Victor Davidovici Renforcement CRAG2008 [PDF]

Zitiervorschau

Renforcement des bâtiments scolaires Victor DAVIDOVICI

TYPOLOGIE des BATIMENTS SCOLAIRES

Construits avant 1940

• • • •

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

Construits entre 1960 et 1980

• Coffrage tunnel • Portiques B.A. transversalement • Absence de contreventement dans le sens longitudinal

Construits entre 1982 et 1995

•Portiques B.A. et remplissage en maçonnerie •Voiles et portiques B.A.

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1940 1950

Coffrage tunnel 1960

BA 45 NV 46 NV 56

BA 60

CCBA 68

PS 69

1980

BAEL 80 BAEL 82

PS 69/82

1990

BAEL 91

2000

BAEL 99

1970

PS 92

2008 Victor DAVIDOVICI

Circulaire BA 1936

NV 65

PS 69/82

Pas de réglementation parasismique

Instructions BA 1906

NV 65/95 PS 92 (95)

PS 92/2004

EUROCODES

Classe C Bâtiments scolaires existants

Classe B

Classe A Victor DAVIDOVICI

Domaine de sauvegarde de vies

Classe D

Domaine d’endommagement maîtrisable

PS 92

Haut niveau de performance Faibles pertes

Bas niveau de performance Pertes importantes

EC 8 Classe IV

Classe III

Classe II

Classe I

OBJECTIFS DE LA REHABILITATION DES BÂTIMENTS SCOLAIRES

Classe 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 ƒ Niveau de renforcement pour obtenir le non effondrement du bâtiment et la sauvegarde des capacités d’évacuation

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

OBJECTIFS DE LA REFORCEMENT DES BÂTIMENTS SCOLAIRES

Classe B / II

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

AVANT SEISME ƒ Niveau de renforcement pour obtenir le non effondrement du bâtiment

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APRES SEISME ƒ Bâtiment non accessible ƒ Destruction des éléments non structuraux ƒ Fissuration importante des élém. structuraux d’origine ƒ Étaiement en vue de rép. ou de démolition

TYPOLOGIE des BATIMENTS SCOLAIRES

Bâtiments isolés Bâtiments groupés

C ou B

???

Bâtiments de classe Salles des fêtes Restauration Ateliers Gymnases Administration Logements Victor DAVIDOVICI

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 reconstruit après une étude économique dans laquelle les 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 Si les bâtiments situés dans son voisinage appartiennent à des maîtres d’ouvrages différents alors il faut peut être envisager les conséquences de leur endommagement sur le bâtiment concerné

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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 condamnés à 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.

(SD) Renforcement définitif (DL) Renforcement intermédiaire (RV) Renforcement limitation des dommages (RU) Renforcement d’urgence Victor DAVIDOVICI

Accélérations pour bâtiments de classe C (III), zone sismique III (3) PS92

EC8 + Nouveau zonage

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

Site

≅ 475 ans

Site

≅ 475 ans

975 ans

475 ans (SD)

225 ans (DL)

95 ans (RV)

S0

0,40 g

A

0,30 g

0,32 g

0,25 g

0,19 g

0,14 g

B

0,36 g

0,38 g

0,30 g

0,22 g

0,16 g

S1 S2

0,36 g

C

0,35 g

0,43 g

0,33 g

0,25 g

0,18 g

S3

0,32 g

D

0,41 g

0,47 g

0,36 g

0,28 g

0,20 g

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) V t (R en é m ) lit 007 i e b c ) t L ra re 2 or f (SD n f é D e n i m i re ( uln emb e Re finit v rc ato la ov o dé f rv e n d 9n e e n 2 R ns o i e t co uc ism d é Ré ≅ S

Le Prédiagnostic Le Diagnostic 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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DIAGNOSTIC : faisabilité / coût / décision Étude de faisabilité et choix définitif du renforcement NON

Projet abandonné trop coûteux Bâtiment déclassé ou démoli

Étude du coût du renforcement

Décision de renforcement Renforcement différé provisoirement Vulnérabilité: Que peut-il arriver ? Que peut-on accepter ?

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OUI

Renforcement

PROJET D’EXECUTION

Choix définitif du renforcement

REALISATION

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Il s’agit de vérifier le comportement au séisme du bâtiment renforcé. Il faut procéder à l’étude des détails de renforcement et de la méthodologie de la mise en œuvre avec l’établissement des plans d’exécution correspondants

B

C

D

Augmenter la résistance locale pour éviter les ruptures fragiles

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RENFORCEMENT / REPARATION Collage de tissu de fibre de carbone : poteaux, poutres, dalles, attentes Précontrainte additionnelle : chaînages Engravures : dalles 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 par murs en béton armé Renforcement par une structure en charpente métallique Renforcement des bâtiments en maçonnerie Renforcement des fondations

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Renforcement par murs en béton armé Corsetage

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Renforcement extérieur par corsetage

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Renforcement par contreforts CM ou BA

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Mexique – Mexico – 19 septembre 1985

Mexique – Mexico 19 septembre 1985 / 1996

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1er mode de vibration longitudinal Victor DAVIDOVICI

Renforcement par structure béton armé Précontrainte additionnelle + Amortisseurs

Amortisseurs

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IBM – La Gaude Travaux 1984 - 1986

Renforcement par structures métalliques

IBM – La Gaude Travaux 1984 - 1986

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Renforcement par tabourets Charpente Métallique

JD

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JD

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Renforcement par contreforts en béton armé et précontrainte additionnelle

x x x x

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Torons 15 T15

3ème

T15

2ème

T15

1er RdCh.

x x x x

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Renforcement par diminution du nombre de niveaux

« Raboter » un étage

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4 niveaux

3 niveaux

2 niveaux

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Japon – Kobé – 18 janvier 1995

Mexique – Mexico 19 septembre 1985

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Même bâtiment Mexico – août 1996

Même bâtiment Mexico – août 1996 Victor DAVIDOVICI

Réparation des poteaux fissurés

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h

¾h

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1/4

Renforcement avec TFC 3/4

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h = hauteur libre

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Mexique – Mexico – 19 septembre 1985 / 1992

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

mèches

Coutures à travers plancher

Bande inférieure de couture

mèches

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Renforcements d’urgence

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