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Prise en compte du risque sismique

Cas du Népal

ASF séminaire des 23 et 24 janvier 2016 1

Prise en compte du risque sismique au Népal

• Origine et caractérisation des seismes

• Principes de construction parasismique de maisons individuelles

• Règles et guides existants (recherche bibliographique)

• Présentation du manuel de reconstruction parasismique établi par l’AFPS


Qu’est ce qu’un séisme?


Un séisme est une vibration du sol dueà une rupture brutale des roches de lalithosphère, le long d’une faille.

Origine des séismes: Tectonique des Plaques


La TcP caractérise l’ensemble desmouvements des plaques constituant

la lithosphère.Les déplacements ont de quelquescentimètres par an

15 plaques lithosphériques majeuresEntrent en jeu dans la TcP

Séisme du 25 avril 2015


82km (51mi) NW of Kathmandu, Nepal28.230°N 84.731°E depth=8.2 km (5.1 mi)

Caractérisation d’un séisme

• Magnitude• Elle représente une mesure d’énergie radiative. C’est une échelle

logarithmique fonction de l’amplitude d’une onde

• Attention, plusieurs échelles de Magnitudes

• Intensité Macrosismique• Mesure les effets sur la nature, la population et les dommages aux ouvrages

• Plusieurs échelles: Mercalli, MSK, Européenne EMS 98…

• Accélérogrammes, spectres de réponse, déplacements


Magnitude


Echelle d’intensité MSK (degrés de I à XII)


Seisme du 25 avril au NépalIntensité macrosismique


Accélérogramme – Spectre de réponse

Le risque sismique en France - lundi 28 janvier 2013 10

sismographe

Enregistrement de l’accélération Du sol due aux ondes sismiques

‘’construction’’ du spectre de réponse : un accélérogramme sollicite une série d’oscillateurs caractérisés chacun par leur période. Pour chaque oscillateur, on note la valeur maximale de l ’accélération.

Spectre de réponse


Bâtiment 1H=40mT=0,7s

Bâtiment 2H=15mT=0,20s

0,20,7 Valeur Se (m/s²)

T (s) A B C

0,2 2,75 3,71 4,12

0,7 0,88 1,32 2,4

1,6 0,33 0,60 1,05

Bât. Cat.II gI=1

Zone 3 Ag=1,1 m/s²

Appuis parasismiques

Notion de Vulnérabilité, Intensité

Vulnérabilité des constructions:

o Elle caractérise la fragilité des constructions exposés au séismes;

o Elle s’exprime par une relation entre des niveaux de dommages et des

niveaux d’agression sismique


Vulnérabilité

Vulnérabilité des constructions:

o Elle caractérise la fragilité des constructions exposés au séismes;

o Elle s’exprime par une relation entre des niveaux de dommages et

des niveaux d’agression sismique

Facteurs de vulnérabilité:

o Environnement (glissement de sol, éboulements..)

o caractéristiques du sol (rocher, sol meuble, liquéfaction)

o Type de construction (matériau, structure résistante); o Irrégularités en élévation et en plano qualité de la construction;o Etat du vieillissement


Vulnérabilité


Robustesse - DuctilitéFragilité

Principes de Construction parasismique

• Ces principes et dispositions ont pour objet de réduire la vulnérabilité:• Choix de la situation de la maison par rapport à son environnement

• Qualité du sol d’assise

• Matériaux les mieux adaptés à un comportement sismique

• Conception d’ensemble en termes de régularités en plan et en élévation (forme régulière, dimensions et nombre d’étages fonction de la capacité de résistance..)

• Assurer un comportement monolithique comportant une structure résistante (fondations filantes sous les murs, chainages horizontaux, poteaux, connexion plancher-mur et toiture-mur)


Comportement bâtiments à ossatures poteaux-poutres et remplissage maçonnerie


Recherche d’une capacité en déformation


Maillon déformable

Analogie avec la fable de La Fontaine: le chêne et le roseau

Principes de Construction parasismique

• Les normes, guides , manuels, publications ont pour objectif:• D’obtenir des maisons et bâtiments capables de résister à une action sismique

donnée sans effondrement,

• Selon le type d’ouvrages et le contexte économique, ils doivent être compréhensibles par le « constructeur » pour une mise en œuvre adaptée à un comportement sismique de non effondrement

• Dans le cas du Népal, plusieurs normes, guides, manuels ont été édités. Sont-ils adaptés à des constructions de maisons dans des villages himalayens, compte tenu des matériaux disponibles,, des moyens et de la tradition?


Aperçu de la bibliographie


GT Népal

Référentiel Documentaire Support

version 14 juin 2015 (V0)

Thème Organisme Désignation Observations Intérêt

1 School Earthquake Safety FEMA P-424 December 2010 C

2 SES FEMA P-424 January 2004 C

3

NSET-Nepal; OFDA/USAID; UNESCO-

Kathmandu

Protection of Educational buildings against Earthquakes; A

manual for Designers and Builders 2002 Typologie-forme-matériaux et dispositions A

4 UNESCO-AGFUND

Protection of Educational buildings against Earthquakes; A

manual for Designers and Builders 1987

5

NSET-NEPAL; GeoHazards International

(GHI); AUDMP; ADPC; USAID/OFDA

Seismic Vulnerability of the Public School Buildings of

Kathmandu Valley and methods for reducing it August 2000

Typologie-forme-matériaux et dispositions cf

Appendix 7 B

6 NSET-Nepal

SES program: a strong tool for earthquake risk management in

developping countries The 14th WCEE C

7 NSET-Nepal ([email protected])

SES program is an effective tool: a strong tool for seismic

vulnerability reduction through Community Participation:

Experiences from Nepal C

8 Building Code Ministry of Physical Planning and Works

Nepal National Building Code NBC 203: 1994 - Guidelines for

earthquake Resistant Building Construction: Low Strength

Masonry

Domaine: Low Strenght Masonry Building (à

appliquer) A

9 Seismic Safety for Adobe Homes

Central Asia Earthquake Safety Initiative -

USAID - GHI Seismic Safety for Adobe Homes Doc pédagogique pour construction Adobe A

10 Retrofitting NSET - adpc - ProVention Retrofitting of common Frame Structural (Pillar System) Houses

En langue Népalais- indications de sol.

renforcement B

11

NCPDP National Center for People's

Action in Disaster Preparedness Indian School Retrofitting B

12 bis Procédé de renforcement maçonnerie System Röfix SismaCalce

12 Procédé de renforcement maçonnerie Röfix Construct system System Röfix SismaCalce B

13 Karlsruhe Institute of Technology Seismic Wallpaper for Earthquake-Resistant Green Buildings B

14

Bonnes Pratiques pour constructions

petits bâtiments Haïti: MTPTC et MICT

Guide de bonnes pratiques pour la construction de petits

bâtiments en maçonnerie chaïnée en Haïti

Document qui peut servir d'exemple

analogique A

15 Réparation petits bâtiments Haïti: MTPTC Guide pratique de Réparation de petits bâtiments en Haïti

Document qui peut servir d'exemple

analogique A

16 Rapport de reconnaissance in situ

Medhi ZARE (IIEES, Tehran, Iran) -

Alirezai SAEEDI- Iranian Association of

Reducing Earthquake Risks

Rapport de reconnaissance sur le tremblement de terre au

Népal du 25 avril 2015….

17 For Teachers and Kids Fema 159 and 531 Exemples pédagogiques C

18 School Earthquake Earthquake SES Program

Retrofitting of Masonry and Frame Panel School buildings in

Tashkent UZBEKISTAN Principes de renforcement B

19

Direction Départementale Guadeloupe -

Direction Régionale de l'Equipement

Guadeloupe

Le séisme et le constructions en béton armé et en maçonnerie

par Madame Patricia Balandier

20 Transitional Shelters Guidelines IOM-OIM Sida DFID shelter centre 10 principles of transitional shelter ouvrages provisoires avant reconstruction B

21 Transitional Shelters Eight designs www.ifrc.org ouvrages provisoires avant reconstruction B

22 SES program in Kathmandu Valley Asian Disaster Preparedness Center Building safer communities through schools

quelques typologies d'écoles dans la vallée

de Kathmandu

22bis SESP-NSET

23 Kathmandu Valley Earthquake scenario NSET - GHI Document pédagogique

24

Guidelines for building Bamboo-

Reinforced Masonry in eartquake prone

areas in India Sreemathi lyer B

25 Béton argle et Pisé

26 Thème Séismes au Népal Henri Sigayret pédagogique

27

Seismic Design Guide for low-rise

confined Masonry Buildings EERI A

28

Constructing Seismic Resistant Masonry

Houses in Indonesia UNCDR C

29

Homebuiders Guide to earthquake

Resistant Design and Construction FEMA 232 June 2006 C

30

Techniques for the seismic

Rehabilitation of existing Buildings FEMA 547/2006 C

31

Unreinforced Masonry Buildings and

earthquakes FEMA P-774 B

32 Repair FEMA 308 Repair of Earthquake damaged cvoncrete and Masonry Wall Bld

33 Bamboo Reinforced Masonry Sreemathi Lyer

Guidelines for Bld Bamboo reinforced Masonry in Earthquake

Prones Area In India

34 Confined Masonry Swiss Agency for Development SDC Confined Masonry - An illustrted guide for Masonry Chaînages en RC - Bien illustré B

35 Retrofitting EERI 2011

Seimic Strengthening of earthen Houses using straps cut from

used car tires - A construction guide Procédé innovant avec moyens du bord A

35bis 14thWCEE car tyres straps Reinforcement

35ter 2005 NZSEE car tyres straps Reinforcement

36 Retrofitting NCT Delhi Simple retrofitting details Brick Masonry by plaster Détails intéressants B

37 Housing reconstruction Pakistan Seismic resistant housing ossature bois B

38 Adobe buildings EERI Earthquake-Resistant construction of adobe buildings Différents procédés de renforcement B

39 Retrofitting Case studies-Nepal Peru Renforcement par bandes de Polypropyléne B

40 Conception Geohazards International GHI

Conceptual Seismic Design Gudance for new Reinforced

concrete framed infill buildings voir principes pages 72 à 74 C

41 Bathar construction Timber Reinforced Masonry in Pakistan Bonnes dispositions A

42 Guidances of construction Guidance Notes on safer school construction voir page 71 et suivantes &5.1 B

43 Programme Gabion Méditerranée INSA Rennes Materiau innovant B

44 Programme Gabion Méditerranée INSA Rennes Materiau innovant B

45 WHE World Housing Encyclopedia EERI Country Nepal - uncoursed rubble stone masonry voir pages 24,25 fig.7 A

46

St Lucia Research and Development

Foundation Organization of American States Safer Housing and Retrofit Program - St Lucia ossature bois- cyclone C

47

Manual for restoration and retrofitting

of rural structures in Kashmir UNESCO

Bonne explication des dommages, des

facteurs de vulnérabilité, des mesures

d'amélioration et des bonnes pratiques A

48 Guidelines for trainin,g Instructors A

49

Eartquake Safe Construction of Masonry

Buildings ZONE V in India National Disaster Management Division B

50 Guidelines IAEE - nicee

Guidelines for Earthquake resistant non engineered construction

2004

Manual for post-Earthquake – Rebuilding in Nepalese Valley• Objectif: établir un manuel d’aide à la

reconstruction de maisons dans des villages

seulement accessible par portage

• Sous forme de dessins pour faciliter

la compréhension et l’appropriation par les constructeurs individuels

• Choix de matériaux disponibles localement ou transportables

• Mise en œuvre par les moyens locaux et avec un outillage simple

• Application de principes (adaptés) de construction parasismique pour obtenir une capacité de résistance au séisme en réduisant la vulnérabilité


Manual for post-Earthquake- Rebuiding in Nepalese Valley• Deux types de structures pour des maisons de village:


Manual for post-Earthquake – Rebuilding inNepalese valley

• Summary:


Manual for post-Earthquake

Why Buidings collapse during an earthquake?Effects on masonry Buildings


Manual for post-Earthquake

Why Buildings collapse during an earthquake?Effects on masonry Buildings


Location – to avoid


Au pied d’une falaise

Au bord d’une falaise

Risque de chute de blocset d’éboulement

Location – to recommend


Se fonder sur un sol raide homogéne

Se protéger d’instabilité de sol

Se mettre à distance du pied et du bordd’une falaise

Well Design- regularity in plan and elevation


Well Design Buidings


Traditional Stone House – Principles of Reinforcement


Lay out


Wall Thickness > 40 cm (16’’)

W/L < 2

Height of wall < 6xWall Thickness

Sub-lenght betweencross-wall

Min. (10x WT; 3,00m)

Wall lenghtbetween openings

> 1,20m

Openings width < 1,20m


To avoid delamination of stone walls


Seismic Bands wih wood or bamboo

Build Earthquake Resistant – Bags Buildings

• Materials

• Preparation of bags

• Foundations

• Plinth seismic bands

• ConstructionAbove foundations

Walls

Roof

Protection against sun (UV)



Earthbag Biliography

Geiger Research sustainable BuildingEarthbag Training Nepal


Merci pour votreAttention

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