RESSOURCES PARASISMIQUE ACADEMIE DE BORDEAUX Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

INTRODUCTION Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Rappel sur les principaux séismes de ces dernières années : Gujarat (2001) M = 7.7 : 20 000 morts Algérie (2003) M = 6.8 : 2300 morts Iran (2003) M = 6.3 : 26 000 morts Maroc (24 février 2004) M = 6.3 : 500 morts Indonésie (26 décembre 2004) M = 9 : 110 200 morts Pakistan (8 octobre 2005) M = 7.6 : 86 000 morts Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

1.1 – Tectonique des plaques 1.2 – Mouvements relatifs des plaques LES SEISMES 1 – Phénomène physique 1.1 – Tectonique des plaques 1.2 – Mouvements relatifs des plaques 1.3 – Classement des séismes 2 – Caractérisation des séismes 2.1 – Mécanisme de rupture 2.2 – Évaluation des séismes 2.3 – Les ondes sismiques 3 – Effets engendrés par le séisme 3.1 – Effets directs 3.2 – Effets induits 4 – Aléas sismiques 4.1 – Définition 4.2 – Évaluation de l’aléa 4.3 – Activité sismique en France 5 – Réglementation Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

1 – Phénomène physique 1.1 – Tectonique des plaques : Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

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1.2 – Mouvements relatifs des plaques Phénomène de convergence : Ce phénomène résulte de mouvements de rapprochement de plaques (convergence).  convergence de 2 plaques océaniques Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

 convergence d’une plaque océanique et d’une plaque continentale  convergence de 2 plaques continentales Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Phénomènes de divergence ou convection : Ils résultent de mouvements d'écartement des plaques (divergence). Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

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Phénomènes de coulissage : Ils résultent de mouvements de glissements horizontal ou vertical des plaques (coulissage). Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Photos du séisme de LA en 1994 Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

En résumé ou pour conclure : Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

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1.3 – Classement des séismes Mécanisme au foyer Mécanisme au foyer Séismes naturels Séismes artificiels séismes induits par l'activité humaine Jeu d'une faille séismes tectoniques : · rupture soudaine des roches · mise en eau d'un grand barrage · exploitation de gaz, etc Explosion séismes volcaniques : · fracturation des roches due à l'intrusion de magma · dégazage, oscillation propre du réservoir · tirs d'exploration sismique · tirs de mines et carrières · essais nucléaires souterrains Implosion séismes d'effondrement : · effondrement de cavités dans le gypse ou le calcaire · effondrement lié à un grand glissement de terrain · effondrements d'anciennes mines Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

2 – Caractérisation des séismes 2.1 – Mécanisme de rupture : Genèse d’un séisme sur une faille :  3 étapes : Accumulation contraintes Déclenchement rupture > seuil résistance roches Arrêt rupture sismique (quelques secondes + tard) Cycle sismique d’une faille :  Succession de périodes : Accumulation de contrainte Ruptures brutales sur la faille Avant le séisme Après le séisme Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Séisme = libération d’énergie Remarque : Conséquence d’un séisme Séisme = libération d’énergie Phénomène : mouvements des plaques  accumulation de contraintes  accumulation d’énergie chute de contraintes  rupture brutale sur plan de faille  libération d’énergie (chaleur et émission d’ondes élastiques) Conséquence : + la surface de rupture et le déplacement sont importants  + la quantité d’énergie libérée est grande Conclusion : Puissance d’un séisme  quantité d’énergie libérée  Magnitude Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

2.2 – Évaluation des séismes Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

QUAND ON PASSE D ’UN DEGRE A L ’AUTRE, ON MULTIPLIE L ’ENERGIE PAR 31.6, SOIT 1000 POUR 2 DEGRES MARTINIQUE 1999 MARTINIQUE 1839 GUADELOUPE 1843 Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

= appréciation des dégâts Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Distinction entre magnitude et intensité Intensité = VII Intensité = IX Magnitude = 8 Magnitude = 6 Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

2.3 – Les ondes sismiques Les ondes de volume : Propagation des ondes Ondes P Vitesse = 4 à 6 km/s (croûte) Ondes S Vitesse = 60% de celle des ondes P Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Les ondes de surface : Moins rapide Amplitude plus grande Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

3 – Effets engendrés par les séismes : Pas fonction de la magnitude Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

3.1 – Effets directs : Jeu des failles La faille débouche en surface a) Décrochement vertical et horizontal (séisme de Loma Prieta, Californie, 17 octobre 1989) b) Décrochement horizontal de 3 m qui, par chance, s'est produit à côté de la construction (séisme d'Izmit, Turquie, 17 avril 1999)  3 m Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Le passage des ondes sismiques Séisme de CHI-CHI, Taiwán, 1999 Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

3.1 – Effets directs : Effets de site Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Effet de site topographique séisme de Lambesc (1909) Rognes, France Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

3.2 – Effets induits Turquie (1999) Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Liquéfaction d’une parcelle de sol non traité (Séisme de Kobe, 1995) Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Immeuble enfoncé dans le sol après liquéfaction de ce dernier (séisme de Caracas, Vénézuela, 1967) Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

ADAPAZARI - M 7,4 TURQUIE (1999) Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Mouvement de Terrain de Las Colinas - séisme d’El Salvador, 2001 Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Niigata M 6,8 JAPON (2007) (Source : F. De Martin, BRGM) Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Tsunami Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

4 – Effets sur les constructions : Pendant un séisme, les constructions subissent des oscillations : - horizontales, - verticales - et en torsion, Ces oscillations génèrent des efforts de flexion et de cisaillement dans les éléments constructifs. Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

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Il faut réduire le risque sismique SEISME DE KOBE (1995) Il faut réduire le risque sismique Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Risque majeur :  ENJEUX 5 – Aléa sismique : 5.1 – Définition Évènement sismique potentiellement dangereux Risque majeur :  ENJEUX Humains Économiques Environnementaux Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Risque majeur : Probabilité de pertes "La définition que je donne du risque majeur, c'est la menace sur l'homme et son environnement direct, sur ses installations, la menace dont la gravité est telle que la société se trouve absolument dépassée par l'immensité du désastre." Haroun TAZIEFF Risque majeur : Probabilité de pertes En biens En activités économiques En vies humaines Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Ne pas confondre Aléa Sismique et Risque Sismique Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE 3

Le risque sismique dépend de : L’occurrence des séismes ou aléa sismique La vulnérabilité des constructions ou enjeu Aléa: probabilité qu’au cours du temps, une secousse atteigne ou dépasse une certaine intensité Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Carte de la sismicité historique (d’après BRGM) 5.2 – Évaluation de l’aléa sources historiques surveillance instrumentale Carte de la sismicité historique (d’après BRGM) Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Aléa sismique régional Degrés de l'intensité  épicentrale   4 (secousse modérée) 5 (secousse forte) 6 (dommages légers) 7 (dommages prononcés) 8 (dégâts massifs) 9 (destructions de nombreuses  constructions) Epicentres dans une fenêtre de 40 km Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Aléa sismique local Micro-zonage sismique de Fort de France Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

5.3 – Aléa sismique de la France : Carte de zonage sismique 1991   Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Nouvelle carte d’aléa sismique 2005 Mouvement du sol très faible Faible Modéré Moyen Fort Accélération < 0,7 m/s² 0,7 m/s² ≤accélération <1,1 m/s² 1,1 m/s² ≤accélération<1,6 m/s² 1,6 m/s² ≤accélération<3m/s² Accélération ≥3m/s² Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

6 – Réglementation 6-1 Réglementation en vigueur ● Loi n°87-565 du 22 juillet 1987 ● Décret n°91-461 du 14 mai 1991 ● Arrêté du 29 mai 1997 ● Arrêté du 10 mai 1993 ● Loi n°95-101 du 02 février 1995 ● Décret n°95-1089 du 05 octobre 1995 6-2 Réglementation à venir Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

6.1 – Réglementation en vigueur : Loi N°87-565 du 22 juillet 1987 : Prévention des risques majeurs, droit du citoyen à l’information - Organisation de la sécurité civile - Protection contre l’incendie - Prévention des risques majeurs Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

 Définit le zonage sismique de la France en 5 zones Décret N°91-461 du 14 mai 1991 :  Définit le zonage sismique de la France en 5 zones  Distingue 2 catégories d’ouvrage : les ORN (Ouvrage à Risque Normal) => Définition 4 classes bâtiments (A, B, C et D) => Sauvegarde des vies humaines mais pas protection intrinsèque des bâtiments les ORS (Ouvrage à risque Spécial) Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Contexte réglementaire Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Arrêté du 29 mai 1997 : ORN Définit les niveaux d’accélération à retenir pour les classes A, B C et D selon chaque zone de sismicité Rend applicable les PS92 à tous les bâtiments neufs aux bâtiments existants (si additions par juxtaposition de locaux, surélévation, création d’un niveau intermédiaire, etc …) Pour maisons individuelles : appliquer PS 92 ou PS-MI 89/92 Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Logigramme réglementaire / ORN Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Définition des classes d’ouvrages ORN Classe A bâtiments avec activité humaine sans séjour de longue durée Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Définition des classes d’ouvrages ORN Classe B habitations individuelles établissements recevant du public de catégories 4 et 5 bâtiments de hauteur inférieure ou égale à 28 m bâtiments d'habitation collective bâtiments à usage de bureau ne recevant pas de public, et pouvant accueillir un maximum de 300 personnes bâtiments destinés à usage industriel, et pouvant accueillir un maximum de 300 personnes bâtiments abritant les parcs de stationnements ouverts au public Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Définition des classes d’ouvrages ORN Classe C établissements recevant du public de catégories 1, 2 et 3 bâtiments de hauteur supérieure à 28 m bâtiments d'habitation collective bâtiments à usage de bureau Bâtiments pouvant accueillir simultanément plus de 300 personnes bâtiments des centres de production collective d'énergie Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Définition des classes d’ouvrages ORN Classe D bâtiments dont la protection est primordiale pour la sécurité civile, la défense nationale et le maintien de l'ordre public bâtiments abritant les moyens de secours opérationnels bâtiments contribuant au maintien des communications centres principaux des réseaux de télécommunications ouverts au public centres de diffusion et de réception de l'information Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Arrêté du 10 mai 1993 : ORS Loi n°95-101 du 2 février 1995 et décret d ’application n°95-1089 du 5 octobre 1995 : Renforce la loi de 1987 Prévoit au niveau communal la mise en place des Plans de Prévention des risques prévisibles (PPR) Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Les Plans de Prévention des Risques (naturels prévisibles) PPR Objectifs : Mesures constructives (projets nouveaux) Affichage du risque Mesures sur biens existants Mesures de prévention, protection et sauvegarde Non traité par la réglementation nationale (décret 1991 et arrêté 1997) Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

6.2 – Réglementation à venir : Révision du zonage sismique : nouvelle carte d’aléa sismique de 2005 Changement des règles de la construction parasismique : PS 92 remplacée par EC8 Respect de la réglementation : pénal en cas de non-respect de la réglementation et attestations parasismiques Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

ALÉA SISMIQUE DE LA FRANCE Zonage réglementaire (décret 14 mai 1991) Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Révision du zonage sismique réglementaire de la France État d’avancement et pistes d’évolution Sortie prévue début 2008 Augmentation du nombre de territoires concernés : passage de 5000 à 20000 communes Changement de l’entité administrative de référence - La COMMUNE plutôt que le canton - Possibilité d’avoir différentes zones de sismicité dans une même communauté d’agglomérations Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Principales modifications Extension très importante de la zone de faible sismicité (ex Ia) sur laquelle seraient rendues obligatoires les normes EC8 uniquement pour les bâtiments de classe C, D Modification importante en Loire / Poitou-Charentes : Région dont une grande zone serait maintenant soumise aux normes parasismiques pour l'ensemble des bâtiments, Apparition d'une zone sismique dans le Nord, Augmentation du niveau de sismicité de la zone allant de Chamonix à Grenoble, qui passe d'une zone Ib (donc pas la zone de sismicité la plus importante du territoire métropolitain) à la zone 4 (sismicité la plus importante de métropole dans le nouveau zonage). Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Des règles PS 92 vers l’Eurocode 8 Processus d’harmonisation des règles de construction à l’échelle européenne L’Eurocode 8 s’accompagne de la redéfinition de certaines notions telles que : les catégories d’ouvrages, les catégories de sols, les spectres élastiques… obligation d’application en 2010 de l’Eurocode 8 relatif à la construction parasismique avec une phase transitoire permettant d’utiliser les règles PS 92 jusqu’au 1er janvier 2010. Ancien zonage Période transitoire 4.5 4.0 3.5 III 3.0 2.5 II 2.0 1.5 Ib 1.0 Ia Classe D Classe C Classe B Zone Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Six volets dans l’Eurocode 8 Règles générales, actions sismiques et règles pour les bâtiments Ponts Évaluation et renforcement des bâtiments Silos, réservoirs et canalisations Fondations, ouvrages de soutènement et aspects géotechniques Tours, mâts et cheminées Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE

Éléments relatifs à l’Eurocode 8 Objectifs (EN 1998-1/ 1.1.1) : - protéger les vies humaines - limiter les dégâts - garantir l’opérationnalité des structures importantes pour la protection civile Application / zonage probabiliste règles simples / maisons individuelles et « bâti courant » les classes A, B, C et D deviennent I, II, III, IV la classe III inclut les établissements scolaires accélération de calcul dépendante de l’accélération de référence au niveau du sol (carte de zonage ou micro-zonage) et de la catégorie d’importance des bâtiments annexe sur les amortisseurs parasismiques… Formation Parasismique - Académide de Bordeaux -Mai 2008 - Carole FABRE