1. Ecole polytechnique d’architecture et d’urbanisme
Encadré par:
Mer LAMEDANI
Groupe: 14
Présenté par:
MESSALTI ADEL

2. Plan de travail:
1. Introduction.
2. Phénomène de séisme.
3. Impact séisme/construction.
4. Les système de contreventement.
5. Isolation parasismique.

3. 1.Introduction.
Les critères de conception parasismique sont différents selon
que l'on considère les éléments structuraux ou non structuraux
des bâtiments.
La structure est calculée pour ne pas s'effondrer sous
l'action des mouvements sismiques du sol, alors que le calcul des
éléments non structuraux, ou non porteurs de charge, vise à
réduire le plus possible les dangers pour la sécurité des
personnes et les dégâts matériels. L'étendue et le coût énormes
des dommages attribuables à la rupture ou la ruine des éléments
non structuraux des bâtiments lors de récents tremblements de
terre au Japon (Kobe, 1995) et aux États-Unis (Norbertine,
1994) ont été un des facteurs déterminants dans la révision des
pratiques de conception des bâtiments.

4. Les mesures de protection parasismique apportées
aux éléments non structuraux des bâtiments
existants sont directement liées aux considérations
de sécurité des personnes, tout simplement parce
que la plupart des accidents sont causés par la
rupture ou la chute d'éléments non structuraux
pendant ou à la suite de mouvements sismiques.
Viennent ensuite des considérations de dommages
matériels et d'interruption des fonctions des
bâtiments.

5. 2.Phénomène de séisme.
Définition
Le tremblement de terre (ou encore séisme) provient de
la fracture brusque en profondeur de la roche.
Cette fracturation de la roche est due à la très grande
accumulation d'énergie qui se libère, en créant ou en
faisant rejouer des failles, au moment où le seuil de
rupture mécanique de la roche est atteint.
Le tremblement de terre se traduit à la surface du globe
terrestre par des vibrations du sol.

6. L'étude des ondes sismiques générées
lors des tremblements de terre a permis
aux scientifiques de déterminer que le
noyau externe de la Terre est liquide. Les
tremblements de terre génèrent des
ondes P (ondes de compression
longitudinales) et des ondes S (ondes de
cisaillement transversales) dans les
profondeurs de la Terre. Une zone
d'ombre apparaît sur la face du globe
opposée à l'épicentre du séisme, car le
noyau externe réfléchit les ondes S et
dévie les ondes P. Les ondes S sont
réfléchies parce qu'elles ne peuvent se
propager dans un milieu liquide et elles
projettent une zone d'ombre supérieure à
celle des ondes P réfractées. Les
géologues et les sismologues ont
déterminé la taille du noyau externe en
utilisant l'arc de 154 ° de la zone d'ombre
des ondes S et diverses mesures
effectuées à la surface du globe terrestre.

7. Un séisme résulte du relâchement brutal de contraintes
dans la croûte terrestre, qui provoque un glissement de
deux compartiments le long d’une faille et un rebond
élastique. Ces secousses peuvent être imperceptibles ou
très destructrices.
Six sortes d’ondes de choc sont engendrées au cours de ce
processus. Deux sont classées comme ondes de volume
— c’est-à-dire qu’elles se propagent à l’intérieur de la
Terre — et les quatre autres sont des ondes de surface. Les
ondes transmettent aux objets deux types de mouvements. Les
ondes primaires ou de compression (ondes P) les font osciller
d’avant en arrière dans la même direction que leur
propagation, alors que les ondes secondaires ou de
cisaillement transversal (ondes S) transmettent des vibrations
perpendiculaires à leur direction. Les ondes P se propagent
toujours à plus grande vitesse que les ondes S ; ainsi, quand
un tremblement de terre se produit

8. 1.Présentation:
Tremblement de terre
Les tremblements de terre se produisent lors d'un relâchement
brutal des tensions (de part et d'autre d'une faille, par exemple) à
l'intérieur de la croûte terrestre ; la rupture qui s'ensuit provoque
des vibrations, légères ou fortes, de la surface du sol. Le foyer du
séisme est le point initial de la rupture. Immédiatement au-dessus,
l'épicentre est le lieu d'intensité maximale du choc en surface. Ces
ondes de choc se propagent en cercles concentriques à partir du
foyer et de l'épicentre, diminuant d'intensité à mesure qu'elles s'en
éloignent. Ces ondes sismiques sont les ondes primaires (ondes P) et
les ondes secondaires (ondes S). Les ondes P provoquent un
déplacement des objets dans la direction de propagation des ondes
de choc. Ce sont les premières que l'on ressent lors d'un séisme, car
elles se propagent plus vite que les ondes S, qui déplacent les objets
dans un sens perpendiculaire à la direction de propagation.

10. 2. L’étude de séisme:
Fonctionnement d'un sismographe
Le sismographe présenté ici permet de détecter et d'enregistrer les
mouvements d'ondes verticales. Lorsqu'une onde sismique atteint le
sismographe, le sol, le cadre et le tambour rotatif vibrent en oscillant
verticalement, alors que la masse suspendue par le ressort reste
immobile du fait de son inertie. Le stylet relié à la masse trace ainsi une
ligne brisée sur le tambour.
Enregistrement d'un séisme

11. 3. Conséquence de séisme:
Formation d'un tsunami
Un tsunami a généralement pour origine un tremblement de terre
sous-marin. Mais il peut également être engendré par une éruption

12. 4.Séismes : échelles de mesure
L’échelle de Richter, ainsi que d’autres échelles (EMS
en Europe, Mercalli aux États-Unis), sont utilisées
pour mesurer et comparer l'intensité des séismes.
L’échelle de Richter mesure la magnitude, c'est-àdire la quantité d’énergie libérée au foyer d'un
séisme (point de déclenchement du tremblement de
terre). L’échelle EMS 1992 (échelle macrosismique
européenne, adoptée en 1992) se fonde sur les effets
du séisme ressentis à la surface

14. 5. L'action sismique et ses effets
Action sismique
Pour être en mesure de déterminer la réponse
sismique des éléments non structuraux d'un
bâtiment, il faut d'abord comprendre celle de la
structure à laquelle ces éléments sont liés. Les
principes de calcul parasismique sont les mêmes
pour la conception de la structure du bâtiment que
pour celle des éléments non structuraux.

15. Création et propagation d'un séisme
Avant le séisme
Après le séisme

16. Avant le séisme

17. Après le séisme

18. Un événement sismique est caractérisé par sa brutalité et
l’étendue de la région sinistrée, qui peut atteindre plusieurs
centaines de km².
Ainsi, en quelques secondes, des milliers d’êtres humains
peuvent être victimes, des villes entières peuvent être
détruites et l’activité économique complètement arrêtée
pendant de nombreux mois.
En Martinique, depuis le séisme du 11 janvier 1839, la rareté
des séismes de magnitude supérieure ou égale à 6,0 ne doit
cependant pas faire oublier qu’ils peuvent être très
destructeurs, en particulier s’ils sont localisés près des grands
centres urbains

21. La croûte terrestre est constituée de plusieurs grandes
plaques qui évoluent les unes par rapport aux autres :
certaines s'écartent, d'autres convergent, et d'autres
coulissent.
Environ 90% des séismes sont localisés au voisinage des
limites de ces plaques.
En profondeur, les plaques se déplacent régulièrement de
quelques millimètres à quelques centimètres par an.
En revanche, dans la partie supérieure de la croûte terrestre
(30 premiers km), ce mouvement n'est pas continu. Les failles
peuvent rester bloquées durant de longues périodes, tandis que
le mouvement régulier des plaques (convergence ou
divergence) se poursuit.

22. Les causes de la catastrophe sismique en Martinique
Ce n'est pas le tremblement de terre qui tue, ce sont les
constructions : l'analyse aujourd'hui de la situation actuelle de
notre territoire, la vulnérabilité de son bâti, de ses équipements
publics et privés, de ses ouvrages, de son aménagement, conduit à
admettre une catastrophe sismique, lors du tremblement de terre
majeur attendu.

23. 3.Impact séisme/construction.
Réponse de la structure et des éléments non structuraux
d'un bâtiment aux mouvements sismiques du sol
La réponse de la structure
est normalement une
réponse non linéaire à
plusieurs degrés de liberté,
les effets non linéaires se
manifestant à partir de la
fissuration et/ou de la
rupture d'éléments
structuraux et de leurs
assemblages. D'autres effets
non linéaires découlent du
comportement inélastique
des éléments non structuraux
du bâtiment.

24. Importance relative des accélérations d'éléments non structuraux
d'un bâtiment.

25. Effets des séismes
Réponse des meubles aux mouvements sismiques selon leurs
proportions

26. Dispositifs inadéquats de limitation des déplacements latéraux
cas différents de défaillance du dispositif de retenue. Dans un cas, l'équipement
fait des bonds et passe par-dessus les butées; dans l'autre, les butées cèdent
parce que leurs ancrages ne sont
pas suffisamment résistants.

27. le cas de canalisations, de conduits et de câbles chevauchant un joint antisismique entre
deux bâtiments ou deux parties séparées du même bâtiment. Si ces deux bâtiments ou
parties de bâtiment sont de hauteur ou de construction différentes, il y a possibilité de
déplacements relatifs assez importants entre les deux structures. Il est donc impératif de
prendre pour ces équipements des dispositions appropriées, leur conférant une souplesse
suffisante pour absorber les déplacements relatifs.
Dispositions constructives aux joints antisismiques

28. 4.Le contreventement
Contreventement : élément de construction destiné à
protéger celle ci contre le renversement et les
déformations dues à des efforts horizontaux.
 La stabilité des constructions vis-à-vis des charges latérales: de
point de vue de la stabilité sous charges horizontales (vent ,
séisme…), on distingue deux types de structure:
Structure autostables ou autocontrventées qui, de par leur
conception vis-à-vis des charges gravitaire, sont stable également
sous l’action des charges horizontales.
Structure contreventées qui comportent un ensemble d’éléments de
construction appelé contreventement, dans le but d’assurer la
stabilité (et la rigidité) de l’ouvrage vis-à-vis des charges
horizontales .

29. Le rôle et construction du contreventement
 Le contreventement a donc principalement pour
objet:
1. D’assurer la stabilité des constructions non
autostables vis-à-vis des charges horizontales
( celle des structures autostables étant assurée
intrinsèquement), donc de transmettre ces
charges jusqu’au sol.
2. De raidir les constructions, car les déformation
excessives de la structure sont source de
dommages aux éléments non structuraux et à
l’équipement.

30. Dans le cas d’une construction parasismique, le
contreventement comporte obligatoirement deux
familles d’éléments:
Contreventement horizontal (diaphragme )
Contreventement vertical (mur, travées triangulées
ou portique )

31. Nature des éléments verticaux de contreventement
Panneaux rigides :
Il s’agit de murs en maçonnerie, voiles en béton ou béton
armé, voiles etc.
Palées triangulées
La contreventement triangulé, qui constitue également une
solution (rigide) est fréquemment utilisé pour les structures en
poteaux et poutres de hauteurs faible et moyenne, car il est
plus économique que le contreventement par portique.
Arcs et portiques
Les portiques, c’est-à-dire les cadres dont les liaisons
poteaux /poutres sont rigides, sont plus déformables que les
autres types de contreventement.

32. Contreventement d’une cloison intérieure en maçonnerie

33. Contreventement d’une cloison intérieure en maçonnerie

34. Contreventement latéral d’un plafond suspendu

35. Joints parasismiques (Modélisation)
Lorsque la fonction de l'ouvrage impose l'adoption
d'une structure fortement dissymétrique, on peut,
dans
certains cas, améliorer le comportement sismique en
découpant la structure en sous structures
relativement symétriques, séparées par des joints
parasismiques.
Ci-dessous, vous trouverez un schéma montrant 3
exemples de formes primaire à éviter, et celle
recommandées.

36. Exemples de formes simples

37. Photos de joins parasismiques

38. Choix des matériaux (Modélisation)
Lors de la construction d’un bâtiment, les matériaux utilisés doivent être
choisis avec soin.
En effet, lorsque qu’un séisme se produit, les forces latérales produites par
celui-ci déforment la structure verticale du bâtiment, et peut abîmer
fortement les éléments du bâtiment fixés à la charpente (par exemple les
cloisons et les branchements), mais aussi la structure-elle même, pouvant la
briser si le bâtiment se tord par exemple, et que la structure cède. De plus,
suivant la façon d’assemblage de la structure, celle-ci peu être plus ou moins
rigide, et donc peut présenter un risque. On appelle la capacité d’un
matériau à pouvoir se déformer et s’étirer la ductilité. Certains facteurs
viennent s’ajouter à la ductilité pour le choix des matériaux. Il ne faut pas
que la ductilité soit obtenu que pour un cycle chargement (une secousse),
mais sur plusieurs, en effet, certains matériaux ont une très bonne ductilité
sur un cycle, mais leur résistance ce dégrade très rapidement dés les cycles
suivants.

39. Mais, avant de pouvoir employer les matériaux que l’on pense adéquat, il
faut les tester. La science ne permet pas encore d’être sur de la ductilité d’un
matériau, sans avoir tester ses limites au par avant.
Voici quelques appréciations sur divers matériaux tirées d’expériences :
- Structure en acier : elles présentent une bonne ductilité, si leur structure est
correctement soudé
- Structure en béton armé : la ductilité est assés faible, du fait que le risque du
rupture du béton lorsqu’il est comprimé est fort. Mais si une armature
appropriée, et un chaînage sont organisés, la structure peut résister.
- Structure en maçonnerie : si les structure sont convenablement chaîné, la
structure résiste bien, mais à partir du moment ou un petite dégradation
apparaît, la structure entière devient instable
- Structure en bois : étant donné que l’on trouve un grand nombre de
structure possibles, et que aucunes études n’ont véritablement été menées, la
ductilité semblerait assés faible, mais si des expérimentations sont conduites,
et aboutissent a des règles strictes, cela pourrait changer. Pour vous montrer
véritablement le besoin d’utiliser des matériaux flexibles, nous avons réalisé
une modélisation.

40. Notion d’isolation parasismique
Les dommages sismiques occasionnés aux constructions sont dus
aux déformations qui se produisent pendant les oscillations de la
superstructure
Principe d’isolation parasismique
L’isolation des bâtiments s’effectue au moyen d’appareils d’appuis
dont la rigidité horizontale est beaucoup plus faible que celle de la
structure. Ces appareils, appelés appuis parasismiques ou isolateurs,
sont placés entre les fondations et la superstructure, entre le sous-sol
et le rez-de-chaussée ou entre le rez-de-chaussée et le 1er étage