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AFPS – CROAG Risque sismique Éléments de repère sur les bonnes pratiques et points de vigilance Michel CORBIN & Maryse CROCHEMAR-PELAGE Architectes DPLG Le 07 12 13 à Basse Terre 1

AFPS – CROAG Association Française de Génie Parasismique Des spécialistes du parasismique au service de la profession et de l’information du public ØL’AFPS organise des journées techniques ouvertes au plus large public Localement : ØL’AFPS publie des guides, des recommandations et ses rapports de mission, L’AFPS participe aux campagnes d’information du public ØL’AFPS organise des congrès nationaux et internationaux, L’AFPS contribue à la mise en place de formations pour les professionnels : ØL’AFPS développe un site web grand public « www. afps-seisme. org » offrant - de l’information sur les phénomènes sismiques, une photothèque et des liens artisans (formation des formateurs) avec d’autres sites. - architectes et ingénieurs (DPEA) 2

AFPS – CROAG Le risque sismique est à prendre en compte à tous les stades d’une opération de construction • A- Choix de l’implantation de l’opération • Les enjeux liés aux sites MOUV PROG • B- Conception initiale - avant projet • Parti architectural : prévenir les effets destructeurs • Principes constructif au service du parti architectural • C- Conception finale du projet ARCHI BET • Ingénierie, calculs et justifications selon les règlements • D- Exécution, suivi de chantier ENT • Méthodologie, réalisation (constructions maçonnerie, béton armé, bois, acier), respect des dispositions constructives 3

AFPS – CROAG Implantation de l’opération 1ère stratégie d’implantation : consulter les plans de prévention des risques : Martinique : http: //www. martinique. equipement. gouv. fr/risques/ Guadeloupe : http: //www. guadeloupe. pref. gouv. fr St. Martin Les PPR sont un outil d’information essentiel : Il signalent les présomptions de 60%* du territoire relève Guadeloupe désormais des règles • pentes instables parasismiques • liquéfaction de sol 26% du territoire • crues ou inondation national relève des règles Martinique • Exposition à la houle cyclonique parasismiques pour les maisons individuelles Ils donnent lieu à : *% relatif au nombre de communes Des interdictions de construire concernées (et non aux surfaces du Mayotte territoire, ou au nombre de bâtiments) Des prescriptions Des indication de présomption qui doivent susciter la mise en œuvre d’investigations complémentaires La Réunion 4

L’implantation AFPS – CROAG 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. Celui-ci peut être déterminé : - soit, sauf prescription contraire de l'Administration (PPRS), par le Maitre d'œuvre, du fait des informations à sa disposition, - soit par un bureau d’études spécialisé (géotechnique). Risqué et bcp plus cher ! Vallée alluviale X X sédiments Plus cher ! rocher Pas de parade 5

AFPS – CROAG Manque d’adaptation de la conception aux conditions de site Terrain en forte pente, pourtant aménagement en extension (stabilité ? ) Solution structurelle du soubassement inadaptée (torsion) 6

La conception AFPS – CROAG Un parti architectural adapté, une intelligence de la forme Exemple de renforcement LEP du Lamentin (M. Corbin Architecte, Bet HAUSS) Décomposer les formes complexes ou défavorables en formes simples Éviter les changements de rigidité d’un étage à l’autre Éviter les retraits brusques en élévation Attention aux passerelles, aux porte-à faux Rien n’est interdit mais les efforts mis en jeu par création d’irrégularité coûtent très cher en structure et parfois ne sont pas modélisables avec sûreté 7

La conception AFPS – CROAG Les principes constructifs au service du parti architectural 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 Importance des diaphragmes 8

La conception AFPS – CROAG Une structure sans failles, visible… ou non OUI il est toujours possible de faire de l’architecture ! 9

AFPS – CROAG Conception initiale – avant projet • Pas d’études géotechniques • Manque d’adaptation de la conception aux conditions de site • Recherche de superposition des porteurs • simplification des ossatures 10

AFPS – CROAG Projet d’exécution Objectifs de la conception parasismique au stade Projet : • Application des règles parasismiques Dimensionnement (vérifications) Dispositions constructives • Documents d’exécution explicites et détaillés pour une bonne transmission des prescriptions 11

AFPS – CROAG Conception Finale : projet d’exécution - Ingénierie • Pas d’utilisation des règles même simplifiées (CPMI, calculs de voiles béton…) • Plans minimalistes ou réalisés par dessinateurs inexpérimentés et/ou peu compétents • Simplification des ossatures béton • Faire appel à un professionnel qui spécifiera les dispositions constructives propres au matériau 12

AFPS – CROAG Peu d’utilisation des règles simplifiées (CPMI, calculs de voiles béton) Petits bats : documentation minimale, dimensionnement « à l’habitude » >> formation des artisans entrepreneurs Modélisation systématique de structure pourtant simple : Le logiciel ne dispense pas de l’effort d’analyse structurelle qui précède le choix du modèle d’étude 13

AFPS – CROAG Adaptation des fondations au sol Réel après décapage Hypothèse 14

AFPS – CROAG Compétences locales à développer en ingénierie du bois, ossature métallique Le montage « en kit » ne dispense pas le constructeur de posséder des connaissances structurelles de base Les artisans se contentent souvent de reproduire des usages traditionnels parfois discutables, mal compris ou périmés 15

AFPS – CROAG Second œuvre Non respect des ossatures principales Difficulté de conception de faux plafonds contreventés 16

AFPS – CROAG Difficulté dans le traitement des JD En intérieur avec des contraintes de circulations… … en extérieur avec des contraintes d’étanchéité 17

AFPS – CROAG Prise en compte des équipements 18

AFPS – CROAG Résultat de l’absence de plans de détail des liaisons entre chaînages horizontaux, voiles et retour en angles + absence de mise en œuvre soignée 19

AFPS – CROAG Préfabrication : majoritairement dans l’utilisation de prédalles (non suspendues) Mais vigilance nécessaire sur la qualité de fabrication, des ancrages et appuis 20

AFPS – CROAG Réalisation - mise en œuvre • Harpages insuffisants en maçonneries chaînées • Section de béton insuffisante pour respect d’enrobage • Compétences limitées d’un amateur « chef de chantier » d’une maison « coup de main » • Chaînages des murs en maçonnerie • L’auto-contrôle • Utilisation d’armatures préfabriqués(ent. Certifiées AFCAB) 21

L’exécution AFPS – CROAG Les maçonneries Conditions sur la mise en œuvre Les chaînages horizontaux doivent être placés : - 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 chaînages de couronnement des combles, non concernés par des appuis de charpente est au minimum 2 HA 10. 22

AFPS – CROAG Ne pas confondre ! Ici toutes les fonctions de CV sont assurées dans les 3 directions Là, nombreux chaînages, mais pas de panneau assurant le contreventement ! Une fois enduits et peints, leur qualité semblera pourtant identique !! Þ Au-delà de la forme, il est important de connaître la manière dont est bâti l’ouvrage!! 23

AFPS – CROAG Mauvaise mise en place des attentes inférieures Section de béton insuffisante pour permettre des écarts de tolérance dans le positionnement des barres dans les coffrages 24

AFPS – CROAG Exécution, suivi de chantier Acier § Vigilance sur le contreventement pour palier l’instabilité élastique § Précaution sur les assemblages pour éviter les ruptures fragiles § Les dissipations d’énergie doivent avoir lieu hors des assemblages § Respect du principe « poteau fort-poutre faible » Ruptures de soudure (Séisme de Chi-Chi, Taïwan 1999) 25

AFPS – CROAG Autocontrôle des serrages des assemblages boulonnés Mais aussi en BA : position des aciers avant coulage! 26

AFPS – CROAG Exécution, suivi de chantier Les liaisons Constructions bois, charpente bois § Bon rapport résistance/masse (structure légère), les éléments de construction en bois permettent également une dissipation d’énergie dans les assemblages § Les points critiques proviennent d’un ancrage insuffisant à l’origine d’arrachement de tout ou partie de la superstructure San Fernando, Californie, 1971 27

AFPS – CROAG 1 fixation en bord (risque de rupture) + 1 fixation non axée et non serrée S’éloigner du plan c’est s’éloigner des hypothèses de calcul qui ont dimensionné l’édifice…(bras de leviers, torsions, répartition de charge…) 28

AFPS – CROAG EUROCODES 8 : une nouvelle réglementation • Pas d’alourdissement ni d’allègement, EC 8 reste dans le même état d’esprit que les règles PS 92 • Période de chevauchement pour transition progressive (jusqu’à fin octobre 2012) • Modifie la pratique de l’ingénierie 29

AFPS – CROAG Détermination des efforts sismiques • Critère de régularité en plan et en élévation seront pris séparément : régulier, irrégulier (EC 8 -1 § 4. 2. 3) • Un avantage très déterminant est donné aux structures régulières 30

AFPS – CROAG L’EC 8 fait partie intégrante de l’ensemble du corpus EUROCODES Renvoi aux autres Eurocodes : • EC 0 pour les coef. des combinaisons de calculs et EC 1 actions sur les structures • EC 2 pour le béton • EC 3 pour les structures en acier • EC 4 pour les structures mixtes acier-béton • EC 5 pour le bois • EC 6 pour la maçonnerie 31

A- L’implantation AFPS – CROAG Quelle réglementation appliquer ? 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 Les CPMI : • Des dimensionnements forfaitaires pour les bâtiments simples et réguliers respectant les prérequis • Plus complètes que les PS-MI • Prescriptions cohérentes avec les Eurocode 8 ou Règles PSMI 89/92 ou CPMI (zone 5) jusqu’à leur version révisée Eurocode 8 (ou PS 92 jusqu’au 31 octobre 2012) 32

AFPS – CROAG Conclusions Les Eurocodes : pas de bouleversements sur l’approche structurelle mais plus de rigueur sur les méthodes et les dispositions constructives. La nécessaire cohérence programme/conception/réalisation reste essentielle : • Implantation de l’opération – Connaissance des sites et adaptation des projets • Conception initiale avant projet – Parti architectural : prendre en compte les contraintes sismiques du site – Suivre les principes constructif au service du parti architectural • Conception finale du projet – Ingénierie, maîtrise des calculs et des règlements – Liens avec les méthodes d’exécution • Exécution, suivi de chantier – Méthodologie adaptée, réalisation de qualité + >> information des propriétaires pour les modifications ultérieures… 33

AFPS – CROAG Pour vous aider L’AFPS a rédigé plusieurs documents d’application Guide des dispositions constructives parasismiques (révision EC 8) 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 Guide PSMI – Norme CPMI (à paraître) 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 34

AFPS – CROAG Documentation, crédits photo : – Matthieu FOURNIER et Dominique RITZENTHALER (AFPS/DGALN), – Milan ZACEK (AFPS/ENSA Marseille), – Ghislaine VERRHIEST (AFPS/CETE Méditerranée), – Francis AUDRAS (AFPS/DDE Guadeloupe) – Sylvain POLLET (AFPS/SOCOTEC Antilles Guyane) – Patricia BALANDIER (AFPS/CARIMI) – Claude HAUSS (AFPS/BET HAUSS) – Véronique PHALENTE (AFPS/Agence V. PHALENTE) Avec les extraits de la présentation AFPS réalisée par Nicolas Juraszek (AFPS / CERIB), Pierre-Eric Thévenin (AFPS / Bureau Veritas), Eric Fournely (AFPS / CUST) , Sandrine Juster-Lermitte (AFPS / CEA) , avec la participation de François Martin (AFPS / IOSIS), et validé par le Comité Scientifique et Technique de l’AFPS le 3 février 2011. 35