Diagnostic et renforcement du bâti existant visàvis du séisme

Guide
construction
parasismique
Mars2
013
Diagnosticetrenforcementdu
bâtiexistantvisàvisdu
séisme
GroupedetravailAFPSCSTB

2
MEMBRESDUGROUPEDETRAVAIL
RogerBERTULI
PhilippeBISCH
MathieuBLAS
MarcBOUCHON
MénadCHENAF
LucieCHEVER
EricFOURNELY
YvesGUILLON
GuyJACQUET
WolfgangJALIL
ThierryLAMADON
JeanLEMAIR
ChristopheMARTIN
BenoitMASSON
CaterinaNEGULESCU
HongHaiNGUYEN
GeorgiaPOURSOULIS
DominiqueRITZENTHALER
MichèleROBINCLERC
ClaudeSAINTJEAN
NicolasTAILLEFER

  3
Avantpropos
Larésorptiondelavulnérabilitédubâtiexistantestl’undesprincipauxenjeuxdelaréductiondurisquesismiquesurle
territoirefrançais.Cependant,lescontraintesrelativesaurenforcementparasismiquesontparfoisfortes:priseencompte
de la dimension socioéconomique du projet, mauvaise connaissance du bâti, difficulté pour choisir une stratégie de
renforcement.L’arrêtédu22octobre2010modifiévientfaciliterlesdémarchesderenforcementvolontairedelapartd’un
maîtred’ouvrage,enpermettantdechoisirleniveaudeconfortement.
Leministèredel’égalitédesterritoiresetdulogement(METL)etleministèredel’écologie,dudéveloppementdurableet
de l’énergie (MEDDE) ont souhaité apporter aux maîtres d’ouvrage, maîtres d’œuvre et entreprises des éléments de
réponserelatifaudiagnosticetaurenforcementdubâtiexistant.Pourcela,laDirectiondel’Habitat,del’Urbanismeetdes
Paysages(DHUP)aconfiéàl’AssociationFrançaisedeGénieParasismique(AFPS)etauCentreScientifiqueetTechnique
duBâtiment(CSTB)larédactiond’unguideexplicitantladémarcheàadopterpourletraitementdesbâtimentsexistants.
Leguides’appuiesurlesdispositionsrelativesaurenforcementvolontairedéfinidansl’arrêtédu22octobre2010modifié
et sur les dispositions de l’Eurocode 8 partie 3, règles de construction retenues par la réglementation(NF EN 19983
décembre2005).
Leprésentdocumentissudugroupedetravailabordecinqgrandesétapesdeladémarchedediagnosticetderenforcement
d’unbâtiexistant:
 Le premier chapitre rappelle la réglementation parasismique en cas de renforcement volontaire d’un bâtiment
existantetlatraductiondanslesrèglesdeconstructiondelapossibilitédechoisirunniveauderenforcement.
 Lacollected’informationsurunbâtimentestuneétapedécisivepourévaluerlacapacitédelastructureàrésisterà
un séisme de la façon la plus fiable et la plus précise possible. Le second chapitre synthétise les éléments à
prendre en compte lors de cette étape, du contexte général des techniques constructives à l’époque de la
constructionauxélémentsàreleverlorsdelavisiteterraindubâtiment.
 Le troisième chapitre fait état de la diversité des méthodes de diagnostic et de leurs objectifs. Il distingue les
méthodessimplifiées,s’appuyantsurl’identificationdespointscritiquesdelastructure,desméthodesdecalcul
avancéespermettentdejustifierlatenuedelastructureoudedéterminerlebesoinprécisderenforcement.
 L’étapesuivanteserapporteauchoixdelastratégied’unrenforcementadaptéauprojetconsidéré.Lessolutions
derenforcementlespluscourantessontexplicitées.
 La cinquième étape concerne la justification des ouvrages renforcés conformément aux prescriptions de
l’Eurocode8partie3.
Le dernier chapitre du guide propose un retour d’expérience basé sur l’analyse des dommages et desrenforcementsde
structuressurvenuslorsdeséismesrécents.L’actiondepréventionsurlebâtiexistantsenourriteneffetdelaconnaissance
descomportementsdesstructuresetdesmécanismesderuptureobservéslorsdetremblementsdeterre.
Les rédacteurs du guide ont cherché à développer des outils techniques et à décliner sur des exemples la démarche de
diagnostic et de renforcement de bâtiments existants. Ces éléments sont regroupés dans l’annexe au présent document.
Celleciproposenotammentunmodèlede rapportdevisiteterrainetdesexemplesdediagnosticssurdesbâtimentsen
maçonnerie,bétonarmé,acieretboispourfaciliterladéclinaisonpratiqueduguide.

  5
Sommaire
1 CONSEILS AU MAÎTRE D’OUVRAGE. NIVEAU DE PERFORMANCE À ATTEINDRE......................................................... 7
1.1 O BJET ......................................................................................................................................................................... 7
1.2 L A PRISE EN COMPTE DU RISQUE SISMIQUE SUR LE BÂTIMENT EXISTANT ................................................................................... 7
1.3 D ÉMARCHE .................................................................................................................................................................. 7
1.4 R ÉGLEMENTATION ET RÈGLES TECHNIQUES ......................................................................................................................... 7
1.4.1 La réglementation parasismique en France ..................................................................................................... 8
1.4.2 Les règles techniques........................................................................................................................................ 8
1.4.3 Dispositions laissées au choix du maître d’ouvrage ......................................................................................... 9
1.5 P ERFORMANCE ACTUELLE DU BÂTIMENT ET NIVEAU MINIMAL REQUIS ...................................................................................... 9
1.5.1 Performance actuelle et facteur de conformité ............................................................................................... 9
1.5.2 Action sismique de référence ......................................................................................................................... 10
1.5.3 Choix des états limites liés aux objectifs de comportement........................................................................... 11
2 COLLECTE D’INFORMATIONS...................................................................................................................................13
2.1 L ES INFORMATIONS RECHERCHÉES .................................................................................................................................. 13
2.2 P RINCIPE DE L ’ ÉVALUATION SISMIQUE ............................................................................................................................. 13
2.3 L A COLLECTE D ’ INFORMATIONS ...................................................................................................................................... 13
2.3.1 Historique de la codification de la construction des bâtiments en France..................................................... 15
2.3.2 Information sur la construction...................................................................................................................... 18
2.3.3 Reconnaissance de la construction ................................................................................................................ 18
2.4 R APPORT DE VISITE ...................................................................................................................................................... 18
3 MÉTHODES D’ÉVALUATION DE L’EXISTANT .............................................................................................................19
3.1 M ÉTHODES SIMPLIFIÉES ............................................................................................................................................... 19
3.1.1 Objectifs ......................................................................................................................................................... 19
3.1.2 Détection visuelle des points faibles du bâtiment.......................................................................................... 19
3.1.3 Calculs simplifiés du niveau d’action sismique ............................................................................................... 29
3.1.4 Autre ressource pour l’analyse du bâtiment .................................................................................................. 33
3.1.5 Conclusions de l’analyse préliminaire ............................................................................................................ 33
3.2 A NALYSE DÉTAILLÉE : CALCULS AVANCÉS .......................................................................................................................... 34
3.2.1 Objectifs ......................................................................................................................................................... 34
3.2.2 Références utiles ............................................................................................................................................ 34
3.2.3 Évaluation de la demande sismique............................................................................................................... 34
3.2.4 Évaluation de la capacité résistante des structures ....................................................................................... 34
4 SOLUTIONS DE RENFORCEMENT, ADAPTATION À L’OUVRAGE ................................................................................41
4.1 S TRATÉGIE DE RENFORCEMENT ...................................................................................................................................... 41
4.1.1 Contexte et objectifs....................................................................................................................................... 41
4.1.2 Approches pour la diminution de la vulnérabilité .......................................................................................... 42
4.1.3 Stratégies de renforcement............................................................................................................................ 43
4.2 M ÉTHODES DE RENFORCEMENT ..................................................................................................................................... 45
4.2.1 Objectifs ......................................................................................................................................................... 45
4.2.2 Adaptation au bâtiment................................................................................................................................. 45
4.3 F ICHES TECHNIQUES POUR LES SOLUTIONS DE RENFORCEMENT ............................................................................................. 46
5 JUSTIFICATIONS DES OUVRAGES RENFORCÉS..........................................................................................................47