Thème SEISMES au NEPAL
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Nepal Sherpa Sig Henri Sigayret, Kathmandu Golfutar Mahenkal, Gabissa Oda No 6 Copyright 2008 - 2009 © Nepal Sherpa Sig - All rights reserved. Les présents textes traitent principalement du Népal, de l'alpinisme, de l'himalayisme. Octobre 2008 Thème SEISMES au NEPAL Sommaire : GENERALITES : ........................................................................................................................ 3 SEISMES ET CONSTRUCTIONS – GENERALITES : ........................................................... 7 RISQUES EXTERIEURS A LA CONSTRUCTION :............................................................... 8 LES FONDATIONS : ................................................................................................................. 9 LE SOL D’ASSISE – SONDAGES :........................................................................................ 10 PHENOMENE DE LIQUEFACTION :................................................................................ 12 REGLES CONSTRUCTIVES APPLICABLES A DIFFERENTS TYPES DE FONDATIONS SEMELLES : .............................................................................................. 12 SEMELLES SUR SOL EN PENTE :.................................................................................... 13 RADIER : .............................................................................................................................. 13 RADIER-DALLAGES :........................................................................................................ 14 PUIT : .................................................................................................................................... 14 PIEUX : ................................................................................................................................. 14 FOURREAUX :..................................................................................................................... 14 LA SUPERSTRUCTURE. REGLES CONSTRUCTIVES : ................................................... 15 FORCES HORIZONTALES : .............................................................................................. 16 CHAINAGES : ...................................................................................................................... 17 CONTREVENTEMENTS : .................................................................................................. 21 FAUTES DE CONCEPTION : ................................................................................................. 23 JOINTS STRUCTURAUX : ..................................................................................................... 25 AUTRES FAUTES A EVITER. ............................................................................................... 26 CHARPENTES : ....................................................................................................................... 27 LOUER UNE MAISON :.......................................................................................................... 28 CONSTRUIRE : ........................................................................................................................ 29 CONSTRUIRE UNE ECOLE OU UN BATIMENT ABRITANT DES ENFANTS :............. 30 SURELEVER. RENFORCER – SURELEVATION : .......................................................... 30 RENFORCEMENTS............................................................................................................. 31 MOBILIER :.............................................................................................................................. 32 BAVARDAGES :...................................................................................................................... 32 1 CROQUIS 13. Treize heures trente, nous sommes assis Danzi, Ang Phouty et Damou autour de la table du coin repas de la maison de Golfutar. Lequel de nous trois a commencé une phrase ? Il s’interrompt soudain, la maison bouge, le regard se fixe sur le déplacement latéral des arêtes des murs. La plaque tectonique indienne continue sa lente avancée vers le Nord, elle se glisse sous la plaque tibétaine, la pousse, la comprime, la soulève. Les collines Mahabarat, celles des piémonts himalayens, l’Himalaya poursuivent leur surrection. Lente mais permanente avancée, soulèvement micrométrique ne pouvant être ressenti par les hommes tellement il est faible sauf quand, sous la croûte rigide, des déplacements plus importants les avertissent qu’ils vivent dans un pays de très forte séismicité et qu’un jour se produira un séisme meurtrier. En ce moment, des masses de roche se déchirent quelque part sous nos pieds, nous sommes sur l’une d’elles Quelle partie du cerveau perçoit le phénomène et le transforme en peur ? La sensation est de celle que l’on ressent devant un danger d’une intensité jamais connue tant il est grand. Elle est comparable à celle que l’on éprouve, quand, en montagne, on voit venir vers soi une avalanche, quand on est situé sous la trajectoire d’une chute de pierres. Himalayiste, alpiniste d’Oisans j’en ai connues plusieurs. J’en ai même éprouvé une rare sous le glacier suspendu de la face nord de la pointe Nérot. Alors que je m’apprête à planter un piton, la montagne émet un énorme grondement, puis elle bouge, terrible sensation de basculement dans le vide, je suis en position d’escalade sur de petites prises. Vais-je être arraché ? Ou, le pan de rocher sur lequel je suis agrippé va-t-il lui-même être précipité dans le vide ? Non il se stabilise et le grondement s’éteint. La chute d’une tranche de glace était-elle à l’origine du phénomène ? Terrorisé, je scrute le ciel, tout est immobile au-dessus de moi. La cause, je l’apprendrai au retour au village de Villar d’Arène, des techniciens d’E.D.F., ayant inscrit un projet de barrage dans le vallon de l’Alpe, poursuivent leur campagne de reconnaissances géologiques par des tirs de mine leur permettant de connaître la nature profonde du substratum. Chaque fois, j’ai vérifié que la peur était immédiate, le temps de réponse du cerveau était très court. Ensuite vient l’étonnement et la réflexion. Il en a été ainsi à Golfutar. La stabilité revenue, chacun regarde les autres en attendant la secousse suivante, elle ne vient pas. Silence interrogatif ! Ang Phouty et Damou sont, comme moi, restées impassibles. Je fixe Danzi, son visage a pris la couleur de la terre. Elle murmure, elle répète le mot kipshak, qui, chez les Sherpas, conjure les forces malfaisantes. Je demande à Damou si de tels mouvements sont perceptibles dans le Khumbu, elle me répond : << oui >> et ajoute : << Souvent des murettes s’effondrent >>. Elle veut parler des murettes en galets ronds séparant les champs qui, nombreuses en pays bothe, présentent toujours un équilibre précaire. Le sourire revient sur nos lèvres, j’explique la faute que nous avons commise, 2 nous aurions dû nous précipiter dans le jardin. Une étonnante curiosité pour ce qui allait suivre m’a bloqué sur ma chaise. L’optimisme qui est en moi est-il intervenu ? Après un tel phénomène on se dit : à quoi bon entreprendre, poursuivre ce que l’on a entrepris. Tout ce que l’on a réalisé, tout ce que l’on est en train de réaliser peut être détruit en un instant. La mort par écrasement de soi n’est pas grand-chose, celle des connaissances, des voisins est triste, mais celle des membres de sa famille est terrible. Et il y a les blessures, les souffrances, les amputations ! Fatalisme, la vie suit son cours, efface ce qui devrait être un souci permanent, l’oubli vient. Un temps, j’avais coiffé certains des lits des enfants d’une mezzanine protectrice, on sait que des personnes ont été sauvées parce qu’elles s’étaient mises à l’abri sous une table. Je les ai démontées, tous n’en possédaient pas, leur prix était élevé, tirer au sort lequel était favorisé me semblait critiquable. Mais rien n’est oublié, au fond de chacun, lumignon de prudence, veille la crainte. Chacun sait que dans quelques secondes, dans une heure, demain, dans les jours qui vont venir se produiront les secousses fatidiques qui entraîneront la mort de centaines de milliers de Népalais, causeront des dizaines de milliers de misères, de souffrances, détruiront des centaines de constructions. Kathmandu, mai 2006. Ancien ingénieur conseil en structures, j’ai écrit un petit texte, édité en plaquette, sur la construction parasismique au Népal. Les curieux, les touristes peuvent se contenter de ne lire que les généralités, ceux qui vont vivre en permanence ou ceux qui vont concevoir, diriger ou construire des bâtiments au Népal peuvent lire la partie technique. LES SEISMES AU NEPAL. CONSTRUIRE UN BATIMENT, LOUER UNE HABITATION. Le territoire du Népal est exposé aux tremblements de terre. Ce cahier est destiné aux membres d’O.N.G. construisant des édifices et aux résidents cherchant à louer une maison d’habitation. Il expose quelques règles de conception et d’exécution applicables aux constructions parasismiques permettant de construire sans commettre de grosses fautes ou de louer une construction ne présentant pas de trop grands risques d’effondrement. Il ne décrit que les bâtiments de faible hauteur, ceux qui ont deux à trois niveaux. Pour les bâtiments de grande hauteur, bien que ce qui est dit dans ce texte soit applicable, il est indispensable de s’adresser, d’une part à un bureau d’études géotechniques qui définira la nature et les caractéristiques mécaniques du sol d’assise, d’autre part à un bureau d’études spécialisé dans le calcul des structures : bois, métal, maçonneries, béton armé, qui effectuera les calculs de dimensionnement des éléments participant à la stabilité. GENERALITES : VOCABULAIRE CONCERNANT LES SEISMES. En italique, figurent des mots qui sont expliqués dans le cours du texte. COLLISION. SUBDUCTION ET SURRECTION. Deux plaques tectoniques entrent en collision, la plaque la plus lourde se glisse sous l’autre, ce phénomène est nommé subduction, la plaque la plus légère est soulevée, ce phénomène est nommé surrection. Tous les reliefs du Népal, des collines Mahabharat, Churia, Siwalik… (qui sont situées au droit de la zone de contact entre les plaques indiennes et tibétaines) au Grand Himalaya ont ainsi été créés. Ils sont appelés : reliefs de collision. Dans notre cas c’est la plaque australoindienne qui s’enfonce sous la plaque euro-asiatique (Tibet). 3 EPICENTRE. Point à la surface de la terre qui est situé au dessus du foyer du séisme. ECHELLE DE MERCALLI ET DE RICHTER. L’échelle de Mercalli est descriptive, elle indique ce qui se produit lors d’un séisme : <<la vaisselle a tinté, des objets ont été renversés…>>. L’échelle de Richter est quantitative, elle classe les séismes en fonction de leur magnitude. On dit par exemple d’un séisme qu’il est de force 5,3 FOYER. Lieu à l’intérieur des terres où se produit la dislocation des roches (voir citations). GEOPHYSICIEN. Physicien du géo, spécialiste des sciences de la terre, des sols, des mouvements des sols… (théories, recherches…). GEOTECHNICIEN. Spécialiste des applications pratiques des techniques se rapportant aux sols. Dans le cas de nouvelles constructions, après avoir effectué une campagne de sondages sur le site, il dresse, pour le bureau d’études de la structure, les coupes géologiques et il précise les caractéristiques descriptives et mécaniques du sol d’assise : résistance des couches rencontrées, valeur des tassements de ces couches sous l’effet du poids de la construction, angle de talus naturel des terrains en pente, voire hydrologie du site… MAGNITUDE. Chiffre indiquant la quantité d’énergie libérée par un séisme, il exprime la puissance de ce séisme. PLAQUE TECTONIQUE. La croûte terrestre visible ou noyée au fond des océans est découpée en plaques dites tectoniques (ou lithosphériques) de grandes dimensions. On distingue ainsi la plaque euro-asiatique, la plaque africaine, la plaque australo-indienne … Ces plaques, flottant sur un magma pâteux se déplacent, ce qui explique qu’elles peuvent entrer en collision. SISMOLOGUE (séismologue). Spécialiste des séismes. SISMOGRAPHE (séismographe). Appareil permettant d’enregistrer l’intensité des séismes (magnitude). TREMBLEMENTS DE TERRE ou séismes ou secousses telluriques. WEGENER. Météorologue allemand qui a proposé à un cénacle de spécialistes sceptiques la théorie des plaques tectoniques mobiles. QUELQUES CHIFFRES SE RAPPORTANT AUX SEISMES. - Le mardi 7 janvier 1995 à 5h45, un tremblement de terre a secoué la région de Kobé et d’Osaka… La secousse a duré 20 secondes. Plus de 5.500 morts et 35.000 blessés ont été recensés. 18.0000 bâtiments ont été détruits ou gravement endommagés. 300.000 personnes se sont retrouvées sans toit. - Le séisme de El Asman a entraîné la mort de 28.000 personnes. - Le séisme de Yungay libéra une poche d’eau glaciaire qui a été à l’origine d’un énorme glissement de terrain qui a enseveli te ville : 15.000 morts. - La durée des mouvements des plaques se chiffre en millions d’années. L’Inde s’est détachée de l’Afrique il y a 70 millions d’années. La collision Inde Tibet a eu lieu il y a environ 50 millions d’années. 4 - Valeur des déplacements des plaques tectoniques : les déplacements annuels se chiffrent en centimètres. Exemple : la plaque australo-indienne se déplace vers l’Asie centrale à la vitesse de 5,4 cm par an, 1/10 ème de mm par jour, 54 m par siècle ! - Disparition des terres. Supposons que chaque année 3 cm de terres indiennes s’enfoncent sous le Tibet. Supposons que la longueur frontale de l’Himalaya indien égale 3.000 km. La surface des terres << perdues >> est de 90.000 m2/an : 9 ha ! Dans ce pays, la superficie d’une grande exploitation agricole ! - Calcul d’énergie. Comparer l’énergie dissipée lorsqu’un véhicule de une tonne roulant à 100 km/h percute un mur avec celle dépensée par une tranche de continent pesant un milliard de tonnes avançant de 3 cm par an lorsqu’elle entre en collision avec un autre continent. VOCABULAIRE SE RAPPORTANT AUX CONSTRUCTIONS. BETON, BETON ARME. Un béton est constitué de ciment, de sable, de gravier et d’eau. Le béton ayant une résistance à la traction relativement faible on lui rajoute, à des emplacements parfaitement définis, des barres d’aciers (armatures), soigneusement calculées, qui équilibrent ces efforts de traction, on obtient du béton armé. Ces barres d’acier permettent aussi d’assurer entre les éléments de l’ossature d’un édifice des liaisons efficaces, c’est pourquoi le béton armé se prête parfaitement à l’exécution de constructions parasismiques. CONTRAINTES. Rapport d’une force (exemple : charges permanentes : poids propre des éléments porteurs plus poids morts des matériaux n’ayant aucune fonction dans la résistance, plus charges d’exploitation ou surcharges : poids des personnes, du mobilier, des équipements, des véhicules, plus les efforts dus au vent, aux séismes…) à la surface de la structure (ossature) qui la supporte. Une contrainte s’écrit : Ce = F / S. Dans le présent document elles sont exprimées en kilo par cm2. Il faut distinguer les contraintes de rupture qui entraînent la destruction de l’élément et les contraintes admissibles qui sont adoptées pour le calcul des éléments. FONDATIONS. Elles sont constituées par des élargissements des éléments verticaux d’une ossature. Exemple comparatif : un montagnard fixe des raquettes ou des skis sous ses pieds pour ne pas enfoncer dans la neige. On nomme longrines des poutres en fondations. FORCES. Dans une construction elles se présentent sous forme de tractions, de compressions (pressions), de cisaillements. MACONNERIES. Ce sont les éléments qui constituent le gros œuvre (qui se différencie du second œuvre : menuiseries, plomberie, électricité, peintures…) d’une construction : ossature, murs de façade, murs intérieurs… Parmi ces maçonneries on distingue les murs porteurs et les murs de remplissage (supportés par l’ossature). Les maçonneries sont réalisées en béton, en béton armé, en pierres, en briques, en blocs de béton préfabriqués… Le présent texte concerne essentiellement le gros œuvre. SOL D’ASSISE. Surface du sol sur laquelle s’appuient les fondations. STRUCTURE. Elle est constituée par les éléments porteurs verticaux et horizontaux en élévation : poteaux, murs porteurs, poutres, chaînages horizontaux et verticaux, planchers… 5 SUPERSTRUCTURE. Ce mot désigne les éléments coiffant l’édifice : charpentes, planchers formant terrasses, mais on applique parfois ce mot aux éléments porteurs en élévation. UNITES DE MESURE. Il faudrait normalement adopter pour quantifier les forces et les contraintes les unités du S.I., Système international : mètre, newton, pascal… mais ce texte étant destiné à des non-spécialistes le kilo pour les forces et le kilo par cm2 pour les contraintes, sont utilisés. CITATIONS. Texte du National Seismological Center, department of Mines and Geology. Compte tenu du contexte géologique et démographique de la vallée de Kathmandu ainsi que de l’état de ses infrastructures urbaines, une catastrophe sans précédent est à redouter lorsqu’un séisme encore plus important que celui qui s’est produit en Turquie en août 1997 ( magnitude 7,2 ) se produira… Le séisme majeur, de magnitude supérieure ou égale à 8, aura lieu à faible profondeur : 20 à 30 km. La secousse durera plusieurs minutes. On s’attend à un séisme engendrant un déplacement de plusieurs mètres, affectant une zone de plusieurs centaines de km2, des montagnes du Nord jusqu’à la plaine du Téraï… Dans les régions comportant des reliefs, le séisme va provoquer de nombreux glissements de terrain et des chutes de pierres instables… Au moins 60 à 70% des édifices et bâtiments de la vallée seront très endommagés ou détruits. L’aéroport international sera hors de service. Les routes d’accès à la vallée seront également hors de service… Les canalisations seront coupées, ainsi que les lignes électriques et téléphoniques ; il n’y aura donc plus d’eau, plus d’électricité, plus de téléphone, pendant plusieurs jours à plusieurs semaines. Des incendies risqueront d’éclater aux quatre coins de la ville… Des épidémies dues aux très mauvaises conditions sanitaires apparaîtront d’autant plus vite en période de mousson… Des pillages et des violences seront forcément à redouter. Récit d’un témoin du séisme survenu à Mexico en 1985 qui a tué 35.000 personnes. Au cours de ce séisme 412 immeubles se sont effondrés. Je suis comme dans la cabine d’un voilier en pleine mer, par gros temps, avec tangage et roulis… impossible de rester debout sans se cramponner au mur ou au lit. Par la fenêtre de mon hôtel, le spectacle est terrifiant. Les voitures en stationnement avancent, reculent, s’entrechoquent. Les fils électriques se tendent, se distendent, ou ils cassent dans des gerbes d’étincelles… Mais le pire, ce sont ces immeubles de 12 à 14 étages qui nous entourent et se balancent de gauche à droite avec une amplitude de plusieurs mètres. L’hôtel penche à gauche, l’immeuble voisin penche à droite, ils se heurtent… Un gratte-ciel tangue de quatre mètres en avant, puis de quatre mètres en arrière… et s’aplatit comme un mille feuilles. PREVISION DES SEISMES Malgré d’intenses recherches, il est encore impossible de prévoir la date à laquelle un séisme va se produire. On ne peut que se fier au dicton : Dans une région de séisme, plus est ancienne la dernière catastrophe, plus proche est celle qui va survenir. 6 SEISMES ET CONSTRUCTIONS – GENERALITES : NUMEROS DES CROQUIS. Les croquis de ce texte portent le numéro 13, ce chiffre est suivi du numéro propre à chaque dessin. FORCES ENGENDREES PAR UN SEISME. Un mouvement se produit dans le sol à grande profondeur, il se traduit à la surface de la terre par des déformations entraînant des forces (de toutes directions) qui s’appliquent aux constructions. Pour rendre possible les calculs une force F à la surface du sol, de direction quelconque, est décomposée en une force horizontale H et une force verticale V. Voir Croquis 13. 16.A. CONCEPTION, CALCULS ET REALISATIONS. Il faut faire la différence entre la conception générale d’un bâtiment : détermination des volumes, des formes, des hauteurs, répartition des masses, position des éléments porteurs, type d’ossature… et les calculs qui permettent de donner à ces éléments porteurs les dimensions nécessaires pour qu’ils résistent aux efforts auxquels ils seront soumis. La conception est déterminée par un concepteur ou maître d’œuvre, un architecte très souvent, les calculs sont effectués par un ingénieur spécialisé, un bureau d’études de structure. On peut ainsi distinguer dans un bâtiment des fautes de conception (choix d’un certain type d’architecture par exemple) et les fautes de calculs (simples erreurs, mauvais choix des charges, des contraintes). On rencontre aussi les fautes de construction, de réalisation, qui sont le fait de l’entrepreneur : matériaux de mauvaise qualité, mauvaise exécution, non respect de certaines prescriptions techniques, dimensions plus faibles que celles indiquées dans les documents écrits ou les plans… ORGANISMES SPECIALISES. TEXTES LEGISLATIFS. Le département des mines et de géologie du Népal possède un Centre de séismologie qui possède 21 centres de détection des séismes. DOCUMENT 13.A., le Laboratoire de Géophysique du C.N.R.S. français participe aux recherches. DOCUMENT 13.A. 13.B. DOCUMENT De nombreux pays industrialisés ont établi des textes (nommés Règles) qui sont destinés à diriger la conception et le calcul des constructions parasismiques. 7 Les U.S.A., le Japon, la France… possèdent des textes très élaborés. En France on peut distinguer les Règles de construction parasismiques dites Règles PS 92 – NF P 06-013 qui s’appliquent à toutes les constructions et les Règles de construction parasismiques des maisons individuelles et des bâtiments assimilés nommées : Règles PS-MI 89 modifiées 92 - NF P 06-014. DOCUMENT 13.B. Ces dernières règles sont adaptées à de nombreuses constructions du Népal qui sont presque toujours de faible hauteur. Signalons que la stricte application des règles ne garantit pas l’absence de désordres : fissuration, déformations … L’objectif principal de ces règles, d’après NF P 06-014 : est la sauvegarde du plus grand nombre possible de vies humaines… En cas de secousse plus modérée ( que celle servant de base aux calculs ), les dispositions… doivent aussi permettre de limiter les pertes économiques. Mais… l’application des règles ne permet pas de couvrir tous les cas. L’application des textes parasismiques ne met pas à l’abri de tout désordre : on admet donc des éventualités de déformations du bâtiment pouvant se traduire par des dégâts mineurs tels que des fissurations dans les maçonneries, en particulier dans les cloisons, et des bris de matériaux comme les revêtements et les vitrages… Il est évident que le Népal aura un jour ses propres règles parasismiques mais actuellement il n’existe dans ce pays aucun texte permettant de calculer une structure aux efforts des séismes. Bien qu’ils ne donnent aucuns renseignements sur la force des efforts à prendre en compte les prescriptions contenues dans ce document s’inspirant des Règles NF P 06-014 peuvent permettre d’éviter les erreurs fondamentales qu’on remarque lors de la conception et la réalisation d’une construction. RISQUES EXTERIEURS A LA CONSTRUCTION : Une construction, même parfaitement calculée, peut être, lors d’un séisme, détruite par des causes extérieures. - Par l’effondrement d’un bâtiment situé au-dessus d’elle. - Par la chute de blocs instables qui sont en haut d’un talus dominant cette construction ou par le glissement des terres de ce talus. Croquis 13.2. La norme NF P 06-014, indique : L’application du présent document ne protège pas un bâtiment qui serait implanté sans tenir compte de la topographie du site et des risques induits par une secousse sismique. 8 Croquis 13.1. Croquis 13.2. LES FONDATIONS : Les fondations transmettent au sol les efforts de la structure. Elles sont, presque toujours, réalisées par des élargissements des éléments porteurs. On peut distinguer les fondations superficielles, bâties près de la surface ( ex : 2 m.) et les fondations profondes qui s’appuient sur des couches de terrain de haute résistance situées à grande profondeur ( ex : 10 m.). Dans les fondations superficielles on distingue les semelles qui sont de simples élargissements des éléments porteurs. Croquis 13.3. Croquis 13.4. et les radiers qui sont constitués par des plaques de béton armé dont la surface est au moins égale à celle de la projection de la surface de la construction au sol. 9 Dans les fondations profondes on distingue les puits et les pieux qui permettent d’atteindre les couches de bon sol à grande profondeur, les couches de surface étant de faible portance. Croquis 13.5. Croquis 13.6. Les puits sont constitués de massifs en maçonnerie : de pierres, de béton, leur profondeur dépasse rarement 3,00 mètres. Croquis 13.5.. Les pieux sont des colonnes de béton armé qui atteignent de grandes hauteurs : plus de 10,00 mètres parfois. Croquis 13. 6. Si, au Népal, les semelles et les puits sont d’une utilisation courante, la réalisation de pieux est exceptionnelle. L’auteur ne connaît qu’un seul exemple de bâtiment fondé sur pieux, c’est celui de l’Ambassade des U.S.A située à Maharajganj. LE SOL D’ASSISE – SONDAGES : On distingue les sols dits de bonne qualité qui acceptent des contraintes élevées: rocher, graviers, sables… et les sols dits de mauvaise qualité qui n’acceptent que des contraintes admissibles modérées : argiles plus ou moins imbibées d’eau, vase, tourbe… Les contraintes des bons sols varient de plus de 20 kilos par cm2 pour les rochers à quelques kilos par centimètres carrés pour les graviers et les sables. Les contraintes des mauvais sols sont proches ou inférieures à 1 kilo par cm2. On rencontre des sols (en général argileux plus ou moins saturés d’eau) qui n’acceptent que des contraintes voisines de 0,500 kilo par cm2. Ces sols sont très dangereux en cas de séisme. Des fondations sur des sols vaseux ou tourbeux sont toujours déconseillées. La résistance admissible est liée au tassement : des bâtiments construits sur des sols plastiques, s’enfoncent dans le sol, ils tassent parfois de plusieurs centimètres. Des tassements de plus de 20 centimètres ne sont pas rares. Au sujet des sols d’assise la norme NF P 06-014 indique : Sont exclues du domaine d’application du présent document les constructions fondées sur des sols mal consolidés et/ou de portance ultime inférieures à 250kN/m2. ( 0,250 k/cm2). A défaut de connaissance de la résistance à la compression du sol, sont exclues (des prescriptions de ce document) les constructions fondées sur des sols tels que vases, tourbes, sables fins… gorgés d’eau, alluvions non compactées. 10 Tous les types de sol se rencontrent au Népal, pays de montagne. Dans les collines alternent des masses rocheuses, des strates de terrains graveleux, des argiles compactes, mais aussi des lentilles de matériaux compressibles : argile bleue, grise… et même de la tourbe, matériau extrêmement compressible donc dangereux. A Pokhara, se rencontrent de vastes étendues de sols graveleux <<sur consolidés>> (par le poids des terres ou des glaciers qu’ils ont supporté). Ces sols, proche des conglomérats, acceptent sans déformation des contraintes supérieures à 10 kilos par cm2. Kathmandu, comme Grenoble, Annecy… sont des villes bâties dans des cuvettes entourées de collines. A ce relief correspond un type de sol très hétérogène : les states graveleuses voisinent avec les lentilles d’argiles, de tourbe… Les problèmes de fondations y sont nombreux. Un bâtiment à cheval sur un sol de bonne qualité et un sol de mauvaise qualité va tasser inégalement, on parle de tassement différentiel. Ainsi que nous l’avons fit, toute construction doit être précédée d’une campagne de sondages, dirigée par un géotechnicien, qui permet de connaître la nature et la résistance des couches sur lesquelles la construction s’appuiera. Il faut toujours réaliser, sous une construction, plusieurs sondages pour savoir si le sol est homogène. Le croquis 13.7. indique les conséquences d’une habitation bâtie sur un sol hétérogène : poches d’argiles compressibles 1 et 2 noyées au milieu d’un sol graveleux. Le croquis 13.8. montre un immeuble ayant subi un tassement différentiel. Une telle construction a été bâtie par moitié sur un sol graveleux et sur un sol argileux. Croquis 13.7. Croquis 13.8. On trouve dans différents pays de nombreux exemples de Tour de Pise. 11 PHENOMENE DE LIQUEFACTION : Lorsque les poids lourds circulent sur une chaussée, la mise en compression alternée des couches humides du sol entraîne une remontée des éléments fins de ce sol (que les géotechniciens appellent les fines du sol.). Il y a désorganisation de la structure interne de ce sol. Lorsqu’une ménagère veut parfaitement remplir un pot de sel, elle le secoue ou elle le frappe avec une cuillère, ce faisant elle tasse le sel à l’intérieur du bocal. Lorsqu’un ouvrier veut augmenter la compacité d’un béton, il l’agite, après sa mise en place, avec une aiguille vibrante nommée pervibrateur. Un séisme a sur les sols le même effet que ceux produits par les camions, la ménagère ou l’ouvrier, il modifie la structure interne du sol. En particulier il liquéfie les sols plastiques saturés d’eau (eau et fines du sol remontent à la surface). La plastification qui en résulte entraîne de telles déformations du sol que l’édifice peut être détruit. Les techniciens de structure et les géotechniciens citent souvent l’exemple d’un bâtiment japonais parfaitement parasismique qui, au cours d’un séisme, s’est incliné de 30 degrés sans autre dommage. Dans le même ordre d’idées un séisme peut diminuer ce que les géotechniciens nomment l’angle de talus d’un terrain (c'est-àdire la pente de stabilisation d’un versant) et faire glisser une pente jusque là stable, voir croquis 2. REGLES CONSTRUCTIVES APPLICABLES A DIFFERENTS TYPES DE FONDATIONS SEMELLES : On distingue les semelles continues (on dit filantes) et les semelles ponctuelles (on dit isolées). Il faut renforcer les semelles continues par des chaînages et lier les semelles ponctuelles par des longrines. Chaînages et longrines sont des poutres en béton armé. Croquis 13.9. 12 Voici ce qu’indique la norme P.06-014 : Dans le cas de semelles…, celles-ci doivent former un réseau maillé et continu. Un chaînage doit être prévu au niveau des fondations, chaînage comportant au moins deux lits de deux armatures longitudinales en acier Haute adhérence de nuance Fe E 500 et de diamètre d’au moins… 12 mm… L’espacement de deux armatures ne doit pas dépasser 20 cm. Des cadres transversaux doivent être disposés à un espacement au plus égal à la hauteur du chaînage sans excéder 25 cm. Les semelles et les longrines doivent être reliées avec l’ossature de la structure : Des liaisons doivent être réalisées entre les éléments de fondation et la structure. Les armatures des chaînages verticaux et des poteaux en béton armé doivent être descendues jusqu’en face inférieure des fondations et ancrées totalement au-dessous de l’axe de chaînage horizontal le plus bas. SEMELLES SUR SOL EN PENTE : La norme NF P06-014 indique : Les constructions prévues sur un terrain en pente dont la pente naturelle ultime excède 10 % doivent faire l’objet d’une étude particulière. En zone non sismique le dénivelé entre fondations sur sol en pente doit respecter le rapport 2/3, croquis 10 et 11. Il faut donc être encore plus prudent en zone de séismes adoptant un rapport plus faible. Croquis 13.10. Croquis 13.11. RADIER : Les principes de calcul de tels ouvrages sont connus de tous les bureaux d’études de béton armé, mais il faut insister sur la précision du dimensionnement des dépassées (surfaces du béton hors murs) : le centre de gravité des charges doit correspondre au centre de gravité du radier sous peine de voir se produire un tassement différentiel. Cet équilibre est souvent obtenu en créant des débords du radier inégaux. 13 RADIER-DALLAGES : On nomme ainsi des dallages en béton armé calculés pour supporter un bâtiment de poids faible : un ou deux niveaux maximum. Ce type d’ouvrage est intéressant car il est monolithe, il est, de plus, souvent économique. PUIT : Les dimensions en plan sont calculées en fonction de la charge et de la résistance du sol. Leur profondeur correspond au niveau du bon sol d’assise. Les puits doivent être liés entre eux par un réseau de longrines. Un dallage épais, soigneusement armé peut remplacer ces longrines. PIEUX : Seul exemple de fondations dont les dimensions sont plus faibles que celles des ouvrages de structure. Il est vrai que les couches profondes sur lesquelles vont s’appuyer les pieux sont très résistantes : plus de 30 kilos par cm2. Comme les puits, les pieux doivent armés puis être reliés en tête par un réseau de longrines en béton armé. Sur le croquis 13.12. on distingue un pieu P, un massif béton armé A qui sert d’assise à la maçonnerie de la superstructure, M, une longrine de liaison L. S = couche compressible. G = bon sol. Le croquis 13.13. figure un sinistre survenu à un bâtiment japonais A de plus de 10 étages, fondé sur pieux. Ces pieux 1 étaient bien dimensionnés et ils s’appuyaient sur une couche de sol B de bonne qualité mais ils étaient insuffisamment armés, lors d’un séisme, sous l’effet des forces horizontales F, les pieux 2 ont été sectionnés et le bâtiment s’est déplacé horizontalement de plusieurs centimètres. Croquis 13.12. croquis 13.13. FOURREAUX : Toutes les canalisations et les câbles électriques enterrés traversant les ouvrages doivent être placés dans des fourreaux évitant leur rupture lors d’un séisme. Le 14 croquis 14. indique une canalisation C et son fourreau P. Il est conseillé d’envelopper la zone de pénétration d’un matériau résilient M: bourrelet d’argile par exemple… Croquis 13.14. LA SUPERSTRUCTURE. REGLES CONSTRUCTIVES : NOTA. Ce sont rarement les séismes qui causent directement des accidents aux personnes mais les constructions. Paradoxe : ce qui est fait pour protéger les hommes peut parfois les tuer. 15 Croquis 13.15. Où se réfugier ! FORCES HORIZONTALES : Comme nous l’avons écrit, les techniciens en structure admettent que les efforts F transmis par un séisme à la surface du sol peuvent se décomposer en une force horizontale H et une force verticale V, croquis 13.16 A. Ces techniciens effectuant les calculs de dimensionnement de la structure admettent aussi que les forces verticales s’appliquent aux poteaux et aux murs et que les forces horizontales s’appliquent aux nœuds de la construction qui sont les surfaces à l’intersection des ossatures verticales : murs M ou poteaux P, et horizontales : poutres, planchers P, croquis 13. 16.B. ; 16.C. ; 16.D. Les forces verticales sont souvent bien acceptées par une ossature, ce sont les forces horizontales qui causent le plus de dégâts aux édifices. Croquis 13. 16A, 16B,16.D. 16 L’intensité des efforts engendrés par un séisme et le type de calculs de stabilité à effectuer sont indiqués dans les prescriptions d’un des textes législatifs qui existent dans certains pays. Rappelons que pour les bâtiments de grande hauteur, ils sont très complexes et, en conséquence, ne peuvent être réalisés que grâce à l’utilisation de machines électroniques utilisant des programmes spéciaux. Ce sont toujours les habitants des pays pauvres qui payent le plus lourd tribut aux séismes car l’ossature de leurs maisons présente de faibles résistances mécaniques. De plus les maçonneries qui les composent ne sont pas monolithes et elles n’ont qu’une faible stabilité dans le sens transversal. Ainsi les murs en briques, en blocs de béton préfabriqués, en pierres sont souvent maçonnés avec un mortier d’argile ou un mortier de ciment peu dosé. Aucune liaison sérieuse n’existe entre les planchers et les murs et il n’existe aucun chaînage rigidifiant ces constructions. CHAINAGES : On nomme chaînages des éléments qui assurent la liaison entre le différent composant d’une ossature. Que seraient les tonneaux si les douves n’étaient pas chaînées par des cerces métalliques ? Croquis 13. 17. Dans les montagnes, dans les régions non desservies par des routes ( 80% de la population du Népal, ne l’oublions pas), lorsque des chaînages en béton armé ne peuvent pas être réalisés, il est parfois possible de chaîner un bâtiment en pierres, en blocs de béton, en briques en utilisant des bois : solives, madriers, voire de simples planches, ces éléments étant bloqués aux extrémités par des assemblages tel que celui qui figure sur le croquis 13. 18. Croquis 13.17. Croquis 13.18. Chaque fois que cela est possible, des chaînages en béton armé sont à créer. On distingue les chaînages horizontaux et les chaînages verticaux. Sur les croquis 19. figurent différents types de chaînages. Le croquis 13.19. A. indique un chaînage en béton armé horizontal (ou vertical) classique. Il est composé de quatre armatures longitudinales (filantes) et de cadres de liaison. Le croquis 13.19.B. indique un chaînage horizontal composé de deux aciers longitudinaux et d’aciers de liaison nommés épingles. Le croquis 13.19.C. indique un chaînage composé d’une seule 17 barre, ce type de chaînage est placé dans les joints entre blocs de béton ou de briques. Croquis 13.19 A. 13. 19.B. 13.19.C. Le croquis 13.20. indique un chaînage vertical composé de deux aciers placés dans le vide d’un bloc de béton préfabriqué. Les épingles de liaison ne sont pas visibles. Croquis 13.20. Le croquis 13.21. montre la position des chaînages horizontaux dans une construction. Ces chaînages se placent à l’intersection des planchers et des murs. Le croquis 13.22. indique la position de chaînages verticaux dans les murs. Ils sont à placer à chaque intersection et à l’extrémité de murs libres. 18 Croquis 13.21. Croquis 13.22. Sur le croquis 13.23. figure l’ensemble des chaînages horizontaux et verticaux à placer dans un mur. C1 indique les chaînages au droit des planchers, C2 indique les chaînages intermédiaires placés de part et d’autre des ouvertures. Tous ces chaînages doivent être reliés entre eux par des aciers de liaison nommés aciers de couture. Croquis 13.23. La norme P 06-014 indique la position des chaînages : - Horizontaux : - au niveau bas. - au niveau de chaque plancher. - au niveau du contreventement du haut des murs en l’absence de plancher sous comble. - Verticaux, au moins : - en bordure des panneaux de contreventement. - à tous les angles saillants ou rentrants de la construction. 19 - aux jonctions de murs. - aux encadrements d’ouvertures de hauteur supérieure ou égale à 1,80 m. Les espacements des armatures transversales doivent être espacées au maximum de 25 cm… La continuité et le recouvrement des armatures des divers chaînages concourants en un même nœud doivent être assurés dans les trois directions. Un chaînage doit être réalisé en partie haute des murs des combles. Et les sections d’armatures minimales les composant : Les armatures doivent être composées d’au moins quatre barres en acier à haute adhérence de nuance Fe E 500 de diamètre 12 mm ( recouvrement 50 cm) … Chaînages autour des ouvertures : Deux armatures en acier de nuance Fe E 500 et de diamètre… 12 mm. Les croquis 13.24. et 13.25. montrent la manière de couler les chaînages verticaux, l’ordre d’exécution des travaux est le suivant : - 1.- Montage des maçonneries. - 2.- Exécution du béton des chaînages. Croquis 13.24. Croquis 13.25. Cette façon de procéder est exceptionnelle à Kathmandu. Dans cette ville, les entreprises montent d’abord les poteaux puis viennent plaquer les maçonneries de remplissage entre ces poteaux. Il n’y a donc aucune liaison entre ces éléments. En cas de séisme, croquis 13. 26. le mur non stabilisé par l’ossature se renversera. Croquis 13.26. Croquis 13.27. 20 CONTREVENTEMENTS : Observons le croquis 13. 27., on remarque deux personnes qui subissent une poussée horizontale. La première n’a rien pour s’appuyer, à l’évidence, si la poussée est forte, elle tombe. La deuxième s’appuie sur une canne (ou un mur), sa stabilité est sérieusement améliorée. Il en est de même pour les constructions: les efforts horizontaux seront d’autant mieux supportés qu’ils seront repris par des éléments raides non déformables. Ces éléments sont nommés contreventement. Evidemment, ils reportent sur le sol les efforts horizontaux par l’intermédiaire des fondations. La norme P 06-14 indique : La résistance aux forces sismiques horizontales doit être assurée par les façades et les pignons, qui doivent constituer les éléments verticaux de contreventement, ou pans de contreventements, auxquels peuvent venir s’ajouter les refends. Ces pans de contreventement doivent être répartis sur le pourtour des planchers de telle façon que, sur chaque façade, les longueurs cumulées des pans de contreventements soient proportionnés (à 20% près) aux longueurs des façades augmentées de deux fois celles, perpendiculaires à la façade, des décrochements… Les pans de contreventement doivent être superposés sur toute la hauteur du bâtiment. Autres contreventements : Sur le croquis 13.28. a. figure un bâtiment dans lequel les efforts 1 induits par un séisme sont transmis à un mur transversal très raide (de très grande inertie pour les techniciens en structures) qui augmente la stabilité. Par contre dans le sens 2, aucun élément ne s’oppose à ces efforts horizontaux, la structure risque d’être endommagée. Sur le croquis 13. 28. b. figure un bâtiment comportant, en son centre, des murs en forme de rectangle. Dans le sens 1, les murs ayant une grande inertie, les efforts seront supportés sans dommage, ce qui est moins sûr dans le sens 2, les murs n’ayant pas une grande inertie. Dans ce croquis les murs stabilisateurs peuvent être constitués par les murs d’une importante cage d’escalier. On admet que les efforts horizontaux sont transmis aux contreventements par les planchers fonctionnant en poutres (on les nomme diaphragmes). Même les planchers en bois peuvent assurer cette transmission, voici ce qu’indique la norme NF P 06-014 : Dans un bâtiment, les planchers en bois des combles doivent assurer un rôle de diaphragme. Pour cela, leurs dispositions constructives et les fixations des éléments doivent assurer la rigidité en plan. Croquis 13.28. Croquis 13.29. 21 Le bâtiment qui figure sur le croquis 13.29. est bien contreventé par les murs de façades et le mur de refend central. De même le bâtiment du croquis 13.30. Croquis 13.30. Dans ce genre de bâtiment les planchers augmentent la stabilité croquis 13. 31 : il est plus difficile d’écraser une boite qu’un solide formé par cinq parois. Sur le croquis 13.32. figure un bâtiment dans lequel les contreventements sont placés aux angles de l’ouvrage. Ces contreventements en forme de V reprennent les efforts horizontaux dans les deux directions H1 et H2. Croquis 13.31. Croquis 12.32. NOTA IMPORTANT. Il est possible de réaliser des ossatures stables sans contreventement, mais il faut pour cela utiliser une ossature en béton armé ou en 22 métal. A Kathmandu, les constructions nouvelles sont ainsi composées de files de poteaux en béton armé entre lesquels sont construits après coup les murs de remplissage ( murs de contreventement malgré eux !). Ces murs n’ayant aucune liaison avec le béton armé des poteaux on doit se demander quelle sera l’efficacité de cette solution. Voir croquis 26. Il serait sans doute plus judicieux de créer en premier des maçonneries bien conçues parfaitement reliées par des chaînages dans toutes les directions : croquis 24 et 25. NOTA : dans une construction, les chaînages assurent son monolithisme, les contreventements transmettent au sol d’assise les efforts horizontaux et les stabilisent. FAUTES DE CONCEPTION : La norme P 06-014 indique : Le présent document vise les bâtiments en plan dont le contour extérieur présente une forme rectangulaire ou s’écartant peu du rectangle. Indiquons quelques fautes commises. Croquis 13.33., une charge très importante s’appuie sur une poutre, un plancher. Le séisme augmentera l’intensité de cette charge qui pourra entraîner la rupture de l’élément porteur. Croquis 13.34., dissymétries dans les éléments de contreventement. Dans la construction figurée en 13. 34.D., une façade est constituée par deux simples poteaux P, alors que la façade qui lui est opposée est composée par un mur continu AB. L’élément raide étant le mur, la plus grande partie des efforts F1 sera dirigée vers lui, les poteaux ne reprenant qu’une faible part F, ce qui va entraîner un pivotement de l’ensemble, 13. 34.E. Remarquer que dans le sens Fa aucun élément ne s’oppose aux efforts horizontaux. Croquis 13.33. Croquis 13.34. Croquis 13.35. Refuser les masses importantes en partie haute des constructions. Dalles en béton armé supportées par des murs en maçonneries fragiles, bâtiment ou partie de bâtiment de plusieurs étages supportés par de simples poteaux… 23 Croquis 13.35. Croquis 13.36 et 13.37. Tout type de porte à faux, consoles, bow-windows, balcons importants … est à proscrire. Les bacons sont des pièces très simples à calculer (systèmes isostatiques) mais ce sont des ouvrages qui présentent plusieurs défauts : leur mise en oscillations augmente leur poids, elles nécessitent des charges d’équilibre dans le corps du bâtiment. Bien rares sont les constructions népalaises qui ne comportent aucun porte à faux ! Croquis 13.36. Croquis 1.37. Il faut strictement prohiber toute dissymétrie en élévation comme en plan. Il faut absolument éviter les masses différentes d’une partie à l’autre de la construction. Sur ces croquis sont figurées différents types de villas très nombreuses dans les quartiers résidentiels de Kathmandu ou dans sa proche banlieue. Les Népalais adorent les bâtiments complexes, les architectures tarabiscotées ! 24 Croquis 13.38. Croquis 13.39. NOTA. Observer, à Kathmandu quartier Maharajganj, l’architecture de la nouvelle Ambassade des U.S.A. qui a été étudiée par des spécialistes. On remarque qu’elle est d’une grande simplicité : les masses sont distinctes, les porte à faux, les décrochements sont rares… Ce qui est dit ci-dessus s’applique aux structures intérieures, toute mezzanine, tout porte à faux… est à proscrire. Croquis 13.40. Croquis 13.41. JOINTS STRUCTURAUX : La norme P 06-014 indique : Les constructions ayant des décrochements extérieurs en élévation doivent soit être scindés par des joints de fractionnement en blocs élémentaires sans décrochements, soit, dans le cas de la maçonnerie, recevoir des chaînages verticaux renforcés. Observons le croquis13.41., on remarque deux bâtiments accolés de hauteurs différentes. Supposons qu’un séisme se produise, chacun des bâtiments, soumis à des efforts horizontaux (lire récit page 4), va se déformer (déplacements D et d) , le bâtiment haut plus que le bâtiment bas. Le bâtiment haut va donc frapper (ou s’appuyer) sur le bâtiment bas et ce choc (ou cette poussée) peut entraîner leur dislocation. On a vu à Agadir, où a eu lieu un 25 séisme très important, des bâtiments contigus s’écrouler comme des châteaux de cartes parce qu’ils avaient été projetés l’un contre l’autre. Il faut donc séparer les structures par des vides <<e>> nommés joints, croquis 13. 42. Signalons que des joints de <<dilatationretrait>> coupent les bâtiments, ils sont de 2 cm. La distance de déplacement d’un immeuble se calcule, mais les calculs sont complexes. Il faut retenir que pour les constructions de faible hauteur ces joints doivent (norme P 06-014) être supérieurs à 4 cm. La norme NF P 06-014 précise : Les joints de fractionnement doivent être vides de tout matériau. Leur largeur minimale est de 4 cm. Au Népal, combien de maisons mitoyennes sont séparées par de tels joints ? Croquis 13. 42. Croquis 13.44. Le croquis 13. 43. indique un joint en forme de baïonnette, ce type de joints est déconseillé. Le croquis 13. 44. montre comment concevoir des bâtiments de masse différente : il faut absolument séparer chaque bloc par des joints. 4 cm étant un minimum. AUTRES FAUTES A EVITER. Croquis 13.45. Croquis 13.46. 26 Croquis 13 45. Placer des éléments mobiles près du vide : Pots de fleurs par exemple ( les Népalais adorent les aligner au bord d’un balcon !).Croquis 13. 46. Les réservoirs d’eau simplement posés en élévation sur la terrasse d’immeubles sur de simples poteaux en briques sont dangereux. Ces réservoirs sont de plus d’une importance primordiale, puisque, en cas de séisme, la plupart des canalisations seront cassées. C’est pourquoi il faut sceller ces éléments dans des poteaux en béton armé eux même solidaires de l’ossature du bâtiment. Solution conseillée, croquis 13.47., ces réservoirs sont supportés par une ossature métallique triangulée M, sérieusement liée à l’ossature S. Attention aux maçonneries en bord de vide (acrotères…). Combien voit-on à Kathmandu et dans sa banlieue d’acrotères, d’émergences en simple maçonnerie ! Croquis 13.48. Croquis 13.47. Croquis 13.48.. CHARPENTES : Les charpentes au Népal s’inspirent souvent des dessins de bandes dessinées, les lois de la statique, les calculs de résistance des matériaux, de la conception des systèmes triangulés sont rarement respectés. On voit les pires choses : des charpentes sans tirants, les faibles sections réservées aux pièces les plus sollicitées, des éléments fléchis placés à plat au lieu d’être placés sur champ, des faîtières sans liaisons avec les fermes (sic), des charpentes entièrement articulées sans gousset, raidisseur ou contreventement ni dans le sens transversal ni dans le sens longitudinal. Rares sont les charpentes construites comme celle du croquis 13.49. qui comportent un tirant H reprenant les efforts horizontaux, un contreventement cvt transversal, des chevrons placés au droit des barres verticales, des goussets G formant raidisseurs… Quant aux liaisons entre charpente et structure mieux vaut ne pas en parler. 27 Croquis 13.49. Extraits de la norme NF P 06-014 : La qualité de l’exécution des charpentes peut être déterminante pour la stabilité du bâtiment, en ce qui concerne la réalisation du contreventement de la charpente et de celui de la construction en partie haute, spécialement dans les cas suivants : - stabilité des pignons assurée par la charpente. - absence de plancher de comble, nécessitant un contreventement horizontal à ce niveau… LOUER UNE MAISON : Avant de louer une maison, il suffira de la visiter en reprenant les règles énoncées dans le présent texte. Résumons-les : - vérifier que la maison est construite sur un site sans risque, choisir une maison : - qui n’est pas surplombée par une autre. - qui n’est pas dominée par un talus, surtout s’il comprend des blocs instables. - construite sur un terrain plat, - isolée, - choisir une construction bâtie sur un sol dur. Si possible, une enquête, sur la nature du sol et les fondations, est à mener. Retenir que les talus constituent parfois une coupe géologique des sols de surface. Observer l’état des maisons voisines, elles donnent souvent une idée de la qualité du sol de fondation. Une fissuration des murs est-elle visible ? Elle peut indiquer un tassement différentiel causé par un sol hétérogène. Répétons le, il n’est pas rare de rencontrer dans les collines, dans des zones réputées comme ayant un bon sol, des lentilles de tourbe, d’argile bleue. Un sondage peut être exigé. Attention aux effets des eaux souterraines : y a –t-il des sources ? - Repérer les fautes de conception (l’observation de la construction suffit en général). - Demander si des plans existent, vérifier ensuite in situ qu’ils correspondent bien à la réalité. Se pencher sur les points suivants : - valeurs des masses, des hauteurs, des volumes inégaux, - porte à faux importants. 28 - des joints séparant les bâtiments ou les blocs de bâtiments existent-ils ? Noter qu’en ce qui concerne la structure, les maisons isolées sont également plus intéressantes. De plus, elles disposent parfois d’un terrain sur lequel il sera possible de se réfugier - Existe-t-il une ossature béton armé ? Des chaînages ? Attention, la fourniture d’un plan ne garantit pas que la construction en possède. Pour être certain qu’ils existent, une seule solution : procéder à des sondages avec un burin et une massette aux intersections de murs, au niveau des planchers… Signalons que des renforcements peuvent parfois être demandés au propriétaire. Le bâtiment abritant l’Ambassade de France possédait, devant l’entrée, un énorme porte à faux. Des poteaux ont été créés en bout de cet élément, ils ont supprimé son instabilité. La stabilité d’un réservoir d’eau est facile à améliorer… - Observer les ouvrages secondaires : acrotères, édicules en terrasse, maçonneries supportées. - En ce qui concerne les ouvrages du second œuvre technique, noter qu’il est préférable d’avoir des canalisations apparentes que des constructions encastrées. - Observer la charpente. CONSTRUIRE : MATERIAUX. BRIQUES OU BLOCS DE BETON PREFABRIQUES. - Briques. Il existe plusieurs catégories de briques, certaines sont de bonne qualité (porosité faible, résistances mécaniques élevées), d’autres ne sont guère plus résistantes que des briques dites crues. - Blocs de béton. Ils sont de mauvaise qualité car ils comprennent trop d’éléments fins et ils sont sous dosés en ciment… Néanmoins ils sont préférables à la plupart des briques. Ils offrent de plus la possibilité de réaliser des chaînages verticaux dans le vide entre parois. - Bétons : un problème, à Kathmandu, les granulats sont rares. Ceux de bonne qualité sont prélevés dans la Dudh koshi ou la Trisuli kola fort éloignées. La plupart sont du type concassé donc de qualité moindre et ils possèdent trop de <<fines>>. Cet inconvénient n’existe pas à Pokhara où coule la Séti kola. - BETONS, BETONS ARMES. - Granulats, même remarque que ci-dessus. - Ciments. Il faut noter que le Népal possède des ciments de bonne qualité (ciments naturels sans ajouts de clinker), leur retrait est faible. Choisir des ciments de la classe 45. Attention aux dosages, un dosage de 250 kilos par m3 est en général jugé suffisant. - MORTIERS. Ils sont également souvent sous dosés en ciment. Une détestable habitude au Népal, des ouvriers ne mouillent pas les briques ou les blocs avant de les mettre en œuvre, ce qui a des conséquences désastreuses sur la qualité des joints (l’eau nécessaire à la réaction chimique est absorbée par le bloc ou la brique). CONCEPTION. - Chaque fois que cela est possible des bâtiments de un niveau seront réalisés. Choisir un bon sol d’assise. L’architecture sera des plus simples : - pas de volumes différents mais des structures symétriques… - pas de porte à faux, - en ce qui concerne l’ossature prévoir de nombreux chaînages, de sérieux contreventements. - Les bâtiments à ossature métal ou bois avec éléments menuisés de remplissage, cloisons légères (à la japonaise) sont conseillés. Le métal se prête parfaitement à la réalisation d’ossatures économiques. Un soubassement (h voisin de 1,00 mètre) en maçonnerie est admissible. Charpente métallique, couverture à double paroi (isolation phonique lors des 29 pluies, isolation thermique). Attention à la conception et à la réalisation. Attention aux liaisons entre les éléments entre eux et avec les fondations, attention à la qualité des contreventements. Pour les constructions en bois voici ce qu’indique la norme P 06-014: L’attention est attirée sur la réalisation du <<monolithisme>> des maisons à ossature en bois à l’aide de liaisons entre toiture et ossature, entre ossature et fondations et entre les éléments d’ossature aussi bien verticalement qu’horizontalement, en particulier dans les angles. Pour les façades il est conseillé d’utiliser des bardages légers plutôt que des maçonneries de doublage. CONSTRUIRE UNE ECOLE OU UN BATIMENT ABRITANT DES ENFANTS : Utiliser exclusivement une ossature comme celle qui vient d’être décrite. Dans les campagnes, le soubassement (un mètre de haut au maximum) pourra être en pierres. La hauteur restante sera composée par un panneau menuisé. Les pierres de la maçonnerie seront bien taillées. Un chaînage bois sera posé en partie haute du mur. Un contreventement horizontal en croix de saint André sera noyé dans le plafond suspendu. Ces bâtiments pourront s’appuyer sur un radier-dallage en béton armé comportant une bêche hors gel formant butée. SURELEVER. RENFORCER – SURELEVATION : Croquis 13.50. Malgré toutes les précautions prises, un bâtiment en surélévation bâti sur un bâtiment existant non parasismique sera, en cas de séisme, détruit ou fortement endommagé par la chute de son support. Ce dernier doit donc être renforcé. Il faut absolument éviter les surélévations en maçonneries. Choisir des panneaux menuisés pour les murs. Ancrer soigneusement l’ossature dans un élément de l’existant dont on est sûr. A défaut créer des poteaux dans l’existant. Pour les toitures, adopter des charpentes métalliques ou en planches de contreplaqué clouées (bois déconseillé dans certaines régions de basse altitude : termites). En l’absence actuelle de panneaux isolants (polystyrène expansé, polyuréthane…) prévoir des couvertures en tôles ventilées (2 tôles superposées, une tôle et un plafond suspendu). Ne pas 30 omettre de placer des contreventements en croix de Saint André et des goussets aux angles. croquis 13.51. RENFORCEMENTS. Il est possible de renforcer de nombreux bâtiments existants. Prévoir aux angles des équerres intérieures et extérieures E, croquis 13.51 ( elles peuvent être continues sur toute la hauteur ou partielles). Ces équerres sont boulonnées entre elles et avec des chaînages t. Croquis 13.52 ces chaînages t sont, par exemple, composés de fers plats formant tirants. Leur nombre sur la hauteur est à définir. Croquis 13.52. Croquis 13.53. Des poteaux métalliques pourront être nécessaires : choisir des profilés en U, en I… parfois il faudra réaliser des croix de Saint André : 31 MOBILIER : Le mobilier est une source d’accident en cas de séisme : chute d’une étagère lourdement chargée… Les objets lourds seront fixés préférentiellement par des attaches traversantes (boulons, écrous, larges rondelles et non des chevilles) fixés à l’ossature. Il a été constaté que les espaces situés sous les tables sont protégés : le plateau a des faibles portées, les pieds d’une table travaillent à la compression et sont donc résistants. Les résidents pessimistes ( ?), prévoyants ! pourront donc faire construire des tables à ossature métallique qui seront, lors de leur départ, transmises à des nouveaux résidents. De même ils pourront faire faire des mezzanines au-dessus des lits de leurs enfants… FIN DE LA PLAQUETTE SUR LES SEISMES. BAVARDAGES : Si un séisme se produisait en période de trek, s’il tuait quelques touristes au milieu de milliers de Népalais, les médias occidentaux annonceraient à grands cris le nombre de ces morts occidentaux. Quand au nombre de morts népalais il serait indiqué en fait divers tant il est vrai que, pour les salauds que nous sommes, la mort d’un Occidental a plus d’importance que celle de mille habitants du Tiers-monde. Comme tous les Français, je suis averti par le Consulat de notre pays, mesure judicieuse, des précautions à prendre : avoir chez soi, accessible facilement, en un lieu où le séisme aura peu d’effets, son jardin par exemple, des vêtements, des couvertures, de la nourriture sèche, de l’eau en bouteille, une trousse médicale… En bref, l’indispensable à avoir à portée de main si on se retrouve sans abri, dans une ville détruite, sans eau, sans téléphone, sans possibilité de communiquer. La cuvette de Kathmandu a été découpée en secteurs qui possèdent leur chef de secteur. Celui-ci conseille, guide les nouveaux arrivés. Régulièrement, le Consulat renouvelle les avertissements et indique qu’après un séisme les Français en difficulté pourront trouver un refuge dans les locaux de l’Ambassade-Consulat de France. Dans les locaux - ou dans les jardins - car, qui peut dire si la simple villa qui abrite cette construction résistera à un séisme de grande ampleur ? Ceci est peu important pour nous, membres de la Sherpasig, nous nous sentons peu concerné par ces mesures, Sonam étant en France, je suis le seul Français de la maisonnée. La maison détruite, pourrais-je abandonner les sept membres de ma famille, tous Népalais, pour aller, seul, bénéficier de cet asile ? Une trace d’humour dans un paysage imaginaire de désolation : un séisme important entraînera la destruction de lignes électriques, de téléphones… et des routes seront rendues impraticables ! C’est pourquoi une intelligence prévoyante de notre hexagone a suggéré que l’Ambassade de France au Népal devait posséder des quads. Ces merveilleux engins tout terrains seuls capables d’aller rechercher des informations, de secourir des Français. Deux ont été livrés, ils veillent, dit-on, dans l’arrière cour de l’Ambassade. 32 Croquis 13. 54. Un quad qui dépasse le mur du çon ? Imaginons, un séisme vient de se produire, un engin pétaradant pénètre dans Lazim-path, se riant des tas de décombres, il se dirige vers un Français en difficulté. Il le prend à son bord pour le conduire en Terre française. Un seul ? D’autres ? Où pourrait-il les placer ? Porterat-il une le fanion bleu blanc rouge ? Une plaque : French only ? Se faisant, il ira, indifférent aux pleurs et aux cris de milliers de blessés, d’agonisants ! Humour dans un paysage de désolation : cela me rappelle cette chute de neige survenue dans le sud de la France, il y a trente ans ( ? ) Images de la retraite de Russie sur l’autoroute du midi. On a dit que certains étaient morts de froid dans leur voiture ! L’opinion était alertée, la colère grondait : << On veut des responsables >>. Peur du média, il fallait vite faire quelque chose. Une chose a été faite : les garages de l’autoroute des lieux sinistrés ont été pourvus de chasse-neige ! Oui des chasse-neige à Montélimar ! Que sont devenus ces engins ? Ont-ils été translatés ailleurs ? En des lieux où il neige régulièrement ? Sont-ils en train de s’oxyder ? Les engins ont aussi leur vieillesse, leur mort, ils se réincarnent même, ils sont un jour incinérés pour donner de nouveaux aciers ! Revenons aux quads français à Kathmandu, il n’y a eu aucun responsable qui, en France, s’est écrié : << Halte au ridicule, laissons bramer ceux qui veulent des coupables, j’assume. >>. Ici, on aurait pu entendre : << Vos quads, quelle connerie ! Eduquons plutôt, organisons des conférences annuelles pour les nouveaux arrivés. Il ne manque pas de Népalais compétents en matière de séisme. Programme : des généralités sur les séismes, des projections de films – ils existent - et de diapositives montrant les dégâts que peut causer un séisme, le choix du site qui recevra un habitat, l’exposé des principes de construction, des explications sur le renforcement possible de certaines constructions. En bref : vous cherchez une maison ? Voici celle que vous devez choisir, voici ce que vous devrez faire…>>. Les décideurs auraient aussi pu éditer et diffuser ma petite plaquette revue, corrigée, améliorée, sur les séismes et les constructions. Ce n’est qu’un texte rédigé par un petit technicien mais son édition n’aurait pas coûté cher, même pas le prix d’une chambre à air d’une roue d’un des quads. Quant aux droits d’auteur ils auraient été comme l’air servant à gonfler ces chambres à air : gratuit 33
