Introduction Pourquoi s ’intéresser au séisme en France ?

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1 Introduction Pourquoi s ’intéresser au séisme en France ?
Obligations réglementaires, responsabilité L ’aléa en France Sortir de l ’hexagone Rôle de la conception Effets des séismes Impacts socio-économiques Notion de risque Dégâts sur les constructions Par défaillance du sol Par vibration du sol Dégâts indirects Principes de prévention Dans impacts socio-économiques: morts, blessés structures infrastructures denrées budget

2 Architecture et séismes en France
La contrainte réglementaire: Toutes les constructions neuves qui reçoivent une activité humaine en service normal doivent être conformes aux règles parasismiques dans les zones autres que 0. Decret du 13 septembre 2000 Il porte modification du code de la construction et de l'habitation et du décret no du 14 mai 1991 relatif à la prévention du risque sismique. Loi juillet 87 (modifiée 95): orga sécurité civile décret mai 91 : prévention du risque sismique (1ère classif, découpage en zones, arrêté mai 97 : classification bâtiments et règles de construc. En application du décret du 14 mai 1991 précise la règle pour les ouvrages à risque normal, Redéfinit les classes A, B, C et D, Redéfinit les constructions auxquelles s'appliquent les règles, Rend applicables les règles PS 92 et définit les niveaux d'accélération à retenir pour les classes B, C, D selon chaque zone. Parler des GAIA Pleine opérationnalité de l'arrêté de 1997.

3 Propositions actuelles (métropole)

4 La loi en pratique Obligation dans les zones autres que 0 d ’appliquer les règles de construction parasismiques : PS92 ou EC8, pour les ouvrages à risque normal (hors industries chimiques, nucléaires, …) Représente un surcoût si la conception architecturale est négligente.

5 En Rhône-Alpes Zones de sismicité Ib Ia LYON ANNECY CHAMBERY GRENOBLE
CHAMBERY GRENOBLE MONTELIMAR

6 Rhône-Alpes : zonage brut

7 L ’aléa en France Zone 0 ne veut pas dire 0 aléa, et encore moins 0 risque. VII : Fissuration des murs, chute de tuile et de cheminées VIII : Effondrements partiels, destruction de remplissages et de cloisons IX : Effondrement partiel ou total X : effondrement total France, depuis 1227 La description est donnée pour les constructions en maçonnerie classique.

8 23/02/ M ENE BESANCON (25)

9 En remontant un peu dans le temps
Le séisme le plus fort du siècle, en France métropolitaine, de magnitude de l’ordre de 6, celui de Provence, le 11 Juin 1909

10 Aléa en France Si le même séisme s’était produit en 1982, selon une simulation commandée par la Délégation aux risques majeurs, il y aurait eu entre 400 et 1000 morts, 2000 à 5000 blessés, des milliards de francs de dégâts. Le phénomène sismique peut donc toucher le territoire français, en particulier les Pyrénées, les Alpes, la Provence, l ’Alsace, du Massif central jusqu ’à la Bretagne, et bien sur les Antilles. Certes, ce phénomène est rare par rapport à d ’autres pays. Mais cette rareté est particulièrement pernicieuse car le séisme sort alors complètement de notre mémoire collective.

11 Sortir de l ’Hexagone : les Antilles, zone III
Un territoire français Un aléa maximum Une vulnérabilité maximale Un enjeu de taille Un manque de formation à la conception parasismique insupportable

12 Derniers séismes majeurs
Izmit 17/08/99 –  Algérie 21/05/03 – 2500  Afghanistan 26/03/02 – 2000  Gujarat 26/01/01 –  Taiwan 21/09/99 –  El Salvador 13/01/01 –  Quindio 25/06/99 –  Quindio : morts Izmit : morts Taiwan : morts El Salvador killed 827 people, left hundreds of thousands homeless and caused millions of dollars in damage. That 7.6-magnitude quake loosened amountainside, burying some 300 homes in a middle-class suburb of San Salvador. Gujarat : morts

13 Sortir de l ’hexagone Une connaissance minimale en conception parasismique est un pré-requis indispensable à l ’exercice à l ’international. Au delà des recettes standardisées, la connaissance des phénomènes et concepts de base permet une adaptation aux différentes cultures constructives et règles de construction. Le séisme : une contrainte ou une source d ’inspiration?

14 Enjeux de la conception
Choix du site Forme Structure Matériau Sollicitations : Niveau d ’excitation Amplification Répartition des forces Résistance/accomodation : Résistance Dissipation Ductilité

15 Impacts socio-économiques : victimes
1970 : Pérou : 1972 : Iran : Nicaragua : 1976 : Guatemala city : Frioul (Italie) : Tangshan (Chine) : à 1978 : Tabas (Iran) : à 1980 : Irpina (Italie) : à 4 500 1981 : Grèce : 25 1985 : Mexico : à 1988 : Spitak (Arménie) : à 1990 : Manjil (Iran) : 1993 : Latur (Inde) : à 1995 : Kobe (Japon) : 1999 : Izmit (Turquie) : 2001 : Inde : Depuis 1970, > 5000 victimes, ou Europe Sources : CNN internet, Davidovici99, Zacek96

16 Estimation des pertes (gouv. Taiwanais)

17 Pertes économiques, séisme de ChiChi
Pertes directes: 44,4 (Mds FF) Bâtiments et équipements 41,4 habitations ,8 équipements ,2 agences gouvernementales 2,4 industries et services 3,0 installations énergétiques 2,4 écoles ,4 hôpitaux ,4 Installations agricoles 1,2 installations militaires 0,6 Infrastructures et transports 3,0 Pertes indirectes 18,6 (Mds FF) Agriculture 0,6 Industrie ,8 Services ,2 Pertes EDF tempête 1999 : 17 milliards de FF

18 Izmit (Turquie), 1999 40 000 morts 30 000 blessés hospitalisés
sans abris 120 Milliards de FF de dégâts directs

19 RISQUE = ALEA x VULNERABILITE x ENJEU
Notion de risque RISQUE = ALEA x VULNERABILITE x ENJEU Îlot nucléaire : aléa faible, vulnérabilité très faible, enjeu très important Ville de Nice : aléa élevé vulnérabilité forte enjeu important Fort de France en Martinique aléa très élevé vulnérabilité très forte Risque lié au séisme acceptable Risque élevé Risque inacceptable

20 Dégâts sur les constructions
Par défaillance du sol Dégâts indirects Par vibration du sol

21 Dégâts sur les constructions
Par défaillance du sol Dégâts indirects Incendies, inondations Agression par un immeuble voisin Éboulements Par vibration du sol

22 Dégâts sur les constructions
Par défaillance du sol Dégâts indirects Par vibration du sol Maçonnerie Voiles béton armé Ossatures béton armé Remplissages maçonnerie Bois Acier Supports ...

23 Principes de prévention
Agir sur la source : impossible Modifier le site : rarement possible Alerte : impossible à court terme Contrôler l’occupation des sols: zonage sismique Se protéger pour résister : construction parasismique Renforcer (court terme) : réparations, renforcements parasismiques

24 Alerte : droit et devoir d’information
Zonage sismique : bonne connaissance du risque Micro-zonage : reste encore à compléter Information : prévue par la loi (1987) et un décret (1990) mais notion ambigüe Formation : Aménageurs Architectes Ingénieurs Contrôleurs Entrepreneurs Artisants

25 Réglementer l ’occupation des sols
Un plan d ’occupation des sols judicieux évitera: Les conditions de résonance Les configurations d ’entrechoquement Les sols instables, liquéfiables Les topographies aggravantes Les zones inondables Les ruptures de faille en surface cf. P. BALANDIER

26 Contre-exemple pour le choix du site : ce bâtiment est construit sur une faille active.

27 Protection : la conception parasismique
Choix du site Conception architecturale Conception du système structurel Calcul sous chargement sismique Conception des dispositions constructives Construction de qualité

28 Rôle de la conception architecturale
Artisans Entreprises Construction Recherche scientifique Ingénieries Règles Dimensionnement Dispositions constructives Forme Structure Matériaux Concepteurs Sur le plan des connaissances scientifiques, la France est aujourd'hui au niveau de nos proches voisins européens, depuis longtemps sensibilisés au risque sismique (Italie, Grèce, Portugal). Sur le plan réglementaire, la construction parasismique est obligatoire pour la plupart des constructions, conformément à l'Eurocode 8 ou aux règles PS92. D'autres documents normatifs viennent compléter ces règles, (Règles PS-MI 89 révisées, ..). Mais il existe aujourd'hui en France un décalage entre le niveau des connaissances scientifiques dans le domaine du parasismique, répandues notamment au sein des laboratoires de recherche en Génie Civil, et leur assimilation par les acteurs de la construction. Aujourd'hui le lien se fait par les textes réglementaires, et la culture parasismique qui en permet un usage intelligent et efficace reste à construire. De l ’autre côté, il y a les responsables de la conception, les architectes quand on a la chance d ’en avoir. Il y a là un déficit de culture très net. Et puis cette chose il faut la construire, et je crois qu ’on peut dire qu ’en France, on a des entreprises qui savent construire, qui maîtrisent la qualité. Ce schéma est très simplifié: La chaîne des acteurs intervenant dans le processus de construction est riche et complexe (législateurs, élus, maîtres d'ouvrage, architectes, ingénieurs, entrepreneurs, techniciens, artisans, etc.). Chacun de ces acteurs doit à son niveau posséder les connaissances pertinentes à l'exercice de son activité. Au sein de cette chaîne, l'architecte a été identifié comme l'un des maillons les plus faibles, alors même qu'il occupe une position clé.

29 Contexte culturel [ ] { } u M x K C d - = + Caricatures L ’architecte, l ’artiste, dans son monde d ’expression, ses métaphores, symboles, canons esthétiques, … C ’est bien sûr une caricature outrée. L ’ingénieur, sûr de lui, avec ses formules, ses processus relativement linéaires de dimensionnement, son fonctionalisme absolu, et qui ne connaît que le critère quantifié . C ’est bien sûr une caricature outrée Aujourd ’hui, ces acteurs ne se comprennent pas. Ils se parlent le minimum. L ’architecte conçoit, dessine, projette avec le mépris de considérations constructives en se disant : l ’ingénieur fera tenir debout. L ’ingénieur maudit l ’architecte, n ’appréhende pas la complexité du système conçu, se trouve consulté en aval, et vient dénaturer le projet, censurer l ’architecte. Ils sont tous les deux frustrés, gaspillent du temps, de l ’argent, de l ’énergie créatrice pour rattraper une mauvaise conception. Pourquoi le parasismique, plus que d ’autres contraintes d ’environnement, constitue un défi au dialogue, en fait un espoir? C ’est à cause des choix essentiels réalisés en amont lors de la conception, lors de la définition des formes, des volumes, des distributions de masses et de raideurs. En effet, de ces choix découle non seulement la résistance au séisme, mais l ’ampleur même de la l ’agression. Il faut donc être capable de conduire une démarche de projet qui tienne compte d ’un enjeu technique.

30 Enjeux de la conception architecturale
Choix du site Forme Structure Matériau Sollicitations : Niveau d ’excitation Amplification Répartition des forces Résistance/accommodation : Résistance Dissipation Ductilité GAIA Quand on voit ce couplage fort entre structure et sollicitation et résistance, on comprend pourquoi le parasismique est un catalyseur du dialogue ingénieur-architecte. C ’est aussi pour cela que l ’on va chercher à aborder la formation sous l ’aspect interdisciplinaire. L'architecte a été identifié comme l'un des maillons les plus faibles, alors même qu'il occupe une position clé. C'est ainsi que le Ministère de l'Aménagement du Territoire et de l'Environnement, conscient de l'importance de l'enjeu, a confié en juin 98 aux Grands Ateliers de l'Isle d'Abeau, un programme d'actions pour améliorer l'enseignement des concepts et méthodes de la conception et de la construction parasismiques, au sein de la formation initiale. Le choix des GAIA n ’est pas fortuit, c ’est une reconnaissance explicite de la nécessaire collaboration ingénieur-architecte dans ce domaine du parasismique, et de la formation en particulier.