Victor DAVIDOVICI

Problmatique des

btiments existants

TYPOLOGIEdes BATIMENTS

EXISTANTS

Bti ancien antrieur 1900

Fondations (?) Murs en maonnerie Murs en pan de bois ou de fer Poteaux et piliers (pierre, brique, fonte...) Votes, planchers, Charpentes de couvertures

Bti de transition 1900 1940 Maonnerie porteuse Portiques BA + remplissages maonnerie Structures en charpente mtallique

Btiments construits 1945 1970

Voiles et portiques B.A. Portiques B.A. et remplissage

en maonnerie Structures prfabriques :

lments filaires et grands panneaux Structures en charpente mtallique

Victor DAVIDOVICI

Btiments isolsBtiments groups

Immeubles dhabitationImmeubles de bureaux, htelsBtiments commerciauxBtiments publicsBtiments industrielsEnsembles socioculturelsEquipements sportifs

Victor DAVIDOVICI

TYPOLOGIEdes BATIMENTS

EXISTANTS

29 fvrier 1960 Agadir

E

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p

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b

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e

1900

1940

1960

1970

1950

1980

1990

2000

Circulaire 1936

BA 45NV 46

NV 56

NV 65CCBA 68 PS 69BAEL 80 PS 69/82BAEL 91 PS 92BAEL 99

PS 92/2004

Coffrage tunnel

Grands panneauxprfabriqus

1934 Carnot Algrie : premires rgles

10/09/1954 Orlansville

A.F.P.S.1984

BA 60AS 1955/DTU

25 mai 1960

1716 Alger, 20000 victimes : 1er rglement parasismiqueau monde promulgu par le Dey dAlger

BAEL 82

P

S

6

9

2

x

P

S

6

9

Instructions BA 1906

NV 65/95

RPA 81/83RPA 88

RPA 9921 mai 2003 - Boumerds

10 octobre 1980 - Chlef

RPA 2004

Victor DAVIDOVICI

?

?

1906

2008

2011

1995

Eurocode 8 PS92/2004

Eurocode 8

AS 1955

Do

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s

Bas niveau de performance

Pertes importantes

Haut niveau de performance

Faibles pertes

Classe D

Classe C

Classe B

Classe A

PS 92 EC 8

Classe I

Classe II

Classe III

Classe IV

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AVANT SEISME APRES SEISME

Maintien de la fonctionnalitdu btiment

Fonctionnalit assure

OBJECTIFS DE LA REHABILITATION DES OUVRAGESClasse IV

Regroupe les btiments, les quipements et les installations dont lefonctionnement est primordial pour la scurit civile, pour la dfense ou

pour le maintien de lordre public

Scurit civile,Communications,Hpitaux L.711-2,Stockage deau potable,Distribution de lnergie

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OBJECTIFS DE LA REHABILITATION DES OUVRAGES Classe III

tant donn limportance socio-conomique du btiment, la dfaillance prsente un risque leve pour les personnes et pour leur activit

AVANT SEISME APRES SEISME

Niveau de renforcementpour obtenir le non effondrement du bt.et la sauvegarde des capacits dvacuation

Btiment accessible, Endommagement des

lments non structuraux, Fissuration des lments

structuraux dorigine, Mise en place de qqs. tais

Hauteur > 28 m ERP : 1er, 2me, 3me Etab. Sanitaires L.711-2 Bt. Industriels > 300 pers. Production collective de lnergie Ecoles

Victor DAVIDOVICI

OBJECTIFS DE LA REHABILITATION DES OUVRAGES Classe II

Lendommagement du btiment, prsente un risque moyen pour les personnes

AVANT SEISME APRES SEISME Niveau de

renforcement pourobtenir le non effondrement du btiment.

Btiment non accessible Destruction des lments

non structuraux Fissuration importante des

lm. structuraux dorigine taiement en vue de rp.

ou de dmolition

Maisons individuelles Hauteur 28 m ERP < 300 pers. Bt. industr. 300 pers. Parc de stationnement

publics

Victor DAVIDOVICI

OBJECTIFS DE LA REHABILITATION DES OUVRAGES Classe I

Risques minimes pour les personnes ou pour lactivit conomique

Les btiments ne sont pas calculs au sisme

AVANT SEISME APRES SEISME

Effondrement probabledu btiment

Reconstruction du btiment

O il est exclue toute activithumaine ncessitant un sjourde longue dure

Victor DAVIDOVICI

Victor DAVIDOVICI

Temps ncessaire lvacuation dun btiment tages

10Minutes

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Le temps ncessaire lvacuationaugmente avec la complexit du

btiment et le nombre de personnes

Magnitudedun sisme

56

78

Indivi

du en

bonn

e san

t

au m

axim

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la vi

tesse

et sit

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rsN

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Dure dun sisme majeur

Personnes ges ou handicapes

Bti group

lots dhabitations dans le centre des vieilles villes

Bti isol

Edifices religieux Btiments dhabitations

Monuments historiques

Chteaux Palais Edifices religieux

Rhabilitation, Renforcement

Fragilit / Vulnrabilit

Diagnostic Constat de situation

Examen visuel Prdiagnostic

Btiments tertiaires et industriels

DfinitionsVictor DAVIDOVICI

Est la sensibilit laction sismique des btiments supposs isols.Le retour dexprience mis en vidence laspect alatoire de la vulnrabilit :

ainsi deux constructions parfaitement identiques d.p.d.v. de la conception et de lexcution et soumises la mmeaction sismique peuvent tre affectes dune maniretrs diffrente.

La vulnrabilit reprsente la tendance dendommagement dune construction face un seul vnement sismique.

Vulnrabilit

Victor DAVIDOVICI

dun btiment unique diagnostic

Dune population de btiments, douvrages dart ou

de rseaux, est le rapport :

cot dommages / cot du remplacement

Ce rapport dpend du niveau de laction sismique

Fragilit

Victor DAVIDOVICI

dun ensemble de btiments microzonage

R = A F Risque

sismique Ala

sismique Fragilit

douvrages Deux

composantes

La probabilit quau cours dune priodede rfrence, un sisme atteigne ou

dpasse lintensit macrosismique ou les paramtres du mouvement :

acclration, vitesse, dplacement

Le rapport du cotdes dommages au

cot de la reconstruction

Rduirele risquesismique

Rductiondes

consquences

+

+Rduction

de laprobabilit

Victor DAVIDOVICI

Choix de laction sismique spcifique

Les niveaux dacclrations peuvent tre choisis suite une tude spcifique toutefois le niveau maximal ne doit pas

dpasser celui susceptible de se produire dans la rgion considre

Victor DAVIDOVICI

Etats limites de limitation de dommages au deldesquelles certaines exigences dutilisation ne sont plus satisfaites

Exigences de limitation des dommages

DL 95 ans

Etats limites ultimes

Exigence de non-effondrementNC 475 ans ??

Les acclrations EC8 sont des acclrations forfaitaires dfinies

par arrt et ne sont associes quen thorie 475 ans (NC).

Elles correspondent, daprs les modles physique, des priodes de retour beaucoup plus grandes

(1000 3000 ans)

Critres de conformit

Exigences de performances

Etat limite de limitation des dommages

Limitation des dommagesDL 225 ans

A valider partir de la capacitrsistante de la structure

Rduction de la vulnrabilitRV 95 ans

Etat limite de dommages significatifs

Dommage significatifSD 475 ans

Etats limites de quasi-effondrement

Exploitation maxi. de la capacit de dformation des lments

structurauxQuasi-effondrement

NC 2475 ans

Critres de conformit

Exigences fondamentales font rfrence ltat

dendommagement de la structure

Btiments nouveaux Btiments existantsEurocode 8-1 Eurocode 8-3

Victor DAVIDOVICI

(NC) : 2475 ans, le spectre correspondant une probabilitde dpassement de 2% en 50 ans,

(SD) : 475 ans, le spectre correspondant une probabilitde dpassement de 10% en 50 ans,

(DL) : 225 ans, le spectre correspondant une probabilitde dpassement de 20% en 50 ans

(RV) : 95 ans, le spectre correspondant une probabilitde dpassement de 40% en 50 ans

Victor DAVIDOVICI

COLLEGE DILLON 1. MARTINIQUEComparaison des spectres normatifs/spcifiques (site S2, classe C/III).

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5Priode (sec.)

A

c

c

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r

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i

o

n

(

c

m

/

s

)

PS 92, zone III, site S2, CEC8Spcifique, NC, 2475 ansSpcifique, SD, 475 ansSpcifique, LD, 225 ansSpcifique, RV, 95 ans

0

200

400

600

800

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5Priode (sec.)

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PS 92, zone III, site S2, CEC8Spcifique, NC, 2475 ansSpcifique, SD, 475 ansSpcifique, LD, 225 ansSpcifique, RV, 95 ans

COLLEGE DILLON 1. MARTINIQUEComparaison des spectres normatifs/spcifiques (site S2, classe C/III).

Avec application du coefficient rducteur de 0.6

475 ans ??

106 / 266177 / 443RV-95

DL-225

SD-475

NC-2475

EC8-475 ?PS92

148 / 370246 / 616

196 / 490327 / 817

328 / 820546 /1365

248 / 620414 /1034

/ 540/ 900

x 0,60Nominales / PlateauAcclrations dancrage cm/s

NC 2475 ans

SD-475 ans

LD-225 ans

RV-95 ans

EC8-475 ans ??

PS 92

Exigence en cas de travaux, btiments nouveaux

Niveau 0 du Renforcement progressif

0,20 g0,28 g0,36 g0,47 g0,41 gD0,32 gS30,18 g0,25 g0,33 g0,43 g0,35 gC0,36 gS20,16 g0,22 g0,30 g0,38 g0,36 gBS10,14 g0,19 g0,25 g0,32 g0,30 gA0,40 gS0

95 ans(RV) Sisme

29/11/2007

225 ans(DL)

475 ans(SD)

975 ansAcclrationdancrage 475 ans

(NC)

SiteAcclrationdancrage

Site

Acclrations au niveau du sol spcifiques aux sites, extraites de ltude GEOTER

EC8 + Nouveau zonage

PS92

(SD) Renforcement dfinitif

(DL) Renforcement conservatoire

(RV) Amlioration de structures pourla rduction de la vulnrabilit

Victor DAVIDOVICI

0,33 g0,46 g0,61 gD0,30 g0,42 g0,56 gC0,27 g0,37 g0,49 gB0,23 g0,31 g0,42 gA

95 ans(RV)

225 ans(DL)

475 ans(SD)

Acclrations du plateau / q = 1,5

Site

(SD) Renforcement dfinitif

(DL) Renforcement conservatoire

(RV) Amlioration de structures pour la rduction de la vulnrabilit Sisme 29 novembre 2007Niveau de renforcement valider partir de lacapacit sismique rsistante

Renforcement progressif

Victor DAVIDOVICI

Victor DAVIDOVICI

Victor DAVIDOVICI

Ac

c

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(

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s

)

SD : 0,545 g

DL : 0,410 g

0,33 g0,46 g0,61 gD0,30 g0,41 g0,55 gC0,27 g0,37 g0,49 gB0,23 g0,31 g0,42 gA

95 ans ( au sisme du 29/11/2007)

225 ans (DL)475 ans (SD)Acclrations du plateau / q = 1,5Site

Victor DAVIDOVICI

Victor DAVIDOVICI

Etat limite de limitation des dommages

Limitation des dommagesDL 225 ans

Rduction de la vulnrabilitRV 95 ans

Etat limite de dommages significatifs

Dommage significatifSD 475 ans

Etats limites de quasi-effondrement

Exploitation maxi. de la capacit de dformation des lments structuraux

Quasi-effondrementNC 2475 ans

Critres de conformit

Exigences fondamentales font rfrence ltat

dendommagement de la structure

Btiments existantsEurocode 8-3

Niveau 0 du Renforcement progressif coles

Coefficient de comportement : q = 1,5

Niveau souhaitable

?

Quel est le Niveau de Risque Acceptable ou le Niveau de Protection Souhait

Une relation doit tre tablie entre le montant que la collectivit est prte investir pour la protection contre les sismes et lamplitude du dsastre social et conomique quelle est prte supporter.

Victor DAVIDOVICI

Disposant dune reprsentation probabiliste de

lala local et du cot de la protection,

et tant entendu quil ny a de protection absolue possible,

la dcision en matire de niveau de protection relve

dun compromis conomique et thique

Victor DAVIDOVICI

Le compromis conomique et thique se pose dans les termes suivants

Soit il ny a rien faire, le renforcement ou la rparation tant trop importantes et la dmolition nest pas dune premire urgence

Soit le btiment est trait , cest--dire (1) renforc ou(2) dmoli et reconstruit aprs une tude conomique dans laquelle les cots globaux des deux solutions sont compars

Victor DAVIDOVICI

Il sagit dabord de dfinir les priorits de renforcement avant de passer aux phases de prdiagnostic et diagnostic

Il y a lieu de traiter en premire urgence les btiments dont leffondrement est probables

On traite en deuxime urgence les btiments pour lesquels des dtrioration importantes sont prvisibles avec un danger certain pour les occupants, sans effondrement total

On ne traite pas les btiments pour lesquels les dgts prvisibles sont limits et ne mettent en danger la vie des occupants

La vtust : inutile de soccuper de btiments qui doivent tre dmolis court terme

La servitude : inutile de soccuper de btiments condamns disparatre court terme en raison dun nouvel amnagement des locaux

Recherche des documents

Examen visuel :- de la structure,- des lments non-structuraux- des btiments dans le voisinage

Informations concernant le site et le sol de fondations

Propositions de renforcementstude du cot

Calculs simplifis de prdimensionnement

Victor DAVIDOVICI

PREDIAGNOSTIC : Reconnaissance du bti par examen visuel

Est lapprciation qualitative de ltat du btiment et donc de son comportement sous laction sismique

Quel btiment le maitre douvrage est prt acheter ?

Dans quelles conditions est-il possible de renforcer ou rparer le btiment ?

Victor DAVIDOVICI

DIAGNOSTIC :

Est un constat dtaill de ltat du btiment. Il sagit donc de faire lanalyse de la rsistance laction sismique du btiment en recherchant et en examinant :

les donnes du site, linteraction avec les btiments voisins,la qualit des matriaux, les plans darchitecte, de coffrage, de ferraillage, etc.,le calcul dynamique le plus adapt,la faisabilit des diffrents solutions de renforcement.

Cest une dmarche complte et coteuse qui peut tre adapte et ventuellement simplifie cas par cas, en fonction de la complexit du btiment.

Victor DAVIDOVICI

Analyse de linteraction avec les btiments voisins

Analyse du rapport de sol et du systme de fondations

Visite des lieuxet relevs

Vrification des hypothses de base

Examen des plans et des notes de calculs

DIAGNOSTIC : validation du dossier

Victor DAVIDOVICI

DIAGNOSTIC : calculs

OUI Avec renforcements

Calcul statique quivalent ou calcul dynamique

Propositions derenforcements

Vrification au sisme du btiment stabilit densemble analyse des dtails lm. non structuraux

quipements

OUISans renforcements

NON

Victor DAVIDOVICI

tude de faisabilit et choixdfinitif du renforcement

tude du cot durenforcement

Dcision de renforcement

Projet abandonntrop coteux

Btiment dclassou dmoli

Renforcement diffrprovisoirement

NON OUI

DIAGNOSTIC : faisabilit / cot / dcision

Vulnrabilit:Que peut-il arriver ?

Que peut-on accepter ?Victor DAVIDOVICI

RENFORCEMENT

Il sagit de vrifier le comportement au sisme du btiment renforc.

PROJET DEXECUTION

REALISATION

Choix dfinitif du renforcement Il faut procder ltude des dtails de renforcement et dela mthodologie de la miseen uvre avec ltablissement desplans dexcution correspondants

Victor DAVIDOVICI

STRATEGIE DE RENFORCEMENT /

/ REPARATION

Renforcementsismique

Augmenter les performances

initiales

Diminuer laction sismique

Rparationaprs sisme

Retrouver ou Augmenter les

performances initiales

Renforcer pour viter les ruptures fragiles

Amliorer la ductilit

Augmenter la rsistance globale

Amliorer la rgularit

Renforcement + Rparation des dommages

Rduire la masse

Introduire des appuis parasismiques

Augmentation de la rsistance locale

Victor DAVIDOVICI

Augmenter la rsistance pour viter les ruptures fragiles

BC

D Domaine du renforcement

de btiments de classe

Collage de tissu de fibre de carbone : poteaux, poutres, dalles, attentes

RENFORCEMENT / REPARATION

Prcontrainte additionnelle : chanages,

Engravures : dalles,

Adjonction de la matire B.A. : chemisage poteaux, chemisage poutres,surpaisseur dalles, doublage murs B.A.

Adjonction de la matire C.M. : chemisage poteaux, chemisage poutres,contreventement planchers

Renforcement des fondations

Renforcement par murs en bton arm

Renforcement par une structure en charpente mtallique

Renforcement des btiments en maonnerie