victor davidovici renforcement crag2008

Victor DAVIDOVICI

Renforcement des

bâtiments scolaires

TYPOLOGIE des BATIMENTS SCOLAIRES

• Fondations superficielles• Murs porteurs en maçonnerie• Charpentes de couvertures en bois• Coursives en béton

•Portiques B.A. et remplissage en maçonnerie

•Voiles et portiques B.A.

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Construits avant 1940

• Coffrage tunnel• Portiques B.A. transversalement• Absence de contreventement

dans le sens longitudinal

Construits entre 1960 et 1980

Construits entre 1982 et 1995

Coffrage tunnel

2008

1940

1960

1970

1950

1980

1990

2000

Circulaire BA 1936

BA 45NV 46

NV 56

NV 65CCBA 68 PS 69

BAEL 80PS 69/82

BAEL 91PS 92 (95)

BAEL 99PS 92/2004

BA 60

BAEL 82

Instructions BA 1906

NV 65/95

EUROCODES

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Pas

de

régl

emen

tati

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rasi

smiq

ue

PS

69

/82

PS

92

Dom

aine

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mm

agem

ent

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trisa

ble

Dom

aine

de

sauv

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ies

Bas niveau de performance

Pertes importantes

Haut niveau de performance

Faibles pertes

Classe D

Classe C

Classe B

Classe A

PS 92 EC 8

Classe I

Classe II

Classe IV

Classe III

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Bâtiments scolairesexistants

OBJECTIFS DE LA REHABILITATION DES BÂTIMENTS SCOLAIRESClasse C / III

Étant donné l’importance socio-économique du bâtiment, la défaillance présente un risque élevée pour les personnes

et pour leur activité

AVANT SEISME APRES SEISME

Niveau de renforcementpour obtenir le non effondrement du bâtimentet la sauvegarde des capacités d’évacuation

Bâtiment accessible, Endommagement des éléments non structuraux,Fissuration des éléments structuraux d’origine,Mise en place de qqs. étais

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OBJECTIFS DE LA REFORCEMENT DES BÂTIMENTS SCOLAIRESClasse B / II

L’endommagement du bâtiment, présente un risque moyen pour les personnes

AVANT SEISME APRES SEISME

Niveau de renforcement pour obtenir le non effondrement du bâtiment

Bâtiment non accessibleDestruction des éléments non structurauxFissuration importante desélém. structuraux d’origineÉtaiement en vue de rép.ou de démolition

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TYPOLOGIEdes BATIMENTS

SCOLAIRES

Bâtiments isolésBâtiments groupés

Bâtiments de classeSalles des fêtesRestaurationAteliersGymnasesAdministrationLogements

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C ou B ???

Etant entendu qu’il n’y a pas de protection absolue possible la décision du niveau de protection relève d’un compromis économique et éthique

Soit il n’y a rien à faire, le renforcement ou la réparation étant trop importantes et la démolition n’est pas d’une première urgence,le bâtiment reste non-accessible

Soit le bâtiment est « traité », c’est-à-dire(1) renforcé ou (2) démoli et reconstruitaprès une étude économique dans laquelleles coûts globaux des deux solutions sont comparés

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Critères de vulnérabilité

Il y a lieu de traiter en première urgence les bâtiments dont l’effondrement est probable

On traite en deuxième urgence les bâtiments pour lesquels des détérioration importantes sont prévisibles avec un danger certain pour les occupants, sans effondrement total

On ne traite pas les bâtiments pour lesquels les dégâts prévisibles sont limités et ne mettent en danger la vie des occupants

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Critères de fonctionnement (stabilité) de « groupe »

Un groupe de bâtiments sans espacements doit être renforcé dans son ensemble ; autrement dit on ne peut renforcer un bâtiment seul s’il est juxtaposé avec son voisinage

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Si les bâtiments situés dans son voisinage appartiennent àdes maîtres d’ouvrages différents alors il faut peut être envisager les conséquences de leur endommagement sur le bâtiment concerné

Critères de pérennité

La vétusté : inutile de s’occuper de bâtiments qui doivent être démolis à court terme

La servitude : inutile de s’occuper de bâtiments condamnésà disparaître à court terme en raison d’un nouvel aménagement des locaux

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Le Niveau de risque acceptable ou Le Niveau de protection souhaité

Une relation doit être établie entre le montant que la collectivité est prête à investir pour la protection contre les séismes et l’amplitude du désastre social et économique qu’elle est prête à supporter.

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(SD) Renforcement définitif

(DL) Renforcement intermédiaire

(RU) Renforcement d’urgence

(RV) Renforcement limitation des dommages

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Accélérations pour bâtiments de classe C (III), zone sismique III (3)

0,20 g0,28 g0,36 g0,47 g0,41 gD0,32 gS3

0,18 g0,25 g0,33 g0,43 g0,35 gC0,36 gS2

0,16 g0,22 g0,30 g0,38 g0,36 gBS1

0,14 g0,19 g0,25 g0,32 g0,30 gA0,40 gS0

95 ans(RV)

225 ans(DL)

475 ans(SD)

975 ans≅ 475 ansSite≅ 475 ansSite

Accélérations d’ancrage au niveau du sol spécifiques aux sites,

Source GEOTER

EC8 + Nouveau zonage

PS92

Renforcement

définitif (SD)

Renforcement

conservatoire

(DL)

Réduction de la vu

lnérabilité(RV)

≅ Séisme 29 novembre 2007

PREDIAGNOSTIC

Est l’appréciation qualitative de l’état du bâtiment et donc de son comportement sous l’action sismique.

Il s’agit de bien connaître son état après une « lecture » détaillée.

Cette étape s’effectue par une visite des lieux, l’examen des plans éventuels, calculs simplifiées de prédimensionnement et par l’appréciation du coût des travaux de renforcement.

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Le Prédiagnostic Le Diagnostic

Étude de faisabilité et choixdéfinitif du renforcement

Étude du coût durenforcement

Décision de renforcement

Projet abandonnétrop coûteux

Bâtiment déclasséou démoli

Renforcement différéprovisoirement

NON OUI

DIAGNOSTIC : faisabilité / coût / décision

Vulnérabilité:Que peut-il arriver ?

Que peut-on accepter ?Victor DAVIDOVICI

Renforcement

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Il s’agit de vérifier le comportement au séisme du bâtiment renforcé.

PROJET D’EXECUTION

REALISATION

Choix définitif du renforcement Il faut procéder à l’étude des détails de renforcement et dela méthodologie de la miseen œuvre avec l’établissement desplans d’exécution correspondants

Augmenter la résistance locale pour éviter les ruptures fragiles

BC

D

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Collage de tissu de fibre de carbone : poteaux, poutres, dalles, attentes

RENFORCEMENT / REPARATION

Engravures : dalles

Précontrainte additionnelle : chaînages

Adjonction de la matière B.A. : chemisage poteaux, chemisage poutres,surépaisseur dalles, doublage murs B.A.

Adjonction de la matière C.M. : chemisage poteaux, chemisage poutres,

Renforcement des fondations

Renforcement par murs en béton armé

Renforcement par une structure en charpente métallique

Renforcement des bâtiments en maçonnerie

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Renforcement par murs en béton arméCorsetage

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Renforcement extérieur par corsetage Victor DAVIDOVICI

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Renforcement par contreforts CM ou BA

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Mexique – Mexico – 19 septembre 1985

Mexique – Mexico19 septembre 1985 / 1996

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1er mode de vibration longitudinal

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Amortisseurs

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Renforcement par structure béton arméPrécontrainte additionnelle + Amortisseurs

IBM – La GaudeTravaux 1984 - 1986

Renforcement par structures métalliques

IBM – La GaudeTravaux 1984 - 1986

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JD

Renforcement par tabouretsCharpente Métallique

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JD

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RdCh.

1er

2ème

3èmex x

x x

x x

x x

Torons 15

T15

T15

T15

Renforcement par contreforts en béton armé et précontrainte additionnelle

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« Raboter »un étage

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Renforcement par diminution du nombre de niveaux

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4 niveaux

3 niveaux

2 niveaux

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Japon – Kobé – 18 janvier 1995Victor DAVIDOVICI

Mexique – Mexico19 septembre 1985

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Même bâtiment Mexico – août 1996

Même bâtiment Mexico – août 1996Victor DAVIDOVICI

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Réparation des poteaux fissurés

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h ¾ h

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1/4

h = hauteur libre3/4

Renforcementavec TFC

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Mexique – Mexico – 19 septembre 1985 / 1992 Victor DAVIDOVICI

Coutures à travers plancher

mèches

Bande inférieure de couture

mèches

Principe de renforcement par TFC (par côté de bâtiment):

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Renforcements d’urgence

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