Conception-construction parasismique
Victor Davidovici
Eyrolles
afnor
Préface de Jean-Armand CalgaroXXI
Introductions de Michel Kahan, Joseph Attias et Jérôme StublerXXV
Chapitre 1. Bases de la conception1
1.1 Ondes sismiques
2
1.2 Domaine fréquentiel des constructions
12
1.3 Perception des séismes et réactions humaines
16
1.3.1 Perception et réactions16
1.3.2 Faut-il évacuer le bâtiment en cas de tremblement de terre ?17
1.3.3 La résonance18
1.4 Fiabilité, importances des bâtiments exigences
19
1.4.1 Bâtiments nouveaux : probabilité d'occurrence de l'action sismique20
1.4.2 Catégories d'importance des bâtiments22
1.4.3 Bâtiments existants : probabilité d'occurrence de l'action sismique23
1.4.4 Exigences fondamentales25
1.4.5 Exigences générales et performances pour les constructions de toute catégorie27
1.4.6 Exigences de continuité de fonctionnement pour les bâtiments de catégorie IV30
1.4.7 Exigences pour les installations classées « à risque spécial »30
1.4.8 Exigences pour les phases ou les constructions provisoires31
1.4.9 Bâtiments en zones de faible et très faible sismicité31
1.5 Sites et sols
32
1.5.1 Site de construction32
1.5.2 Identification des types des sols38
1.6 Maîtrise de l'endommagement, ductilité
43
1.6.1 Capacité dissipative43
1.6.2 Ductilité48
1.6.3 Dimensionnement en capacité51
1.7 Coefficients de comportement des structures en béton armé
54
1.8 Incertitudes et vérifications de sécurité
62
1.8.1 Incertitudes62
1.8.2 Vérifications de sécurité63
1.8.3 Condition de résistance66
1.8.4 Effets du second ordre (effets P-Délta)66
1.8.5 Conditions de ductilité locale et globale68
1.8.6 Déplacements limites entre étages70
1.8.7 Effets accidentels de la torsion71
1.8.8 Variabilité spatiale de l'action sismique73
1.8.8.1 Calcul des déplacements différentiels
75
1.8.8.2 Application : parking pour centre commercial
77
1.8.9 Conditions d'équilibre au glissement81
1.9 Conception des structures faiblement dissipatives (DCL)
83
Chapitre 2. Conception des bâtiments87
2.1 Comportement des ouvrages lors des séismes majeurs
88
2.1.1 Comportement des bâtiments avec portiques béton armé88
2.1.2 Comportement des bâtiments avec murs en béton armé107
2.1.3 Comportement des bâtiments avec murs et porteurs en maçonnerie113
2.1.4 Comportement des ponts115
2.1.5 Comportement des constructions métalliques118
2.1.5.1 Séisme de Niigata (Japon), 16 juin 1964
118
2.1.5.2 Séisme d'El Asnam (Algérie), 10 octobre 1980
120
2.1.5.3 Séisme de Lazaro Cardenas (Mexique), 19 septembre 1985
121
2.1.5.4 Séisme de Spitak (Arménie), 7 décembre 1988
125
2.1.5.5 Séisme de Loma Prieta (Californie), 17 octobre 1989
126
2.1.5.6 Séisme de Menjil (Iran), 20 juin 1990
126
2.1.5.7 Séisme d'Erzican (Turquie), 13 mars 1992
127
2.1.5.8 Séisme de Northridge (Los Angeles), 17 janvier 1994
128
2.1.5.9 Séisme de Kobe (Japon), 17 janvier 1995
128
2.1.5.10 Séisme de Bam (Iran), 26 décembre 2003
130
2.1.5.11 Conclusions sur le comportement des constructions CM
131
2.1.6 Comportement des fondations131
2.1.7 Comportement des bâtiments, séisme du Népal, 25 avril 2015134
2.2 Considérations architecturales
138
2.2.1 Critères pertinents de conception138
2.2.2 Critères spécifiques pour les bâtiments industriels145
2.2.3 Formes en plan, critères de régularité146
2.2.4 Formes en élévation, critères de régularité149
2.3 Espacement entre blocs voisins. Joints sismiques
151
2.3.1 Problématique151
2.3.2 Dispositions des joints157
2.3.3 Dimensions des joints162
2.3.4 Bâtiments des longueurs importantes168
2.3.5 Structures continues sur plusieurs blocs171
2.3.5.1 Exemple : stade de Nice, Allianz-Riviera
171
2.3.6 Prise en compte de l'entrechoquement176
2.4 Plancher, élément de contreventement
178
2.4.1 Problématique178
2.4.2 Modèle « poutre »179
2.4.3 Modèle « voûtre de décharge »179
2.4.4 Modèle « mixte »181
2.4.5 Prescriptions Eurocode 8184
2.5 Contreventement par portiques en béton armé
187
2.5.1 Portiques en béton armé187
2.5.2 Incidence des panneaux de remplissage en maçonnerie190
2.5.3 Incidence des poteaux courts194
2.6 Contreventement par murs en béton armé
203
2.6.1 Murs en béton armé, éléments de résistance203
2.6.2 Niveaux de transfert217
2.6.3 Poutres-voiles, poutres-échelles223
2.6.4 Systèmes à noyaux227
2.6.5 Soubassement rigide de type caisson229
2.7 Éléments non structuraux
233
2.7.1 Actions sismiques prévisibles233
2.7.2 Déplacements entre étages (dr)239
2.7.3 Murs en maçonnerie240
2.7.4 Cloisons243
2.7.5 Plafonds suspendus244
2.7.6 Planchers techniques248
2.4.7 Vitrages249
2.7.8 Façades légères250
2.8 Équipements, fixations
251
Chapitre 3. Conception des établissements de santé257
3.1 Comportement des hôpitaux lors de séismes majeurs
258
3.2 Exigences et objectifs
261
3.3 Conception générale
263
3.3.1 Principes de base de la conception264
3.3.2 Éléments non structuraux266
3.3.2.1 Cloisons hospitalières
266
3.3.2.2 Vitrages
269
3.4 Interface réseaux-structure ; retour d'expérience
270
3.4.1 Hauteur d'un niveau ; problématique270
3.4.2 La synthèse274
3.5 Équipements et réseaux
276
3.5.1 Équipements-fixations277
3.5.1.1 Équipement posé
280
3.5.1.2 Équipement accroché
282
3.5.1.3 Équipement suspendu
283
3.5.2 Locaux hospitaliers284
3.5.2.1 Salles spécialisées
284
3.5.2.2 Pharmacie centrale
285
3.5.2.3 Laboratoires d'analyses médicales
286
3.5.2.4 Divers équipements hospitaliers
287
3.5.3 Réseaux288
3.5.3.1 Fluides médicaux
288
3.5.3.2 Réseaux électriques
290
3.5.3.3 Réseaux techniques
291
3.5.4 Équipements techniques293
3.5.5 Ascenseurs, monte-charges, monte-malades295
3.5.6 Atelier296
3.5.7 Revue des dispositions constructives297
Chapitre 4. Calcul sismique301
4.1 Actions sismiques et autres actions
303
4.1.1 Action sismique304
4.1.2 Modifications du mouvement sismique308
4.1.2.1 Décroissance de l'amplitude du mouvement sismique
308
4.1.2.2 Effets d'amplification géologique
308
4.1.2.3 Effets d'amplification topographique
308
4.1.3 Représentations de l'action sismique310
4.1.3.1 Spectres réglementaires : élastique et de calcul
310
4.1.3.2 Spectres pour installations classées
315
4.1.3.3 Spectres spécifiques
318
4.1.3.4 Accélérogrammes
319
4.1.4 Combinaisons de l'action sismique avec d'autres actions (annexe B)325
4.1.5 Autres actions326
4.1.5.1 Charges permanentes (annexe E)
326
4.1.5.2 Charges d'exploitation
327
4.1.5.3 Vent
328
4.1.5.4 Neige
328
4.2 Caractéristiques des matériaux
329
4.2.1 Béton armé329
4.2.1.1 Résistance du béton
329
4.2.1.2 Module dynamique du béton
332
4.2.1.3 Résistance de l'acier pour béton
333
4.2.1.4 Coefficients partiels de sécurité pour le béton armé
336
4.2.2 Amortissements337
4.3 Modélisation des structures
339
4.3.1 Conseils de modélisation339
4.3.1.1 Voiles
343
4.3.1.2 Poutres-cloisons
346
4.3.1.3 Portiques
347
4.3.1.4 Planchers
348
4.3.1.5 Radiers
349
4.3.1.6 Parois moulées
349
4.3.1.7 Panneaux de maçonnerie
352
4.3.1.8 Cas des éléments non alignés
353
4.3.1.9 Incidence dans la modélisation de la dimension de l'élément
354
4.3.2 Validation du modèle355
4.3.3 Hauteur de calcul du bâtiment356
4.3.3.1 Niveau d'application de l'action sismique
356
4.3.3.2 Vérification de la stabilité d'ensemble
359
4.3.4 Modélisation de l'interaction sol-structure360
4.3.4.1 Nécessité de modéliser le sol
360
4.3.4.2 Caractéristiques dynamiques du sol
365
4.3.4.3 Mesure du bruit de fond
371
4.3.4.4 Modélisation du sol par un système de ressorts amortis
372
4.3.4.5 Méthode de Newmark-Rosenblueth, exemples
374
4.3.4.6 Méthode de Deleuze
383
4.3.4.7 ISS dans le cas des fondations profondes
389
4.3.5 Portiques en béton armé et remplissage en maçonnerie391
4.3.6 Éléments structuraux secondaires, ESS396
4.3.7 Incidence des éléments non structuraux, ENS397
4.4 Méthodes de calculs dynamiques
398
4.4.1 Analyse statique linéaire401
4.4.1.1 Période de vibration du mode fondamental
401
4.4.1.2 Effort tranchant à la base et distribution des forces
402
4.4.1.3 Analyse statique pour les bâtiments (...) 10 m
403
4.4.2 Méthode d'analyse modale404
4.4.2.1 Méthodologie de calcul
405
4.4.2.2 Recherche des modes propres
406
4.4.2.3 Sélection des modes utiles
408
4.4.2.4 Prise en compte des modes négligés
410
4.4.2.5 Combinaisons des réponses modales
410
4.4.2.6 Paramètres de dimensionnement
413
4.4.3 Analyse statique non linéaire : pushover415
4.4.4 Analyses transitoires417
4.4.5 Combinaison des composantes de l'action sismique418
4.4.6 Prise en compte du décollement420
4.4.7 Mouvements sismiques transférés425
4.5 Analyse des résultats
429
Chapitre 5. Dimensionnement des éléments en béton armé435
5.1 Chaînages
436
5.1.1 De l'obligation des chaînages disposés en 3D436
5.1.2 Chaînages périphériques440
5.1.3 Chaînages intérieurs traversants441
5.1.4 Chaînages horizontaux pour les éléments de rive444
5.1.5 Chaînages verticaux444
5.1.6 Recouvrements et continuité des chaînages444
5.2 Planchers
446
5.2.1 Résistance446
5.2.2 Planchers à dalles pleines446
5.2.3 Planchers à prédalles448
5.2.4 Planchers à dalles alvéolées préfabriquées451
5.2.4.1 Fonction « diaphragme »
451
5.2.4.2 Cas des montages avec dalle rapportée
453
5.2.4.3 Cas des montages sans dalle rapportée
454
5.2.5 Planchers à poutrelles préfabriquées455
5.2.5.1 Fonction « diaphragme »
455
5.2.5.2 Fonction « liaison »
456
5.2.6 Plancher avec le procédé ThermoPrédalle®457
5.2.7 Plancher à prédalles suspendues458
5.2.8 Exemple de calcul d'un plancher, fonction diaphragme460
5.2.8.1 Données
460
5.2.8.2 Méthode des forces latérales
461
5.2.8.3 Vérification de la fonction diaphragme
464
5.3 Éléments en béton armé, classe DCL
465
5.4 Portiques
468
5.4.1 Poteaux, classe DCM468
5.4.1.1 Formes, dimensions minimales
468
5.4.1.2 Zones critiques (rotules plastiques)
469
5.4.1.3 Détermination du ferraillage
470
5.4.1.4 Armatures longitudinales
471
5.4.1.5 Armatures transversales
472
5.4.2 Poutres, classe DCM475
5.4.2.1 Formes, dimensions minimales
475
5.4.2.2 Zones critiques (rotules plastiques)
477
5.4.2.3 Détermination du ferraillage
477
5.4.2.4 Armatures longitudinales
479
5.4.2.5 Armatures transversales
480
5.4.3 Noeuds, classe DCM481
5.4.4 Portiques et remplissage en maçonnerie, classe DCM486
5.4.5 REX Construction des structures en portiques486
5.4.5.1 Californie, Oakland, 1988
486
5.4.5.2 Roumanie, Bucarest, 1992
488
5.4.5.3 Martinique, aéroport de Pointe-à-Pitre, 1995
489
5.4.5.4 Inde, Bombay, 2001
490
5.4.5.5 Chine, Dalian, 2001
490
5.4.5.6 Algérie, Boumerdès, 2003
491
5.4.5.7 Martinique, hôpital Mangot-Vulcin, 2003
492
5.4.5.8 Divers détails de mise en oeuvre
493
5.5 Murs ductiles, DCM
494
5.5.1 Géométrie494
5.5.2 Gestion des incertitudes498
5.5.3 Cas des niveaux de transfert500
5.5.4 Résistance500
5.5.5 Ductilité locale501
5.5.6 Armatures transversales des zones confinées504
5.5.7 Armatures des linteaux505
5.5.7.1 Linteaux « longs »
505
5.5.7.2 Linteaux « courts »
507
5.5.8 Application de l'Eurocode 2510
5.5.9 Dispositions constructives511
5.6 Murs conventionnels, DCM (grandes dimensions en béton peu armé)
513
5.6.1 Critères d'acceptabilité515
5.6.2 Gestion des incertitudes516
5.6.3 Résistances517
5.6.3.1 Flexion
517
5.6.3.2 Effort tranchant
519
5.6.3.3 Interfaces des reprises de bétonnage
520
5.6.3.4 Linteaux
523
5.6.3.5 Effort normal dynamique, exemple
523
5.6.4 Utilisation du modèle bielle-tirant526
5.6.5 Généralisation du modèle bielle-tirant527
5.6.6 Justification au flambement530
5.6.7 Dispositions constructives532
5.6.8 Cas des niveaux de transfert534
5.7 Murs ajourés en façades
535
5.7.1 Modèles de calcul535
5.7.1.1 Cas A. Politique multiple, du type poutre Vierendeel vertical
535
5.7.1.2 Cas B. Mur ductile DCM, avec files d'ouvertures
536
5.7.1.3 Cas C. Mur conventionnel (de grandes dimensions) avec files d'ouvertures
537
5.7.1.4 Cas D. Mur considéré comme une plaque plane
537
5.7.2 Exemple de l'hôpital Pasteur 2 à Nice537
5.8 Ancrages, recouvrements, coutures
540
5.8.1 Contraintes d'adhérence540
5.8.2 Ancrage droit et recouvrement des armatures longitudinales542
5.8.3 Présence de crochets545
5.8.4 Jonction par soudure546
5.8.5 Coupleurs548
5.8.6 Couture des recouvrements549
5.8.7 Ancrages des armatures transversales552
5.8.8 Scellement au mortier553
5.9 Ratios d'armatures
554
5.9.1 Voiles en béton armé, incidence du cisaillement554
5.9.2 Voiles en béton armé, incidences des réservations (trémies)556
5.9.3 Valeurs indicatives des ratios558
5.10 Bâtiment contreventé par des murs en béton armé - Application
560
5.10.1 Hypothèses560
5.10.2 Critères d'application de l'Eurocode 8572
5.10.2.1 Régularité, coefficient de comportement, spectre
572
5.10.2.2 Éléments sismiques primaires et secondaires
574
5.10.2.3 Choix de la ductilité DCM ou DCL
574
5.10.2.4 Mur ductile ou mur conventionnel
574
5.10.2.5 Plancher transfert
575
5.10.2.6 Effort normal dynamique
576
5.10.3 Calcul sismique576
5.10.3.1 Masses
576
5.10.3.2 Méthode des forces latérales / Analyse modale spectrale
576
5.10.4 Torsion accidentelle d'axe vertical578
5.10.5 Ferraillage des voiles581
5.10.5.1 Voile file 6 (direction X)
581
5.10.5.2 Voile file A (direction Y)
583
5.10.5.3 Voile file A (direction Y), application de la méthode bielle-tirant
586
5.10.6 Planchers588
5.10.7 Fondations589
5.10.7.1 Résistance des fondations, dimensionnement en capacité
589
5.10.7.2 Vérification du décollement
590
5.11 Campus RDI Michelin - Construction parasismique
591
5.11.1 Description du projet592
5.11.1.1 Bâtiments
592
5.11.1.2 Toiture, ombrière
596
5.11.2 Hypothèses600
5.11.2.1 Aléa sismique
600
5.11.2.2 Coefficients de comportement
601
5.11.2.3 Choix du type de mur : ductile ou conventionnel
603
5.11.2.4 Caractéristiques des matériaux
603
5.11.2.5 Charges
604
5.11.2.6 Interactions sol-structure
605
5.11.2.7 Combinaisons d'actions
605
5.11.3 Calcul sismique606
5.11.3.1 Modélisations
606
5.11.3.2 Analyse modale
609
5.11.3.3 Torsion additionnelle
612
5.11.4 Principe de ferraillages614
5.11.4.1 Longrines
614
5.11.4.2 Voiles en soubassement
615
5.11.4.3 Planchers, noyaux
616
5.11.4.4 Voiles du contreventement transversal
620
5.11.4.5 Voiles ajourés en façade, poteaux et poutres primaires
624
Chapitre 6. Bâtiments sur isolation sismique627
6.1 Conception
628
6.1.1 Introduction d'isolateurs sismiques628
6.1.2 Exigences fondamentales633
6.1.3 Exigences spécifiques633
6.1.4 Sensibilité à l'action du vent634
6.2 Dispositifs parasismiques
635
6.2.1 Appuis en élastomère635
6.2.2 Appuis en élastomère fretté à haut amortissement636
6.2.3 Appuis en élastomère fretté à noyau en plomb638
6.2.4 Isolation sismique avec appareils pendulaires639
6.2.5 Amortisseurs641
6.3 Méthodologies de dimensionnement
643
6.3.1 Modélisation, simulation numérique643
6.3.2 Actions sismiques de calcul644
6.3.3 Analyse linéaire équivalente644
6.3.4 Analyse linéaire simplifiée (mode fondamental)646
6.3.5 Analyse linéaire multimodale647
6.3.6 Analyse chronologique (temporelle)647
6.3.7 Analyse non linéaire temporelle647
6.3.8 Effet de torsion d'axe vertical648
6.3.9 Sensibilité à la composante verticale648
6.4 Conceptions-réalisations, études de cas
649
6.4.1 Centrale nucléaire de Koeberg649
6.4.2 Centre de découverte des sciences de la Terre, Saint-Pierre, Martinique652
6.4.2.1 Conception de l'ouvrage
652
6.4.2.2 action sismique
653
6.4.2.3 Isolateurs sismiques
654
6.4.2.4 Construction de l'ouvrage
655
6.4.2.5 Le séisme de Martinique de novembre 2007
657
6.4.3 CASE à L'Aquila, Italie659
6.5 Centre hospitalier universitaire de Fort-de-France
661
6.5.1 Conception de la structure661
6.5.2 Action sismique664
6.5.3 Appareils d'appuis : choix et dispositions665
6.5.4 Robustesse du système d'isolation sismique668
6.5.5 Interaction sol-structure669
6.5.6 Analyse transitoire pour la validation des appareils d'appuis670
6.5.7 Variations dimensionnelles : retrait et gradient thermique674
6.5.8 Études d'exécution et mise en oeuvre679
Chapitre 7. Réhabilitation, réparation-renforcement685
7.1 Stratégie du renforcement
688
7.1.1 Problématique689
7.1.2 Pour une analyse appropriée : mieux connaître la demande691
7.1.3 Identifier les besoins et les difficultés techniques693
7.1.4 Avoir une vision d'ensemble696
7.1.4.1 Bâtiments plutôt longs avec R + 1 à R + 4 tels qu'établissements scolaires, immeubles de bureaux
697
7.1.4.2 Bâtiments plutôt compacts avec R + 3 à R + 4, tels que les immeubles d'habitations ou de bureaux
699
7.1.4.3 Bâtiments plutôt hauts avec R + 7 à R + 10 ou plus, à usage de bureaux ou d'habitation
701
7.2 Diagnostic/constat de situation
705
7.2.1 Historique de l'ouvrage, typologie705
7.2.2 Méthodologie du diagnostic706
7.2.2.1 Première étape : examen visuel
706
7.2.2.2 Deuxième étape : diagnostic sismique simplifié
708
7.2.2.3 Troisième étape : cas où l'ouvrage ne résiste pas à l'action sismique
708
7.2.2.4 Quatrième étape : nouveau calcul intégrant les éléments de renforcement ; calcul de rebouclage
709
7.2.2.5 Cinquième étape : nouveau calcul avec la disposition finale des renforcements, étude du coût prévisionnel
710
7.2.2.6 Sixième étape : projet d'exécution
710
7.2.3 Analyse des conséquences du diagnostic710
7.2.4 Exemples des diagnostics712
7.2.4.1 Diagnostic d'un hôtel, analyses modale, pushover, transitoire linéaire
712
7.2.4.2 Diagnostic d'un bâtiment industriel, analyse pushover
726
7.2.4.3 Diagnostic d'un bâtiment sur isolateurs sismiques, analyse transitoire
732
7.2.4..4 Diagnostic d'un centre culturel, Port-au-Prince, 2010
746
7.3 Techniques de renforcements
765
7.3.1 Renforcement par ajout d'une nouvelle construction766
7.3.1.1 Description
766
7.3.1.2 Utilisation
766
7.3.1.3 Recommandations
768
7.3.2 Renforcement par brêlage768
7.3.2.1 Description
768
7.3.2.2 Utilisation
768
7.3.2.3 Recommandations
768
7.3.3 Renforcement par voiles en béton armé769
7.3.3.1 Description
769
7.3.3.2 Utilisation
771
7.3.3.3 Recommandations
774
7.3.4 Renforcement par panneaux de remplissage en maçonnerie775
7.3.4.1 Description
775
7.3.4.2 Utilisation
776
7.3.4.3 Recommandations
776
7.3.5 Renforcement par précontrainte additionnelle776
7.3.5.1 Description
776
7.3.5.2 Utilisation
777
7.3.5.3 Recommandations
777
7.3.6 Renforcement par chaînages-tirants778
7.3.6.1 Description
778
7.3.6.2 Utilisation
778
7.3.6.3 Recommandations
780
7.3.7 Renforcement par treillis métallique781
7.3.7.1 Description
781
7.3.7.2 Utilisation
781
7.3.7.3 Recommandations
781
7.3.8 Renforcement des fondations782
7.3.8.1 Description
782
7.3.8.2 Utilisation
782
7.3.8.3 Recommandations
783
7.3.9 Renforcements par matériaux composites783
7.3.9.1 Description
783
7.3.9.2 Propriétés des composites
783
7.3.9.3 Poteaux courts en cisaillement
785
7.3.9.4 Noeuds et zones critiques des poutres et poteaux
786
7.3.9.5 Poteaux en compression ou en flexion composée
787
7.3.9.6 Chaînages-tirants
789
7.3.9.7 Voiles en traction
793
7.3.9.8 Voiles à l'effort tranchant
793
7.3.9.9 Trémies dans les voiles
794
7.3.9.10 Murs en maçonnerie
794
7.3.9.11 Planchers « diaphragme »
794
7.3.10 Renforcement-réhabilitation par isolation sismique795
7.3.11 Réduction de l'action sismique797
7.4 Renforcements des bâtiments. Études de cas
798
7.4.1 Réparations-renforcements, Mexico798
7.4.2 Réparation-renforcement d'un bâtiment d'habitation, Annecy801
7.4.3 Renforcement d'un bâtiment de bureaux par une structure en treillis, Sophia-Antipolis802
7.4.4 Renforcement d'un bâtiment de bureaux par contreforts et précontrainte additionnelle, Mougins804
7.4.5 Transformation de la « Fonderie » en Faculté des sciences économiques, sociales et juridiques, Mulhouse805
7.4.5.1 Description de la structure existante
805
7.4.5.2 Méthodologie de la réhabilitation
807
7.4.5.3 État de la structure existante
808
7.4.5.4 Caractéristiques des matériaux, bâtiment existant
808
7.4.5.5 Caractéristiques des matériaux, nouvelle construction
809
7.4.5.6 Études de sol
809
7.4.5.7 Analyses et vérifications de la structure existante
810
7.4.5.8 Proposition de renforcements
810
7.4.5.9 Nouvelle structure
812
7.4.5.10 Phase d'exécution
815
7.4.6 Renforcement de l'hôpital de Trinité, par croix de Saint-André et précontrainte additionnelle verticale, Martinique817
7.4.6.1 Description du site et des bâtiments existants
818
7.4.6.2 Définition de l'aléa sismique
819
7.4.6.3 Déconstruction des étages supérieurs
820
7.4.6.4 Renforcement par contreforts
821
7.4.6.5 Renforcement par treillis métalliques et précontrainte verticale
822
7.4.6.6 Détermination des sollicitations sismiques
823
7.4.6.7 Phase d'exécution
825
7.4.7 Transformation en maison universitaire des silos Seegmuller, Strasbourg827
7.4.7.1 L'ouvrage existant
827
7.4.7.2 Étude géotechnique
829
7.4.7.3 Hypothèses
830
7.4.7.4 Solutions de contreventement
831
7.4.7.5 Validation des hypothèses retenues pour l'analyse sismique
836
7.4.7.6 Calcul du ferraillage des voiles
838
7.4.8 Transformation de l'ex-hôpital Victor-Fouche en Bâtiment administratif, Martinique840
7.4.8.1 Description de la construction existante
840
7.4.8.2 Hypothèses générales
842
7.4.8.3 Propositions de contreventement
842
7.4.8.4 Contreventement retenu
845
7.4.8.5 Détermination des sollicitations sismiques
847
7.4.8.6 Fondations sur micropieux
849
7.4.8.7 Phase d'exécution
851
7.5 Réhabilitations par introduction d'isolateurs sismiques
853
7.5.1 Utilisation des isolateurs sismiques à L'Aquila, Italie853
7.5.1.1 Introduction d'isolateurs au droit des poteaux
854
7.5.1.2 Introduction des isolateurs au droit des fondations
857
7.5.2 Réparation et projet de renforcement d'un immeuble de bureaux, Port-au-Prince860
7.5.3 Bâtiment « Hexagone » à Port-au-Prince861
7.5.3.1 Comportement du bâtiment Hexagone
861
7.5.3.2 Aléa sismique
864
7.5.3.3 Caractérisation in situ du bâtiment, analyse modale avec les remplissages864
7.5.3.4 Renforcement par l'introduction des isolateurs sismiques
869
7.5.3.5 Choix du plan de la coupure du bâtiment
870
7.5.3.6 Choix des isolateurs sismiques
870
7.5.3.7 Analyse linéaire équivalente
871
7.5.3.8 Descente de charges
872
7.5.3.9 Analyse modale
873
7.5.3.10 Analyse des résultats
875
7.5.3.11 Mise en oeuvre
876
Chapitre 8. Renforcement des établissements scolaires aux Antilles879
8.1 Conception du renforcement
880
8.1.1 Hypothèses générales880
8.1.1.1 Caractéristiques des matériaux
881
8.1.1.2 Caractéristiques des sols selon l'Eurocode 8
883
8.1.1.3 Charges permanentes et d'exploitation
883
8.1.1.4 Actions sismiques
884
8.1.2 Typologie des bâtiments de classe887
8.1.3 Évaluation de la capacité de résistance sismique de la structure existante888
8.1.3.1 Contreventement transversal
888
8.1.3.2 Contreventement longitudinal, poteaux « courts »
888
8.1.3.3 Conclusions du diagnostic
898
8.1.4 Méthodes de renforcement898
8.1.4.1 Panneaux de maçonnerie / R1
899
8.1.4.2 Voiles en béton armé / R2
901
8.1.4.3 Voiles en béton armé et diagonales précontraintes en façades / R3
902
8.1.4.4 Contreforts en charpente métallique et diagonales précontraintes en façade / R4
903
8.1.4.5 Contreforts béton armé en pignons et précontrainte additionnelle / R5
904
8.1.4.6 Tabourets en charpente métallique et précontrainte additionnelle / R6
906
8.1.4.7 Estimation du coût des renforcements
908
8.2 Réalisations
910
8.2.1 Renforcement par « tabourets » métalliques, collège Dillon 1, Martinique910
8.2.2 Renforcement par contreforts en béton armé et précontrainte, collège G. Café, Martinique913
8.2.3 Renforcement par voiles en béton armé916
8.2.4 Renforcement par contreforts en béton armé et précontrainte, collège Général de Gaulle, Guadeloupe919
8.2.5 Enseignements923
Annexes
A. Unités de mesure et conversions
925
B. Combinaison d'actions
928
C. Valeurs spectrales pour les bâtiments « à risque normal »
931
D. Valeurs spectrales pour les installations classées ICPE
942
E. Charges permanentes
948
F1. Charges d'exploitation bâtiments. Cas général
951
F2. Charges d'exploitation, centres commerciaux
956
F3. Charges d'exploitation, hôpitaux
957
F4. Calcul des périodes propres
961
F5. Période fondamentale du sol
966
F6. Période propre des structures préfabriquées
968
F7. Période propre des bâtiments industriels
970
Bibliographie973
Index989