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  • Centre d'tudes Techniques de l'quipementdu Sud-Ouest

    www.cete-sud-ouest-developpement-durable.gouv.fr

    Construire en zone sismique

    -

    Conception et bonnes pratiques

    Albane RAMBAUD

    Sandrine MARNAC

    CETE du Sud Ouest / DALET de Toulouse

    La construction face au risque sismique

    -Nouvelle

    rglementation-

    Auch27 novembre 2012

  • 2

    Construire en zone sismique

    Conception Parasismique

    Implantation / choix du site Architecture Reprise des efforts

    Dispositions constructives

    Mise en uvre Parasismique

    lments non structuraux

  • 3

    Une conception parasismique

    Une conception parasismique permet :

    De minimiser les effets des charges sismiques

    D'assurer la rsistance

    D'abaisser le cout de la protection parasismique

    Les bases d'une conception parasismique:

    Prendre en considration l'implantation de l'ouvrage

    Intgrer une architecture favorable la rsistance aux sismes, respectant les dispositions parasismiques des normes

    Anticiper les effets destructeurs

    Assurer la reprise des efforts

  • 4

    Quelle implantation ?

    Eglise sur rocherEglise sur rocher Eglise sur sol mouEglise sur sol mou

    Effets diffrents selon la rsonance du btiment avec le sol Ncessit de connatre le type de sol pour l'utilisation des

    rgles parasismiques

  • 5

    Choix du site Avant tout: Degr de sismicit local et tudes de sol

    Les mouvements vibratoires la surface du sol peuvent tre amplifis sous l'action d'effet de site:

    Effets lithologiques: sols mous

    Valle alluviale

    sdiments

    rocher

    XX

    Effets topographiques

    Effets de pigeages d'ondes

    Source : Cim Bton

  • 6

    Choix du site

    Parfois, les sismes peuvent provoquer des effets induits:

    Liqufaction des sols

    Glissements de terrain

    boulement rocheux

    Tsunamis...

  • 7

    Quel parti architectural ?

    Favorable

    Dfavorable

  • 8

    L'architecture du btiment

    Une bonne conception parasismique d'un ouvrage doit tenir compte:

    De sa forme en plan et en lvation

    Des ventuels couplages avec d'autres btiments,

    Des points singuliers (trmies, poteaux courts, ...)

  • 9

    Forme du btiment La forme en plan et en lvation doit tre la plus compacte possible

    Formes dfavorables

    Forme en plan Forme en lvation

    Prfrer une forme simple, symtrique et rgulire

  • 10

    Joints de construction Pour viter des irrgularits, il est possible de scinder le btiment

    par des joints parasismiques

    Les joints doivent tre vides de tous matriaux

    Ralisation dlicate des joints en raison des contraintes de circulation et d'tanchit

    > 12 cm

    file:///X:/mois/Reunion%20Parasismique/entrechocs.wmv

  • 11

    Anticiper les effets destructeursSont dconseills:

    La prsence de poteaux courts vulnrables aux charges sismiques

    Des angles vifs aux changements de direction et intersection d'lments porteurs

    Les variations brusques de sections

    Les percements trop importants dans les murs porteurs

    La prsence de porte faux important

    Angle rentrant dans un plan horizontal Angle rentrant dans un plan horizontal

  • 12

    Reprise des efforts Les contreventements assurent une stabilit horizontale et

    verticale de la structure lors des secousses. Ils doivent tre dimensionn ds la naissance du projet

    La distribution des lments structuraux et des ouvertures doit tre pense vis--vis de la descente de charge sismique

    Transit des efforts dans les voiles

    Importance des diaphragmes

    Prfrer une distribution uniforme des masses

  • 13

    Reprise des efforts Concevoir les planchers et les toitures en tant que diaphragme

    rigide

    Localisation des diaphragmes Planchers de tous les niveaux Versants des toitures Plans des entraits (charpentes)

  • 14

    Reprise des efforts viter d'affaiblir les diaphragmes

    Source : OTCE

  • 15

    Le choix des matriaux Il n'existe pas de matriau plus parasismique qu'un autre: il est

    trs important de trouver un compromis:

    Une bonne rsistance mcanique, tel que l'acier, les alliages d'aluminium et, dans une moindre mesure, le bton arm prcontraint

    Une ductilit leve, tel que l'acier et les alliages d'aluminium et, dans une moindre mesure, le bton arm correctement ferraill

    Un rapport rsistance/masse lev, tel que le bois, l'acier et l'alliage d'aluminium

    Prconiss A proscrire Les murs en bton banch arm ou chain Les ossatures mtalliques Les ossatures en bois Les murs porteurs en maonnerie de briques raliss l'italienne, de parpaings avec des chainages horizontaux et verticaux

    Les ossatures poteau/poutre avec remplissage maonnerie systme de construction plus vulnrable aprs sisme.

    Les maonneries non chaines ou non armes

  • 16

    Quelles dispositions constructives ?

    + fixations des lments non structuraux

    file:///X:/mois/Reunion%20Parasismique/Zones_a_renforcer.m2v-.mpg

  • 17

    Fondations Continuit mcanique (liaisons) entre fondations: Les fondations

    superficielles doivent tre lies entre elles dans les deux directions par un systme de longrines, except sur un rocher ou lorsqu'il existe un dallage arm proche.

    Semelles isolesSemelles isoles

    LongrinesLongrines

    Semelles filantesSemelles filantes

  • 18

    Les chainages

    Les murs doivent tre bords par des chainages horizontaux et verticaux.

    Le bton des chainages doit tre coul aprs excution de la maonnerie

    4 HA 10 (zone 3) ou 4 HA 12 (zone 4)

    4 HA 10 (ou 3 HA 12) en zone 3 ou 4 HA 12 en zone 4

  • 19

    Les chainages verticaux

    Implantation des chainages verticaux (selon l'Eurocode 8)

    Les chainages doivent tre continusdes fondations jusqu'aux combles

    Au bord libre de chaque lments de murs de la

    structure

    Au bord de chaque ouverture

    A chaque intersection de mur, lorsque le respect des autres

    rgles conduit des chainages distants de

    plus de 1,50 m

    A l'intrieur du mur lorsque l'espacement entre les chainages

    dpasse 5 m

  • 20

    Les chainages horizontaux

    Les chainages horizontaux doivent tre placs:

    Au niveau de chaque plancher

    En couronnement des combles

    Au niveau des fondations

    Au niveau de l'appui d'une charpente

    Au maximum tous les 4 m de hauteur

    La section d'armature des chainages de couronnement des combles non concerns par des appuis de charpente est au minimum de 2 HA 10.

  • 21

    Elments de maonneriesSuivant les zones, des conditions peuvent tre imposes sur:

    L'paisseur minimale des murs (en gnral 20 cm avec des lments creux)

    La rsistance la compression des lments de maonnerie (blocs, briques)

    La rsistance la compression du mortier (en gnral, au minimum 10 MPa)

    Dans tous les cas, les lments creux doivent prsenter une cloison

    longitudinale interne porteuse Les maonneries peuvent tre montes joints pais ou minces

    Autoris Non autoris

  • 22

    Les planchers en bton Les dispositions constructives imposes aux planchers visent

    assurer un comportement en diaphragme rigide et la liaison avec les lments de contreventement

    Treillis souds de la dalle de compression

    Liaisons en rive de plancher sur un

    mur intermdiaire

    Liaisons en rive de plancher sur

    le chanage

    Renfort d'armatures (si

    ncessaire)

    Liaisons dans le sens porteur du

    plancher (armatures des

    lments ou armatures ajoutes

  • 23

    Les armatures

    Continuit mcanique des aciers:- Continuit dans les 3 directions aucune pousse au vide- Recouvrement des barres longitudinales: 60

    Diamtre de cintrage des pingles 5,0 cmDiamtre de cintrage des pingles 5,0 cm

  • 24

    Quelle mise en uvre ?

    ?

  • 25

    Les maonneriesLes armatures

    Mise en place incorrecte des chainages

  • 26

    Les maonneries Dsordres

    Manque de chainage

    Non respect des contreventements

    Annecy 1996Annecy 1996

  • 27

    Les ossatures en boisLes dispositions d'ancrage des panneaux visent assurer la reprise de

    l'effort tranchant la base et l'effet de renversement

  • 28

    Les ossatures en acier

    Contreventement : Prvenir le risque de flambement des diagonales

    centr excentr

  • 29

    Les charpentes en boisCharpentes par fermettes pour combles perdus

    Dans le cadre de combles perdus, il faut reconstituer un diaphragme capable de distribuer les efforts

    sismiques aux murs de contreventement

  • 30

    Les charpentes en boisCharpentes traditionnelles

    Les ancrages des charpentes traditionnelles doivent assurer la liaison avec la structure porteuse et avec les pignons. La stabilit hors plan des fermes doit tre assure soit par des lments de la charpente, soit par des lments complmentaires

    Y

    X

  • 31

    lments non structuraux ?

  • 32

    Les lments non structuraux

    Les quipements lourds

    Les cloisons

    Les plafonds suspendus

    Les chemines

    Les revtements muraux

    Les canalisations et rseaux

    Les balcons

    Les acrotres

    Prvenir la chute des lments par une conception adquate de leurs

    fixation sur la structure

    file:///X:/mois/Reunion%20Parasismique/El%C3%A9ments%20non%20structuraux.m2v-.mpg-.mpg

  • 33