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Construction parasismique

La construction parasismique selon offre la meilleure protection face aux conséquences d’un tremblement de terre. Son objectif principal est d'éviter l'effondrement d'un bâtiment, et donc les victimes et les blessés. En outre, elle aide si possible à préserver les fonctionnalités du bâtiment en cas de tremblement de terre, et à limiter les dommages consécutifs, par exemple provoqués par les incendies.

À partir d'une intensité de VI, des dommages sont susceptibles de se produire sur les bâtiments. On peut attendre un tel évènement avec une probabilité d'environ 75 % en Suisse dans les cent prochaines années.

Pourtant, de nombreux bâtiments présentent en Suisse une sécurité insuffisante contre les tremblements de terre. La raison en est l'absence de directives à l'époque de la construction, ou bien une conformité insuffisante aux exigences parasismiques. En Suisse, les exigences de construction parasismique sont indiquées dans les normes SIA 261 et suivantes, et pour les transformations dans le cahier technique SIA 2018.

En Suisse, ce sont les législations cantonales qui règlent la construction de bâtiments. Certaines demandent explicitement le respect des normes de la Société suisse des ingénieurs et des architectes SIA en vigueur. En outre, quelques cantons imposent des règles parasismiques spécifiques dans le cadre de la procédure de permis de construire.

Source : OFEV « Nouvelles constructions parasismiques » (17.02.2015)

Les nouvelles constructions doivent être projetées, conçues et bâties, conformément aux prescriptions parasismiques des normes SIA en vigueur, et ceci en collaboration étroite entre l’architecte et l’ingénieur.

Depuis l'introduction, en 2003, des normes SIA 260 et suivantes sur les structures porteuses pour les nouvelles constructions, tous les maîtres d'ouvrages sont en mesure de concevoir et dimensionner des structures porteuses selon des prescriptions parasismiques modernes, leur conférant ainsi un haut niveau de sécurité. La conception, les calculs, le dimensionnement, les détails constructifs et la qualité de l'exécution déterminent la sécurité sismique et la vulnérabilité d'un ouvrage. Si ces aspects sont traités en étroite collaboration entre l'architecte et l'ingénieur civil, le respect des prescriptions parasismiques coûte moins de 1 pour cent du coût total de la construction.

Conception parasismique

Pour concevoir un ouvrage apte à résister aux tremblements de terre, il est essentiel que l'architecte et l'ingénieur civil collaborent étroitement d'emblée, afin de concilier au mieux les impératifs architecturaux et parasismiques. La tenue au séisme exige une structure porteuse robuste, à même de reprendre les sollicitations sismiques horizontales. Les éléments de contreventement prévus à cet effet (p. ex. parois de refend ou treillis) doivent être continus des fondations jusqu'au sommet du bâtiment et disposés le plus symétriquement possible. Ils sont à relier aux planchers de manière solidaire.

La conception parasismique inclut aussi la sécurisation des éléments de construction, installations et équipements qui ne font pas partie de la structure porteuse, comme les façades, les cloisons, les plafonds suspendus, les faux-planchers, les appareils lourds et les conduites.

Termes et paramètres importants des normes SIA

L'aléa sismique et l'importance d'un ouvrage sont déterminés par trois paramètres importants dans la norme SIA 261 actuellement en vigueur.

  • Zone sismique

Région dans laquelle le degré de l'aléa sismique est considéré comme homogène. L'influence de ce paramètre sur les sollicitations sismiques définies par la norme varie entre 1,0 (zone 1) et 2,7 (zone 3b). 

  • Classe de sol de fondation

Le sol de fondation local est associé à l’une des six classes A à F, selon sa propension à amplifier les sollicitations sismiques.

  • Classe d'ouvrage (CO)

L'ouvrage est associé à l’une des trois classes d'ouvrage en fonction de son importance et des dommages potentiels qu'il représente. L'influence de ce paramètre sur les sollicitations sismiques définies par la norme varie entre 1,0 (CO I) et 1,4 (CO III).

Liens
  • Fiche d'information OFEV « Construire parasismique en Suisse - pourquoi et comment ? »
  • Rapport OFEV « Conception parasismique des bâtiments - Principes de base à l'attention des ingénieurs, architectes, maîtres d'ouvrage et autorités.»

Source : OFEV « Transformations et réfections » (17.02.2015)

Une transformation ou une réfection planifiée donne l’occasion de clarifier s’il est opportun de faire une vérification de la sécurité sismique. Le but de cette vérification est de déterminer si la sécurité sismique de la construction concernée est suffisante ou si des mesures d’intervention doivent être étudiées.

Bien des bâtiments construits en Suisse ont une sécurité sismique insuffisante en regard des exigences imposées aux nouveaux ouvrages. Les raisons sont souvent l'inexistence ou la non-application des prescriptions au moment de la construction. Ces bâtiments risquent de s'effondrer ou de subir d'importants dommages déjà lors de séismes d'assez faible intensité.

Lorsqu'une transformation ou une réfection est planifiée, il faut établir suffisamment tôt avec un ingénieur civil s'il est judicieux, voire nécessaire, de vérifier la sécurité sismique de la construction concernée. Les facteurs déterminants sont notamment la nature et l'ampleur des travaux  envisagés, le soupçon d'une sécurité sismique faible, le montant de l'investissement prévu, la valeur du bâtiment et sa durée d'utilisation restante. La vérification de la sécurité sismique devrait être réalisée assez tôt pour que l'intervention éventuellement nécessaire puisse être intégrée à temps dans le projet.

Lors d'une vérification réalisée dans les règles de l'art, conformément au cahier technique SIA 2018 « Vérification de la sécurité parasismique des bâtiments existants », les défauts relatifs à la conception et à la construction qui  péjorent la sécurité sismique sont relevés et documentés. Puis le facteur αeff, dit ‘de conformité’, est déterminé au terme de la vérification de la sécurité structurale. Le facteur de conformité décrit dans quelle mesure le bâtiment examiné répond aux exigences de sécurité sismique des normes actuelles sur les structures porteuses. S'il atteint ou dépasse la valeur 1,0, elles sont entièrement satisfaites. D'après le cahier technique SIA 2018, la sécurité des personnes requiert un facteur de conformité au moins égal à 0,25 (0,40 pour les bâtiments de la classe d'ouvrage CO III, comme les hôpitaux accueillant les urgences ou les bâtiments de sapeurs-pompiers).

  • Si le facteur de conformité est inférieur à 0,25 (0,40 pour la CO III), la sécurité sismique est insuffisante.

Il faut impérativement prendre des mesures pour répondre aux exigences minimales imposées aux bâtiments existants. Elles sont satisfaites lorsque le facteur de conformité atteint une valeur de 0,25 (0,40 pour la CO III).

  • Si le facteur de conformité vaut entre 0,25 (0,40 pour la CO III) et 1,0, la sécurité sismique est déficiente.

La sécurité sismique doit être encore améliorée  si le rapport entre le coût et l'utilité de l'intervention montre qu'elle est proportionnée. Le but est d'atteindre le niveau imposé par les normes aux nouveaux bâtiments. Si cela n'est pas possible, il faut au moins réaliser l'intervention améliorant le plus la sécurité sismique tout en restant proportionnée.

  • Si le facteur de conformité est supérieur ou égal à 1,0, la sécurité sismique est suffisante d'après les normes en vigueur.

Les exigences imposées aux nouveaux bâtiments sont entièrement satisfaites. Aucune intervention n'est nécessaire.

Si la sécurité sismique est insuffisante ou déficiente, il faut proposer une intervention visant à l'améliorer, en s'assurant qu'elle soit proportionnée. Le coût des mesures portant sur la construction ou sur l'exploitation varie largement d'un cas à l'autre. Les synergies avec d'autres travaux  prévus  ont en général une incidence favorable sur la proportionnalité de l'intervention.

Liens
  • Fiche d'information OFEV « Notre bâtiment est-il suffisamment résistant aux séismes ? Vérifier et améliorer la sécurité parasismique : quand et pourquoi ? »
  • Rapport OFEV « Confortement parasismique de constructions - Stratégie et recueil d’exemples en Suisse »
Source : OFEV « Eléments non structuraux, installations et équipements parasismiques » (17.02.2015)

Les tremblements de terre sont susceptibles d’infliger d’importants dégâts aux éléments de construction, installations et équipements qui ne font pas partie de la structure porteuse. Il est donc nécessaire de les fixer de manière à ce qu’ils résistent aux secousses. Les prescriptions de la norme SIA 261 s’appliquent lorsque des éléments de construction secondaires ou des équipements fixes menacent des personnes, la structure porteuse d’un ouvrage ou le fonctionnement d’une installation importante.

De manière générale, les éléments de construction, les installations et les équipements qui ne font pas partie de la structure porteuse sont susceptibles de causer des dommages considérables lors d'un tremblement de terre. Le fonctionnement d'un bâtiment exige souvent qu'ils restent intacts à l'issue d'un séisme. Les cloisons, les conduites, les plafonds suspendus, les gaines de ventilation, les systèmes d'éclairage, les ascenseurs, les éléments de façade, les citernes, les composants de l'alimentation électrique de secours et le mobilier, entre autres, peuvent être facilement endommagés en cas de tremblement de terre.

Conformément à la norme SIA 261, il faut en particulier sécuriser les éléments de construction et les équipements fixes qui risquent de blesser des personnes, d'endommager la structure porteuse ou d'entraver le fonctionnement d'un dispositif important. Il existe pour beaucoup de cas pratiques des solutions simples et bon marché pour fixer ces composants non structuraux de manière à ce qu'ils soient bien assurés lors de secousses sismiques.