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FORUM ACTUALITES CONSTRUCTION
Sismique : architectes, maîtres d’ouvrage, entrepreneurs …,
comment appliquer cette réglementation ?
9 novembre 2011
Gilles CHARBONNEL
Dirigeant ALTAIS INGENIERIE
Vice-président en charge du groupe métier Structure et Géotechnique - CICF CONSTRUCTION
Nicolas JURASZEK
Membre du Comité Technique et Scientifique - AFPS (Association française du génie parasismique),
Direction des Techniques et des Méthodes - SOCOTEC
Forum Actualités Construction
Comment construire en zone sismique, pour les bâtiments neufs
ou en rénovation ?
L’implantation
− Les enjeux liés aux sites.
La conception
− Parti architectural : prévenir les effets destructeurs,
− Ingénierie, calculs et justifications selon les règlements, dispositions
constructives.
L’exécution
− Méthodologie, réalisation (constructions maçonnerie, béton armé,
bois, acier).
Le contrôle technique
− Contrôle technique et attestation PS.
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Carte de l’aléa sismique en France
60% du territoire relève désormais des règles parasismiques
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Le projet est il concerné ?
Les exigences et les textes applicables varient :
− en fonction de la zone de sismicité
− du type de bâtiment (catégorie d’importance du bâtiment)
Aucune
obligation
Eurocode 8 ou Règles PSMI 89/92 ou
CPMI (zone 5) jusqu’à leur version
révisée
Eurocode 8 (ou PS92 jusqu’au
31 octobre 2012)
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Implantation et nature du sol
Plus le sol est meuble, plus les effets du séisme sur les bâtiments
sont importants
− L’utilisation des règles parasismiques nécessite de connaître le type de sol
− Le type de sol peut être déterminé :
soit, sauf prescription contraire de l'Administration (PPRS), par le maître d'œuvre,
du fait des informations à sa disposition,
soit par un bureau d’études spécialisé.
Vallée
alluviale
sédiments
rocher
X X
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Implantation et nature du sol
Contrairement aux PS92, l’impact du type de sol sur le dimensionnement du bâtiment est très important
− L’action sismique peut être majorée par un facteur allant jusqu’à 1,8
Il est donc indispensable de connaître le type de sol,
Il existe 5 classes de sol (hors sols liquéfiables). Elle peut être définie par :
− Son profil stratigraphique
− La valeur vs,30, la vitesse moyenne des ondes de cisaillement dans les 30 premiers mètres du terrain
− Le nombre de coups SPT
− La résistance au cisaillement du sol non drainé cu
− …
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Implantation et nature du sol
− Implantation réalisée…
Poussée des terres
Fondations profondes
Parois parisiennes
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L’architecture
Une bonne conception parasismique d’un ouvrage doit
tenir compte :
− de sa forme en plan et en élévation,
− des éventuels couplages avec d’autres bâtiments,
− de points singuliers (trémies, poteaux-courts, …).
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L’architecture
Une bonne conception parasismique d’un ouvrage doit
tenir compte :
− de sa forme en plan et en élévation,
− des éventuels couplages avec
d’autres bâtiments,
− Vérification des déplacements
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L’architecture
Une bonne conception parasismique d’un ouvrage doit
tenir compte :
− de sa forme en plan et en élévation,
− des éventuels couplages avec d’autres bâtiments,
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L’architecture : Forme du bâtiment
La forme en plan et en élévation de l’ouvrage doit être la
plus compacte possible
Formes recommandées
Formes déconseillées
Forme en plan Forme en élévation
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L’architecture : Forme du bâtiment
− Contraintes architecturales
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L’architecture : Forme du bâtiment
Emprise totale du sous sol sur le terrain •Redressements
•Ouvrages spécifiques
•Joints de dilatation
Joints de dilatation
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L’architecture : Forme du bâtiment
Éviter les irrégularités en élévation
Séisme de L’Aquila, AFPS, avril 2009 Source : Google
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L’architecture : Points singuliers
Éviter les poteaux courts
− Prévention :prévoir un renforcement des
armatures de confinement
Éviter les grandes trémies qui
diminuent la rigidité en plan des
planchers
Séisme de L’Aquila, AFPS, avril 2009
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L’architecture : Points singuliers
Éviter les grandes trémies qui
diminuent la rigidité en plan des
planchers
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L’architecture : Système de contreventement
La distribution des éléments structuraux et des
ouvertures doit être pensée vis-à-vis de la descente de
charge sismique
Séisme de L’Aquila, AFPS, avril 2009
Transit des efforts
dans les voiles
Importance des
diaphragmes
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L’architecture : système de contreventement
La distribution des éléments structuraux et des
ouvertures doit être pensée vis-à-vis de la descente de
charge sismique
Transit des efforts
dans les voiles
Remplissage non porteur
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L’architecture : système de contreventement
La distribution des éléments structuraux et des
ouvertures doit être pensée vis-à-vis de la descente de
charge sismique
Importance des
diaphragmes
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L’architecture : joints de construction
Pour éviter des irrégularités, il est possible de scinder le
bâtiment
− Les joints doivent être vides de tous matériaux.
− Réalisation délicate des joints en raison des
contraintes de circulation et d’étanchéité, et
des lots techniques
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La conception : l’ingénierie
Justification par calcul des bâtiments − L’Eurocode 8 et les PS92 (jusqu’au 1er novembre 2012) proposent
différentes méthodes de justification des bâtiments,
− Certaines méthodes simples (statiques équivalentes) ne sont applicables qu’aux bâtiments réguliers, d’autres, plus complexes, sont applicables dans tous les cas.
Justification sans calculs des bâtiments − Les PSMI 89 révisées 92 et les CPMI Antilles sont réservées aux maisons
individuelles ou bâtiments assimilés,
− Nécessite le respect de critères sur la géométrie du bâtiment et de dispositions constructives minimales.
L’ensemble de la structure, éléments structuraux ou
non, doit être conçu pour résister aux séismes
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La conception : l’ingénierie
Justification par calcul des bâtiments − L’Eurocode 8 et les PS92 (jusqu’au 1er novembre 2012) proposent différentes
méthodes de justification des bâtiments,
− Certaines méthodes simples (statiques équivalentes) ne sont applicables qu’aux bâtiments réguliers, d’autres, plus complexes, sont applicables dans tous les cas.
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La conception : l’ingénierie
Justification par calcul des bâtiments − L’Eurocode 8 et les PS92 (jusqu’au 1er novembre 2012) proposent différentes
méthodes de justification des bâtiments,
− Certaines méthodes simples (statiques équivalentes) ne sont applicables qu’aux bâtiments réguliers, d’autres, plus complexes, sont applicables dans tous les cas.
Forum Actualités Construction
La conception : l’ingénierie
Justification sans calcul des bâtiments − Les PSMI 89 révisées 92 et les CPMI Antilles sont réservées aux maisons
individuelles ou bâtiments assimilés,
− Nécessite le respect de critères sur la géométrie du bâtiment et de dispositions constructives minimales.
L’ensemble de la structure, éléments structuraux ou
non, doit être conçu pour résister aux séismes
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La conception : l’ingénierie
L’ensemble du
bâtiment est
concerné
+ fixations des éléments non structuraux
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La conception : l’ingénierie
L’ensemble du
bâtiment est
concerné
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L’exécution : les fondations
Continuité mécanique (liaisons) entre fondations
Longrines
Semelles isolées
Semelles filantes
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L’exécution : les fondations
Continuité mécanique (liaisons) entre fondations
Liaisons bi directionnelles
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L’exécution : ouvrages en béton armé
Importance des chaînages verticaux
et horizontaux
Une résistance minimale du béton est
exigée
Des sections minimales d’armature
sont imposées ainsi que le
positionnement des chaînages
verticaux et horizontaux
Coupe sur trumeau
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L’exécution : ouvrages en béton armé
Vis-à-vis du séisme, les
planchers ont pour rôle :
− de former un diaphragme dans leur
plan afin de transmettre les efforts
sismiques horizontaux aux murs
− de maintenir la liaison entre les divers
éléments de la structure afin
d'assurer le monolithisme de la
construction
Séisme de L’Aquila, AFPS, avril 2009
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L’exécution : ouvrages en béton armé
Vis-à-vis du séisme, les
planchers ont pour rôle :
− de former un diaphragme dans leur
plan afin de transmettre les efforts
sismiques horizontaux aux murs
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L’exécution : ouvrages en béton armé
Cas des rupteurs de ponts thermiques − Pour tout projet d’utilisation de rupteurs de ponts thermiques de plancher, il est
indispensable de consulter le contrôleur technique
− Ce point est également valable pour les rupteurs
sous Avis technique
Cas des prédalles suspendues − Les prédalles suspendues font l’objet d’un
avis défavorable en zone sismique par les
contrôleurs techniques.
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L’exécution : ouvrages en béton armé
Cas des rupteurs de ponts thermiques
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L’exécution : les ossatures en bois
Les dispositions d’ancrage des panneaux visent à assurer la reprise
de l’effort tranchant à la base et l’effet de renversement
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L’exécution : les ossatures en bois
Les dispositions d’ancrage des panneaux visent à assurer la reprise
de l’effort tranchant à la base et l’effet de renversement
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L’exécution : les ossatures en bois
Les dispositions d’ancrage des panneaux visent à assurer la reprise
de l’effort tranchant à la base et l’effet de renversement
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L’exécution : les ossatures en bois
Les dispositions d’ancrage des panneaux visent à assurer la reprise
de l’effort tranchant à la base et l’effet de renversement
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L’exécution : ossatures en acier
Prévenir le risque de flambement
des diagonales
Exemples de contreventement
centré
excentré
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L’exécution : ossatures en acier
Exemple de liaison charpente
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L’exécution : ossatures en acier
Les points sensibles sont les
liaisons et assemblages (soudures,
boulons)
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L’exécution : les éléments non
structuraux
Les cloisons
Les cheminées
Les plafonds
suspendus
Également pour les
balcons, les escaliers,
les canalisations et
réseaux, les
revêtements muraux, …
Les bardages
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Conclusion
On ne construit pas un bâtiment de la même
manière en zone sismique qu’en zone non
sismique :
− Sol et topographie
− Conception architecturale,
− Détails constructifs et choix des matériaux et des systèmes
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Pour vous aider
L’AFPS a rédigé plusieurs documents d’application
Guide des dispositions constructives parasismiques
Ce guide indique les dispositions constructives conformes à l’Eurocode 8
pour les ouvrages en acier, béton, bois et maçonnerie
Guide simplifié pour les petits bâtiments (RSPB)
Ce guide indique des dispositions constructives sans calculs pour des petits
bâtiments en béton, acier, maçonnerie et bois
Guide des constructions parasismiques des maisons individuelles
aux Antilles – structure en bois
Manual for the seismic design of steel and concrete buildings to
Eurocode 8 » AFPS / SECED
Guide Diagnostic et Renforcement du bâti existant AFPS / CSTB
Guide pour la conception, l’installation et le diagnostic des équipements des
établissements scolaires en zone sismique