Renforcement parasismique des bâtiments
Guide méthodologique pour le renforcement préventif du bâti existant

Sommaire et contenu du livre "Renforcement parasismique des bâtiments - Guide méthodologique pour le renforcement préventif du bâti existant"

Sommaire Périmètre du guide 7 1. Portée du présent document 7 2. Démarche et contenu du présent guide 8 3. Objectifs 9 4. Typologie des bâtiments visés 9 4.1 Limites de la typologie 10 4.2 Critères retenus 10 5. Choix des bâtiments pris comme exemples 16 5.1 Bâtiment de type MI2 16 5.2 Bâtiment de type PB5 17 5.3 Bâtiment de type PB3 19 5.4 Commentaire sur la représentativité des bâtiments choisis 20 6. Problématique des bâtiments existants 20 Reconnaissance 29 1. Généralités 29 2. Historique codificatif en France 29 3. Investigation des éléments structuraux 33 3.1 Reconnaissance préliminaire 33 3.2 Investigations complémentaires 34 4. Caractéristiques par défaut des matériaux 41 4.1 Béton 41 4.2 Acier 41 4.3 Maçonneries 41 5. Synthèse 42 Calcul des sollicitations sismiques 47 1. Objectifs performanciels 47 2. Principes du calcul .48 3. Méthode générale 48 4. Méthode des forces latérales 48 5. Prise en compte de la torsion 49 6. Méthodes en poussée progressive 49 6.1 Le principe 49 6.2 Courbe de capacité 50 6.3 Recherche du déplacement objectif 51 6.4 Résumé de la méthode 51 7. Modélisation des structures 52 7.1 Interaction sol-structure (ISS) 52 7.2 Caractérisation du système de contreventement 53 7.3 Prise en compte des masses 54 8. Procédures de calcul utilisables 55 8.1 État de la structure après séisme 55 8.2 État de connaissance des structures 55 8.3 Méthode du coefficient de comportement 56 8.4 Méthode de la poussée progressive 56 Évaluation de la capacité résistante {calcul) 59 1. Généralités sur l'évaluation de la capacité résistante 59 1.1 Les niveaux performanciels 59 1.2 Les critères de vérification 59 1.3 Largeur des joints entre blocs 60 2. Bâtiments à portiques 61 2.1 Objet 61 2.2 Méthode du coefficient de comportement 61 2.3 Exposé général de la méthode d'évaluation proposée 61 2.4 Analyse élastique de la structure sous l'action du séisme 62 2.5 Comportement postélastique 64 3. Bâtiments contreventés par des murs en béton armé 71 3.1 Méthodes de conception 71 3.2 Modélisation 71 3.3 Vérification des murs en béton armé 71 4. Bâtiments contreventés par des murs en maçonnerie porteuse chaînée 72 4.1 Objet 72 4.2 Reconnaissance des points faibles du bâtiment et confortements préliminaires 72 4.3 Méthodes d'analyse 74 4.4 Méthodes de renforcement.. 75 5. Autres vérifications pour les éléments Renforcement des planchers -Solidarisation en béton armé 75 des solives -Augmentation de la surface d'appui des planchers 151 5.1 Généralités 75 Chaînage horizontal -Création ou réparation 5.2 Vérification des poteaux à la flexion d'un chaînage en tête de bâtiment 155 composée et loi de comportement.. 76 Chaînage vertical -Création ou réparation 5.3 Rotation et confinement d'un chaînage 159 des rotules plastiques 76 Encadrement des ouvertures -Création 5.4 Vérification effort tranchant 77 ou réparation de linteaux et de montants 165 5.5 Longueurs d'ancrage 77 Renforcement de la structure secondaire: 5.6 Longueurs de recouvrement 78 Cheminées, balcons, marquises, 5.7 Flambement des armatures comprimées 79 éléments de façade 169 Solidarisation des éléments de structure Méthodes de renforcement et adaptation par ajout de précontrainte extérieure 175 aux types de bâtiments visés 83 1. Description des méthodes envisageables 83 Conclusion 177 1.1 Contexte et objectifs 83 Annexe A : Retour d'expérience 183 1.2 Objectifs techniques 85 1.3 Stratégies 87 1. Structures à portiques béton armé avec panneaux de remplissage en maçonnerie .. 184 2. Typologie des méthodes de renforcement 89 1.1 Interaction panneau -poteaux dans le plan du portique 189 2.1 Objectifs 89 1.2 Sollicitation des poteaux d'angle 189 2.2 Explicitation des symboles 90 1.3 Facteurs d'incertitude 191 2.3 Croisement de la typologie des bâtiments et des techniques de renforcement 91 2. Structures à voiles en béton armé coulés en place 192 2.4 Fiches techniques des méthodes de renforcement 96 2.1 Skopje, Yougoslavie (1963) 192 2.2 Anchorage, Alaska (1964) 192Fiches Technique de renforcement 2.3 Caracas, Venezuela (1967) 192 Renforcement des poteaux par fibres de carbone 2.4 Managua, Nicaragua (1972) 193 ou plats métalliques collés 97 2.5 Myagi-Ken-Oki, Japon (1978) 193Renforcement par fibres des poutres 101 2.6 El Asnam (Chief), Algérie (1980) 193 Renforcement par fibres des murs 105 2.7 Spitak, Arménie (1988) 194Ajout de murs de contreventement 2.8 Boumerdès, Algérie (2003) 194 Voiles béton 109 3. Structures à grandsRemplissage d'un portique en maçonnerie panneaux préfabriqués 196 ou en béton armé 115 3.1 Bucarest, Roumanie (1977) 196Chemisage en béton armé des poteaux 119 3.2 Spitak, Arménie (1988) 196Chemisage des poutres en béton armé 123 3.3 Boumerdès, Algérie (2003) 197 Chemisage en béton armé des voiles et des murs 125 4. Structures à murs en maçonneries (chaînées ou non) 197 Ajout de croix de contreventement -Contreventement métallique 129 4.1 San Fernando, Californie (1971 ) 197 Amortissement des portiques -4.2 Spitak, Arménie (1988) 197 Contreventement métallique amorti 133 4.3 Facteurs d'incertitude 198 Renforcement des fondations -Élargissement 5. Plancher, élément de contreventement 199 des semelles -Chaînage -Micropieux 139 Renforcement des planchers ­Coulage d'une dalle 145 Annexe B : Recensement de 1999 3. Type 3 : Bâtiment R+2 contreventé et données quantitatives sur la typologie 203 par voiles en béton armé 262 3.1 Description du bâtiment 262 1. Typologie des bâtiments existants: étude bibliographique préliminaire 205 3.2 Principe de l'étude 262 1.1 Étude de cas: influence des règles 3.3 Hypothèses sismiques 262 de construction sur la tenue 3.4 Calcul des masses 262 des bâtiments au séisme 205 3.5 Calcul des efforts sismiques 262 1.2 Séisme de Californie: influence du type 3.6 Vérification sens transversal 264 et de la structure du bâtiment 3.7 Vérification sens longitudinal 264 sur sa tenue au séisme 207 3.8 Conclusion sur l'existant.. 266 2. Exploitation des données du recensement de 1999 209 3.9 Confortement 267 2.1 Le nombre d'étages 209 2.2 Les matériaux de construction 212 Annexe C : Techniques d'auscultation des éléments de structure 217 1. Caractérisation de la résistance des matériaux 217 1.1 Principe 217 1.2 Échantillonnage 218 1.3 Essais 218 2. Localisation et détermination des armatures de béton armé 220 2.1 Le profomètre (pachomètre) 220 2.2 Les radars hautes fréquences 221 2.3 La gammagraphie 222 2.4 Autres techniques 222 Annexe 0 : Exemples de calculs 225 1. Type 1 : Bâtiment R+2 en maçonnerie porteuse chaînée 225 1.1 Définition du bâtiment 225 1.2 Définition du bâtiment « test» 230 2. Type 2 : Bâtiment portique avec remplissage 241 2.1 Présentation de l'exemple 241 2.2 Modélisations et calculs élastiques: principales caractéristiques et données numériques 243 2.3 Approche simplifiée 243 2.4 Comportement postélastique 254 2.5 Comparaison avec le calcul éléments finis 260