RÉGLEMENTATION SISMIQUE

CONSÉQUENCES SUR LA CONCEPTION ARCHITECTURALE de la norme NF P 06 - 013 (dite Règles PS92)
 

RISQUE NORMAL

Les bâtiments, les équipements et les installations pour lesquels les conséquences d'un séisme demeurent circonscrites à leurs occupants et leur voisinage immédiat.
 

RISQUE SPÉCIAL

Les bâtiments, les équipements et les installations pour lesquels les effets sur les personnes, les biens et l'environnement, de dommages même mineurs, résultant d'un séisme, peuvent ne pas s'étendre au voisinage immédiat.

Arrêté du 16 juillet 1992

relatif à la classification et aux règles parasismiques applicables de la catégorie dite "à risque normal"

En classe A :

- les bâtiments dans lesquels est exclue toute activité humaine nécessitant un séjour de longue durée

En classe B :

- habitations individuelles

- habitations collectives ou bureaux dont H< 28 m

- les E.R.P. des 4e et 5e catégories

- les parcs publics de stationnement

- les bâtiments pouvant accueillir simultanément au plus 300 personnes ( bureaux non E.R.P., bâtiments industriels)

En classe C:

- habitations collectives ou bureaux dont H>28 m

- les E.R.P. des 1er, 2e et 3e catégories

- les bâtiments pouvant accueillir simultanément plus de 300 personnes

- établissements sanitaires et sociaux (hors classe D)

- centres de production d'énergie (hors classe D)

En classe D :

les bâtiments dont la protection est primordiale pour les besoins de la sécurité civile et de la défense nationale

centres de secours, de défense, de communications, d'information, les tours de contrôle, production et stockage d' eau potable et d' énergie, centres de météorologie

SURCLASSEMENT

Les classes d'ouvrage définissent une protection obligatoire minimale

Le maître d'ouvrage peut évidemment imposer un niveau de protection supérieur.

Pour un bâtiment constitué de diverses parties de classes différentes: classe la plus contraignante pour l'ensemble.

L'ouvrage dont la défaillance peut compromettre la sécurité d'un ouvrage voisin est à ranger dans la classe de l'ouvrage voisin si elle est plus sévère, sauf si les largeurs des séparations sont suffisantes.

RÈGLES PS69/82 COEFFICIENT ALPHA

RÈGLES PS92 ACCÉLÉRATIONS NOMINALES

CHOIX DU SITE

Il est préférable de disposer des bâtiments sur sols fermes plutôt que sur sols meubles

Une étude géologique est indispensable

Les études de sols sont effectuées de la même manière qu'en situation non sismique mais doivent comporter les indications suivantes :

- risques de glissements, éboulements rocheux

- risque de liquéfaction des sols

- identifications des failles actives

- classement par rapport au site type

Le nouveau règlement classe les sols en quatre groupes qui définissent des sites types S0, S1, S2 et S3. (indispensable pour déterminer l'action sismique).

AMPLIFICATION TOPOGRAPHIQUE

Le nouveau règlement introduit un coefficient multiplicateur t dit d'amplification topographique pour les ouvrages situés en rebord de crête. Ce coefficient varie de 1 à 1,4 et peut donc majorer les efforts sismiques de 40%.

Les efforts engendrés par le nouveau règlement, pour un bâtiment courant contreventé par des voiles béton, étant environ deux fois supérieurs à ceux de l'ancien, le choix de la structure dès la conception de l'ouvrage prend une grande importance par des considérations esthétiques et économiques.

Il convient de souligner la dépendance dans laquelle se trouvent dès l'avant projet, l'architecture et la structure, le choix de cette dernière risquant d'influencer le parti architectural lui-même.

FORMES ET DISPOSITIONS DES BÂTIMENTS
 

Le parti architectural est établie en tenant compte de la fonction de l'édifice et des sujétions d'exploitations propres.

Il faut aussitôt rechercher le type de structure qui s'adapte le mieux à ce parti.

Cette attitude était importante avec le règlement actuel, mais elle devient pratiquement indispensable avec les nouvelles règles P.S.92.

ESPACEMENT ENTRE BLOCS

Le joint est un élément essentiel à la conception parasismique.

Un joint est une coupure entre deux parties d'un ouvrage, permettant à chaque partie de se déplacer librement.

Les déplacements calculés avec le nouveau règlement sont deux à trois fois ceux des règles actuelles.

Les règles PS 92 imposent une dimension minimale qui dépend du zonage défini par le décret:

- en zones Ia et Ib = 4 cm

- en zones II et III = 6 cm

Sur un sol homogène le règlement ne demande pas de poursuivre les joints dans les sous sols.

Les joints doivent être plans, sans décrochement ni en plan, ni en élévation.

Les plans trop différents de l'angle droit sont déconseillés.

 

LA CONCEPTION PARASISMIQUE COMMENCE DES LE CHOIX DE LA FORME DES BÂTIMENTS

Une règle générale : décomposer les formes complexes en formes simples en réalisant des joints.

Les séismes passés ont montrés que les bâtiments ayant des configurations irrégulières souffrent beaucoup plus que les bâtiments ayant une forme régulière.

Le nouveau règlement tient compte de ce fait.

Le plancher a une fonction précise de poutre horizontale infiniment rigide et indéformable dans son plan, et assure la transmission des forces horizontales entre les éléments participant au contreventement.

BÂTIMENTS RÉGULIERS

Configuration verticale

Porteurs verticaux : la charge descend en ligne directe en fondations

Structure réduite à un système plan avec une seule masse par niveau.

Rapport des raideurs 0,67< < 1,33

Rapport des masses des niveaux :

0,85 < mi/ mi-1 < 1,10

0,80 < mi/ m < 1,20

Une configuration fiable à l'action sismique est basée sur la conception suivante:

- des formes simples (circulaires, carrés, rectangles avec L/l<4)

- des contreventements aussi symétriques que possibles suivant deux directions perpendiculaires

- une répartition des masses régulière

Les règles PS 69 ne pénalisent pas particulièrement les bâtiments irréguliers, sauf prise en compte des efforts de torsion causés par les dissymétries de géométrie et de masse.

Les règles P.S.92 font la distinction entre :

- bâtiments réguliers

- bâtiments moyennement réguliers

- bâtiments irréguliers

Les irrégularités de formes, de contreventement, et de répartition de masses engendrent en plus des efforts de torsion, des majorations d'efforts sismiques par le jeu du coefficient de comportement et par la prise en compte de la combinaison des efforts dans deux directions perpendiculaires.

COMPARAISON PS69 - PS92

Bâtiment d'habitation R+9 (Zone II)

P.S.69 ----- P.S.92

Bâtiment Régulier

Déplacement 2 à 5,4

Efforts 100 à 180

Bâtiment Irrégulier

Déplacement 2,8 à 7,6

Efforts 100 à 270

Augmentation des efforts de 50% en passant d'un bâtiment régulier en irrégulier avec les nouvelles règles.

Conséquences sur les sections des verticaux, des linteaux, des fondations.

CONCLUSION

Les règles parasismiques ne sont en rien un frein à la création architecturale. Elles sont devenues des connaissances indispensables à assimiler et à prendre en compte dès l'origine de la conception d'un projet. La conception d'une construction en situation normale et son incorporation à posteriori dans un site à risque sismique est une méthode que nous incitons à proscrire. Ce type d'approche n'a pour conséquence que d'engendrer des dépenses supplémentaires, inutiles si le projet avait été pensé avec une approche parasismique de la conception. Les porte-à-faux, transparences et décrochements ne sont pas incompatibles avec la construction parasismique, mais doivent être pris en compte dès la conception, au travers d'une réflexion approfondie menée conjointement par l'Architecte et l'Ingénieur.