Traitement des sols ou de la construction

Objet, domaine d’application, conditions de validité

Objet

Les présentes règles ont pour objet, dans les régions exposées à des séismes, de proportionner la résistance des ouvrages aux secousses sévères qu’ils sont susceptibles de subir, pour leur conférer un comportement global satisfaisant en vue d’assurer la sécurité des personnes. Elles visent aussi à limiter les dommages économiques.
Les règles définissent ainsi des précautions qui complètent celles applicables en toutes régions. Ces règles sont établies sur la base de mouvements de sol forfaitaires, considérés comme descriptifs des mouvements forts attendus dans les zones concernées et vis-à-vis desquels la résistance doit être assurée.
En ce qui concerne le béton armé, les bâtiments sont ceux relevant de la partie B des règles BAEL . Les constructions métalliques concernées par les présentes règles sont celles relevant du DTU P 22 701 ou de l’ Eurocode 3 avec son Document d’Application National (D.A.N.).
Note sur le paragraphe 1.1
Ces règles concernent les constructions neuves. Les dispositions constructives ne peuvent s’appliquer in extenso aux bâtiments anciens. Elles doivent alors faire l’objet de justifications spécifiques.

Références normatives

Ce document comporte par référence datée ou non datée des dispositions d’autres publications. Ces références normatives sont citées aux endroits appropriés dans le texte et les publications sont énumérées ci-après. Pour les références datées, les amendements ou révisions ultérieurs de l’une quelconque de ces publications ne s’appliquent à ce document que s’ils y ont été incorporés par amendement ou révision. Pour les références non datées, la dernière édition de la publication à laquelle il est fait référence s’applique.

Détermination de la sécurité

Actions et situations sismiques

Dans le présent document, les actions sismiques sont considérées comme des actions accidentelles.
En conséquence, elles sont définies par des valeurs nominales et sont pondérées dans les calculs par un coefficient égal à 1.

Objectifs de comportement

On attend des constructions à édifier en zone sismique qu’elles ne présentent vis-à-vis des actions sismiques de calcul qu’une probabilité raisonnablement faible d’effondrement ou de désordres structuraux majeurs, et que les dommages mineurs ou non structuraux y restent contenus dans des limites acceptables.
En particulier, il est admis que les structures puissent subir, dans les limites imparties par les présentes règles, des déformations se situant dans le domaine post-élastique.
L’obtention de cet objectif de comportement peut être rendu plus probable par l’adoption d’une classe de protection plus élevée.
On se défend d’agressions fortes de nature aléatoire en définissant des cas de charge » accidentels éventuellement à plusieurs niveaux avec des coefficients de sécurité appropriés, pour assurer une progressivité de la réponse de la structure et éviter ainsi des désordres supplémentaires importants pour un accroissement faible de l’agression. Dans le présent texte on utilise pour chaque construction un seul niveau typique d’agression. Bien entendu, la progressivité de la réponse de la structure reste souhaitable, mais il n’a pas paru possible de traiter cet aspect de manière simple par le calcul. Les dispositions constructives contenues dans les règles vont dans le sens de cette progressivité : certaines correspondent au respect d’états limites de service pour des agressions plus faibles.
Les précautions édictées sont comparables à celles d’autres règles qui, dans le monde, ont montré une grande efficacité lors de forts séismes, réduisant considérablement les dommages aux personnes et aux biens. La probabilité acceptée de dommage, après application des présentes règles dans le contexte sismotectonique considéré, ne peut pas être actuellement explicitée. On doit accepter la possibilité de certaines ruines si survenaient des mouvements sismiques extrêmement forts pour un tel contexte, et très peu probables, mais auxquels il ne paraît pas possible de poser des limites absolues. Les précautions édictées assureraient au moins, en un tel cas, une grande limitation des dommages. Elles sont modulées (voir article 3 ) selon l’importance socio-économique des bâtiments.

Vérifications de sécurité

Actions de calcul

En vue des vérifications de sécurité, il est défini :
– des actions d’ensemble s’exerçant sur la structure considérée dans son ensemble ;
– des actions locales s’exerçant sur certains éléments de la structure, certains éléments non structuraux ou certains équipements.
Ces actions sont à considérer indépendamment les unes des autres. Elles entrent dans les vérifications sous la forme des combinaisons de calcul.

États limites ultimes

Il doit être vérifié que sous l’effet des combinaisons des actions de calcul aux états limites ultimes, aucun état d’équilibre libre d’ensemble, de résistance ou de stabilité de forme n’est dépassé dans la structure, ses composants ou sa fondation. L’action sismique doit être considérée comme une action accidentelle vis-à-vis des états limites ultimes.
Note sur le paragraphe 2.3.2
Dans une structure comportant des éléments linéaires, on appelle rotule plastique une zone dans laquelle, sous l’effet des forces sismiques, apparaît une concentration de courbure avec dépassement des limites élastiques des matériaux et affaiblissement de la rigidité. La détérioration progressive dépend du nombre et de l’ampleur des déformations forcées et peut être limitée par des dispositions constructives comportant en particulier, pour le béton armé, le confinement du béton comprimé. Les zones où une rotule est susceptible de se produire est dénommée zone critique.

Règles générales de conception

Choix du site

Voisinage des failles

Sauf nécessité absolue, aucun ouvrage ne doit être édifié au voisinage immédiat d’une faille dont les ruptures de surface potentielles sont reconnues dangereuses par les PPR. Il appartient à ces plans de définir les bandes à neutraliser et, le cas échéant, des bandes dans lesquelles il convient de prendre en compte un mouvement de calcul plus sévère.

Règles générales de conception

Choix du site

Voisinage des failles

Homogénéité du système de fondations

La fondation d’un ouvrage doit constituer un système homogène, à moins que cet ouvrage ne soit fractionné en unités séparées par des joints. Dans ce cas, le mode de fondation adopté peut varier d’une unité à l’autre, mais doit rester homogène dans chacune d’elles. Lorsque le sol présente des discontinuités telles que contacts de formations géologiques de propriétés géotechniques très différentes, fractures, brusques changements de pente, l’ouvrage tout entier doit être implanté d’un même côté de la discontinuité, ou scindé en unités distinctes de manière que chaque unité soit implantée d’un même côté de la discontinuité et fondé de façon homogène.

Choix du système de fondation

Le choix du système de fondation est, en principe, effectué dans les mêmes conditions qu’en situation non sismique, compte tenu de la condition suivante :
Des différences de niveaux d’assise peuvent être tolérées pour autant que la pente générale n’excède pas la moitié de celle normalement admissible, sauf justifications particulières.

Solidarisation des points d’appui

– Les points d’appui d’un même bloc de construction doivent être en règle générale solidarisés par un réseau bidimensionnel de longrines (ou tout autre système équivalent) tendant à s’opposer à leur déplacement relatif dans le plan horizontal.
– On peut se dispenser de réaliser cette solidarisation à la condition que les effets des déplacements différentiels soient pris en compte dans les calculs.
– Aucune précaution particulière n’est exigée dans le cas de semelles convenablement engravées dans un sol rocheux ou de consistance rocheuse, non fracturé et non délité.

Structures

Ductilité

Les divers éléments structuraux doivent présenter une ductilité suffisante pour conserver leur résistance de calcul sous les déformations qu’ils sont exposés à subir au cours du mouvement sismique.
A défaut d’autres justifications, cette condition est réputée satisfaite si, l’ouvrage étant calculé conformément aux présentes règles, les dispositions techniques définies dans le présent document pour les différents matériaux sont respectées.

Monolithisme

Les structures doivent être conçues de manière à constituer des ensembles aussi monolithiques que possible.
En particulier, on ne doit pas diminuer sans nécessité l’hyperstaticité d’un système. Lorsque, du fait de la nature d’un ouvrage ou des nécessités de son exploitation, il est introduit des liaisons isostatiques, toutes dispositions doivent être prises pour éviter la formation d’un mécanisme, avec une forte prédominance d’articulations, qui mettrait en cause la stabilité d’ensemble de la structure.

Coefficient sismique

Lorsque les composantes de l’action sismique sont exprimées en termes de forces, ces forces peuvent elles-mêmes être exprimées au moyen d’un coefficient sismique sdéfini comme le rapport de leur intensité à celle du poids mg de la masse m à laquelle elles s’appliquent.