1+1Conseil nationalde recherches CanadaNational ResearchCouncil
CanadaCfaC-faCManuel de selection desbatiments en vue de
leurevaluation sisll1iqueMANUEL DE SELECTION DES BATIMENTSEN VUE DE
LEUR EVALUATION SISMIQUEPrepare par:Institut de recherche en
constructionConseil national de recherches CanadaOttawaFinance
par:Ministere de la Defense nationaleSociete canadienne
d'hypotheques et de logementVille de VancouverB.C. Buildings
CorporationInstitut de recherche en construction Conseil national
de recherches du Canada 1993Decembre 1993ISBN
0-660-94451-0NRCC36943FREMERCIEMENTSLarealisationdupresent manuel a
ete renduepossible grace11 un contrat
avecIeministeredelaDefensenationale(MDN), la Societe canadienne
d'hypothequeset delogement, la BritishColumbia BuildingCorporation
etla villedeVancouver. Lesnombreuxpoints devueet commentaires deM.
Vaidyanathan, duMDN et deM. A. GeraghtydelavilledeVancouver sesont
averestresprecieuxpour l'elaboration decemanuel. Lesencouragements
et lesconseils, dememequelacollaboration deM. U. Morellidela
FederalEmergencyManagement Agency, Washington,D.C., et deM. C.
RojahnduAppliedTechnologyCouncil,RedwoodCity, Califomie, ont
etetresapprecies.La plupart desfigureset des photographies
dupresent manuel ont etetireesdudocument ATC-21(Rapid
VisualScreening of Buildings forPotential Seismic
Hazards:AHandbook), gracieusement foumi
parAppliedTechnologyCouncil. La carte deseismicite auCanada a ete
obtenue grace11 la collaboration delaCommission geologiqueduCanada,
et lescartes dezonessismiques ont ete foumiesgracieusement
parIeCodenational dublitiment duCanada.Lepresent manuel a
etepreparepar :J.H. Rainer, chercheur principalD.E. AllenA.M.
Jablonskiavecla collaboration de:J.K. BlohmR. DeVallF. KnollD.
MitchellR.G. RedwoodIRC/CNRC, OttawaIRClCNRC, OttawaIRC/CNRC,
Ottawa(anciennement)Wayte,Blohm&Associates, Victoria, C.-B.Read
JonesChristoffersen, Vancouver,
c.-B.Nicolet,Chartrand&KnollLtd, Montreal,
QuebecUniversiteMcGill,Montreal, QuebecUniversiteMcGill,Montreal,
QuebecAVISLepresent manuel a etepreparepar l'Institut derechercheen
construction (IRC)pour lesorganismescommanditaires enumeres 11 la
pagecouverture. II decrit unemethodedeselection initiale
desbatimentsauxfinsdec1assement dansuninventaire, envuededeterminer
la necessireque ceux-ci fassent l'objet d'une
evaluationsismiqueplusdetaillee. Lesresultatsnumeriquesnedoivent
pas etreinterpretes commeuneindication delapresence oudeI'absence
d'unesecuritesismiqueadequatedansIebatiment soumis 11
l'etude.AVANT-PROPOSLepresent manuel fournit unemethode
deselectionrapidedesbfitiments
auxfinsd'unclassementdansuninventaire, envued'uneeventuelle
evaluationsismiqueplusdetaillee. La
methodes'harmoniseavecIedocument duCNRCintituleLignes
directricesvisant l' evaluationsismique desbdtiments existants,qui
estcompatibleavecIeCodenational dubdtiment duCanada. La
methodologiedecrite dansIepresent manuel,conc;:upour
etreutiliseavant Iedocument mentionneci-dessus, est baseesur
l'identification des caracteristiquesprincipales d'unbfitiment, qui
peuventinfluer sur lesrisquessismiques, et sur
l'importancedubfitiment selonsonutilisationet sa
categoried'occupation. Unsystemedepointagenumerique,
relieauxexigencessismiquesduCode national dubatiment, est egalement
decrit. Ondoitinsister sur Iefaitquecettemethoden' est
pasuneevaluation del'aptituded'unbfitiment aresister auxseismes,
maissimplementunemethodedeselectionvisant aclasser lesbatimentsqui
devraientfairel'objet d'uneevaluationplusdetaillee.Cemanuel
s'inspireengrandepartie dudocument ATC-21 intitule Rapid Visual
Screening ofBuildings forPotential Seismic Hazards: AHandbook,
publiepar la U.S. FederalEmergencyManagementAgency en juillet 1988.
Lesprincipauxchangements par rapportaudocument ATC-21sont
lessuivants:I. Lamethodeestadaptee alaseismicite
etauxmethodesdeconstructionduCanada.2. Lamethodedeselection est
baseesur uneinspectionsur place, deI'interieur etdeI'exterieur
dubiitiment, ousur unexamendesdessinsde construction, alorsquela
methodeduATC-21estbaseeseulement sur uneinspectionsur place
del'exterieur dechaquebiitiment.3. Ona reviseIesysteme
depointagedefac;:on ayinclurelesdangersnonstructuraux aussibien
questructuraux, ainsiquel'importancedes batimentsselonleur
utilisationetleur categorie d'occupation.4. Ona
modifieIeformulairedecollecte desdonneesdefac;:on al'adapter
alamethodeproposeedansIepresent manuel.5.
Lamethodeviseprincipalement les batiments qui sontgeneralement
couvertspar la Partie4 duCodenational dubiitiment
duCanada.L'elaborationdupresent manuel a commencepar
l'etablissement d'une methode. La methodenumeriqueadoptee
estbaseesur un produit defacteurssusceptibles demodifier
Iecomportement desbiitimentsencasdeseismes, et
ellereliechacundecesfacteursauxexigencessismiques du Codenational
dubatiment duCanada, edition1990. La methodea etecompletee par
untexteexplicatif, puiselargement dudocumentATC-21, cequi
adonneunepremiere ebauchepour utilisation al'essai. Cette ebauche a
etereviseepar deuxingenieurs-conseils differents, specialises en
sismicite, ainsique par Iepersonneldedeuxorganismes
differents.Alasuitedescommentairesrec;:us, ona apporte
al'ebaucheinitialeleschangementsmajeurssuivants:I.
DescorrectionsauFormulaire deselectionsismique ont eteapportees,
notamment:Iefacteur(C)pour Ietypedeconstructiona
eteaugmentedansIecasdesconstructions en heton;Ie facteur(E)pour
!'importance dubatiment a etemodifiepar
uneaugmentationdeslimitesdesvaleursdeNpour lesdifferentescategories
d'occupation;lesfacteurs (F) pour lesdangersnonstructurauxont
etedoublesdefac;:on arefleter
leurimportancerelativepropre;uneremarqueaeteajoutee,demandant
d'indiquer par unasterisquelesvaleursincertaines.Manuel
deselectiondesbatiments envue deleur evaluation sismiqueIRClCNRC.
Ottawa, Canada, septembre1992ii2. Letextea eteclarifie danstout Ie
manuel.3. Denouveauxexemples ont eteajoutes al'annexeB.4. Letitrea
ete changede far;on amieuxrefleterIeroledumanuel dansIeprocessus
d'evaluationsismique.5. Unesectiona ete ajouteesur
l'identificationincertaine dutypedebatiment.Lesauteursdupresent
manuel del'IRCsont ouverts atoutesuggestionsusceptible decontribuer
aI' amelioration decemanuel.Manueldeselection desbfitiments
envuedeleur evaluationsismiqueIRClCNRC, Ottawa, Canada,
septembre199211lRESUME ET UTILISATION DU MANUELLemanuel
presenteunemethodedeselection sismiquebaseesur uneinspection
rapidedechaquebatiment oudesesdessins. On
consignelesrenseignementssur chaquebfttiment sur
unformulairestandarddeselectionsismique, envued' obtenir
unpointagequi servira adeterminer1'indice
deprioritesismiquedechaquebatiment.Onutiliseensuitelespointagespour
classer touslesbatimentsdel'inventaire envued'uneevaluationsismique
detaillee, eneliminant ceuxquin'exigentpasun examenplusapprofondi.
Ce manuel fournital'inspecteur ladocumentationdebase et
lesdonneesrequisespour remplir Ieformulaire.La
methodologieestbaseesurlesfacteursclesqui influent sur
lesrisquessismiquespour unbatiment, soitlasismicite,
lesconditionsdusol, Ietypedestructure, lesirregularites
delastructure etla presenced'
elementsnonstructurauxpresentantundanger. Elleest basee egalement
surl'importancedubatiment qui
dependdesonutilisationetdesacategoried'occupation,
etantdonnequececipeut modifier lesconsequences
desdommagessismiques. La plupart desrenseignements, y comprisla
sismicite, lesconditionsdusol et 1'importance dubatiment,peuvent
generalement etreobtenusavant1'inspection desbatiments. Les
renseignementsclessurIetypeetlesirregularites delastructure,
ainsiquesur la presence d' elements nonstructurauxpresentant
undanger, seront generalementdeterminespar uneinspectionde chaque
batimentouunexamendesesdessins. Onutiliselesrenseignementspour
choisir desfacteursdepointagesur Ieformulairedeselection et pour
lescombiner afin dedeterminerIepointage dubatiment;
plusIepointageest eleve, plusIedegredeprioritepour uneevaluation
ulterieureest eleve.Lespointages correspondent al'ecart
desdiversfacteurspar rapport auxexigencessismiques duCodenational
dubGtiment duCanadade1990. Lepointageregroupedeuxcomposantes
quipeuventetretraiteesseparement, 1'une etant relieeaucomportement
delastructure, et l'autreaucomportement deselementsnonstructuraux.
Cettedistinctionestutilepour la planification
d'uneevaluationsismique futureetd'unemodernisation.Lesbatiments
sont ensuiteclassesselonleur pointage et divisesentroiscategories:
ceuxqui sont consideresdefaiblepriorite, deprioritemoyenneet
depriorite elevee pour uneevaluationplusdetaillee.
Lesdivisionsentrelesprioritesfaible, moyenneet eleveesont quelque
peuarbitraireset dependent des ressourceset
desprioriteslocales,ainsiquedestypesdebatimentsvises.
Lesvaleurssuivantes d'indice deprioritesismique(IPS)sont suggerees
commepoint dedepart: moinsde10 pour faiblepriorite, entre 10 et20
pour prioritemoyenne,et plusde20 pourpriorite elevee. Les batiments
quireyoivent unpointage d'IPSsuperieur a30 peuvent etreconsideres
commepotentiellement dangereux.La methode presentee
dansIepresentmanuel seveut la
phasedeselectionpreliminaired'unemethode aplusieursphasespourl'
identification desbfttimentspotentiellementdangereux. Les
batimentssignalespar cettemethodecommeayant besoin
d'uneevaluationulterieuredevraient etreanalysesplusendetail
paruningenieur exprimente en calcul parasismique.Btant donneque
cettemethodeest baseesur uneinspectionrapide, certains
detailsdangereuxpeuventpasserinaperyus danscertains cas, et
certainesstructurespresentant une vulnerabilitesismiquerisquent
dene pas etreidentifiees commetelles.Inversement,des batiments
designescommepotentiellement dangereuxpeuvent s' avereradequats.
Detelscas,toutefois, devraient etrel' exceptionplutat quela
regIe.Lesgouvernements locauxpeuventutiliser lesmethodes
decritesdansIe present manuelpour mettresur piedun
programmelocal.Toutefois, comme ce manuel n'est
pasenlui-memeundocument juridique, Ie programmelocal doit
etreplanifie et misen applicationsoigneusement dansIecadrelegal
dela localite. Avant qu'une juridictionlocalepuisseadopter un
programmedereductiondesrisques, elledevrait elaborer
desmethodescoherentes, defendablesdupoint devue juridique,pour
designer lesbatiments dangereuxetpourdefinir descriteres permettant
quedesetudestechniques detailleespuissent eventuellementdeterminer
lesexigencesde renforcement
pourchaquebatiment.Manueldeselectiondesbatiments envuedeleur
evaluationsismiqueIRClCNRC, Ottawa, Canada, septembre1992ivCREDITS
ILLUSTRATIONSLesdiagrammeset photographiessuivants, tires
dudocument ATC-21, proviennent
dessourcessuivantes.Figures2-22-52-62-82-92-112-124-34-44-l4a4-14b2-142-152-12-32-52-6Lagorio,
H., Friedman, H. et Wong, K. (1986). Issues forSeismicStrenghtening
of ExistingBuildings:APractical Guide for Architects. Center
forEnvironmental Design, UniversitedelaCalifomie
aBerkeleyDessinsdeKitWongDessinsdeEQE, IncorporatedDessintirede
NationalMultihazard Survey Instructions. FEMA, TR-84.Steinbrugge,
K. (1982). Earthquakes, Volcanoes, and Tsunamis, An Anatomy of
Hazards. SkandiaAmerica Group,
NewYork.Manueldeselectiondesbatiments envuedeleur
evaluationsismiqueIRClCNRC, Ottawa, Canada, septembre1992vTABLE DES
MATIERESREMERCIEMENTSAVANT-PROPOSRESUME ET UTILISATION DU
MANUELCREDITSILLUSTRATIONS1. INTRODUCTION1.1 Porteeet but dupresent
manuel1.2 Qualifications et formationdupersonnelaffecte ai'
etude1.3 Comment utiliserIepresentmanuel1.4
Naturedestremblementsdeterre1.5
SeismiciteauCanadaPageiiivv123352.3.COMPORTEMENT SISMIQUE
DESBATIMENTS2.1 Effets d'unseisme2.2 Comment lesforcessismiquessont
contrees2.3 Typesdecharpentedebfttiment et exemples
dedommagessismiques2.4 Problemesde configuration2.5 Dangers
reliesaux elements nonstructuraux2.5.1 Elements
exterieursnonstructuraux2.5.2 Elementsinterieursnon
structurauxINSTRUCTIONSGENERALESDE MISE EN OEUVRE DE
L'EVALUATION3.1 Sequenced'execution del'evaluation3.2 Etablissement
dubudget et evaluation descouts3.3 Planification prealable
al'etudesur place3.4 Formation dupersonnel3.5
Revisionduformulairedeselectionsismique3.6 Outils d'evaluation
aapporter sur les lieux3.7 Sources
derenseignements778103434343436363637373838384. METHODE
DESELECTION4.1 Vued'ensembledela methode deselection4.2
Donneesprealables al'etudesur place4.2.1 Identification dubfttiment
et del'inspecteur4.2.2 Nombre d'etages et
airetotaledesplanchers4.2.3 Annee deconstruction et CNBen
vigueur4.2.4 Zonesismique effective4.2.5 Conditions dusol4.2.6
Utilisation et categorie d'occupationManuel deselection
desbatimentsenvuedeleur evaluation sismiqueIRC/CNRC, Ottawa,
Canada, septembre1992404042424242444445vi4.3 Donnees arecueillir
sur place 464.3.1 Croquis, photographies 464.3.2 Typedestructure
464.3.2.1 Comment distinguer entrestructures aossatureetstructures
amursporteurs 484.3.2.2 OUchercher desindices 514.3.2.3
Caracteristiques desmateriauxdeconstructionapparents 514.3.2.4
Ossaturelegereenbois(OLB) 534.3.2.5 Poteauxet poutresen bois(PPB)
594.3.2.6 Ossatureenacier resistant auxmoments(OAM) 594.3.2.7
Ossature contreventeeenacier (OCA) 594.3.2.8 Ossaturelegereenacier
(OLA) 594.3.2.9 Ossatureenacier avecmursdecisaillement enbeton(AMB)
604.3.2.10Ossatureenacier
avecmursderemplissageenma90nnerietravaillant encisaillement (AMR)
604.3.2.11Ossatureen betonresistant auxmoments(OBM)
634.3.2.12Mursdebetontravaillant encisaillement (MBC)
634.3.2.13Ossatureen betonavecmursderemplissage
enma90nnerietravaillantencisaillement (BMR)
634.3.2.14Ossatureenbetonprefabriquee(OBP)
644.3.2.15Mursenbetonprefabriques(MBP)
674.3.2.16Mursporteursenma90nneriearmeeavecplatelages en
boisouenmetal (MAL)
674.3.2.17Mursporteursenma90nneriearmeeavecdiaphragmesenbeton(MAB)
704.3.2.18Batiments amursporteurs enma90nnerienonarmee(MNA) 704.3.3
Irregularites 724.3.3.1 Irregulariteverticale 724.3.3.2
Irregularitehorizontale(torsion) 724.3.3.3 Colonnes courtesenbeton
724.3.3.4 Niveaunon rigide 734.3.3.5 Collision debiitiments
734.3.3.6 Modificationsmajeures 734.3.3.7 Deterioration 734.3.4
Risquesreliesauxelementsnonstructuraux 744.3.4.1 Risquesdechutes
d'objets 744.3.4.2. Risquespour lesoperations essentielles 744.4
Systeme depointage 744.5 Fiabilite desdonnees 765. CLASSEMENT ET
SELECTION D'UN INVENTAIREDEBA.TIMENTS 775.1 Classement
desbiitimentsselonIepointage 775.2 Notedepassagepour
l'eliminationdesbiitiments afaiblesrisques 77AnnexeA:
ZonessismiquesselonIeCNB1990 78AnnexeB : Exemples 80Annexe C:
Formulairedeselectionsismique
88Formulaired'inventairedeselectionsismique
88Manueldeselectiondesbiltimentsenvue deleur
evaluationsismiqueIRClCNRC, Ottawa, Canada,
septembre1992Vll1INTRODUCTIONLestremblementsdeterreetleseffondrementsdebatiment
et autresdommagesquienresultentsont desdangersqui
menacentplusieursregionsduglobe.
EnvuedefoumirunoutilpourevaluerIerisqued' effondrement
desbatimentsoudedommagescausespar
destremblementsdeterre,Iepresentmanuel
presenteunemethodepermettantde determiner rapidement si unbatiment
estacceptabledupoint devuesismique ous'il presentedesrisques.
Lamethodeproduitunpointageobtenua partir
d'uneinspectionrapidedubatiment,tant del'interieur
quedel'exterieur, ouapartird'unexamenrapidedesdessins
d'architectureet decharpente.Lepointagerefletel' ecart
dubatimentpar rapport auxexigencessismiquesactuelles(1990).
Unpointage eleveindique queIebatimentdevrait fairel'objet
d'uneetudesupplementaireparuningenieur experimenteen calcul
parasismique,alorsqu'un pointage faibleindiquequeIebatimentest
probablement adequat. Lepointage sedivise endeuxcomposantes,
l'unepour leselementsstructuraux etl'autre pour les
elementsnonstructuraux.1.1 Portee et but du present manuelLemanuel
decritunemethodedeselection rapidedesbatiments couvertspar
laPartie4 duCodenational dubatiment duCanada(CNB).
IInevisepaslespetitsbatiments couvertspar la Partie 9 duCNB, comme
lesmaisonsunifamilialesoulespetitesmaisonsplurifamiliales.La
methodedeselection presenteeici
estcompatibleaveclamethoded'evaluation
detailleepresenteedansIedocument Lignesdirectricesvisantl'
evaluationsismiquedesbatimentsexistants(IRC/CNRC, 1992), qui doit
normalementy fairesuite.Bien
quelesbatimentsplusrecentsd'unecollectiviteaient etecon9us et
construitspourresister auxforcessismiques, ilpeut y
avoirplusieursbihimentsplus anciens qui constituentunemenace pour
lavieoula securite detouteunecollectivites'ildevaitsurvenir
untremblement deterre. Lesingenieurssesont
attaquesauxproblemesreliesauxseismes en etablissant
deszonesdedanger sismiqueet desrecommandationsdecalcul relieesa
ceszones. I1sont etabli leszonesdedanger en examinantIenombre,
l'importance et l'emplacement desseismespasses, l'emplacement
desfaillesen activite,et lapossibilite
quedefutursseismesseproduisent danschaqueregion.
Lescartespresentees aI'
annexeAmontrentlesmouvementssismiquesmaximauxprevus quiont servi it
determiner leszones dedanger sismiquedansIeCNBde1990.Lepresent
manueldecrit unemethodequi permet dedeterminer rapidement et
facilementles batimentssusceptibles d'occasionner despertesde
vieoudesblessures, ouune reductionimportante desservices
communautaires dansl'eventualite d'unseisme destructeur.
Cettemethodeseveut rapide et relativement peucouteuse,
desortequ'unecollectiviteouuneautorite competente puisse etablir
uneliste desbatimentspotentiellement dangereuxsans avoir adefrayer
uneanalysedetailleepour chaque ouvrage.De fa90nideale,tout batiment
quire90it unpointage eleve et qui est ainsi signale commepresentant
desrisquesselon cettemethodeinitialedeselectionrapide,devrait
fairel'objet d'une etudeulterieurepar uningenieur possedant del'
experienceouuneformationen calculparasismique. Ala suite
d'uneinspection plusdetailleeet d'uneetude
desdessinsdecharpente,ainsique d'analysestechniques et
d'autresmethodesdetaillees, il serapossible de determiner
defa90ndefinitiveIedegrededangersismiquedel'ouvrage.Manueldeselection
desbatimentsenvuedeleur evaluationsismiqueIRC/CNRC, Ottawa, Canada,
septembre1992Onpeut utiliser
cettemethodedeselectioncommeunoutilpour attribuer
desprioritesrelativesaubesoind'uneevaluationplusdetailleed'un
ensembledonnedebiitiments. Ainsi, il serapossibledec1asser,
suivantlesniveauxrelatifsderisquespour
leursoccupantsoupourI'ensemble
delacollectivite,desbiitimentsrepartissur
unegranderegionouparfoismeme aI'echelledupays. Parailleurs,
onpourraeffectuerIememetypedeclassement pour
ungroupedebatimentssituesdansunecollectivitedonnee.LamethodedeselectionsismiquepresenteedansIepresent
manuel aetecon9uedefa90n anepasexiger
decalculsdesstructures.L'utilisateur pourraprendredesdecisions
apartirdusystemedepointagedecritprecedemmentdansIemanuel.
Aveccettemethode, I'inspectiond'unbatiment
oudesesdessinspourraitprendreenvironuneheure,
unpeupluspourlesbatimentscomplexes,
unpeumoinspourungroupedebiitimentsidentiquespluspetits. Avant
lesinspections, onpourra obtenir
desdonneessupplementairesd'autressources,
commelesfichiersd'unevaluateur ouduservicedeI'habitation,oud'
etudesanterieures. 11faudrareviser etrassembler
cetteinformationavantdecommencer I' etudesur
lesIieux.Cettemethodedevrait etreapplicable aI' echelledupays, pour
lestypesdebiitimentsclassiques.
Lesstructuresautresquelesbiitiments,commelespontsetlesgrandestours,
sont exclues.Laselectionsismique
neconstituequelapremierephased'unemethode
aplusieursphasesaucoursdelaquelleonchoisit, obtient et
utilisedesdonneespour arriver
aunedecisionpreliminairerelativementauxrisquesquepresenteunbiitiment.
Lesphasessubsequentesconsistent
endesanalysesplusdetailleesdesbatimentsqui, ala
lumieredelaselectionsismique, ont besoin
d'uneevaluationpluspoussee.debut,
touslestypesdebatimentsc1assiquessoientevalueset
queI'eliminationdecertainstypesdebiitimentssoit bien documenteeet
appuyee alafoispar descalculstechniques et desdonneesrecueilliessur
lesIieux. 11est possible que,
danscertainscas,memedesbatimentscon9us d'
apreslescodesmodemespresententunemenacepour la vieet lasecurite,
particulierement encequi
concemelesdangersreliesauxelementsnonstructuraux.1.2 Qualifications
etformationdupersonnel atTecte
aI'etudeLamethodedeselectionsismiqueaeteelaboreeet redigeepour
unutilisateur ciblecomprenant
lesgroupessuivants:lesresponsableslocauxdeI'habitationlesingenieurslesarchitectesmembresdeI'Ordrelesproprietairesdebiitimentslesresponsablesdeplansd'urgenceToutescespersonnessontsusceptiblesdecontribuer
par leursefforts adeterminer lesbatiments
d'unecollectivitepresentant desdangerssismiques,
afindereduireIeniveauderisque.
Enraisondesantecedentsvariesdesmembresdecegroupecible,
lesauteurssesont efforcesdectefinirlestermestechniqueset,
lorsquecela etait possible,defoumirdesreglesfacilitantlaprise
dedecisionsdanslescasouI' expertised'uningenieur
seraitautrementrequise.Avantdetenter d'appliquer la
methodedeselection, tout Iepersonnel affecte aI' etudedevrait
lireattentivement cemanuel. Commeexercice pratique, il est
recommanctequetouslesmembresdupersonnel fassent
uneevaluationsimultaneedeplusieurs typesdebiitiments,
souslasupervision d'uningenieur experimentedansIecalcul
parasismique, et comparent leursresultats.Cet exerciceviseundouble
but:BienquelamethodedeselectionsismiquepresenteedansIemanuel
s'applique
atouslestypesdebiitiments,certainsutilisateurspourrontvouloir
limiter, enraisondecontraintesbudgetairesouautres,
I'etudeauxtypesdebiitimentsqu'ilsconsiderentlesplusdangereux,
telsceuxenma90nnerienonarrneeouenbetonnonductile.Toutefois, il
estrecommandeque, tout
aumoinsau1.2.assureruneinterpretationplusuniformeduformulairedeselectionsismique
et delamethodedepointage; etpermettrederelever
desmethodesdeconstructionparticulieres aunterritoireManuel
deselection desbQtiments envuedeleur evaluationsismiqueIRClCNRC,
Ottawa, Canada, septembre19922Cesgrandesportionsdela
crofiteterrestre,appeleesplaquestectoniques,
sedeplacenttreslentement et defa90ntresirreguliere.
Desforcespeuvent grandir pendant desdecennies oudessiecles a
l'interfaceentredesplaques (appeleefaille), jusqu'a cequ'il
seproduisetout d'un coupun deplacementimportant.
Cesmouvementsviolents et soudains produisent unesecousse
quiestper9uecommeuntremblementdeterre. Lasecousse peut causer
desdommagesdirectsauxbatiments, auxroutes, auxpontseta
d'autresouvrages faitspar I'homme, et peut tout aussi
biendeclencher desincendies, desglissementsdeterrain,desraz de
maree(tsunamis), ainsique d'autresphenomenes destructeurs.De
fa90ngenerale,lestremblements deterreresultent demouvementsentreles
plaquesquiconstituent la crofiteterrestre. Cesplaques
sontentrainees parIemouvementdeconvection
desmatieresconstituantIemanteauterrestre, qui sontentrainees
elles-memespar la chaleur produite dansIenoyauterrestre.
Toutcommel'eaumontedansunemarmitechauffee,
lesmatieresdunoyauterrestremontent alasurfacedelaterresousI'
effetdelachaleur. Lesforcesqui agissent
entrelesmatieresascendantesetla crofiteterrestreprovoquent
undeplacementdesplaques. C'estIedeplacement relatif
decesplaquesquiengendrelestremblements deterre.
AuxendroitsOUlesplaquesseseparent, lesmatieresenfusionjaillissent
pourcombler Ievide. La dorsalesousIemilieudeI'
oceanAtlantiqueenestunexemple. Cesmatieres, initialement enfusion,
se sont refroidiesrapidement etapresdesmillionsd'annees,
seretrouvent entraineespar
denouvellesmatieresatraversunelargeportiondelasurfaceterrestre.relevant
d'uneautoritedonneeetquinefigurent peut-etre pasdanscemanuel.1.3
Comment utiliserIepresentmanuelLemanuel est diviseen
plusieurssections. Lespremieressections
contiennentunedocumentationquidoit etrelueavant la
miseenoeuvredeI'etude.
Lesdernieressectionsquidoiventaussietreluesavantla
miseenoeuvredeI'etude, renferment desdocumentsaconsulter
surplace.Le chapitre2 presenteunaper9ugeneralducomportement
desbatimentsaucoursdestremblementsdeterre.
IIcomporteunedescriptiondebasedeselementsstructurauxrequispourresister
auxforcessismiques,
etunedescriptiondesdommageslespluscourantssubispar
differentstypesdestructures. Lechapitre3
presenteunguidedeplanification etdepreparation a
I'evaluation,touchant notammentla
formationdupersonnel,lesoutilsd'evaluationetlessourcesd'information.
Lechapitre4 sertdeguideauxpersonnesquieffectuentI'evaluation; il
indiquecommentrecueillir lesdonneesavant
lesinspections(donneesprealablesaI'etudesur place), cequ'il
fautobserver durantlesinspections (donneesrecueilliessur place)et
comment etablir lespointages. Lechapitre5fournit
unemethodepermettant declasserdesbatimentsselonles pointages
obtenus et dechoisir unenotedepassagepour I'
eliminationdesbatiments qui nerequierent pasuneevaluationdetaillee.
Leformulairedeselection sismique, quisetrouve enannexeCa
lafindupresent manueletest illustrepar des
exemplesdeformulesrempliesenannexeB, constituela
cledecettemethodedeselection.1.4 Naturedestremblements
deterreLemanuel n'indiquepasendetail dequellemaniereunecollectivite
devrait financer uneevaluation,gerer lesdonnees,
choisirIepersonneloumettreenoeuvrela methodologiedeI'
etude.Bienqu'il suggeredesfa90nsd'utiliser lespointagespour etablir
despriorites envued'uneevaluationsubsequente, celles-ci
nesontdonneesqu' atitredesuggestions et
devrontetrereviseesparlacollectivite avant d'etreadoptees.Dne
faillecorresponda unesorte dedechirure dansla crofiteterrestre et
peuts' etendresur uneprofondeur de una centkilometres.
Danscertainscas,lesfaillessontI' expression
physiquedesfrontieresentredesplaquestectoniquesadjacentesetpeuvent
ainsi avoirdescentaines dekilometresdelongueur. De plus, ilpeut
exister des milliersdefaillespluscourtesderivant dela
zonedefailleprincipale, ouparallelesa celIe-d. Generalement,
plusunefailleest longue,plusIeseisme qu'ellepeut provoquer
seraManueldeselection desbfItiments
envuedeleurevaluationsismiqueIRClCNRC, Ottawa, Canada,
septembre19923important. Outrelesplaquestectoniquesprincipales, il
y a denombreusessous-plaquespluspetites, desplaquettes et
desimplesblocsdecroGtequi sedeplacent occasionnellement
parsuited'unebousculadedeleursvoisinsoudesplaquesprincipales.
L'existence decessous-plaqueslaissesupposer
quedesseismespluspetits,quoiquedevastateurs, peuvent
seproduirepratiquement n'importeOU, selonuneprobabiliteplusfaible,
toutefois.Enplus
dessourcessismiquesauxfrontieresdesplaquestectoniques,
commesurlacoteouestdeI' AmeriqueduNord et de l' AmeriqueduSud,
I'activitesismiquepeut egalementseproduire
aI'interieurdeplaquestectoniques acausedesfailleslocales et
delacreation decontrainteslocales.
OnretrouvecetypedesourcesismiqueinterplaqueIelongdelaVallee
duSaint-Laurent etdela regionqui s'etenddunordd'Ottawa
aBoston.NosconnaissancesactuellessurIemecanismedegenesedestremblementsdeterrenenouspermettent
pasdepredire avecfiabilitelesmoments,
lesmagnitudesetlesemplacementsdesseismes. Defayongenerale,
lestremblementsdeterreseconcentrent auvoisinagedesfailles,
etcertainesfaillessont plussusceptibles
qued'autresdeproduireunevenement important. Par contre,Ieprocessus
degenesedesseismesn' est passuffisamment biencomprispour qu' on
puissepredireIemoment exact ouseproduirauntremblement deterre.
Aussi, lescollectivitesdoivent etrepreparees afaireface
auntremblementdeterreentouttemps.L'importance d'unesecoussesismique
etlesdommagesqu'ellepeut causer dependent
dequatrefacteursprincipaux. IIs'agit delamagnitude, dutypedeseisme,
dela distanceparrapportaufoyerduseismeet dutypedesol.
Plusuntremblement deterreestimportant,pluslasecousseest longue et
brusque, et pluslesdommagescausessont grands. L'
experienceamontrequeIemouvement deterrain peut etreressenti
deplusieurssecondes auneminute, oumemedavantage. Face
auxtremblementsdeterre,il faut tenir compte ala
foisdelasecoussehorizontale(d 'un cote al' autre)et
delasecousseverticale.De fayongenerale, plusIefoyer d'untremblement
deterreest eloigne, moinsIemouvement deterrainest important.
Letauxdediminution dumouvement avecla distanceestfonctiondela
geologieregionaleet descaracteristiques dutremblementdeterreet
desonfoyer. Lageologie sous-jacente al'emplacementpeut egalement
avoir uneffet important surI' amplitudedumouvement deterrain. Les
solsmeubleset peu densestendent aamplifier Iemouvement duterrain et
aenprolonger la dureedansdenombreuxcas. Detellesconditionspeuvent
accentuer lesdommagescauses aunbatiment. Aucours dutremblement
deterredeSanFrancisco en1906, les dommagesont eteplusimportants
dansleszonesoulesbatiments avaienteteconstruitssur
desremblaispeucompactes faitsparI'homme, et moinsimportants
ausommet decollinesrocheuses. Letremblement deterredeMexico en1985a
eudeseffets encoreplusdramatiques. lIs' est produit a400 km
delaville,maislessolstresmoussur lesquels etait
construiteunepartiedela villeont amplifiela
secoussedusolsuffisamment pour provoquer I' effondrement
debatiments dehauteur moyenneplusvulnerables. Ona
observedesexemplessemblables d'amplificationdumouvement sur
desdepotsdesols mousaucours dutremblement deterrede1988 auSaguenay,
dansla regioncentrale duQuebec, et decelui de Lorna Prieta en1989,
pres deSanFrancisco. Les emplacements constitues de rocensurface
oupres decelle-cisont moinssusceptiblesd'amplifier Iemouvement
sismique. Letypedemouvement ressentivarieegalement
avecladistancedel'epicentre. Pres dufoyer, Iemouvement setraduit
generalement par unesecousseviolenteet rapide, alorsqueplus loin,
ils'agit davantage d'un mouvement debalancement.Comme on peut
s'yattendre, les batimentsreagissent defa,
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2COMPORTEMENT SISMIQUE DES BATIMENTSLesbiltiments peuvent subir
denombreuxtypesdedommages, qu'on peut repartirendeuxcategories:
lesdommagesstructuraux etlesdommagesnonstructuraux,
lesdeuxetantdangereuxpourlesoccupants d'un batiment.
Pardommagestructural, on entendune degradation
dessystemesdesupportsstructuraux
dubiltiment(soitlessystemesresistantauxforcesverticalesetlaterales),
commelesossaturesdebiltiment et lesmurs.
Lesdommagesnonstructurauxsont ceuxquin'
alterentpasl'integritedusystemedesupportstructural.
Parmilesdommagesnonstructuraux,notonsI' affaissement deparapets, d'
omementations,dec1oisonsenma90nnerie,demateriel
lourdcommedesascenseurs, Iebris
decanalisationsessentiellesdanslesinstallationsvitales,etc.
Letypededommagequepeut subir un biltiment est unproblemecomplexe
qui depend, entreautresfacteurs, dutypedestructure,
del'agedubatiment,dumouvement sismique dusol, desconditions dusol,
delaproximite debiltiments voisins, del'etatdubatiment et dutype
d'elementsnonstructuraux.Cescontributionspossibles
auxdangersquepresenteunbatiment seront detailleesplusloin.2.1
Effetsd'UD seismeLorsqu'ilseproduit unesecoussesismique, Iebatiment
est projete d'un cote al'autreetdehautenbas. Enfait, pendant
queIesol sedeplaceviolemment d'uncote al'autre, Iebiltimenttend
aresteraurepos, dela memefa90nqu'unpassager deboutdansunautobusqui
accelererapidement. UnefoisqueIebiltiment a commenceasedeplacer, il
tend acontinuer dansIememesens, alorsqueIesol se deplaceen
sensoppose(commesi Ieconducteur
del'autobusavaitaccelererapidementd' abordpuis
freinesoudainement).Ainsi, Iebiltiment estprojete d'avant
enarriereparIemouvementdusol, certainespartiesdubiltimentaccusant
unretardpar rapport ad'autresavant desedeplacerensens oppose. La
forceFquesubitIebatiment est reliee asamassemet
al'accelerationa,d'apresla loide NewtonF = rna. PluslamassedeI'
edifice est grande, plusla forceexercee estgrande.Par consequent,
si ontient compte d'unememeacceleration, un batiment
enhetonarmc,lourd et eleve, sera soumis auneforcebeaucoupplus
grande qu'unemaisonlegere d'unetage aossature en bois.
Lesdommagespeuvent decoulerd'une surcharge
deselementsstructuraux(poutres
etcolonnes)oudemouvementsdifferentielsentreplusieursparties dela
charpente. Silacharpenteest suffisamment solidepour resister a ces
forcesouacesmouvementsdifferentiels, lesdommagesseront
peuimportants. Maissi la charpentenepeutresister aces forcesou
acesmouvementsdifferentiels,
leselementsstructurauxserontendommages, etuneffondrement
pourraseproduire.Lesdommagescausesauxbatimentsdependent dela duree
et del'importancedumouvement dusol. Lasecoussed'ungrostremblement
deterretend aetrepluslongue et plusviolenteet peut causer,par
consequent,plusdedommagesauxstructures.
Desseismesd'unemagnitudeinferieure a5sur I' echelIedeRichtercausent
rarement desdommagesimportants auxbatiments, etant donne
quelesniveauxd'acceleration et la dureedelasecousse
decesseismessont relativementfaibles. Enplus
desdommagesdusauxsecoussesdusol, d'autresdommages peuvent etre
causespar lacolIision debiltiments, l'effondrement dusolquicause
ladeterioration desfondations, lesglissementsdeterrain,lesincendies
et lesraz demaree(tsunamis).Plusieurs decesformes indirectes
dedommagesnesont
pastraiteesdansIepresentmanuel.Leniveaudedommagequi resulte
d'unseismemajeur dependdela fa90ndont Iebiltimenta ete con9u et
construit. Onnepeut predireexactement
IetypededommagequesubiraunManueldeselectiondesbatiments envuedeleur
evaluationsismiqueIRClCNRC, Ottawa, Canada,
septembre19927blltimentparcequ'il n'ya
pasdeuxbiitimentsquisubissent unmouvementidentique. Toutefois, il
yacertainestendancesgeneralesqui ont
eteobserveesdansdenombreuxseismes.
Desequipesderechercheapresseismeont constate quelesbiitimentsa
charpente d' aciersecomportentbeaucoup
mieuxqueceuxenma90nnerienonarmee, par exemple.
LesnouveauxbiHimentssubissent
generalementmoinsdedommagesquelesconstructionscon9uesselondescodesplusanciens.L'effondrement
desmursporteursqui soutiennent lacharpenteentiereest
uneformecourantededommagedesstructuresenma90nnerienonarmee.Lestoitsdenombreuxbiitimentsplusanciensmisenplacepar
relevement sesont effondres. Envued' assurer
lasecuritedespersonnes, il estnecessairededesigner clairement
lesbiitimentsvulnerables,qui devrontetresoitrenforces, soit
demolis.Chaquebiitiment
possedesesproprescaracteristiquesvibratoiresqui dependent
desahauteur etdesontypedecharpente. Dela memefa90n,
chaqueseismepossedesescaracteristiquespropresqui dependent
delageologiedusite, deladistanceaufoyer, ainsi quedutypeet
dusitedumecanismededeclenchementduseisme. Parfois,
Ieseismeproduitunmouvementaveclequel Ieblltimententreenresonance.
Cephenomene, qui seproduitquandla
frequenced'excitationd'unseismeestegalea
lafrequencepropredubiltiment,causeuneaugmentationdel'amplitudedelavibrationdubiitimentet,
par consequent, augmenteIerisquededommage. Laresonancea
eteunproblememajeurdansIeseismedeMexico
de1985etaproduitl'effondrementtotaldenombreuxbiitimentsdehauteur
moyenne.2.2 Comment les forces sismiques
sontcontreesLesbiitimentssubissentunedistorsionhorizontalelorsqu'ilssontsoumisaunmouvementsismique.
Lorsquecesdistorsionssont grandes,
lesdommagespeuventetrecatastrophiques. C'estpourquoi
onprevoitdessystemesresistantauxforceslaterales(SRFL)dansla
conceptiondelaplupartdesbiitiments, afinqu'ilspuissent
resisterauxeffetsdesforces sismiques. Dansdenombreuxcas,
lesSRFLrendent unbiltiment plusrigideetreduisent ainsi l'ampleur
dumouvement lateral etpar consequent, lesdommages. LesSRFL
sontgeneralement capablesderesisterseulement a
desforcesresultantdemouvementsdesol qui leursontparalleles.
Toutefois, I' actioncombineedesSRFLdansIesensdelalargeur et
dansIesensdelalongueur d'un biitiment peut eventuellement
luipermettrederesister aunmouvement
sismiquedansn'importequelledirection. LesSRFL
differentd'unbiitiment a l'autre, parcequeIetypedesystemedepend
jusqu'a uncertainpoint duschemadebaseet
deselementsstructurauxdubatiment.UnSRFLcomprendessentiellementdeselementsresistanta
l'effort axial (tensionoucompression),aucisaillement etala
flexion.Danslesbiitimentsamursa ossature depoteauxen bois,
onutilisegeneralement unparement decontreplaqueafindeprevenir
uneflexionlateraleexcessive.
SanscetteforcesupplementairefoumieparIecontreplaque,lesmurspourraient
setordredefa90nexcessive,causant desbrisdefenetreset
Iecoincementdesportes. Danslesbiitimentsplusanciensa
ossatureenbois, cetteresistanceauxchargeslateralesestassuree par
descontreventementsenboisouenacier.Lessystemesderesistanceauxseismesdansles
biitimentsmodemesa charpenteenacierprennent denombreusesformes.
Diversesconfigurationsdecontreventementendiagonaleonteteutilisees.
La figure2-1 montredesexemplesdel'utilisation d'un contreventement
simple endiagonale, encroixet en K. Lesossatures enacierresistant
auxmomentssont egalement capablesderesister auxchargeslaterales.
Danscetypedeconstruction, les
raccordementsentrelespoutresetlescolonnessont con9uspour resister
aumouvement derotationdescolonnespar rapport auxpoutres.
Decettefa90n, lapoutreetla colonnetravaillent ensembleet resistent
par flexionaumouvement lateral. Cetamenagement
differedelacharpentecontreventeedanslaquelleleschargessont
contreespar les forcesdetensionet decompression
danslescontreventements. Lesbiltimentsa charpente d'acier sont
parfoisconstruitsavecdesossaturesresistantauxmomentsdansunedirection
et desossaturescontreventeesdansI' autre.Danslescharpentesenbeton,
onutiliseparfoisdesmurstravaillantencisaillement pourassurer
laresistancelaterale,enplusdesossaturesresistant auxmoments.
Defa90nideale, cesmursManuel deselectiondesMtimentsenvuedeleur
evaluationsismiqueIRClCNRC, Ottawa, Canada, septembre19928DIAGONALE
SIMPLE DIAGONALE DOUBLE
... AU JOINTt:V'l//'/'FERME EN KOSSATURE
ACONTREVENTEMENTEXCENTREOSSATURES CONTREVENTEESFigure 2-1: Types de
contreventementManuel deselectiondesbdtimentsenvuedeleur
evaluationsismiqueIRClCNRC, Ottawa. Canada, septembre19929restedela
charpente en beton et resistent ainsi auxmouvementsdesplanchers
lesunspar rapportauxautres. Lesmurs de cisaillement peuvent
egalementetre faitsde briques ou de blocs creux en beton etetre
renforcespar desarmatures.2.3 Typesdecharpentedebiitiment
etexemplesdedommages sismiquesDifferents typescourants de
constructionsont decritset illustres ci-dessousde fa90n
afoumirunaper9uglobal dessystemesstructuraux
existants.Lestypesdemodeles de batiment enumeresautableau2-1sont
classesprincipalement d' apresleselementsverticaux
dusystemestructural dubatiment. Lescomportementssismiques
typesetlestypesdedommagesprevusdesdifferents systemessont
egalementetudies.Ossaturelegere enbois(OLB) : Ce typedebatiment
comprend generalementdesimmeublesaappartements, alocaux
commerciauxou abureaux, dont la surfacede plancher totale
estsuperieure a600m2, ou dont la hauteur depasse3 etages, et qui
sont couverts par la Partie 4 duCNB. L'ossature verticale est
constituee de poteauxespaces, contreventesaumoyen
d'elementsdiagonaux, de panneaux de contreplaque ou depanneaux d'un
materiauequivalent. Leschargessont legereset lesporteessont
petites.Lesmurs apoteaux, souvent appelesmurs acolombage, sont
generalementconstruitsal' aide de poteaux de bois de 5 cm x10 cm(2
po x4 po) poses verticalement a40cmI'un del'autre(figure 2-2).
Cesmurssont contreventes par despanneaux de contreplaque ou
decopeaux, oupar deselements diagonaux de bois ou d'
acier.Materiaudominant Description du type de structure SigleBOIS
Ossaturelegereen bois OLB(WLF)*Poteaux etpoutresen bois
PPB(WPB)ACIER Ossature en acierresistantauxmoments
OAM(SMF)Ossaturecontreventee en acier OCA(SBF)Ossature legereen
acier OLA(SLF)Ossature en acier avecmurs decisaillement en beton
AMB(SCW)Ossatureen acier avecmurs deremplissageenma90nnerie AMR
(SIW)travaillant en cisaillementBETON Ossature en beton resistant
auxmoments OBM(CMF)Murs de beton travaillant en cisaillement
MBC(CSW)Ossatureen beton avecmurs de remplissage en ma90nnerie
BMR(CIW)travaillant en cisaillementOssature en beton prefabriquee
OBP(PCF)Mursen beton prefabriques MBP (PCW)MA_:1::: ~
..7l]oDetails:6. exemples de parapet et corniche non contreventes7.
baies de fenetre aarc plat8. petites fenetres(si Ie bltiment etait
aI'origine un entrepot)Systemes de murs :9. mur porteur - de quatre
ahuit epaisseurs de briquesFigure 2-13b: Murs porteurs enm a ~ o n
n e r i e non armee (MNA)Manueldeselection desbiitimentsenvue
deleur evaluationsismiqueIRClCNRC, Ottawa, Canada,
septembre199229Systemes de portee de toiture/plancher :1. poteaux
et poutres en bois(gros bois d'oeuvre)2. poteaux,poutres et solives
en bois(construction d'usine)87Details:5. exemples de parapet et
corniche non contreventes6. baies de fenetre aarc plat7. ouverture
de fagade type des immeubles residentiels8. grandes ouvertures pour
boutiques durez-de-chausseeDiaphragmes de toiture/plancher :3.
revetement diagonal4. revetement droit109Systemes de murs :g. mur
porteur de quatre ahuit epaisseurs de briques10.exemple de long mur
mitoyen plein11.puits de lumiere!ventilation dans unimmeuble
residentiel12.murs mitoyens non structurauxapoteaux de boisFigure
2-13c: Murs porteurs enm a ~ o n n e r i e non armee (MNA)Manuel
deselectiondesbiltiments envue deleur evaluationsismiqueIRC/CNRC,
Ottawa, Canada, septembre199230peut servir soitit despetits
etablissementscommerciaux, soit comme batiment residentiel
ouindustriel. De fa90ngenerale, il a moins que cinqetagesde
hauteur, bien qu'il existe de nombreuxbatiments en ma90nnerie de
hauteur moyenne.Lesbatiments en ma90nneriearmeepeuvent bien se
comporterlorsdeseismesmoderess'ils sont renforceset jointoyes
adequatement, etsil'ancrage desdiaphragmesestsuffisant. Un
desproblemesmajeursconsisteit contr6ler la qualited'execution
durantla construction. Des methodes deconstruction mediocrespeuvent
donner desmursnonjointoyes etinsuffisamment armes. Cesconditionsont
ameneplusieurs effondrementslors dutremblement deterred' Alaska
de1964. Dans les casou la methode deconstruction estadequate,
unrenforcementinsuffisant peut etrela cause degravesdommagesaumur.
Lemanqued' elementsd'
assemblagestirsentrelesdiaphragmesdeplancher/toiture
etlesmursconstitue egalement unprobleme.Mursporteursenmal;onnerie
armeeavecdiaphragmesenbeton(MAB) :Lesbatimentsen ma90nneriearmeeont
egalementdesdiaphragmesen beton (construction de plancher et de
toiture).Lesautresrenseignementssont semblablesit ceuxqui ont ete
donnespour lesMAL. Un ancrageetdeselementsd'
assemblagemediocresdesdiaphragmes en beton prefabriques peuvent
etre lacause de dommagesreliesauxseismes.Blitiments
amursporteursenmal;onnerie non armee(MNA) : La majorite
desstructuresit murs porteursen ma90nnerienon armee(MNA)
dans1'ouest duCanada etau Quebec ontete construites avant
lesannees40(figures 2-13a,b, c), bien que cetype de construction
ait ete enusage danscertaineszones desismicite moderee ouelevee
jusqu'it la fin desannees40 ou 50. Cesbatiments ont
generalementdeunit six etagesdehauteur etservent principalementit
desfinscommerciales, residentielles et industrielles.
Laconstruction variesuivantIetype d'usage, bien quelesdiaphragmesde
plancher et detoit enbois soientcourants danslesbatiments
plusanciens. Lesbatiments commerciauxet residentiels plus petitsont
generalement un plancher en bois leger et dessolives detoit
legeres, soutenuessur Ie murperimetrique en MNA et sur descloisons
interieuresporteuses en bois. Lesplus grosbatiments, commeles
entrep6tsindustriels, ont desplanchers et despoteaux interieurs
plus lourds, generalementen bois.Lesmurs porteurs de cesbatiments
industriels sontgeneralementepais, souvent jusqu'it 61cm(24
po)d'epaisseur ouplusit la base. Lesepaisseursdemur
desimmeublesresidentielsvarient de 23cm(9 po)pour
lesetagessuperieursit 46 cm (18po)pour
lesetagesinferieurs.Lesstructuresen ma90nnerienon armeeconstituent
probablementIe type de structure Ie plusdangereux. Ona observe leur
effondrement dansplusieurs modesaucours de seismes passes.
Lesproblemes particulierssont lessuivants:1. Ancrageinsuffisant -
Lorsque lesmurs,lesparapetset les corniches ne sont
pasancressolidement aux planchers, ils onttendanceitsedetacher.
L'effondrementdesmursporteurspeut meneritl' effondrement du
batiment. Certains decesbatiments ont etemunis d' ancragesaumoment
dela construction d' origine,d'autresau cours
d'unemodernisation.Lesancragesplus anciensaffichent
uneperformancedouteuse.2. Minceur desmurs - Certainsdecesbatiments
ont desetagesde grandehauteur et desmursminces.
Cettesituation,specialement dansIe casdemursnon porteurs, peut
causer ungauchissement desmurssous 1'effet
d'unechargelateraleimportante.L' effondrement de mursnon
porteurspresenteunrisque dechute d'objets, alorsqueI' effondrement
demursporteurspeutmenerit un effondrement partiel ou totaldela
structure.3. Faible resistanceau cisaillement - Lemortier utilise
danscesbatiments plusanciens estsouvent faitde limon et desable,
contenant peu d' eau ou deciment,et offre tres peu
deresistanceaucisaillement.
Lesmursporteursserontendommageslourdement et pourronts' effondrer
sous deschargesimportantes.Manuel deselectiondesbatiments envue
deleur evaluation sismiqueIRC/CNRC, Ottawa, Canada,
septembre199231Symetrie enplanAsymetrie enplanIrregularite en
elevationD"------II..--~:::.:::::::::::....:.:.:...:
:::::.:::Figure 2-14: Configuration de biltiment : symetrie,
asymetrie et irregulariteManuel deselectiondesbtitimentsenvue
deleur evaluationsismiqueIRClCNRC. Ottawa. Canada.
septembre199232AsymetrierDISymetrie(a) ~Element majeur )resistant
aux forceslaterales(exemple)(b)D(c)D DFigure 2-15 : SymHrie et
asymHrie de systemes resistant aux chargesManuel deselection
desbatimentsenvuedeleur evaluationsismiqueIRClCNRC, Ottawa, Canada,
septembre1992 334. DHonnation excessivedudiaphragme-Etant
donnequela plupart desdiaphragmesde boissont construits
depanneauxderevetement enbois, ilssonttresflexibleset pennettent
unedHonnation horsplanaumur dansunaxetransversal par rapporta la
directiondela force. Le granddeplacement, quiseproduit a la
lignefaitiere, peut causeruneffondrement dumur dema: Vue'rapprochee
d'un contreventement diagonalManueldeselectiondesbfitiments
envuedeleur evaluationsismiqueIRClCNRC, Ottawa, Canada,
septembre199261Figure 4-8: Parement de tole ondulee fixe al'aide de
visFigure 4-9: Exemple d'un batiment en
metallegerManueldeselectiondesbiitimentsenvuedeleur
evaluationsismiqueIRClCNRC. Ottawa. Canada. septembre1992 62l'
ossaturestructuraleportelacharge. Danslesbatimentsplus eleves, la
hauteurindiquerasi desmursporteurs enMNA sont utilises. Eneffet,
lesstructuresa mursporteurs enMNAontrarementplus desix etages etsi
telestIecas, ellesont desmursextremement
epaisauxetagesinferieurs.4.3.2.11 Ossature enbetonresistant
auxmoments(OBM)Cetypedebiltiment est difficileadistinguer
desbatimentsa ossature enacierresistantauxmoments, a
moinsqueIebetondecharpenteaitetelaisserelativement apparent.
Bienqu'uneossatureen acier puisse etre encastree
dansIebetonetsembler etreuneossaturedebeton, c' estrarement
Iecaspour lesbatimentsmodemes(d'apreslesannees40).
Auxfinsdelamethodedeselection rapide, onpeut supposer
quetouteslesossatures enbetonapparentessont desossaturesenbeton
etnonenacier. Unfacteurfondamental dansIecomportement
sismiquedesossatures en betonresistant auxmomentsestla
presenceoul'absenced'elementsdedetail ductiles. Par
elementsdedetail ductiles,on entendlesarmaturestransversalesenacier
a I'interieur despoutres et colonnes enbeton.
Cesarmaturesspecialesassurentunconfinementdubeton, ce qui permet
unebonneperformancedeselementsau-deladeleur capaciteelastique,
principalement en flexion. Graceauxarmaturestransversales, la
desintegrationdubetonestretardee, et Iebeton conservesa forcepour
denombreuxcycles decharge. Sousunchargementcyclique
dehauteamplitude,
Iemanqued'armaturestransversalesoccasionneunedesintegrationrapidedeselements
enbeton ordinaire, suivid'unerupturefragileet
d'uneffondrementpossible dubatiment.L'executiond'elementsdedetail
pourameliorerlaductilitedansleszonessismiquesa eted
'abordintroduite dansIeCNBde1975,maisellen' apaspermisd' obtenir
laductiliteindiqueeci-dessus. L'executioncomplete
d'elementsdedetailsrelatifs ala ductilitedansleszonessismiques
estdevenueuneexigenceseulement recemment (CNBde 1985). Ona
tenucomptedecechangementdanslaductiliteaumoyendufacteurdeselectionCpourIetypedestructure,
surIeformulairedeselection. Il n' est
paspossibledereconnaitreoudeverifierI'executiondeselements dedetail
derenforcement apartir d'uneinspectionvisuelledubatiment.4.3.2.12
Mursenbetontravaillantencisaillement(MBC)Lesstructuresa
ossatureavecmurs decisaillement interieurssontsouvent
tresdifficilesaidentifier aveccertitude. Parfois, ellespeuvent
etreidentifieesdel'interieur dubatiment si Iebeton estapparent, par
exemple, danslescages d'escalier, lesgainesd'ascenseur
oulessous-sols. Parfois, ellespeuvent etre deceleesdel' exterieur
(figure4-11).LorsqueIebatiment estvisiblement
unestructureacaisse(voir section4.3.2.1 sur l' identification
desstructuresa ossatureet acaisse), il comporteprobablement
desmursdecisaillement. Lesbatiments amursdecisaillement enbeton
sontgeneralement enbetoncoulesur place. Dans lesstructures acaisse
enbeton, l' epaisseur desmursvariede 15em a25cm(6 a 10 po)et est
faibleparrapport acelle desstructures amursporteurs en
4.3.2.13 Ossature enbeton avecmurs deremplissage en
travaillanten cisaillement (BMR)Cesbiltimentsont eteet continuent
d' etreconstruitsdans desregionsoulaMNA n'a pas
eteeliminee(figure4-12). Lapremiere etape del'identification
consiste adeterminer si la structureest suffisamment ageepour
contenir dela MNA.Cetypedebatiment a generalement ete
construitavant 1940, dansdesregionsdesismicite elevee etpeut encore
etre construit aI'heureactuelledansd'autresregions. Generalement,
ce sont desbatiments commerciauxouindustriels aplusieursetages.
Contrairement auxossatures en acier
avecmursderemplissageenMNA,lesossatures enbeton
avecmursderemplissageenMNAmontrentdessignes
evidentsd'ossaturesenbeton. Ceciestparticulierement vraipour
lesbatiments industrielset habituellement pour lesbatiments
commerciaux,dont onpeut reconnaitre l' ossaturesur lescotes
oual'arriere, ou del'interieur. Lespoutres et lespoteaux en
betonsont relativement groset nesontgeneralement
pasrecouvertsdemaisplutOt laisses
apparents.ManueldeselectiondesbO.timents envuedeleur
evaluationsismiqueIRClCNRC, Ottawa, Canada, septembre1992634.3.2.14
Ossature enbetonprCfabriquee (OBP)L'usagedebeton
prefabriqueacommenceprincipalement danslesannees50,
bienquelatechnologieait eteconnuedepuislongtemps.Onnedevrait
passefierseulementaladatedeconstructionpour 1'identification
decetypedestructure,
bienquelaplupartdesstructuresaossatureenbetonprefabriqueeaienteteconstruitesapres
1960. Voici quelques caracteristiquesparticulieres
acesstructures:II
existeuncasouunestructureamursderemplissageenMNAnepeut
etreidentifieefacilement, c'est 1'immeublecommercial
dotedegrandesfenetressur tousles cates;cesimmeublespeuventavoir
desc1oisonsinterieures enMNA.
Unautrecasdifficilesepresentelorsquelesmursexterieurssont
recouvertsd'unetuiledecorativeoud'unplacagedepierre.
Lemateriauderemplissagepeut etredelaMNAoudubeton. Danscescas,
Iebatimentageneralementunestructureaossatureetnonunestructureamursporteurs.1.
Defa90ngenerale, Iebetonprefabriqueest d'unequalite et
d'uneprecisionsuperieuresa cellesdubetoncoulesurplace. Onpeut
egalementI'obtenir dansuneplusgrandegammedetextureset definis.
Ondoit noter quedenombreuxbatimentsplusrecentsacharpented'acier ont
despanneauxdeparement etdeshabillagesdecolonnes
enbetonprecontraints(voir figure4-13). Ainsi,lapresence
debetonprefabriquenesignifie pasnecessairement qu'il
s'agitd'uneossatureenbetonprefabriquee.archesprefabriquees-lesarchesetlespiectestauxprefabriquessontcolonnes
enformedecroixoudeT - cesunitesstructuralesserventpour
lesossaturesresistantauxmoments. Ellessontgeneralementassembleessur
place par soudage.Les joints devraient etrec1airement
visiblesami-portee despoutresouami-hauteur descolonnes(voir
figure4-14b);c)b)a) Toudoubles T - il s'agit
depoutresprofondesavecarneetsemellesminces et qui ont
degrandescapacites deportee(lafigure4-14a montredes doublesT;
toutefois, contrairement al' exempleillustresur cettefigure,il
arrivesouvent queles extremitesnesoient pasapparentes) ;b)
l'absencedepetitessolives;Lapresenced'
elementsstructurauxprefabriquesestgeneralementunbonindicedecesysteme,
bien que ceselementssoient aussi
utilisesdanslesconstructionsmixtes. Leselementsstructuraux
enbetonprefabriquesexistentdansunevarietedeformeset dedimensions.
Lestypes1espluscourantssontparfoisdifficilesadetecter
apartirdelarue. Desexemplesmoinscourants,maisplusevidents, sont
montresauxfigures4-14a et 4-14b.
Lesprincipauxelementsenbetonprefabriquessont :c)
despoutresreposantsurIedessusdespoutresmaitressesplutat qu'ala
rencontre d'un jointmonolithique(voir figure4-14a).a)
lesextremitesapparentesdespoutresqui depassent deleurssupportsous'
ecartent delasurfacedubatiment;d'unsystemedepoteaux et
poutresenbetonsont
:3.Lesossaturesenbetonprefabriqueessontessentiellement
desconstructionsapoteauxetpoutresenbeton. Parconsequent,
lorsqu'unestructure enbetonmontreles
caracteristiquesd'unsystemedepoteaux etpoutres, il
s'agittresprobablement d'uneossatureenbetonprefabriquee. II
n'estgeneralementpasavantageuxaupointdevueeconomiquequ
'uneossatureclassiqueenbetoncoulesur placeaitI'apparence
d'unsystemeapoteauxetpoutres.
Lesprincipalescaracteristiques2.Manuel deselection desbdtiments
envuedeleur evaluationsismiqueIRClCNRC, Ottawa, Canada,
septembre199264Figure 4-10: Exemple d'ossature en acier avec murs
de remplissage en MNA(AMR)~-c' ;Z, ~ ,Figure 4-11: Batiment amurs
de beton travaillant en cisaillement, vu del'exterieur
(MBC)Manueldeselectiondesbiitiments envue deleur
evaluationsismiqueIRClCNRC, Ottawa, Canada, septembre199265Figure
4-12 : Exemple d'ossature en beton avec murs de remplissage en MNA
(AMR)Figure 4-13 : Exemple de recouvrement en
betonprefabriqueManueldeselectiondesbatimentsenvuedeleur
evaluationsismiqueIRClCNRC, Ottawa, Canada,
septembre199266tresrepandusdansl' architecturede cesbiitiments;d)
colonne - lorsqu'une colonnemontre unfini prefabrique sansindice
quelconque d'un habillage(par ex., aucunesoudureverticalene peut
etredecelee), la colonneest probablement unecolonnestructurale
prefabriquee.11restecependant possible qu'uneossature en beton
prefabriqueenemontre aucunedescaracteristiquesci-dessus.4.3.2.15
MursenbetonprHabriques(MBP)Lesbiitiments a mursen
betonprefabriquessont uneformepeu couteuse deconstruction
industrielle et commercialelegerequis'estrepanduede plus en plus
dans1'ouest et IecentreduCanada depuislesannees50.
Cesontgeneralement desbiitiments a unet parfois
adeuxetagesdehauteur ayant un systeme destructure acaisse.
Remarquerque celasignifie quelesmursconstituent Iesystemeresistant
auxchargeslaterales. Ledefaut principal danslesbiitimentsmisenplace
parrelevement est parfoisun manqued'ancragesolide entre
lesmursetles diaphragmes.Lesmursexterieursetaient
traditionnellementformes et coulessur Iesol presdeleur
positionfinale, puismontes par grue et bascules en placesurla
dallesur terre-plein en beton. Pour lesconstructions plusrecentes,
ilsepeut qu'on ameneparcarnion lespanneaux muraux fabriques al'
exterieur. Letoit peut etreun diaphragme encontreplaque supporte
par despannes enbois et despoutreslamellees-collees, ou un
systemedeplatelage detole d'acier et desolives, soutenu
de1'interieur dubiitiment par descolonnes en tuyauxd' acier.
Lespanneaux muraux sont fixesauxpilastres en beton coule sur place
ou a descolonnesenacier, ouIe joint est simplement scelle
al'aided'une coulee uIterieure. Ces joints sont la
plupartdutempsespacesde6 a10 m. La figure4-15montreun
exempledestructure a mursprefabriquesmis en
placeparrelevement.4.3.2.16 Mursporteursenm a ~ o n n e r i e
armeeavecplatelages enbois ou enmetal(MAL)Pour identifier unema
