concept sécurité antisismique

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Concept sécurité antisismique Principe général Afin de déterminer la capacité de l'ouvrage à résister à une sollicitation sismique, une analyse modale spectrale du bâtiment a été réalisée selon le cahier technique de la SIA 2018 1 et les normes SIA en vigueur. Un modèle numérique des deux bâtiments a été créé pour étudier l'état actuel puis l'état futur après renforcement (voir figure 1). Les résultats montrent que le bâtiment à l'état actuel possède un facteur de conformité 2 insuffisant c’est-à-dire un déficit en terme de contreventement. Le projet prévoit donc de compenser ce déficit par un renforcement structurel consistant en la création de nouveaux noyaux de contreventement verticaux en béton armé (voir figures 2 et 3). Ces interventions structurelles assureront la mise en conformité parasismique complète des bâtiments. En plus de ces nouveaux noyaux de contreventement verticaux créés, un radier remplacera les pavés existant aux niveaux A1 et B1. Cet élément structurel sera relié mécaniquement aux fondations des noyaux et jouera le rôle de semelle de répartition. Ainsi, le comportement monolithique de la structure et des fondations vis-à-vis des efforts sismiques sera assuré. Bâtiment A La faiblesse parasismique du bâtiment A se situe au niveau des deux contreventements métalliques à l'angle sud-est de l'ouvrage. Il est donc prévu de soulager ces éléments grâce à la création d'un nouveau noyau en béton armé (du niveau A1 au niveau A4) positionné aux axes 24-25/F-G (voir figure 2). L'élément de contreventement actuellement en béton situé dans l'emprise de la façade vitrée du futur restaurant (aux axes 19-20/H), sera remplacé par une croix de Saint-André métallique. Cette intervention permettra une meilleure transmission des efforts de séisme jusqu'aux fondations. Bâtiment B La mise en conformité du bâtiment B est réalisée par (voir figure 3): La création d'un nouveau noyau de contreventement en béton armé (du niveau B1 au niveau B7, aux axes 3-4/F-H) au sud-ouest et, La prolongation du noyau nord-ouest existant (du niveau B4 au niveau B7, aux axes 3-4/C-D). Ces nouveaux éléments seront liés mécaniquement à la structure existante (les planchers notamment) afin d'assurer la bonne transmission des efforts horizontaux jusqu'aux fondations (efforts dus aux séismes, au vent et aux mouvements de personnes). Les trois planchers construits en 1981 (entre le B1 et le B4), composés principalement d'une ossature métallique, et les dalles en béton des autres étages sont suffisamment rigides dans leur plan pour profiter de l'effet diaphragme. Cet assainissement structurel vis-à-vis du séisme permet également de solutionner le problème de vibration auquel est soumise la dalle de l'auditorium Stravinski lors de certaines manifestations musicales (vibrations traduites par des déplacements horizontaux importants). 1 Vérification de la sécurité parasismique des bâtiments existants. 2 Le facteur de conformité est le rapport entre la résistance de l'ouvrage et l'effet de l'action sismique.

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Page 1: Concept sécurité antisismique

Conceptsécuritéantisismique

Principe général Afin de déterminer la capacité de l'ouvrage à résister à une sollicitation sismique, une analysemodalespectraledubâtimentaétéréaliséeselonlecahiertechniquedelaSIA20181etlesnormesSIAenvigueur.Unmodèlenumériquedesdeuxbâtimentsaétécréépourétudierl'étatactuelpuisl'étatfuturaprèsrenforcement(voirfigure1).Lesrésultatsmontrentquelebâtimentàl'étatactuelpossèdeunfacteurdeconformité2 insuffisantc’est-à-direundéficitentermedecontreventement.Le projet prévoit donc de compenser ce déficit par un renforcement structurel consistant en lacréationdenouveauxnoyauxdecontreventementverticauxenbétonarmé(voirfigures2et3).Cesinterventionsstructurellesassurerontlamiseenconformitéparasismiquecomplètedesbâtiments.

Enplusdecesnouveauxnoyauxdecontreventementverticauxcréés,unradierremplaceralespavésexistantauxniveauxA1etB1.Cetélémentstructurelserareliémécaniquementauxfondationsdesnoyaux et jouera le rôle de semelle de répartition. Ainsi, le comportement monolithique de lastructureetdesfondationsvis-à-visdeseffortssismiquesseraassuré.

Bâtiment A LafaiblesseparasismiquedubâtimentAsesitueauniveaudesdeuxcontreventementsmétalliquesàl'angle sud-est de l'ouvrage. Il est donc prévu de soulager ces éléments grâce à la création d'unnouveau noyau en béton armé (du niveau A1 au niveau A4) positionné aux axes 24-25/F-G (voirfigure2).

L'élément de contreventement actuellement en béton situé dans l'emprise de la façade vitrée dufutur restaurant (aux axes19-20/H), sera remplacéparune croixde Saint-Andrémétallique.Cetteinterventionpermettraunemeilleuretransmissiondeseffortsdeséismejusqu'auxfondations.

Bâtiment B LamiseenconformitédubâtimentBestréaliséepar(voirfigure3):

• La création d'un nouveau noyau de contreventement en béton armé (du niveau B1 auniveauB7,auxaxes3-4/F-H)ausud-ouestet,

• Laprolongationdunoyaunord-ouestexistant(duniveauB4auniveauB7,auxaxes3-4/C-D).

Ces nouveaux éléments seront liés mécaniquement à la structure existante (les planchersnotamment) afin d'assurer la bonne transmission des efforts horizontaux jusqu'aux fondations(effortsdusauxséismes,auventetauxmouvementsdepersonnes).Lestroisplanchersconstruitsen1981 (entre le B1 et le B4), composés principalement d'une ossaturemétallique, et les dalles enbétondesautresétagessontsuffisammentrigidesdansleurplanpourprofiterdel'effetdiaphragme.

Cetassainissementstructurelvis-à-visduséismepermetégalementdesolutionnerleproblèmedevibrationauquelestsoumiseladalledel'auditoriumStravinskilorsdecertainesmanifestationsmusicales(vibrationstraduitespardesdéplacementshorizontauximportants).

1 Vérification de la sécurité parasismique des bâtiments existants. 2 Le facteur de conformité est le rapport entre la résistance de l'ouvrage et l'effet de l'action sismique.

Page 2: Concept sécurité antisismique

Lesvibrationsverticales,compenséesjusque-làparlamiseenplaced'unétayagelourdetprovisoireseront,elles,définitivementmaitriséesparlerenforcementstructureldeladalle.LeprojetprévoiteffectivementdedisposerauB4,ensous-facedeladalledul'auditorium,unréseaudepoutresmétalliquesafind'accroitrelarigiditédecelle-ci(voirfigure4). Ainsi, ce renforcement structurel permettra de s'affranchir définitivement l'étayage provisoiredisposéjusqu'àmaintenantlorsdecertainesmanifestationsmusicales.

Figure1:Vue3Ddumodèlenumériqueutilisépourl'analysesismique

Page 3: Concept sécurité antisismique

Figure2:BâtimentA-Élémentsdecontreventementexistants(enorange)etfuturs(envert)–Extraitdumodèlenumérique

Figure3:BâtimentB-Élémentsdecontreventementexistants(enorange)etfuturs(envert)–Extraitdumodèlenumérique

Page 4: Concept sécurité antisismique

Figure4:BâtimentB-Niv.B4:Emprisedespoutresentreillismétalliquesnécessairesaurenforcementvibratoiredeladalledel'auditoriumStravinski–Extraitdumodèlenumérique