guide afps - analyse vulnérabilité - avril 2014

7/26/2019 Guide AFPS - Analyse Vulnrabilit - Avril 2014

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CAHIER TECHNIQUE N35Avril 2014

Association Franaise du Gnie Parasismique

valuation de lincidence de travaux sur lavulnrabil it au sisme dun btiment existant

Gril le danalyse

Avec le soutien de :


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AFPS - Grille analyse vulnrabilit (2014-04).docx 2/59

Composition du groupe de travail

Andrei BALGIU Qualiconsult

Mathieu BLAS MEDDTL/DGALN/DHUP/QC1

Mnad CHENAF CSTB

Lucie CHEVER CETE Mditerrane

Bernard DUHEM Maisons Paysannes de France

Wolfgang JALIL Amadeus Consult

Sandrine JUSTER-LERMITTE Arcadis

Pierre-Olivier MARTIN CTICM

Wilfried PILLARD UMGO

Seddik SAKJI CSTB

Pierre-Eric THEVENIN Bureau Veritas Animateur du GT

Christian THIBAULT CETE Mditerrane

Didier VALEM FFB DAT


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Table des matires

I. LE CONTEXTE REGLEMENTAIRE .................................................................... 6

1. Rappel des dispositions applicables en France .......................................................... 6

a - Le zonage sismique .............................................................................................. 7b - Les catgories dimportance des btiments .......................................................... 9

c - Les rgles de construction parasismique .............................................................. 9

d La FAQ du ministre de lcologie et du Plan Sisme : ..................................... 10

2. Dispositions applicables aux btiments neufs .......................................................... 11

3. Disposit ions applicables aux btiments existants .................................................... 12

a - Catgories concernes ....................................................................................... 12

b - Les travaux dpassent un seuil fix par larrt .................................................. 13

c - Les travaux ne dpassent pas les seuils dfinis par larrt ............................... 13d - Les travaux portent sur les lments non-structuraux ........................................ 14

4.Autres textes appl icables aux btiments existants ................................................... 15

a - Textes relatifs lvaluation et au renforcement des btiments existants .......... 15

b - Textes sur lvaluation de lincidence de travaux sur la vulnrabilit .................. 15

II. LE COMPORTEMENT DES BATIMENTS SOUS SEISME ............................... 16

1. Gnralits ..................................................................................................................... 16

2. Les termes courants de la conception parasismique ................................................ 163. Principes de base du comportement des btiments ................................................. 20

a - Simplicit de forme en plan ................................................................................. 20

b - Faible sensibilit la torsion ............................................................................... 21

c - Simplicit de forme en lvation ......................................................................... 21

d - Rgularit des raideurs en lvation .................................................................. 22

III. LES TRAVAUX DANS UN BATIMENT EXISTANT .......................................... 23

1. Les paramtres associs la vulnrabi li t ................................................................ 23

2. Travaux types Inf luence sur le comportement du btiment................................... 23

a - Suppression ou diminution dune raideur (par exemple un mur) ........................ 23

b - Ajout dune raideur (par exemple un mur) .......................................................... 24

c - Cration dune ouverture dans un plancher ........................................................ 25

d - Cration dun niveau intermdiaire ou surlvation ............................................ 25

e - Cration de surface par juxtaposition (extension en plan dune structure) ......... 26

f - Augmentation de la masse .................................................................................. 27

g - Transformation/remplacement dun lment de structure .................................. 27

3. Cas particulier des btiments anciens trs vulnrables ........................................... 27


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4. Cas des btiments trs peu vulnrables avant travaux ............................................ 28

5. Cas particulier dune aggravation du risque sismique en labsence de travaux .... 28

6. Cas particul ier dune construct ion dans une autre.................................................... 29

IV. GRILLE DANALYSE : AGGRAVATION OU NON ? ........................................ 301. Principe de la procdure .............................................................................................. 30

2. Logigramme ................................................................................................................... 30

3. Les t ravaux considrs comme non-aggravants ....................................................... 32

a - Entretien/rparation/remplacement ..................................................................... 32

b - Interventions dans les murs en maonnerie ou en bton ................................... 32

c - Interventions dans les planchers ......................................................................... 33

d - Cration de balcons et autres lments en porte--faux .................................... 34

e - Cration dune vranda ....................................................................................... 34f - Allgement rparti du btiment ............................................................................ 34

4. Grille danalyse de la vulnrabil it .............................................................................. 34

5. Valeurs forfaitaires dlimitant la non aggravation ..................................................... 34

a - Modification des masses ..................................................................................... 35

b - Ajout dun tage en surlvation ......................................................................... 35

c - Modification des raideurs .................................................................................... 36

d - Forme graphique des critres ............................................................................. 36

e - Modification de plusieurs paramtres simultanment ......................................... 37f - Prise en compte de la torsion .............................................................................. 37

ANNEXE 1 GRAPHIQUES DE LA METHODE FORFAITAIRE ............................ 39

ANNEXE 2 SIMULATIONS EXPLICATION DE LA METHODE ........................ 41

ANNEXE 3 EXEMPLES : PRISE EN COMPTE DE LA TORSION ....................... 46

ANNEXE 4 EXEMPLES : CREATION DE NIVEAUX PARTIELS ......................... 52


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PrambuleLa prise en compte du risque sismique en France fait lobjet dune rglementation spcifique.Ainsi, le territoire franais est dcoup en zones sismiques dans lesquelles des dispositionspeuvent tre imposes pour confrer aux ouvrages qui sy trouvent une rsistance suffisantevis--vis des sismes.

La finalit de cette rglementation est la protection des personnes. Celle-ci est prendre ausens large, ce qui explique que des mesures sont demandes pour des ouvrages dont lemaintien en fonctionnement est ncessaire en cas dvnement sismique (hpitaux, centresde tlcommunication, centres de gestion de crise).

Larrt du 22 octobre 2010 modifi sapplique aux btiments. Il impose lapplication desrgles de construction parasismique lors de la construction de btiments neufs mais traitegalement du cas de travaux dans des btiments existants.

Lobjectif vis pour un btiment existant nest pas le mme que pour un btiment neuf : cetobjectif dpend de la nature et de limportance des travaux effectus. La prescriptiongnrale est que ceux-ci ne doivent en aucun cas aggraver la vulnrabilit au sisme du

btiment.Il peut tre difficile dinterprter et donc dappliquer cette clause gnrale, notamment dansle cas de travaux de faible importance. Ce guide a t conu afin de proposer uneexplication de cette clause, ainsi que la dmarche suivre pour la respecter. Pour les cascourants, la procdure consistera suivre une mthode simple, quasi forfaitaire. La mthodegnrale pourra sappliquer dans tous les cas, en particulier lorsque la mthode simplifie nepermettra pas de justifier seule la clause de non-aggravation.

On rappelle quun renforcement mal conduit peut entraner une aggravation du risque. Lorsdu sisme de Molise en Italie en 2002, leffondrement dune cole pourtant renforcequelques mois auparavant a tu 27 enfants et leur enseignant. Une dalle en bton avait tajoute en couverture, sans que la rsistance des murs qui la soutenaient nait t vrifie

sous leffet des nouveaux efforts associs cette augmentation de la masse.En France, nous navons heureusement pas eu de tels accidents dplorer. Mais nousconstatons que la jurisprudence relative au respect de la rglementation parasismique sestdurcie ces dernires annes et les manquements aux dispositions prescrites ont tdurement sanctionns. Do la ncessit de bien comprendre ce quimposent les rgles et lamanire de les appliquer.

Cest toute lambition de ce guide que de fournir ces lments. Il ne pourra bien videmmentpas couvrir tous les cas mais les principes qui y sont dcrits fourniront les cls de lanalyse mener pour rsoudre un problme spcifique.


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I. LE CONTEXTE RGLEMENTAIRE

1. Rappel des dispos itions applicables en France

La protection parasismique des btiments est dfinie par plusieurs textes rglementaires, quiprcisent laction sismique de rfrence, les objectifs de comportement attribus louvragesous sisme et les dispositions permettant de respecter ces objectifs.

Elle sappuie principalement sur les articles R563-1 R563-8 du code de lenvironnement etun arrt ministriel dapplication spcifique aux btiments publi le 22 octobre 2010.

La nouvelle rglementation parasismique est entre en vigueur le 1er mai 2011 (date dedpt du permis de construire, autorisation de travaux ou dclaration pralable).

Remarque : les exigences rglementaires dcrites ci-dessous sont celles en vigueur aumoment de la publication de ce guide (fin 2013).

Figure I-1 : Architecture rglementaire pour les btiments

En fonction de la catgorie dimportance du btiment et de la zone sismique dans laquelle ilse trouve, les exigences parasismiques respecter seront plus ou moins fortes et des rglesde construction parasismique prescrites.

CODE DE LENVIRONNEMENT

R563-1: Prise en compte du risque sismique dans lesquipements, btiments et installations

R563-2: Distinction entre risque normal et risque spcial

R563-3: Dfinition du risque normal et des catgoriesdimportance

R563-4: Zonage sismique applicable

R563-5: Rgles applicables dans le cadre du risque normal

R563-6: Dfinition du risque spcialR563-7: Rgles applicables dans le cadre du risque spcial

R563-8: Plan de prvention des risques naturels prvisibles

Articles mis jour par le

dcretn2010-1254

Arrt du 22

octobre 2010

Dcretn2010-1255

ARRETE DU 22 OCTOBRE 2010 relatif la classification et aux rgles de constructionparasismique applicables aux btiments de la catgorie dite risque normal

Article 1: Rgles pour les btiments risque normal

Article 2: Catgories dimportance

Article 3: Domaine dapplication pour les btiments neufs et existants

Article 4: Rgles de construction parasismique et dfinition dumouvement sismique retenu (agr, spectre de rponse, sol)

Article 5: Date dentre en vigueur et priode transitoire

Modifi pararrts du 19juillet 2011 et

du 25octobre 2012


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a - Le zonage sismique

La France est dlimite en cinq zones de sismicit croissante bases sur un dcoupagecommunal.

La zone 5, zone de forte sismicit regroupant uniquement les les antillaises, correspond auniveau dala le plus lev du territoire national.

La mtropole et les autres dpartements dOutre-mer sont classs en quatre zonessismiques, de la zone 1 de trs faible sismicit la zone 4 de sismicit moyenne.

Figure I-2 : Zonage sismique de la France

La zone sismique dune commune peut tre trouve sur le site de ltat ddi aux risqueswww.prim.net, rubrique Ma commune face aux risques .

Le site prcise galement sil existe un Plan de Prvention des Risques approuv pour lacommune.

Zone 1 Trs faible Zone 2 Faible

Zone 3 Modre

Zone 4 Moyenne

Zone 5 Forte


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Figure I-3 : Interface prim.net


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b - Les catgories dimportance des btiments

Pour tenir compte des enjeux associs chaque btiment, larticle 2 de larrt du 22octobre 2010 modifi dfinit quatre catgories dimportance croissante :

Catgoriedimportance

Enjeu Description

I Risque minime Btiments dans lesquels il ny a aucune activit humaine ncessitantun sjour de longue dure.

II Risque moyen

Habitations individuelles

tablissements recevant du public (ERP) des catgories 4 et 5

Habitations collectives de hauteur infrieure 28 m.

Bureaux ou tablissements commerciaux non ERP, de hauteurinfrieure 28 m, et abritant au plus 300 personnes.

Btiments industriels pouvant accueillir au plus 300 personnes.Parcs de stationnement ouverts au public.

III Risque lev

ERP des catgories 1, 2 et 3.

Habitations collectives et bureaux, de hauteur suprieure 28 m.

Btiments pouvant accueillir plus de 300 personnes.

tablissements sanitaires et sociaux.

Btiments des centres de production collective dnergie.

tablissements scolaires.

IVIndispensable la gestion de

crise

Btiments indispensables la scurit civile, la dfense nationale et lemaintien de lordre public.Btiments assurant le maintien des tlcommunications, la productionet le stockage de leau potable, la distribution publique de lnergie.

Btiments assurant le contrle de la scurit arienne.

tablissements de sant ncessaires la gestion de crise.

Centres mtorologiques.

Tableau I-1 : Dfinition des catgories dimportance des btiments

c - Les rgles de const ruction parasismique

LEurocode 8 Calcul des structures pour leur rsistance au sisme est la rgle gnralede construction parasismique dfinie par larticle 4 de larrt modifi. Pour les btiments,plusieurs parties de ce texte sont utiles :

NF EN 1998-1 : Rgles gnrales, actions sismiques et rgles pour les btiments,

NF EN 1998-3 : valuation et renforcement des btiments,

NF EN 1998-5 : Fondations, ouvrages de soutnement et aspects gotechniques.

Ces textes ne sont applicables en France quaccompagns de leur annexe nationale.

Des rgles de construction parasismique simplifies sont applicables pour les maisonsindividuelles et les btiments assimils.


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d La FAQ du min istre de lcologie et du Plan Sisme :

Linterprtation de la rglementation ntant pas toujours aise, le ministre de lcologie, dudveloppement durable et de lnergie (en charge de la rglementation parasismique) tient jour une FAQ (foire aux questions) dans laquelle sont traites les questions les plusfrquentes.

Cette FAQ est accessible :

sur le site du ministre de lcologie : http://www.developpement-durable.gouv.fr/-Des-reponses-a-vos-questions-sur,4482-.html

et celui du Plan Sisme : http://ww.planseisme.fr/-FAQ,162-.html

Figure I-4 : Interface FAQ ministre de lcologie, du dveloppement durable et de lnergie


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Figure I-5 : Interface FAQ Plan Sisme

2. Dispositions applicables aux btiments neufs

Larticle 3 de larrt du 22 octobre 2010 modifi liste les cas pour lesquels lapplication desrgles de construction parasismique est exige pour les btiments neufs en fonction de lazone sismique et de la catgorie dimportance du btiment (cases pleines dans le tableau ci-dessous) :

Catgorie dimpor tance du btiment

I II III IV

Zonesismique

1

2

3

4

5

Tableau I-2 : Application des rgles parasismiques dans le cas de btiments neufs

Exigencerglementaire


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3. Dispositions applicables aux btiments existants

Il ny a pas dexigence de mise niveau sismique dun btiment existant.

Par contre, lorsque des travaux sont envisags dans un btiment existant, la vulnrabilit ausisme de ce btiment ne doit pas tre aggrave (condition gnrale de larticle 3, 3 me

alina de larrt du 22 octobre 2010 modifi) :

En pratique, trois cas sont prvus par cet arrt du 22/10/2010 modifi :

les travaux portent sur la structure et dpassent des seuils fixs par larrt,

les travaux portent sur la structure mais ne dpassent pas ces seuils,

les travaux portent sur les lments non-structuraux du btiment, indpendammentdes ventuels travaux portant sur la structure.

a - Catgories concernes

Larrt du 22 octobre 2010 modifi ne prcise pas les catgories dimportance de btimentsni les zones sismiques concernes par lapplication de la clause gnrale de non-aggravation applicable aux btiments existants.

Le groupe de travail AFPS a interprt le texte pour rester en cohrence avec lesdispositions applicables aux btiments neufs.

Remarque : Cette interprtation prsente le mrite dtre cohrente avec les dispositionsapplicables aux btiments neufs. Ainsi, tous les travaux portant sur des btiments de mmecatgorie situs dans une mme zone sismique seront soumis de manire identique aux

rgles de construction parasismique, seul le niveau dexigence tant diffrent selon que lebtiment est neuf ou existant.

Dans ces conditions, sont concerns par cette clause les travaux dans les btimentsexistants des catgories II, III et IV dans les zones de sismicit 2, 3, 4 et 5, selon lescombinaisons dfinies dans le tableau ci-dessous (identique celui applicable pour lesbtiments neufs) :

Catgorie de btiment

I II III IV

Zonesismique 1

2

3

4

5

Tableau I-3 : Application de la clause de non-aggravation de la vulnrabilit lors de travaux en fonction de la zonesismique et de la catgorie dimportance

Non-aggravationdemande


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b - Les travaux dpassent un seuil fix par larrt

Lalina 3 de larticle 3 de larrt du 22/10/2010 modifi impose que le btiment dans lequelles travaux sont effectus soit capable de supporter un sisme de niveau dfini par larrt(correspondant 60% du niveau exig pour un btiment neuf) lorsque les seuils destableaux ci-aprs sont atteints :

Tableau I-4-a : Seuils de travaux en fonction de la zone de sismicit pour les btiments de la catgoriedimportance II

Tableau I-4-b : Seuils de travaux en fonction de la zone de sismicit pour les btiments des catgoriesdimportance III et IV

c - Les travaux ne dpassent pas les seuils dfinis par larrt

Lorsque les travaux ne dpassent pas les seuils dfinis par larrt, lapplication des rglesparasismiques nest alors pas formellement exige. Toutefois, larrt du 22/10/2010 modifiimpose une spcification gnrale :


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Cette clause doit tre interprte de la manire suivante :

Les travaux envisags doivent tre penss de telle manire que leurs ventuels effetsngatifs pour la tenue au sisme du btiment seront compenss.

Plusieurs difficults dcoulent de lapplication de cette clause :

1. Comment tablir le caractre aggravant des travaux ?

Le prsent guide fournit des lments de dcision pour valuer limpact des travaux sur lavulnrabilit au sisme du btiment existant.

2. quel niveau dacclration justi fier les lments de structure nouveaux ?

Exemple : lments dune surlvation dun btiment lorsque cette surlvation naugmentepas de plus de 30% (ou 20% selon les cas) la surface ?

A dfaut de valeur plus prcise dcoulant dune analyse spcifique du btiment, il est

recommand de dimensionner les lments nouveaux de cette structure pour une valeur delacclration de calcul gale 0,60.ag. On renvoie au Guide AFPS-CSTB Diagnostic etrenforcement des btiments existants (03-2013)pour plus de dtail.

3. Faut-il respecter les dispositions parasismiques pour ces lments nouveaux ?

Il est recommand de respecter les dispositions constructives (par exemple les chanages)pour les lments de structure crs.

d - Les travaux portent sur les lments non-structuraux

Lapplication des dispositions parasismiques relatives ces lments non-structuraux(cloisons, plafonds suspendus, bardages ) est impose par larrt pour les catgories etzones suivantes :

Catgorie de btiment

I II III IV

Zone

sismique

1

2

3

4

5

Tableau I-5 : Application des dispositions parasismiques pour les lments non structuraux en fonction de la zonesismique et de la catgorie dimportance

Les lments non structuraux (ENS) font lobjet des Recommandations AFPS - lmentsnon structuraux(en cours de rdaction ce jour). Les dispositions qui leur sont applicablesne sont pas reprises dans le prsent document.

Lune des principales difficults vient du fait que, lorsque les travaux ne concernent que ceslments, il ny a pas dtude sur la structure. Il est donc difficile de connatre lesacclrations et dformations aux diffrents niveaux du btiment pourtant ncessaires la

dispositionsparasismiques


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justification du dimensionnement des lments non structuraux. On renvoie auxRecommandations AFPS ENS pour les dispositions suivre.

4. Autres textes applicables aux btiments existants

a - Textes relatifs lvaluation et au renforcement des btiments existants

Il existe un grand nombre de textes relatifs lvaluation et au renforcement des btimentsvis--vis du sisme. On citera par exemple :

LEurocode 8-3 (NF EN 1998-3 et son annexe nationale)

Le guide mthodologique de renforcement parasismique du bti existant en France(RGCU Rseau Gnie civil et Urbanisme)

Le guide AFPS-CSTB Diagnostic et renforcement des btiments existants (03-2013)

ltranger, on peut citer les textes suivants :

SIA 2018 (2004), Vrification de la scurit parasismique des btiments existants, Cahiertechnique, Socit suisse des Ingnieurs et des Architectes, Zurich

OFEG (2005), Vrification de la scurit parasismique des btiments existants, (2medition), Office Fdral des Eaux et de la Gologie, Suisse

ATC 40 (1996) - Seismic evaluation and retrofit of concrete buildings - USA

FEMA (Federal Emergency Management Agency, USA) Plusieurs guides publis sur lesujet : 306, 307 et 308 (1999), 356 (2000), 547 (2006)

Tous ces documents fournissent des outils danalyse et de dcision utiles pour lerenforcement de btiments, essentiellement dans le cadre dune dmarche volontaire de lapart du matre douvrage ou de lexploitant.

Le comportement dun btiment sous sisme tant toujours rgi selon les mmes principes,les mthodes danalyse dcrites dans ces textes pourront efficacement tre utilises.Toutefois, il sera difficile dy trouver des lments permettant dapprcier directement lavulnrabilit de travaux prvus, le but de ces textes tant plutt de dfinir les travaux enfonction des faiblesses identifies.

b - Textes sur lvaluation de lincidence de travaux sur la vulnrabilit

On trouve en Italie plusieurs textes rglementaires rgionaux dont la finalit est dvaluer lavulnrabilit de travaux.

Le prsent guide sinspire assez fortement de ces textes, en particulier pour la dfinition destravaux dimportance locale (voir chapitre IV art. 3).


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II. LE COMPORTEMENT DES BTIMENTS SOUS SISME

1. Gnralits

Lintensit des efforts sismiques agissant dans un btiment dpend de plusieurs paramtres,qui peuvent tre regroups en 2 familles :

le contexte gophysique, reprsent dans les rgles parasismiques par la zonesismique et le coefficient de sol,

le comportement de la structure elle-mme, qui est essentiellement caractris par samasse et ses raideurs.

Le btiment rsiste aux efforts sismiques en mobilisant ses lments de contreventement(murs, portiques ) ds lors quun cheminement de ces efforts est possible.

2. Les termes courants de la conception parasismique

Vulnrabilit au sisme: probabilit dendommagement de la structure en cas de sisme.Elle est galement parfois exprime comme tant le rapport du cot de la rparation (aprssisme) au cot de louvrage.

Cette vulnrabilit peut tre due plusieurs facteurs : la gomtrie inadapte, la faiblesse ducontreventement et lemploi de matriaux fragiles en sont les principales causes (voir articlessuivants). La conformit aux rgles de construction parasismique est un bon moyen dediminuer la vulnrabilit au sisme.

Contreventement: ensemble des lments de structure rsistant aux actions horizontales(vent, sisme ). Ce sont les murs, les portiques, les croix de St-Andr

Raideur: ce paramtre caractrise le fonctionnement des lments de contreventement. Laraideur correspond la rsistance au dplacement (un lment de grande raideur sedforme peu sous leffet dune force). On parlera de structure raide si ses lments decontreventement prsentent une raideur cumule importante et de structure souple dans lecas contraire. Il faut que les btiments prsentent une raideur suffisante dans chaquedirection pour que les dformations du btiment restent limites en cas de sisme.

Remarque : dans le cas de btiments de faible hauteur contrevents par des murs ou despanneaux de maonnerie (supposs tous de mme paisseur), on peut considrer que laraideur des murs ou des panneaux est proportionnelle leur longueur ; la raideur dubtiment dans chaque direction peut donc tre value partir de la longueur cumule des

murs et des panneaux de maonnerie dans cette direction.Centre de torsion: le centre de torsion (galement appel centre de rigidit) est lebarycentre des raideurs. Si une force est exerce sur le btiment de telle manire que sarsultante passe par le centre de torsion, alors cette force nentraine aucun mouvement derotation du btiment. Ce mouvement de rotation (de torsion) doit dune manire gnrale trevit pour limiter le surcroit deffort dans les lments de contreventement.

La position du centre de torsion se dduit des positions relatives des diffrents lments decontreventement (voir figure II-1 ci-aprs).

Dans le cas dun btiment contrevent par des murs ou des panneaux de maonnerie, lescoordonnes du centre de rigidit peuvent tre approches laide de la mthode simplifie

suivante, illustre sur un exemple pratique.


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Considrons la figure ci-dessous reprsentant la vue en plan dun plancher de btiment, dedimensions L x .

Figure II-1 : Dtermination du centre de torsion C

Ce btiment comporte trois murs L1, L2et L3dans la direction longitudinale et trois murs T1,T2et T3dans la direction transversale.

G est le centre des masses du plancher (voir la dfinition plus loin).

Les murs Lisont caractriss par leur longueur dLiet leur distance laxe GX.

Les murs Tisont caractriss par leur longueur dTiet leur distance laxe GY.

Labscisse e0xet lordonne e0ydu point C, centre de torsion du plancher, peuvent se calculer

par :

Remarque : la formule exacte fait appel aux raideurs des lments de contreventementplutt qu leur longueur. La formule simplifie propose convient toutefois lorsque lesbtiments :

soit comportent peu de niveaux : dans ce cas, le comportement en cisaillementprdomine face la flexion ; Ce cas se produit lorsque le rapport de la hauteur totaledes plus grands murs (sur tous les tages) sur leur longueur est infrieur 2 ;

soit sont contrevents par des voiles en bton arm de longueurs assez proches :dans ce cas, lcart des rapports entre longueurs et raideurs reste limit ;

soit sont contrevents par des panneaux en maonnerie : dans ce cas, les raideurspeuvent dune manire simplifie tre considres comme proportionnelles auxlongueurs des panneaux.

Diaphragme: on parle deffet diaphragme lorsque les planchers sont suffisamment rigides

pour quon puisse considrer quils ne se dforment pas sous leffet des forces horizontales(agissant dans le plan du plancher), ce qui permet de faire lhypothse simplificatrice que ces


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efforts se distribuent ensuite dans les lments de contreventement au prorata de leursraideurs.

Figure II-2 : Rle des planchers (M. Zacek Construire parasismique)

En gnral, un plancher en bton arm joue le rle de diaphragme, linverse des planchersen bois des maisons anciennes, gnralement trop dformables dans une direction pour

pouvoir jouer ce rle. On admet que les planchers collaborants avec chape en bton ou lesplanchers lments prfabriqus avec chape rapporte sont rigides et jouent le rle dediaphragme.

Il faut toutefois faire attention la prsence douvertures dans ces planchers susceptibles dediminuer cet effet diaphragme (voir III.2.c).

Masse: dans le cas de la rponse au sisme dun btiment, ce sont les masses quignrent les efforts sismiques, sous leffet des acclrations imposes par le sisme dans lastructure. Dans le calcul sismique, on tient compte des masses qui ont une forte probabilitdtre excites lors du sisme : masses lies aux charges permanentes et partie quasi-permanente des charges variables (voir art. 3.2.4 de lEC8-1).

Dans les calculs effectus dans le cadre de ce guide, on concentre de manireconventionnelle sur un plancher la totalit de la masse associe ce plancher (chargespermanentes plus une partie des masses lies aux charges variables) ainsi que la massedes lments verticaux du niveau infrieur. On accepte ainsi de scarter dune modlisationplus raliste qui consisterait affecter la masse des lments verticaux moiti sur leplancher suprieur et moiti sur le plancher infrieur.

Pour valuer de manire simplifie la masse dun btiment pour les calculs sismiques, il estpossible dutiliser les valeurs forfaitaires suivantes (pour des locaux courants). Les valeurssont ramenes la surface de plancher et comprennent aussi bien la structure, les lmentsnon structuraux et la partie quasi-permanente des charges dexploitation :

Matriau Maisonindividuelle

Btiment de logements Btiment debureaux

Bton etmaonnerie

800 kg/m 1000 kg/m si construction avant 19951200 kg/m si construction aprs 1995

1000 kg/m

Bois 250 kg/m 300 kg/m 300 kg/m

Charpentemtallique

500 kg/m2

Tableau II-2a : Masses par niveau valeurs applicables aux btiments hors DOM


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MatriauMaison

individuelleBtiment de logements

Btiment debureaux

Bton etmaonnerie

700 kg/m 1000 kg/m si construction avant 1995

1200 kg/m si construction aprs 1995

1000 kg/m

Bois 250 kg/m 300 kg/m 300 kg/mCharpentemtallique

500 kg/m2

Tableau II-2b : Masses par niveau valeurs applicables aux btiments situs dans les DOM(Antilles Runion Mayotte)

Remarque : dans les tableaux ci-dessus, les valeurs peuvent tre indiffremment utilisespour un niveau intermdiaire (dalle et porteurs verticaux infrieurs) ou un dernier niveau(toiture et porteurs verticaux infrieurs). Dans ce dernier cas, les valeurs indiques neprennent pas en compte les masses des ventuels quipements installs (comme parexemple les chauffe-eau solaires).

Centre de masse : le centre de masse (ou le barycentre des masses) est le lieu de larsultante des efforts sismiques.

En rgle gnrale, on considre les masses comme tant uniformment rparties sur lasurface du plancher et le calcul du centre de masse se rduit celui dun barycentregomtrique de section (centre de gravit).

Exemple pour un plancher de forme rectangulaire :

Figure II-3 : Dtermination du centre de gravit G dans le cas dun plancher de forme rectangulaire

Pour viter le phnomne dfavorable de la torsion, il faut donc faire en sorte quelexcentricit structurale, qui est la distance entre le centre de masse (point dapplicationdes forces sismiques) et le centre de torsion (point o peuvent tre concentres toutes lesraideurs) soit la plus faible possible chaque tage. Le centre de torsionde chaque tageest, pour simplifier, le point par lequel passe laxe vertical autour duquel tourne le planchersous leffet des charges horizontales appliques.

Priode de vibration : les priodes de vibration dun btiment sont des caractristiquesintrinsques du btiment, qui ne dpendent que de ses masses et de ses raideurs (raideursdes lments de contreventement, nature des liaisons entre lments, conditions auxlimites). La connaissance des priodes de vibration dun btiment est utile pour dterminerles efforts sismiques dans la structure puisque les acclrations sismiques de calcul endpendent (le spectre de rponse donn par les rgles de calcul parasismique est la relationentre lacclration sismique et la priode de vibration).

G


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3. Principes de base du comportement des btiments

Le comportement dun btiment lors dun sisme repose en grande partie sur la qualit de saconception structurale. Le retour dexprience a permis didentifier les propritsfondamentales dun ouvrage qui favorisent un bon comportement parasismique.

a - Simplic it de forme en plan

Une forme simple et compacte en plan (rectangulaire) est bnfique vis--vis de lactionsismique.

Inversement, les formes complexes (en T, en L, en X ) se traduisent par des rigiditslatrales diffrentes, donc des comportements oscillatoires diffrentiels entre les diffrentesparties. Il en rsulte des concentrations de contraintes, gnralement au niveau des anglesrentrants, trs nfastes pour la structure.

Figure II-4 : Effets de concentration de contraintes pour des btiments forme complexe

Quand des formes complexes sont requises, cet effet de concentration de contraintes peuttre vit en fractionnant le btiment par des joints parasismiques, de manire obtenir unejuxtaposition de blocs indpendants de forme simple. Une autre solution est de raidir lesextrmits des blocs.

Figure II-5 : Formes en plan complexes et dcomposition en blocs simples indpendants

Formes complexes gnrant des concentrations de contraintes

Dformations

importantes Concentrationde contraintes


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b - Faible sensibil it la torsion

Lorsque le positionnement des masses diffre beaucoup de la disposition des plans destabilit, le btiment comporte une forte excentricit, ce qui gnre au cours dun sisme unemise en torsion densemble de la structure. De nombreuses destructions ont t constates cause de cet effet.

Pour rduire la sensibilit du btiment aux effets de la torsion, une bonne conceptionparasismique doit se traduire pour chaque niveau du btiment (plancher et toiture) par :

une rduction de lexcentricit, en cherchant faire concider le centre de torsionavec le centre de masse ;

un positionnement en priphrie des plans de stabilit, qui permet une meilleurersistance la torsion par un plus grand bras de levier ;

une symtrie approximative par rapport deux axes horizontaux des masses et desraideurs.

Figure II-6 : Oscillations de torsion (CERIB 2011-03)

c - Simplicit de forme en lvation

Les btiments prsentant des variations gomtriques importantes en lvation (parties ensaillie ou en retrait) se comportent gnralement moins bien sous laction dun sisme queceux dont les dimensions ne varient pas ou peu sur leur hauteur. Cela sexplique par lesconcentrations de contraintes qui apparaissent au raccordement entre les parties dedimensions diffrentes. Bien entendu, la sensibilit ce phnomne saccroit avec ladimension des retraits ou des encorbellements.

Figure II-7 : Effet de concentration de contraintes sur les btiments comportant des retraits ou des saillies

tages en retrait tages en saillie


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Figure II-8 : Effet nfaste des oscillations diffrentielles (CIMBETON B90F 11-2009)

d - Rgularit des raideurs en lvation

Une variation importante de la rigidit des plans de stabilit sur la hauteur du btiment estnfaste pour la tenue parasismique. Ceci entraine en effet une concentration de contraintesau droit de la liaison entre les diffrentes parties. Cest typiquement le cas pour les niveauxdans lesquels des transparences ont t ralises, par exemple les btiments sur pilotispour lamnagement de commerces en rez-de-chausse des immeubles dhabitation.

Figure II-9 : Effet dfavorable dun niveau souple et solution de renforcement possible

Une rpartition homogne des raideurs et des masses sur la hauteur est au contraire le gagedun bon comportement parasismique : elle favorise une dformation densemble de lastructure et rduit le risque de dplacements diffrentiels importants.

Premier niveau souple

trans arence

Effondrement partiel

lors dun sisme

Reconstitution de la rigidit

du premier niveau


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III. LES TRAVAUX DANS UN BTIMENT EXISTANT

1. Les paramtres associs la vulnrabili t

Le comportement du btiment sera modifi si les travaux envisags ont une incidencesignificative sur les paramtres influenant lintensit des actions sismiques ou la capacit dersistance aux efforts :

modification des masses (action) ou de leur rpartition (action)

modification des raideurs (action, rsistance)

modification des planchers (rsistance)

Important : il nest pas possible de prsumer du caractre favorable ou dfavorable dunemodification de structure ou de masse, sans valuer limpact de cette modification surlquilibre densemble du btiment (en plan et en lvation).

2. Travaux types Influence sur le comportement du btiment

Les travaux envisags dans un btiment existant se rattachent souvent une des familles detravaux prsentes ci-dessous. Le caractre favorable ou dfavorable de ces travaux pourratre estim dans un premier temps laide des informations fournies.

a - Suppression ou d iminution d une raideur (par exemple un mur)

Figure III-1 : Exemple de disposition en plan dun btiment (murs = zones hachures)

La suppression dun lment de structure produit en gnral un effet dfavorable sur lecomportement de la structure. Toutefois, dans certains cas, cela peut permettre de rtablirune certaine symtrie, ce qui va dans le bon sens.

Dans un second temps, lanalyse consistera sassurer que la diminution de raideur qui endcoule reste limite.

Le fait de supprimer un mur dextrmit (A, B, D ou E) modifie significativement lquilibreglobal du btiment puisquil cre une dissymtrie des raideurs. Ceci conduit une sensibilitplus forte la torsion, et donc des efforts sismiques beaucoup plus importants (travauxaggravants).

Le fait de supprimer le mur central C diminue la raideur globale du btiment mais ne crepas de torsion. Pour peu que les masses diminuent dans les mmes proportions que les

B

A C E

D


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raideurs, les consquences de la modification pourraient alors tre ngligeables (travaux nonaggravants).

Par contre, si cette suppression se fait au rez-de-chausse dun btiment qui comporte 2niveaux ou plus, la modification risque de crer une irrgularit en lvation : si la raideur duniveau infrieur devient plus faible que celle des niveaux suprieurs, la vulnrabilit est

aggrave. Mais si cette modification rend identiques les raideurs des diffrents niveaux, lestravaux ont un caractre a priorifavorable.

Toutes les rgles parasismiques considrent les discontinuits en lvation comme desconfigurations viter. La suppression partielle dun lment de structure continu surplusieurs niveaux a donc potentiellement un caractre aggravant, sauf si cest le derniertage qui est rduit.

b - Ajout dune raideur (par exemple un mur)

Bien que procurant gnralement un effet positif, lajout dune raideur nest passystmatiquement favorable. Cela peut aisment se comprendre grce lexemple ci-dessous.

Soit un btiment la structure simple (exemple pas forcment raliste !), reprsent par lavue en plan de la figure III-2 ci-dessous. Dans le sens transversal, le contreventement estassur par des portiques (systme poteau-poutre) sur chacune des files. La symtrie desraideurs fait que le centre de torsion C est situ au milieu de la file 3.

On admet que les masses sont uniformment rparties sur toute la surface du plancher.Dans ces conditions, le centre de masse est lui aussi situ sur la file 3.

Les points C et G tant confondus, la structure ne prsente pas de sensibilit notable latorsion.

Figure III-2 : Exemple dajout dune raideur

Le fait dajouter un mur sur une des files dextrmit (1 ou 5) modifiera significativementlquilibre global du btiment puisque cela crera une dissymtrie des raideurs. Cet ajoutentrane une sensibilit plus forte la torsion (le centre de torsion C scarte du centre demasse G pour se rapprocher de la file raidie), et donc des efforts sismiques plus importants(travaux aggravants).

Le fait dajouter un mur (une raideur) en file centrale 3 augmente significativement la raideuret la rsistance globales du btiment mais ne cre pas de torsion (le centre de torsion Creste au mme endroit). Les consquences de la modification seront gnralement faibles

(travaux non aggravants) sauf si cela conduit une disparit des raideurs entre niveaux.

21 3 54

C x G


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c - Cration dune ouverture dans un plancher

Les planchers ont un rle trs important dans le fonctionnement dun btiment soumis unsisme puisque ce sont eux qui transmettent les efforts sismiques aux lments rsistants(les lments de contreventement).

On trouve dailleurs dans lEurocode 8-1 une clause qui rappelle cette importance :

Remarque : ces principes sappliquent aux ouvrages modernes. Dans le cas des btimentsanciens, on rencontre souvent des planchers en bois qui ne fonctionnent pas de la mmefaon (la fonction diaphragme nest pas assure).

Linfluence dune modification dans un plancher doit donc sapprcier au regard de laperturbation cause dans le cheminement des efforts.

Figure III-3 : Cration dune trmie

La cration dune trmie (par exemple une gaine technique ou une trmie pour un escalier)contre un voile de contreventement empche la transmission des efforts celui-ci.

Dans lexemple ci-dessus, le mur A, du fait de la prsence de la trmie, nintervient pluscorrectement dans le contreventement et une dissymtrie se cre alors dans les raideurs,do une torsion probable.

Dune manire gnrale, la cration dune trmie dans un plancher est une action a prioridfavorable. A linverse, le rebouchage dune trmie constitue une action a priorifavorable.

d - Cration dun niveau intermdiaire ou surlvation

La cration dun ou plusieurs niveaux sur un btiment existant, que ce soit en surlvation

ou en ajout de niveau intermdiaire, a gnralement des consquences notables sur lecomportement parasismique de lensemble.

B

A C E

D


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Leffet principal est classiquement daugmenter la masse globale et donc laction sismiqueglobale laquelle la structure doit rsister. En outre, la nouvelle rpartition des masses peutamener une irrgularit et donc dgrader le comportement sismique.

Il est toujours prfrable de choisir une configuration minimisant la masse des niveaux crs.

Figure III-4 : Cration dune surlvation

Figure III-5 : Cration dun niveau intermdiaire

Les crations de nouveaux niveaux correspondent donc gnralement des travauxaggravants.

e - Cration de surface par juxtaposit ion (extension en plan dune structure)

Deux cas se prsentent lorsque les travaux consistent augmenter la surface en plan dunbtiment existant :

1. la nouvelle surface est dsolidarise de la structure existante

Un joint de dsolidarisation spare les parties neuve et existante. Ce joint doit tre libre detout matriau pour autoriser un mouvement relatif des 2 blocs et viter la transmissiondefforts de lun lautre. Une largeur minimale de 4 cm (voire 6 cm aux Antilles) pour ce jointest recommande.

La partie neuve est considrer comme un nouveau btiment et doit tre conue enconformit avec les prescriptions rglementaires (donc application des rgles parasismiquessi la rglementation limpose voir I.2).

Le comportement de la partie existante sous sisme nest pas influenc par la partienouvelle (du fait du joint de dsolidarisation). En consquence, les travaux ne sont pasaggravants pour cette partie existante.

Btiment existant Btiment modifi

Cration dun niveauintermdiaire

Btiment existant Btiment modifi

Cration dun niveausupplmentaire


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2. la nouvelle surface est solidaire de la structure existante

Dans ce cas, lextension est susceptible de modifier le comportement du btiment existant,car agissant sur les masses et/ou les raideurs, en plan comme en lvation.

Le caractre dfavorable des travaux dextension peut provenir dune augmentationsignificative de la masse ou dune rpartition irrgulire des raideurs.

A contrario, si lextension permet de retrouver une configuration symtrique des raideurs etdes masses, les travaux pourront prsenter un caractre favorable.

Si les travaux sont importants, ils sont susceptibles dentrainer la mise en conformit delensemble de la structure aux rgles parasismiques (voir article I.3.b du prsent guide).

f - Augmentation de la masse

Dune manire gnrale, une augmentation de la masse conduit laugmentation des effortssismiques, donc une aggravation de la vulnrabilit.

En particulier, lajout ou le remplacement dlments non structuraux (donc napportant

aucune rsistance aux efforts) peut conduire une majoration des efforts sismiques dans lastructure, si le bilan des masses salourdit.

g - Transformation/remplacement dun lment de struc ture

Un remplacement lidentique dun lment de structure ne constitue gnralement pas unfacteur daggravation de la vulnrabilit au sisme. Il suffit de respecter des critres simplesdquivalence en termes de masse et de raideur.

Si cette quivalence nest pas respecte, lquilibre initial est rompu et une analyse desconsquences est alors ncessaire :

remplacer un plancher bois par un plancher bton par exemple modifie compltement

le fonctionnement du btiment. Le nouveau plancher est beaucoup plus raide quelancien et assurera un effet diaphragme plus important que lancien, ce qui vamodifier la rpartition des efforts sur tous les lments de contreventement. Samasse tant plus importante, il est galement probable que les efforts sismiquesseront eux-mmes plus importants aprs travaux quavant ;

Remplacer un panneau de maonnerie par un mur de mme dimension en btonconsiste augmenter considrablement la raideur de cet lment. La rpartition desefforts dans le btiment nest alors plus la mme quauparavant.

3. Cas particulier des btiments anciens trs vulnrables

De nombreux btiments, notamment parmi les maisons individuelles et btiments assimils,ont t construits sans prise en compte du risque sismique et parfois sans application desrgles gnrales de construction visant le liaisonnement efficace des composantsstructuraux entre eux. Il sagit le plus souvent de btiments anciens utilisant des techniquesconstructives locales. De tels btiments peuvent se rvler extrmement vulnrables vis--vis du sisme.

On peut par exemple citer le cas frquent de constructions comportant des murs porteurs enpierre sans chanage, avec des planchers en bois reposant simplement sur ces murs. Cetype de btiment doit sa stabilit au poids des murs et le contreventement vertical ne peuttre assur que par les cisaillements admissibles dans les murs du fait des chargesgravitaires.


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Par ailleurs, aucune fonction diaphragme significative ne peut tre attribue aux planchersdcrits et la vulnrabilit de ce type de btiment, vis--vis du sisme, se rvle alors trsleve.

Dans ces conditions, on comprend que lexamen des conditions daggravation de lavulnrabilit na pas de sens en soi et que, si une rhabilitation fonctionnelle est souhaite

pour un tel btiment, il parat essentiel de procder des travaux damlioration de cettevulnrabilit structurale.

Pour lexemple cit, on peut rflchir raidir le plancher (mise en place de paleshorizontales en sous-face) et le liaisonner aux murs par des ancrages rpartis. Une autresolution pourrait tre de couler une chape en bton liaisonne aux murs.

4. Cas des btiments trs peu vulnrables avant travaux

Dans certains cas, il arrive quune construction prsente avant travaux une vulnrabilit trsfaible vis--vis des actions sismiques rglementaires, cest--dire que sa capacit rsistantevis--vis des actions sismiques est largement suprieure aux sollicitations agissantes.

Il peut donc arriver que, pour une telle construction, les travaux de rhabilitation conduisent une aggravation de la vulnrabilit, mais sans toutefois que la capacit rsistante dubtiment ne bascule en-de des limites imposes par les sollicitations agissantes. Dans untel cas, il semble logique de ne pas chercher aller plus loin, si la rsistance atteinte aprstravaux, bien que plus faible que celle initiale, respecte encore la valeur minimale exige parla rglementation.

Il sagit l dune application dans lesprit de la prescription rglementaire qui, si elle taitapplique la lettre aurait d conduire prvoir des dispositions compensatoirespermettant de retrouver au moins le niveau de vulnrabilit initial.

Remarque : le seul niveau dacclration minimal dfini par la rglementation pour des

btiments existants est lacclration agr exige en cas de travaux lourds (conditionsparticulires de larticle 4 de larrt du 22 octobre 2010 modifi voir article I.3.b du prsentguide). On propose de se limiter cette valeur galement.

5. Cas particulier dune aggravation du risque sismique en labsence de travaux

Cette configuration peut arriver lorsque la destination des locaux existants change (parexemple : un ancien hangar est transform en bureaux ou en centre dexposition). Si lestravaux ou amnagements nentrent pas dans les critres de larrt, aucune exigencerglementaire nest impose (voir art. I.3).

Une analyse de lventuelle aggravation du risque sous sisme peut toutefois tre conduite la demande du matre douvrage.

Cet accroissement du risque dcoule soit dune aggravation de la vulnrabilit, soit duneaugmentation de lenjeu (nombre de personnes potentiellement touches) :

en labsence de travaux, laggravation de la vulnrabilit ne peut tre due qulaugmentation des charges dexploitation dcoulant du changement de destinationdu btiment. Il est trs peu probable que les critres daggravation de la vulnrabilitdcrits en IV-4 soient atteints ;

le fait daugmenter le nombre doccupants dans le btiment ou leur vulnrabilit(personnes ges, enfants) augmente le risque.

La limitation de ce risque peut tre dcide par le matre douvrage. Elle consistera renforcer la structure existante ou liminer les principaux facteurs de vulnrabilit identifis.


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Il sagit dune dmarche volontaire, relevant du dernier alina de larticle 3 de larrt du 22octobre 2010 :

6. Cas particulier dune construct ion dans une autre

Le cas de la cration dune structure neuve lintrieur dune construction existante (sansconnexion entre les 2 structures) nest pas expressment couvert par larrt du 22 octobre2010 modifi.

La rflexion suivre pour analyser cette configuration de bote dans la bote est lasuivante.

Pour la structure existante :

si la surface cre dpasse le seuil de travaux lourds dfini dans larrt (voir I.3b),on applique les dispositions de larrt : la structure existante doit tre vrifie et lecas chant renforce pour pouvoir supporter une action sismique correspondant 60% de celle impose un btiment neuf ;

si la surface cre ne dpasse pas ce seuil (ou que ce seuil nexiste pas), aucuneexigence rglementaire nest due. Dans ce cas, une analyse du risque peut treconduite. Ce risque est uniquement d la prsence dun plus grand nombre depersonnes (vulnrables ou non) dans le btiment, susceptibles dtre touches encas deffondrement partiel ou total de la structure existante sur la structure nouvelle.La limitation du risque pourra tre dcide par le matre douvrage. Elle consistera renforcer la structure existante ou liminer les principaux facteurs de vulnrabilit

identifis sur celle-ci. Il sagit dune dmarche volontaire, relevant du dernier alinade larticle 3 de larrt du 22 octobre 2010 (voir III.5).

Pour la structure nouvelle :

si la surface cre dpasse le seuil de travaux lourds dfini dans larrt pour lesbtiments de cette catgorie dans cette zone (voir I.3b), la structure neuve doit treconue pour supporter une action sismique correspondant 60% de celle impose un btiment neuf ;

si la surface cre ne dpasse pas ce seuil (ou que ce seuil nexiste pas), il ny aaucune exigence rglementaire. Le matre douvrage peut toutefois fixer un niveauminimal de rsistance au sisme ; il sagit alors dune dmarche volontaire.

Remarque : cet arbitrage rendu rcemment par le ministre de lcologie (voir art. I.1d - FAQdu ministre de lcologie) adoucit la jurisprudence qui stait dgage jusque-l lorsquele cas se prsentait. En effet, la rponse tait gnralement de traiter la structure intrieurecomme une construction nouvelle.


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IV. GRILLE DANALYSE : AGGRAVATION OU NON ?

1. Principe de la procdure

La procdure seffectue en 2 temps :1. Les travaux correspondent-ils une intervention localise identifie comme non

aggravante (voir article IV.3 ci-aprs) ? Si oui, le critre sur la non-aggravation de lavulnrabilit sismique est prsum satisfait, sous rserve que les ventuelles conditionsassocies soient respectes ;

2. Si non, il est ncessaire de procder une analyse des consquences des travaux sur lavulnrabilit. Pour cela, on utilise la grille danalyse fournie dans larticle 4. Si les travauxrestent dans les limites indiques, les travaux sont considrs comme non aggravants.Dans le cas contraire, il faudra rduire le volume de travaux envisags ou faire appel un bureau dtudes pour analyser de manire plus fine (en tenant compte descaractristiques relles du btiment) limpact des travaux sur la vulnrabilit du btiment.

Pour ltape 2 ci-dessus, on peut utiliser les valeurs forfaitaires fournies par le prsent guide(article 5). Il est galement possible de procder une analyse spcifique du btiment pourjustifier le caractre non aggravant des travaux, en dmontrant que les critres daggravationdfinis dans larticle 4 ne sont pas atteints.

Remarque importante : la mthode propose ne couvre pas le cas de modificationssuccessives dans le temps ni celui de modifications multiples, chacune pouvant treisolment considre comme localise mais dont lensemble peut gnrer une modificationdu comportement global.

Les travaux envisags doivent respecter les rgles de lart, applicables en dehors de toutcontexte sismique.

En particulier, que ces travaux soient ou non aggravants vis--vis de la vulnrabilit ausisme, la structure devra tre justifie dans sa nouvelle configuration sous leffet descharges gravitaires, climatiques, dexploitation Une attention particulire sera donne sicette structure sappuie sur des fondations existantes.

2. Logigramme

Le logigramme de la page suivante rcapitule la dmarche suivre pour valuer le caractreaggravant ou non des travaux envisags.


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Logigramme : valuation de laggravation de la vulnrabilit sismique

Les travaux envisagssur la structure du

btiment existant sont-ilssoumis larrt du 22octobre 2010 modifi ?

NON

La catgorie dimportance etla zone sismique font que lebtiment nest pas concern

(AFPS I-3.a)

Aucune exigence nestimpose par la

rglementation parasismique

OUI

Les travaux ne dpassentpas les seuils dfinis par

larrt

(AFPS I-3.c)

OUI

Les travaux dpassent lesseuils dfinis par larrt

(AFPS I-3.b)

Le btiment doit tre justifi

pour une acclration gale 60% de celle applicable au

mme btiment neuf

Les travauxenvisags font-ils partie de

la liste des travauxconsidrs comme non

aggravants ?

(AFPS IV-3)La vulnrabilit au sisme dubtiment est prsume nonaggrave par les travaux

Les critres forfaitairesdaggravation de lavulnrabilit sont-ils

atteints ?

(AFPS IV-5)La vulnrabilit au sisme du

btiment est prsume nonaggrave par les travaux

Lanalyse spcifique dubtiment permet-elle de

justifier la non-aggravation ?

(AFPS IV-4)

La vulnrabilit au sisme dubtiment nest pas aggrave

par les travaux

La vulnrabilit au sisme du

btiment est aggrave par lestravaux. Prvoir unemodification du projet ou unrenforcement de la structure

OUI

NON

OUI NON

OUI

NON


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3. Les travaux considrs comme non-aggravants

Ces travaux non-aggravants correspondent des interventions locales portant sur desparties ou des lments prcis de la structure. Ils nont dinfluence que sur une portionlimite du btiment.

a - Entretien/rparation/remplacement

1. rparation, renforcement ou substitution dlments structuraux individuels endommags(poutres, linteaux, portions de plancher, poteaux, murs) ou dune partie de ceux-ci. Lestravaux effectus ne doivent pas faire varier de manire significative la rigidit et lamasse, afin de ne pas modifier le comportement global de la structure ;

2. remplacement de toiture ou de plancher sil ny a pas changement significatif de leurrigidit dans le plan ni des charges statiques verticales appliques. Pour les toitures, lesconditions suivantes doivent tre respectes :

- la modification de la pente de toiture est limite 10%

- laugmentation de hauteur de la toiture est limite 10%3. restauration ou renforcement des connexions entre lments structuraux (entre

panneaux maonns, entre murs et poutres ou planchers y compris mise en place dechanages ou de tirants),

- renforcement : il ne faut pas augmenter de manire significative les raideurs initialescar ceci pourrait modifier le comportement de la structure, en particulier si lastructure est assez souple. Une justification serait alors ncessaire.

b - Interventions dans les murs en maonnerie ou en bton

1. dplacement dune porte ou dune fentre sur le mme mur en respectant le plus

possible lalignement avec la configuration aux tages suprieurs et infrieurs ;2. comblement de niches, de portes, de fentres, de chemines, sous rserve des

conditions suivantes, qui permettent de considrer que les modifications apportes nechangent pas de manire significative la rsistance et le comportement en torsion de lastructure :

- le cumul des longueurs rebouches dans chaque direction ne dpasse pas15% du linaire initial de murs dans cette direction,

- la longueur dune ouverture rebouche nexcde pas 30% de la longueur dupanneau/mur dans lequel elle se trouve.

3. cration ou agrandissement dune ouverture lintrieur du btiment, sous rserve de la

condition suivante :- la longueur cumule des ouvertures cres ne dpasse pas 5% de la

longueur cumule de tous les murs du btiment dans la direction considre.

Remarque 1 : lors de la cration dune ouverture, il faut penser prserver la capacitde la structure supporter les charges gravitaires (transmission des chargesverticales).

Remarque 2 : seules sont considres comme travaux potentiellement non-aggravantsles ouvertures dans les murs intrieurs. Les ouvertures dans les faades tantsusceptibles daugmenter la sensibilit la torsion du btiment (voir articles II-2 et III-2.a), une analyse plus fine des consquences est ncessaire selon la procdure

gnrale (article IV-4).


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c - Interventions dans les planchers

1. rebouchage douvertures existantes dans les planchers

2. cration douvertures isoles ou multiples dans le plancher, satisfaisant aux conditionssuivantes :

- surface unitaire limite 6 m2

, et surface cumule nexcdant pas 10% de lasurface du plancher,

- dimensions maximales a et b des ouvertures cres telles que (voir figure IV-1 ci-dessous) :

a min (0,5L ; 4 m)

b min (0,5; 4 m)

Figure IV-1 : Cration de trmies dans un plancher

Pour ne pas perturber le fonctionnement de louvrage, toute ouverture doit tre place unedistance suffisante (en gnral la moiti de la plus grande dimension de la trmie cre) deslments de contreventement.

Lorsque les conditions ci-dessus ne sont pas satisfaites, il est ncessaire de constituer dansle plancher une structure permettant dassurer le cheminement des efforts vers les lmentsde contreventement.

Lgende

Dimensions aet bdes tr mies,

parallles respectivement L& .

L: di mension du btim ent // a,

: dimension du btiment // b,

a min (0,5L ; 4 m)

b min (0,5; 4 m)

Mur primaire contreventant,priphrique ou de refend.

Mur secondaire

Plancher assurant la fonctiondiaphragme

Trmie

LL1 2

3 4

5 6

a

b

ba

a

a

a a

b

bb

b


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d - Cration de balcons et autres lments en porte--faux

La cration dun balcon est considre comme non aggravante si les 2 conditions suivantessont respectes :

1. la longueur du porte--faux est infrieure 1,40 m,

2. le rapport entre la surface du balcon et celle du plancher est infrieur 5%.

e - Cration dune vranda

Une vranda est une extension lgre, souvent en simple rez-de-chausse. Elle naggravedonc pas, en gnral, la vulnrabilit du btiment contre lequel elle est accole.

Remarque : cette affirmation suppose que ladjonction dune vranda un btiment existantnaugmente pas la masse du btiment dans des proportions telles que les critres gnrauxdaggravation (voir art. IV-4 plus loin) seraient dpasss.

f - Allgement rparti du btiment

La diminution rpartie de la masse sur toute la hauteur du btiment est a priorifavorable.

4. Grille danalyse de la vulnrabil it

Lorsque les travaux envisags ne peuvent se rattacher une des catgories de travaux nonaggravants listes ci-dessus, il est ncessaire dvaluer limpact de ces travaux sur lavulnrabilit sismique du btiment.

Pour cela, on peut utiliser la procdure ci-dessous. Les critres utiliss sont dfinis dans lechapitre II article 2.

Le principe des vrifications consiste sassurer que linfluence des travaux conduit descarts limits sur les paramtres censs reprsenter le comportement du btiment soussisme :

lcart avant et aprs travaux doit rester limit 10% pour les grandeursreprsentatives du comportement global du btiment : priode fondamentale devibration, efforts la base du btiment (poids propre, effort tranchant, momentflchissant) et dplacements chaque niveau,

lcart avant et aprs travaux doit rester limit 25% pour les grandeursreprsentatives du comportement local du btiment : dplacements inter-tages.

5. Valeurs forfaitaires dlimitant la non aggravation

Les critres dfinis dans larticle IV-4 ci-dessus sont prsums satisfaits si les travaux,exprims en termes de diffrence de masses ou de raideurs par rapport la configurationinitiale, restent en dessous des valeurs forfaitaires dfinies ci-aprs.

Le principe des calculs ayant conduit ces valeurs est prsent en annexe 2.


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a - Modification des masses

Les courbes dfinissant les limites acceptables pour une augmentation de la masse dans lesbtiments au moins R+2 (donc 3 niveaux et plus) peuvent se ramener la courbe-typedfinie par les conditions suivantes :

dernier niveau : augmentation de la masse du niveau limite 10%

avant-dernier niveau : augmentation de la masse du niveau limite 25%

autres niveaux : augmentation de la masse du niveau limite 30%

Remarque : dans ces estimations, la masse de chaque niveau est calcule comme indiquen II.2 (masse du plancher et des lments verticaux le supportant).

Figure IV-2 : Evaluation de la masse pour un btiment simple rez-de-chausse

Figure IV-3 : Evaluation de la masse de chaque niveau pour un btiment R+2 (3 niveaux)

Pour les btiments R+1(donc 2 niveaux), les limites sont les suivantes :

dernier niveau : augmentation de la masse limite 10% rez-de-chausse : augmentation de la masse limite 20%

Pour les btiments R+0(1 seul niveau), on a la limite suivante :

rez-de-chausse : augmentation de la masse limite 10%

b - Ajout dun tage en surlvation

Il y a aggravation ds que la masse de ltage cr dpasse 10% de la masse de ltage quile supporte.


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c - Modification des raideurs

Comme pour les masses, on peut tablir une courbe-type dfinie par les conditionssuivantes, pour les btiments au moins R+2(3 niveaux et plus) :

premier niveau : diminution de la raideur du niveau limite 5%

deuxime niveau : diminution de la raideur du niveau limite 25% autres niveaux : diminution de la raideur du niveau limite 33%

Btiments R+1:

dernier niveau : diminution de la raideur de ce niveau limite 33%

rez-de-chausse : diminution de la raideur du niveau limite 5%

Btiments R+0 :

rez-de-chausse : diminution de la raideur limite 5%

Pour les btiments au moins R+1, une augmentation de la raideur un niveau estaggravante si elle conduit augmenter de plus de 20% lcart avec la raideur des tagesadjacents.

d - Forme graphique des critres

Les critres dfinis ci-dessus peuvent tre prsents sous forme graphique (voir annexe 1).

Principe : les travaux sont considrs comme non-aggravants tant que la modification nedpasse pas la valeur maximale indique par la courbe concerne (masse ou raideur) sur legraphique.

Lanalyse est faire pour les 2 directions en plan du btiment (selon X et selon Y).

Par exemple, le graphique pour un btiment R+5 (soit 6 niveaux) est le suivant :

Figure IV-4 : Diagramme des modifications admissibles pour un btiment R+5

Selon ce graphique, le fait daugmenter la masse du premier tage (Et 1) de 25%

naugmente pas la vulnrabilit au sisme du btiment (laugmentation de masse estinfrieure la limite reprsente par la courbe bleue).


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Si cest la masse du dernier niveau (5metage) qui est augmente de 25%, alors les travauxsont considrs comme aggravants (au-dessus de la courbe).

e - Modification de plusieurs paramtres simultanment

Si 2 paramtres sont modifis simultanment (par exemple modification de la masse et de la

raideur dun mme tage, ou modification de la masse sur 2 niveaux), les valeursadmissibles lues sur le graphique doivent tre divises par 2.

Si 3 paramtres sont modifis, les valeurs doivent tre divises par 3. Et ainsi de suite.

Remarque : la diminution de masse sur un niveau ne pas tre utilise dans la mthodesimplifie comme compensation de laugmentation de la masse dun autre niveau.

f - Prise en compte de la torsion

La torsion tant un phnomne viter, les travaux qui accentuent ou entretiennentlirrgularit en plan du btiment sont pnaliss.

Cette pnalit se traduit par un coefficient dabattement appliqu aux valeurs admissibles demodification de masse ou de raideur. Ce coefficient dpend de la valeur de lexcentricitstructurale (distance entre le centre de torsion et le centre de masse voir larticle II.2 pourles dfinitions) en configuration aprs travaux :

si lexcentricit structurale est infrieure 10% de la dimension du btiment(perpendiculairement au sens de lanalyse), alors aucun abattement nest faire ;

pour une excentricit structurale comprise entre 10% et 30% de la dimension dubtiment (perpendiculairement au sens de lanalyse), labattement est de 20% ;

si lexcentricit structurale dpasse 30% de la dimension du btiment, alorslabattement est de 50%.

Si les travaux amliorent le comportement la torsion par une diminution de lexcentricitinitiale conduisant un changement de rgion, labattement est rduit de moiti.

Voir lannexe 3 pour quelques exemples.

Dans le cas gnral, la forme en plan de ltage est proche dun rectangle et les massessont rparties. On peut alors se ramener un seul critre sur la position du centre de torsion.Le plancher est dcoup en 5 zones de surfaces gales. Le coefficient appliquer sur lesvaleurs admissibles est celui qui correspond la rgion dans laquelle se situe le centre detorsion.

Le calcul est faire pour les 2 directions de sisme (composantes longitudinale ettransversale). La figure IV-5 ci-aprs prsente les rgions utiliser pour la composante

transversale du sisme (le sisme agit dans le sens du petit ct) :


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rgionIII:-5

0%

rgionII:-20%

rgionI

rgionII:-20%

rgionIII:-5

0%

Figure IV-5 : Dcomposition du plancher en rgions pour la prise en compte de la torsion

OC : distance entre le centre des masses (pris au centre de gravit du plancherrectangulaire) et le centre de torsion C

C : position du centre de torsion calcul dans la configuration aprs travaux (voir art.II-2)

Lx

OC 0,1 Lx : rgion I

0,1 Lx0,3 Lx

OC > 0,3 Lx : rgion III

OC 0,3 Lx : rgion II

0,1 Lx 0,3 Lx

Direction de sisme tudie


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ANNEXE 1 GRAPHIQUES DE LA METHODE FORFAITAIRE

Ces graphiques indiquent lcart maximal acceptable pour la masse ou la raideur dunniveau. En cas de modifications simultanes, les valeurs doivent tre minores (cf. IV-5-e).De plus, un abattement est d en cas de torsion (cf. IV-5-f).


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F1 F2a

b=2a

1 2

ANNEXE 2 SIMULATIONS EXPLICATION DE LA MTHODE

Lestimation de la modification de la vulnrabilit en fonction de la modification de la masse dunbtiment est tablie, dans le cadre de ce travail, en se basant sur lanalyse de la variation de certainsparamtres relatifs au comportement structural.

Les paramtres qui ont t jugs pertinents sont la force horizontale agissant en chaque tage, lefforttranchant en chaque tage et la base du btiment, le moment flchissant, le dplacement desdiffrents niveaux et le dplacement inter-tage.

Le calcul des forces gnres en chaque tage est effectu en se basant sur la mthode simplifie delEurocode 8 (cf. NF EN 1998 4.3.3.2.3) qui exprime la force engendre en chaque tage en fonctionde leffort tranchant la base du btiment, de la cte z iet de la masse (suppose la mme tous lesniveaux) de ltage concern selon lexpression :

Leffort tranchant la base, Fb, est donn par lexpression approche de lEurocode 8 (cf. 4.3.3.2.2) :

avec :

: valeur du spectre de calcul pour la priode fondamentale T1. Dans le cadre de ce travail,le choix a t fait de se placer systmatiquement sur le plateau du spectre de calcul ;

m : masse totale du btiment ;

: coefficient de correction dont la valeur est en principe gale 0,85 si T1< 2.Tcet le btiment aplus de deux tages, et 1 dans les autres cas. Pour notre tude, comme seule la variationavant et aprs travaux est analyse, la valeur = 0,85 a t retenue dans tous les cas.

Le dplacement en chaque tage est calcul en utilisant les formules de la rsistance des matriaux.Pour les configurations tudies (R+1, R+2 et R+4), les relations exprimant les dplacements en

fonction des forces appliques en chaque niveau sont donnes dans le tableau suivant. :

Schma Dplacement

Deuxniveaux

Troisniveaux

Cin

qniveaux

Tableau A2-1. : Formules utilises pour le calcul des dplacements en fonction des forces horizontales chaque niveau

F1 F2 F3 F4 F5

5 x a

1 2 3 4 5

F2 F3

3 x a

1 2 3


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Dans le cadre de ce guide, on se place de manire conservative sur le plateau du spectre (ce quiest quivalent pour ce cas).

m/s

Effort tranchant la base du btiment:

.

EI = 6.0E+06 kN.m2

Calculs pour la conf iguration de rfrence

Lapplication des diffrentes tapes de calcul du paragraphe prcdent pour un btiment de troisniveaux donne les rsultats reports au tableau suivant :

Fb=816

kN

Niveauzi

(m)

mi

(T)

zi.mi

(T.m)

Fi

(kN)

Fti

(kN)

Mi

(kN.m)

Ui

(cm)

U

(cm)

0 5712

1 3 100 300 136 816 3264 0.7368 0.74

2 6 100 600 272 680 1224 2.4764 1.743 9 100 900 408 408 4.625 2.15

Somme 1800 816

Tableau A2-2. : Application de la mthode pour le calcul des diffrentes variables dintrts pour la configuration de rfrence

Calculs pour une configuration modifie

Une variation de -30% 30% de la masse de chaque niveau est par la suite effectue en partant chaque fois de la configuration de rfrence. Le pas de variation est de 10%. On donne dans le tableausuivant, titre dexemple, les rsultats dune variation de la masse du troisime niveau de +20%.

Fb=870.4kN Fb/Fb=6.7%

Niveau mi(T) zi.mi Fi(kN) Fti (kN) Mi(kN.m) Ui(cm) U(cm)

0 6251.05

1 100 300 131.88 870.40 3639.85 0.8097 0.812 100 600 263.76 738.52 1424.29 2.7348 1.933 120 1080 474.76 474.76 5.128 2.39

Somme 1980 870.40

Tableau A2-3. : Application de la mthode pour le calcul des diffrentes variables dintrts pour une configuration modifie(travaux au troisime niveau du btiment engendrant une augmentation de 20% de la masse du niveau en question)

La variation relative des diffrentes variables dintrt de cette configuration modifie par rapport laconfiguration de rfrence est donne dans le tableau suivant :

NiveauFi/Fi

(%)

Fti/Fti

(%)

Mi/Mi

(%)

Ui/Ui

(%)

U/U

(%)

0 9.4

1 3.0 6.7 11.5 9.9 9.9

2 3.0 8.6 16.4 10.4 10.7

3 16.4 16.4 10.9 11.4

Tableau A2-4. : Variation relative des diffrentes variables dintrt

En effectuant les diffrentes variations de la masse pour les diffrents niveaux, on obtient les rsultatsreports dans les tableaux suivants :

Travauxsurleniveau1

m/m mtot/m Fb/Fb Fi/Fi Mi/Mi Ui/Ui U/U Fti/Fti Mb/Mb

30% 10.00 10.00 33.68 7.29 6.84 6.84 10.00 7.29


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20% 6.67 6.67 22.76 4.83 4.52 4.52 6.67 4.83

10% 3.33 3.33 11.53 2.40 2.24 2.24 3.33 2.40

10% 3.33 3.33 11.80 2.37 2.20 2.20 2.37 2.37

20% 6.67 6.67 23.87 4.70 4.37 4.37 4.70 4.70

30% 10.00 10.00 36.19 7.01 6.51 6.51 10.00 7.01

Tableau A2-5. : Rsultats de calcul de la variation des variables dintrt en fonction de la variation de la masse effectue dansle cadre dventuel travaux au premier niveau du btiment

Travauxsurleniveau2


30% 10.00 10.00 30.00 8.57 8.33 8.33 12.00 8.57

20% 6.67 6.67 20.00 5.71 5.56 5.56 8.00 5.71

10% 3.33 3.33 10.00 2.86 2.78 2.78 4.00 2.86

10% 3.33 3.33 10.00 2.86 2.78 2.78 2.86 2.86

20% 6.67 6.67 20.00 5.71 5.56 5.56 5.71 5.71

30% 10.00 10.00 30.00 8.57 8.33 8.33 12.00 8.57

Tableau A2-6. : Rsultats de calcul de la variation des variables dintrt en fonction de la variation de la masse effectue

dans le cadre dventuel travaux au deuxime niveau du btiment

Travauxsurleniveau3


30% 10.00 10.00 25.88 25.88 16.89 17.71 25.88 14.54

20% 6.67 6.67 17.04 17.04 11.16 11.70 17.04 9.63

10% 3.33 3.33 8.42 8.42 5.54 5.80 8.42 4.79

10% 3.33 3.33 8.25 8.25 5.47 5.72 8.25 4.74

20% 6.67 6.67 16.36 16.36 10.87 11.38 16.36 9.44

30% 10.00 10.00 24.35 24.35 16.22 16.97 24.35 14.10

Tableau A2-7. : Rsultats de calcul de la variation des variables dintrt en fonction de la variation de la masse effectuedans le cadre dventuel travaux au troisime niveau du btiment

Synthse des rsultats

Des valeurs limites sur les variations que lon peut admettre ont t fixes en fonction du caractreglobal ou local des diffrentes variables dintrt :

un seuil de 10% a t donn la variation des variables globales qui concernent lecomportement densemble du btiment (moment la base et en chaque niveau, effort tranchant la base et en chaque niveau, dplacement en chaque niveau)

un seuil de 25% a t donn la variation des variables locales (dplacement inter tages, effort

horizontal en chaque niveau)Lintgration de ces deux critres permet de donner la variation de la masse, aussi bien ngative quepositive, que lon peut admettre sans aggravation de la vulnrabilit sismique du btiment.


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Applique au cas du btiment trois niveaux, cela donne (cf. tableaux A2-5 A2-7) :

Tableau A2-8. : Variation de masse admissible sans modification de la vulnrabilit sismique dans le cas dun btiment de troisniveaux. Courbes donnant la variation admissible de la masse en % en fonction du niveau dans lequel sont effectus les

travaux

Le travail est conduit de la mme manire pour les raideurs. Les simulations sont effectues pourdiffrents nombre de niveaux. On aboutit ainsi aux graphiques prsents en annexe 1 de ce guide.


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ANNEXE 3 EXEMPLES : PRISE EN COMPTE DE LA TORSION

FICHETRAVAUX:CREATIONDUNEOUVERTURE

Caractristiquesdubtiment

Btimentd'habitationR+1 Hauteur:6m Effectif:noncommuniqu Destination:maisonindividuelle=>catgoried'importanceII

Travauxdanslebtiment

LeplandurezdechaussedanssaconfigurationinitialeestdonndanslaFigureA3.1.

FigureA3.1:Configurationdesmursdelamaison(7mursdanslesenslongitudinalet2mursdanslesenstransversal)

H1 H2 H3 H4

H5 H7H6

V1

V2


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Lestravauxenvisagsconsistentlargirlaportefentredumurarriredubtiment(H5etH6).Cetteinterventionapoureffetderduirelesraideursdecesmurs,cequipeutavoircommeconsquenceunemodificationducentredetorsion(voirIII.2.a).

FigureA3.2:Configurationdesmursaprslinterventionenvisage

DfinitiondelavariationderaideurlimiteIncidencedelatorsion

Louverturecrerconsisteenuneaugmentationde1,5mdelalargeurdelaportefentrecommeindiqudanslafigureA3.2.Lapremiretapedelapplicationduguideestdevrifiersilestravauxenvisagscorrespondentuneinterventionlocalejugecommenonaggravantedelavulnrabilitsismiqueoupas.

Pour se faire, on se reporte larticle IV.3.b du guide dans lequel ont t recenss les travauxjugs nonaggravants etqui entrent dans le cadredune interventionsur lesmursenmaonnerieouenbton. Lecritre

dfinicorrespond

une

possibilit

de

cration

douverture

dans

la

direction

longitudinale

ne

dpassant

pas

les

5% du linaire des murs dans cette mme direction (16,4 m pour notre exemple). Ce critre nest pas vrifipuisqueletauxdouverturecrerestde9%(1,5m/16,4m)etquelouvertureestfaitedansunmurenfaade.

Onpassedoncladeuximetapedelapplicationduguidequiconsisteenuneanalyseplusfine.Selonlagrilledanalysedelavulnrabilit,ladiminutiondelaraideurpourlesbtimentsR+1estlimite5%auniveaudurezdechausse(cf.IV.5.c).Pourprendreencompteleffetdelatorsion,cettevaleurestsujetteunabattementde20%oude50%silexcentricitstructurale(distanceentrelecentredetorsionetlecentredemasse)estcompriseentre10%et30%pourlepremiercasetestsuprieure30%pourlesecond.Lorsquelexcentricitstructuraleestinfrieure10%,aucunabattementnestenvisagersurcettevaleurseuil(cf.IV.5.f).

Lamthodedecalculdelapositionducentredetorsionestrappeledansleguide(voirII.2).Lerepregnral

estdfini

sur

la

Figure

A3.2.

Son

application

pour

la

configuration

modifie

de

cet

exemple

(cf.

dernire

colonne

dutableauA3.2)donnelesvaleurssuivantes:

Positionducentredetorsionselonladirectionlongitudinalexc:6,00m Positionducentredetorsionselonladirectiontransversale yc:3,68m

Lapositionducentredemassepourlaconfigurationmodifieest:

xg=

i

i

i

ii

m

xm

= 6,18m

yg=

i

i

i

ii

m

ym

= 3,65m

Y

XO


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Cequidonneuneexcentricitstructuraledfiniepar:

ex=6,186,00=0,18m,compareraux12,20mdelongueurlongitudinaledubtiment, ey=3,683,65=0,03m,compareraux6,80mdelongueurtransversaledubtiment.

Lexcentricit tant infrieure 10% dans les 2 directions (1%pour le sens longitudinal et 0,3%pour le sens

transversal),aucunabattementsurlavaleurseuildelaraideur(5%)nestprvoir.

Remarque:onpeutnoterquelefaitdlargirlouverture(etdoncderduirelalongueurdesmursH5etH6)aici

un effetfavorable visvis de la torsion,puisque cela rapproche le centre de torsion du centre de masse (les

raideursdes2faadeslongitudinalestendentsquilibrer).

DfinitiondelavariationderaideurlimiteIncidencedelatorsion

Les travaux affectent la raideur du rezdechausse selon le sens longitudinal. On value donc lincidence destravauxsurcetteraideur.Onutilise lamthodeapprochedecalculdesraideursdcritedans leguide (raideurestimeproportionnelleauxlongueursdesmurs).Lersultatducalculdonne(cf.tableauxA3.1etA3.2):

Mursdansladirectiontransversale

Mur LongueurdTi(m) Xi(m) dTiXi xc(m)

V1 6,80 0,00 0,00 6.00

V2 6,80 12,00 81,60

Somme 13,60 12,00 81,60

Mursdansladirectionlongitudinale

Mur LongueurdLi(m) Yi(m) dLiYi yc(m)

H1 1,60 0,00 0,00 3,94

H2 1,85 0,00 0,00

H3

1,65

0,00

0,00

H4 1,50 0,00 0,00

H5 4,20 6,60 27,72

H6 4,20 6,60 27,72

H7 1,40 6,60 9,24

Somme 16,40 19,80 64,68

TableauA3.1:Calculdelaraideuretdelexcentricitdubtimentdanslaconfigurationinitiale

Mursdansladirectiontransversale

Mur Ouverture LongueurdTi(m) Xi(m) dTi Xi xc(m)

V1 0,00 6,80 0,00 0,00 6,00

V2 0,00 6,80 12,0 81,6

Somme 13,60 12,0 81,6

Mursdansladirectionlongitudinale

Mur LongueurdLi(m) Yi(m) dLiYi yc(m)

H1 0,00 1,60 0,00 0,00 3,68

H2 0,00 1,85 0,00 0,00

H3

0,00

1,65

0,00

0,00

H4 0,00 1,50 0,00 0,00

H5 0,75 3,45 6,60 22,77


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H6 0,75 3,45 6,60 22,77

H7 0,00 1,40 6,60 9,24

Somme 14,90 19,80 54,78

TableauA3.2:Calculdelaraideuretdelexcentricitdubtimentdanslaconfigurationmodifie

Les colonnes du tableau A3.1 indiquent respectivement la dnomination du mur concern (cf. figure A3.1), lalongueurdumuretsadistancedepuislaxedumurlorigineO(cf.figureA3.2):Xipourladistancedanslesens

longitudinalet

Yi

pour

la

distance

dans

le

sens

transversal.

Lavariationderaideurdueauxtravauxpeutdonctreestimelavaleursuivante:

Kx=4,16

4,169,14 =9,1%

Vrificationdelanonaggrav

guide afps - analyse vulnérabilité - avril 2014

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