Des exemples de mauvaise conception architecturale face au séisme
1 - Des exemples de mauvaise conception architecturale en plan.
On observe que les bâtiments qui ont une forme complexe en plan ne se déforment pas de façon régulière. Par exemple (illustration ci-dessous) les deux ailes d’un bâtiment en L n’oscillent pas librement, ce qui génère des dommages à leur extrémité qui n’est pas libre. Il est préférable de séparer les deux corps de bâtiment par un joint parasismique pour les découpler (voir les joints PS plus loin).
On observe également que les bâtiments qui ont une forme très allongée en plan subissent ce qu’on appelle un coup de fouet aux extrémités. Là encore il est préférable de recouper le bâtiment en plusieurs unités par un ou des joints parasismiques, ou de renforcer les extrémités.
Séismes des Marches-Ombrie, 1997 –
Document x - Ce bâtiment dont la
longueur est importante au regard de
la largeur a subi des destructions à
ses deux extrémités par accumulation
d’énergie. Effet de « coup de fouet ».
2 - Des exemples de mauvaise conception architecturale en élévation.
Il est vraiment important que les déformations sous l’effet des forces d’inertie puissent se faire de façon régulière entre les différents niveaux successifs d’une construction. Si un niveau est moins rigide que les niveaux voisins la déformation ne peut pas être régulière, et c’est un des principaux facteurs de ruine des constructions. Par exemple niveau comprenant des murs et niveau ne comprenant que des poteaux. On peut, par exemple, ci-dessous, observer un « coup de fouet » dans les étages supérieurs.
Séisme de Mexico, 1985 – Document EQIIS – Coup de fouet dansles étages supérieurs d’un bâtiment mis en résonance avec le sol.Manque de rigidité longitudinale. Les trois premiers niveaux ont été contreventés et raidis par les constructions voisines mais pas les quatre niveaux supérieurs, beaucoup trop flexibles.
Le problème particulier des constructions sur pilotis est illustré par le cliché ci-dessous.Dans ce cas, contrairement à l’exemple ci-dessus, c’est le bas de la construction qui est plus flexible, ce qui sollicite de façon trop importante les têtes de poteaux, sous l’effet forces d’inertie des étages supérieurs peu déformables.
Séisme de Tokachi Oki, 1968 –Ci-contre, deux étages
relativement rigides sur un niveau flexible (portiques)
ont entraîné la ruine de celui-ci.
Séisme de Northridge, 1994 – Document FEMA –
Habitations constituées d’un rez-de-chaussée – parking
« transparent » sous deux niveaux de logement rigides.
Les RdC plus flexibles n’ont pu absorber sans rupture les
déformations dues aux déplacements des deux niveaux supérieurs.
Il faut veiller à ce que la distribution des espaces et le choix de leurs enveloppes ne créent pas de noyaux rigides excentrés. Dans le cas ci-dessous, le niveau flexible du rez-de-chaussée comporte un « noyau rigide excentré (cage d’escalier). Sous l’effet des secousses, le bâtiment a subi une torsion autour de ce noyau rigide peu déformable.
Ce serait une erreur de penser renforcer des poteaux en les raidissant par un remplissage partiel des espaces intermédiaires. Ainsi les maçonneries partielles sont à l’origine de dommages graves pouvant provoquer l’effondrement.
Un autre principe qui doit guider l’architecte est celui du « dimensionnement en capacité », c’est-à-dire dimensionner plus généreusement les éléments indispensables à la stabilité d’ensemble. Ainsi, il adoptera le principe « poteau fort – poutre faible » pour les structures (sauf bois : dissipation dans les assemblages) : les dommages ne doivent pas se former dans les éléments porteurs, ni dans les noeuds. En amont du calcul de la structure, il convient d’éviter les mauvaises dispositions géométriques qui seront difficiles à compenser par la technique.
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