Le séisme et les constructions en béton armé

POURQUOI ETUDIER LA FACON DONT LES MATERIAUX SE DEGRADENT?

Les scientifiques nous expliquent comment un matériau se déforme, puis se dégrade, et enfin  se rompt sous l’effet des secousses alternées. Les architectes et ingénieurs se forment pour en  tenir compte dans leurs projets en zone sismique. Sur le chantier, nous avons l’ultime  responsabilité, celle de réaliser correctement les travaux.
Mais d’abord, essayons de comprendre la variété des phénomènes propres aux  matériaux et à leurs assemblages qui peuvent amener leur rupture « fragile ». Tous  les dommages qui surviennent pendant un séisme ne sont pas signe de danger… au  contraire, mais il faut les contrôler !
Dans l’état actuel des choses, il n’est pas question d’empêcher tout dommage  sous séisme majeur (ce qui coûterait trop cher pour les chantiers ordinaires), mais  de contrôler le mode de dégradation des matériaux afin d’empêcher que celle-ci  se traduise par l’effondrement du bâtiment sur ses occupants… quitte à réparer  ou reconstruire après la catastrophe.
Ce 4° volume du cours de construction parasismique porte sur les principes de mise en œuvre  des structures de béton armé et de maçonnerie qui sont les matériaux les plus utilisés pour les  constructions courantes… et potentiellement les plus dangereux si leur mise en œuvre n’est pas  appropriée pour résister à des secousses violentes.

PREVOIR EN S’APPUYANT SUR LES CONNAISSANCES SCIENTIFIQUES
C’est possible aujourd’hui. Ca ne l’était pas il y a cinquante ans :
– Connaître « à l’avance » le comportement d’une construction neuve sous  l’effet des secousses d’origine sismique.
– Etablir des règles de construction efficaces à partir de ces connaissances.
Ce Fascicule nous donne, sous la forme de 23 « questions – réponses », des  explications sur les phénomènes et nous permettra de comprendre que la  réglementation s’appuie sur des connaissances objectives.

Qu’attend-on du matériau béton armé en prévision d’un éventuel séisme ?

Une parfaite cohésion entre un béton et des armatures de qualité
Tant qu’il ne reçoit que les charges verticales permanentes (poids de la construction, des  équipements, des occupants…), le béton armé peut présenter certains défauts qui restent  cachés (ou non). Dès qu’il est secoué par un séisme, tous les défauts sont causes de dégradations accélérées faute de cohésion parfaite des deux matériaux qui le composent, le  béton et les armatures, et la désagrégation se propage parfois jusqu’à la ruine.

Exemples de matériaux qui ne sont pas du « béton armé »
Corrosion d’aciers dont l’enrobage ne respecte pas les  dispositions réglementaires du BAEL en atmosphère  corrosive. (Document P. Balandier)
Le béton a éclaté. Les armatures non enrobées et corrodées ne donneront pas la résistance nécessaire au béton en cas de séisme. Attention, le colmatage des éclats, comme il est fréquemment réalisé  pour la remise en état des bâtiments ne rend pas leur résistance aux  aciers déjà corrodés.

Béton non vibré : manque de matière et enrobage des aciers non réalisé. (Document P. Balandier)
Ici le béton n’enrobe pas les armatures. Or il faut absolument que le béton et les armatures travaillent parfaitement ensemble pour résister  à tous les efforts que la construction subira : traction, compression,  flexion, torsion. Dans le cas présenté cette zone affaiblie par le  manque de béton se trouve dans une zone de jonction de poutres,  plus particulièrement sollicitée par l’action d’un séisme. Attention, le  colmatage a posteriori des « manques » n’a absolument pas la  résistance d’un béton qui a « tiré » sur les armatures.

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Cours béton armé (2130 Ko) (Cours PDF)