Pourquoi le bâtiment se déforme-t-il lorsqu’il est soumis à des secousses ?
La déformabilité des éléments de la construction
Soumis à une force identique (à la « poussée » des secousses à un moment donné) les différents éléments d’une construction se déforment plus ou moins selon leur forme (un poteau se déforme plus qu’un mur), leurs matériaux (le bois se déforme plus que le béton armé), leurs masses (dont dépendent les fores d’inertie) et la nature des liaisons entre les éléments. Les secousses d’un séisme génèrent des forces alternées dans toutes les directions, forces qui déforment le bâtiment de façon aléatoire, mais selon ses caractéristiques architecturales et constructives.
Les forces d’inertie
Comme le passager soumis aux secousses d’un véhicule en mouvement (accélérations, coups de frein, coups de volant à droite et à gauche, trous et bosses dans la chaussée), les masses d’un bâtiment soumis aux accélérations désordonnées du sol (dans toutes les directions) pendant un tremblement de terre « tendent » à rester là où elles se trouvent au début de chaque mouvement du sol. Les forces qui le « retiennent à sa position d’origine » s’appellent les forces d’inertie : elles sont d’autant plus importantes que les masses sont élevées et que les accélérations sont violentes.
Les fondations, ancrées dans le sol se déplacent avec celui ci, et le haut du bâtiment « suit » avec un retard d’autant plus important que les forces d’inertie sont importantes et que le matériau peut se déformer.
Peut-on prévoir la valeur des déformations ?
Oui, en pré-estimant la valeur des accélérations possibles sur le site, et en connaissant les caractéristiques des matériaux utilisés : densité et déformabilité. Les ingénieurs peuvent calculer la valeur des déformations, et identifier les modes de déformation possibles. Un des enjeux sera de favoriser des déformations régulières et limitées sur l’ensemble du bâtiment, dans le plan et en élévation.
