts indirects – Incendies, inondations– Agression par un immeuble voisin– Éboulements

• Par vibration du sol

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• Dégâts indirects

• Par vibration du sol– Maçonnerie– Voiles béton armé– Ossatures béton armé– Remplissages maçonnerie– Bois– Acier– Supports– ...

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Principes de préventionPrincipes de prévention

• Agir sur la source : impossible

• Modifier le site : rarement possible

• Alerte : impossible à court terme

• Contrôler l’occupation des sols: zonage sismique

• Se protéger pour résister : construction parasismique

• Renforcer (court terme) : réparations, renforcements parasismiques

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Alerte : droit et devoir d’informationAlerte : droit et devoir d’information• Zonage sismique : bonne connaissance du risque• Micro-zonage : reste encore à compléter• Information :

– prévue par la loi (1987) et un décret (1990)– mais notion ambigüe

• Formation :– Aménageurs– Architectes– Ingénieurs– Contrôleurs– Entrepreneurs– Artisants

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Réglementer l ’occupation des solsRéglementer l ’occupation des sols

Un plan d ’occupation des sols judicieux évitera: Les conditions de résonance Les configurations d ’entrechoquement Les sols instables, liquéfiables Les topographies aggravantes Les zones inondables Les ruptures de faille en surface

cf. P. BALANDIER

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Contre-exemple pour le choix du site : ce bâtiment est construit sur une faille active.

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Protection : la conception parasismiqueProtection : la conception parasismique Choix du site Conception architecturale Conception du système structurel Calcul sous chargement sismique Conception des dispositions constructives Construction de qualité

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Rôle de la conception architecturaleRôle de la conception architecturale

ArtisansEntreprises

Construction

Recherchescientifique

Ingénieries

Règles

DimensionnementDispositions constructives

FormeStructureMatériaux

Concepteurs

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Contexte culturelContexte culturel 01, 12

22

I

bJJ

aF ij

uMxKxCxM

Il faut donc être capable de conduire une démarche de projet qui tienne compte d ’un enjeu technique.

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Enjeux de la conception architecturaleEnjeux de la conception architecturale

Choix du site

Forme

Structure

Matériau

Sollicitations :Niveau d ’excitationAmplificationRépartition des forces

Résistance/accommodation :RésistanceDissipationDuctilité

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