Construction parasismique des maisons individuelles

Construction parasismique des maisons individuelles aux Antilles

Guide CP-MI Antilles

Extrait du document

Cinq ans après sa première édition, le bilan du guide CMPI est fort éloquent. Les exemplaires imprimés ont été très vite épuisés et les constructeurs de maisons individuelles le considèrent aujourd'hui comme la référence pour la mitigation du risque sismique. Son succès a d'ailleurs dépassé les frontières, puisqu'il est prévu une adaptation de ce guide en anglais destinée à tout l'arc caribéen.

Il n'empêche que ce document est perfectible et il est prévu de l'améliorer en s'inspirant de l'enquête d'évaluation de son impact auprès des professionnels. Cette enquête a été réalisée par SOCOTEC Antilles - Guyanne, et a été restituée lors de la journée technique organisée par la DDE de la Guadeloupe, le 15 octobre 2002. On apprend ainsi que le montage à "l'italienne" des maçonneries est pratiquement respecté, mais pas le harpage des murs perpendiculaires. La majorité du contreventement est à présent assuré par de la maçonnerie chaînée qui a remplacée les portiques béton avec ou sans remplissage.

Dans l'attente de cette édition future intégrant les amélioration souhaitées et d'ailleurs transformant ce guide en Norme, la présente édition, dictée par l'urgence, ne comporte qu'un "toilettage" approfondi. Les principales modifications sont les suivantes:

Le chapitre bois a été provisoirement supprimé car il ne correspondait pas aux pratiques locales. Il est en cours de réécriture pour intégrer les habitudes et les matériaux locaux. Il sera publié dans un complément à paraître.
Le chapitre maçonnerie a été corrigé
Certaines clarifications ont été apportées de façon générale.

Introduction

La sismicité des Antilles est la plus forte du territoire national. Si la période de retour des séismes forts de magnitude supérieure à 7 est plus faible que dans les zones les plus actives du globe, les effets destructeurs qu'ils sont susceptibles d'engendrer pourraient être comparables à ceux des séismes de Northridge aux Etats-Unis en janvier 1994, de Kobe au Japon en janvier 1995 ou de Kocaeli en Turquie en août 1999.

La plupart des dégâts affectent gravement les constructions qui n'ont pas fait l'objet de dispositions constructives parasismiques. Les prescriptions des règles parasismiques PS 92 (norme NF P 06-013) ont été conçues avec le dernier état des connaissances en vue de les mettre en œuvre.

La puissance publique a rendu ces règles obligatoires par l'arrêté du 29 mai 1997 relatif à la classification et aux règles de construction parasismique applicables aux bâtiments de la catégorie dite "à risque normal" telle que définie par le décret n° 91-461 du 14 mai 1991 relatif à la prévention du risque sismique, modifié par le décret n° 2000-892 du 13 septembre 2000.

Toutefois ces règles nécessitant des études complexes, il est apparu souhaitable de mettre à la disposition des professionnels du bâtiment un guide d'application pour des bâtiments de forme simple et de faibles dimensions telles que les maisons individuelles (§1.4). Ce guide propose donc, sous une forme simple et facilement applicable, un ensemble de textes, figures, tableaux et détails constructifs pour concevoir et construire les maisons individuelles aux Antilles.

Il est toutefois important de noter que l'intervention d'un bureau d'études techniques (BET) est nécessaire pour le choix et la disposition, d'après ce guide, du contreventement et pour le dimensionnement et l'établissement des plans d'exécution concernant l'adaptation de la maison individuelle au sol par des fondations adéquates, la prise en compte des poussées de terre sur les murs de soutènement intégrés à cette maison individuelle, la transmission

Des charges verticales par les planchers (dalles et poutres), les murs, les poteaux, etc.

Le présent guide traite exclusivement des maisons individuelles à murs porteurs, en béton ou en maçonnerie chaînée de blocs de bétons, de briques ou de blocs perforés de terre cuite, un complément (à paraître) est pévu pour les maisons à ossature bois. Étant donnée leur rareté aux Antilles, les maisons individuelles à ossature métallique ne sont pas traitées.

Ce guide concerne directement les professionnels du bâtiment: les architectes, les bureaux d'études, les bureaux de contrôle, les constructeurs de maisons individuelles, les entrepreneurs, les artisans, les chefs de chantier ainsi que les fabricants et les fournisseurs de matériaux et composants.

1.2 - Risque sismique aux Antilles

1.2.1 Aléa sismique: le plus fort du territoire national

Les archipels de la Guadeloupe et de la Martinique ont été sévèrement touchés par les tremblements de terre au cours des quatre derniers siècles, notamment en 1839 (plus de 300 morts en Martinique) et en 1843 (plus de 3000 morts en Guadeloupe). Les dégâts lors de ces séismes majeurs (de même lors des séismes locaux de 1851 et 1897 en Guadeloupe) ont été considérables, la majeure partie de Pointe-à-Pitre et de Fort-de France ayant été fortement endommagée.

Les séismes destructeurs sont principalement associés à la zone de subduction de la plaque Amérique sous la plaque Caraibe (fig. Al et A2, annexe A), qui est comparable aux zones de subduction du Japon ou de la Grèce du point de vue des magnitudes (M) atteintes par les séismes historiques (M = 8,0) mais qui s'en distingue par une fréquence beaucoup plus faible des secousses.

Aux séismes historiques les plus violents (1839, 1843) correspondent des énergies équivalentes à celles des tremblements de terre meurtriers de cette fin de siècle (El Asnam, 1980; Mexico, 1985; Spitak, 1988; Kobe, 1995; Izmit, 1999). Des séismes plus faibles, comme il en arrive environ deux par siècle dans chacune des îles de Martinique et de Guadeloupe, peuvent également occasionner, dans le contexte d'urbanisation actuel, des dommages importants.

D'autres séismes, de plus faible magnitude (M = 6,0), d'énergie équivalente à celle du séisme récent d'Arménia en Colombie (1999), pourraient se produire sur certaines grandes failles, à de faibles profondeurs, et engendrer des désordres graves, mais plus localisés dans l'espace.

Cela illustre combien le risque sismique est élevé aux Antilles.

1.2.2 Forte vulnérabilité

La vulnérabilité des constructions est importante, dans des contextes d'urbanisme et d'aménagement souvent défavorables et caractérisés par:

une forte densité de population dans certains secteurs, et en particulier dans les agglomérations,

l'occupation de zones naturellement dangereuses, comme les versants raides et instables, les sites d'amplification des mouvements vibratoires ou les sols présentant un risque de liquéfaction,
l'application tardive de dispositions constructives parasismiques,
des agressions climatiques, accélérant le vieillissement des matériaux, et venant aggraver la vulnérabilité des ouvrages (corrosion des aciers, fissuration des bétons, pourrissement du bois, etc.).

1.3 - Qu'attend-on d'une maison parasismique ?

objectif principal des règles parasismiques est la sauvegarde du plus grand nombre possible de vies humaines en cas de secousse correspondant au niveau d'action sismique défini réglementairement pour chaque zone concernée. ~atteinte de cet objectif est réalisable si les maisons individuelles sont étudiées et exécutées pour ne pas s'effondrer même partiellement, lorsqu'elles sont soumises à un tremblement de terre déterminé.

Cela signifie trois choses:

seul le non-effondrement de la maison individuelle est requis pour garantir seulement la sécurité des personnes; des endommagements plus ou moins graves peuvent se produire dans les éléments non structuraux, voire même dans certaines parties de la structure porteuse de la maison, pouvant rendre indispensables des réparations importantes après séisme;
le niveau de l'agression sismique est fixé par les pouvoirs publics à partir de considérations socio économiques et politiques ; un tremblement de terre pourrait dépasser ce niveau ; dans ce dernier cas, un endommagement important de la maison individuelle serait possible bien qu'elle ait été construite parasismique;
c'est le respect de l'ensemble des règles techniques, normes et DTU de la construction appliquées dans les conditions fixées par les Pouvoirs Publics qui permet de rendre parasismique une maison.

Une maison parasismique est donc strictement une maison conçue, dimensionnée et réalisée selon les règles techniques imposées.

Dans le cas des Antilles, l'utilisation du présent guide permet l'application de ces règles.

Au sommaire

Chapitre 1 : Domaine d'application

1.1 Introduction
1.2 Risque sismique aux Antilles
1.2.1 Aléa sismique: le plus fort du territoire national
1.2.2 Forte vulnérabilité
1.3 Qu'attend-on d'une maison parasismique ?
1.4 Domaine d'application du guide
1.5 Cas des modifications ultérieures, après la réception de la maison individuelle
1.6 Choix de l'épaisseur de 20 cm pour les murs de contreventement en maçonnerie chaînée

Chapitre 2 : Sites et sols

2.1 Choix du site
2.2 Cas particulier des zones liquéfiables
2.3 Sols de fondation

Chapitre 3 : Conception des maisons individuelles

3.1 Comportement de la maison individuelle sous séisme
3.1.1 Action du séisme sur les constructions et réponses
3.1.2 Exemples de dispositions défavorables à la stabilité de la structure
3.2 Contreventement
3.2.1 Définition
3.2.2 Principes du contreventement
3.2.3 Rôle des chaînages
3.3 Configuration de la maison individuelle
3.3.1 Configuration en plan
3.3.2 Configuration en élévation
3.3.3 Forme de la toiture
3.3.4 Espacement entre bâtiments
3.4 Fondations
3.4.1 Cas du terrain horizontal
3.4.2 Cas du terrain en pente
3.5 Murs de soutènement intégrés à la maison individuelle
3.5.1 Principes
3.5.2 Contreventement
3.5.3 Cas des trémies

Chapitre 4 : Choix des matériaux

4.1 Éléments de maçonnerie pour murs
4.2 Mortiers de jointoiement
4.3 Bétons
4.3.1 Sable
4.3.2 Gravillons
4.3.3 Béton prêt à l'emploi
4.3.4 Béton fait sur place
4.4 Armatures pour béton

Chapitre 5 : Contreventement assuré par des murs porteurs 1en maçonnerie ou en béton obligatoirement chaÎnés

5.1 Murs en maçonnerie de blocs de béton, de terre cuite ou de briques
5.1.1 Panneaux de contreventement
5.1.2 Chaînages
5.1.3 Murs n'assurant pas le contreventement, baies et ouvertures
5.2 Murs en béton banché
5.2.1 Panneaux de contreventement
5.2.2 Chaînages
5.3 Stabilité des panneaux de contreventement
5.4 Dimensionnement des murs et des chaînages
5.4.1 Principes
5.4.2 Utilisation des tableaux

Chapitre 6 : Fondations des maisons individuelles avec 1des murs porteurs obligatoirement chaÎnés

6.1 Semelles filantes ou isolées
6.2 Puits
6.3 Radiers
6.4 Murs de soutènement intégrés aux maisons individuelles: quelques exemples

Chapitre 7 : Planchers des maisons individuelles avec 1des murs porteurs obligatoirement chaÎnés

7.1 Planchers au sol
7.2 Planchers en élévation et sur vide sanitaire
7.2.1 Généralités
7.2.2 Planchers nervurés à poutrelles en béton et entrevous
7.2.3 Planchers à dalle pleine avec prédalles en béton armé ou précontraint
7.2.4 Planchers à dalle pleine coulée en œuvre

Chapitre 8 : Eléments en béton anné coulé en œuvre des maisons 1individuelles avec des murs porteurs obligatoirement chaÎnés

8.1 Poutres
8.2 Poteaux
8.2.1 Poteaux de section rectangulaire
8.2.2 Poteaux de section circulaire
8.3 liaisons entre éléments
8.4 linteaux
8.5 Porte-à-faux
8.6 Escaliers

Chapitre 9 : Charpentes de toiture des maisons individuelles 1avec des murs porteurs obligatoirement chaÎnés

9.1 Charpentes en béton armé
9.1.1 Charpentes associées à des toitures lourdes en béton armé
9.1.2 Charpentes associées à des toitures légères
9.1.3 Efforts de dimensionnement
9.2 Charpentes en bois
9.2.1 Contreventement
9.2.2 Diaphragmes de toiture
9.2.3 Diaphragmes triangulés
9.2.4 Diaphragmes en panneaux
9.2.5 Dimensionnement des diaphragmes

Chapitre 10 : Aménagement et équipements

10.1 Canalisations et réseaux
10.2 Cloisons de distribution
10.3 Ballons d'eau chaude
10.4 Gaines de ventilation et de climatisation
10.5 Éléments de cuisine et de salle de bains

Chapitre 11 : Pour une bonne qualité de l'exécution

11.1 Construction
11.1.1 Fondations
11.1.2 liaisons fondations-superstructure
11.1.3 Superstructures
11.2 Après-construction
11.2.1 Entretien
11.2.2 Usage
11.2.3 Modifications ultérieures

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