Guide for Seismic Strengthening of Buildings

MTPTC Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   1 MTPTC REMERCIEMENTS A. Remerciements Le MTPTC remercie vivement les organisations et les individus suivants pour leurs contributions tant financières que techniques dans l’élaboration de ce document. WORLBANK UNOPS BUILD CHANGE MIYAMOTO Cooperation Suisse 2   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC TABLE DES MATIÈRES A - INTRODUCTION 4 B - LE RENFORCEMENT PARASISMIQUE 1 - Analyse du comportement d’un bâtiment lors d’une secousse sismique 2 - Les défauts du comportement d’une construction lors d’un séisme 3 - Le diagnostic d’un bâtiment 3.1 Objectifs du diagnostic préalable au renforcement 3.2 Le diagnostic qualitatif 3.3 Le diagnostic quantitatif 4 - Eléments non structurels 5 - Solutions de renforcement 5 10 23 23 27 33 35 C - LE RENFORCEMENT PARACYCLONIQUE 1 - Analyse du comportement d’un bâtiment lors d’un cyclone 2 - Les solutions de renforcement d’une couverture 59 59 D - EVALUATION DES COÛTS DE RENFORCEMENT 66 E - BIBLIOGRAPHIE 68 F - ANNEXES TECHNIQUES Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   3 MTPTC A. INTRODUCTION Le tremblement de terre du 12 janvier 2010 a tué de très nombreuses personnes. Il a occasionné 1,3 million de sans-abris et 766 000 personnes ont trouvé refuge dans des villes non sinistrées. Par conséquent, la première priorité a été de réparer et de reconstruire les maisons endommagées et détruites, de sorte que les personnes déplacées puissent retourner dans leurs maisons réparées. Mais il ne faut pas oublier que les bâtiments qui ont résisté au séisme du 12 janvier 2010 ne seront peut-être pas aptes à en subir un autre en l’état car ils ont été fragilisés par ce tremblement de terre. Par ailleurs le renforcement des bâtiments doit être étudié afin de faire face aux séismes et aux cyclones. La Direction des Travaux Publics du MTPTC à travers le Bureau Technique d’Évaluation de Bâtiments (BTEB) est au cœur des principales activités de réparations et de reconstruction. Par conséquent le renforcement des bâtiments et la mitigation des risques font partie intégrale des sujets sur lesquels le Ministère est impliqué. - Objectifs Etant donné que Haïti se trouve dans une zone à haut risque de séismes et de cyclones, il est absolument obligatoire non seulement penser à la réparation et à la reconstruction dans les zones affectées, mais également de proposer des solutions et de prendre des mesures de renforcement des bâtiments dans toutes les zones à risque d’Haïti afin d’atténuer les effets des catastrophes pouvant se produire à l’avenir. Le Ministère des Travaux Publics, des Transports et des Communications (MTPTC) d’Haïti travaille avec ses partenaires pour faciliter la coordination et le développement d’un Guide de Renforcement Parasismique et Paracyclonique des Bâtiments, de compréhension facile et venant en complément des ouvrages publiés par le Ministère à savoir : le Guide des Bonnes Pratiques pour la construction des petits bâtiments (GBP), le Guide des Réparations (GR), et les Règles de Calcul Intérimaires pour la Construction des Bâtiments en Haïti. Le public visé devra pouvoir s’approprier facilement ce nouveau guide. On ne saurait terminer cette introduction sans mentionner que le Code National des Bâtiments Haïtien (CNBH) est en élaboration et sera publié au courant de l’année 2012 en s’appuyant sur l’IBC et l’IRC. 4   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC - Bâtiments concernés : Le guide concerne spécifiquement le bâti courant : bâtiments en maçonnerie de 1 à 2 niveaux. Cependant, étant donné la configuration particulièrement à flanc de colline d’une grande quantité de ce type de bâtiments, les murs de soutènement font partie des mesures de renforcement proposées. - Public visé : Ce guide s’adresse aux ingénieurs, techniciens, ainsi qu’aux petits et moyens entrepreneurs locaux qui sont directement impliqués et qui s’engagent dans le renforcement parasismique et paracyclonique. - Objectifs des mesures de renforcement proposées Le niveau de performance visé pour le renforcement se concentrera sur l’essentiel : 1) Pour le séisme, aller vers la réduction du risque afin de sauvegarder la vie des personnes. 2) Pour le cyclone, sécuriser le bâtiment pendant toute la durée du phénomène. Ce guide se présente comme une « boîte à Outils » permettant d’intervenir en ce qui concerne le renforcement. - Diagnostic préalable au renforcement : Une fiche de diagnostic est proposée par type de bâtiment afin de déterminer si les renforcements sont possibles. En effet si le bâtiment est trop endommagé ou a été réalisé avec des matériaux ou une mise en œuvre de très mauvaise qualité sa démolition pourra être déduite de la fiche d’analyse de pré-renforcement. Il en est de même s’il est situé dans une zone à risques : inondations, glissement de terrain, liquéfaction… Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   5 MTPTC - Mesures proposées : Il s’agit de proposer des mesures de renforcement présentant les critères suivants : 1) Bon rapport qualité prix entre le coût des renforcements proposés et leur efficacité. 2) Utilisation de matériaux que l’on peut trouver localement. 3) Facilité de réalisation par les artisans locaux en regard de leur qualification. 4) Faisabilité pratique aisée des renforcements sur le chantier. - Codes de référence : En attendant la publication du Code National des Bâtiments Haïtiens (CNBH), les règles et codes de référence sont : les Règles de Calcul Intérimaires pour la Construction des Bâtiments en Haïti, le IBC, le IRC, l’Eurocode 8, le ACI- 318, le CNBC, tous dans leur plus récente édition. Ce guide est basé essentiellement sur le IBC. 6   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC B - LE RENFORCEMENT PARASISMIQUE MTPTC 1 - Analyse du comportement d’un bâtiment lors d’une secousse sismique Lors d’un séisme, les déplacements du sol engendrent dans le bâtiment des forces en réponse. Alors que les éléments solidaires du sol suivent ces déplacements, les parties en élévation ne suivent pas instantanément ces déplacements et il s’ensuit une déformation de la structure. Les efforts maximum se reportent aux angles du bâtiment. Certaines dispositions de la structure sont préjudiciables à la bonne tenue du bâtiment au séisme. Les exemples suivants montrent le rôle déterminant de ces défauts de conception de la structure, défauts qui doivent être corrigés par des renforcements. La transmission des forces sismiques horizontales et verticales s’effectue des planchers aux panneaux de contreventement et aux fondations. Les effets des séismes sur les sites et les sols Pour avoir un bon comportement lors du séisme, le bâtiment doit comprendre : - des diaphragmes horizontaux (planchers et/ou toiture). - des chaînages. - un nombre suffisant de panneaux de contreventement verticaux (murs spécifiques). - des fondations et leurs liaisons correspondantes (longrines, chaînages). Les effets engendrés par les tremblements de terre sont de deux natures différentes : • Les effets directs concernent deux phénomènes : d’une part le déplacement sur la faille à l’origine du séisme, qui peut être très dangereux pour les constructions, lorsqu’il atteint la surface; d’autre part la propagation des ondes sismiques dont l’amplitude et la durée sont très influencées par la géométrie et les propriétés géotechniques du sol situé en dessous du bâtiment. Les sols présentant de mauvaises caractéristiques mécaniques ont en particulier la propriété d’amplifier les mouvements sismiques: on parle alors d’effets de site. • Les effets indirects sont des phénomènes associés à une cause induite par l’ébranlement du sol qui entraîne, sous l’effet des vibrations, une rupture de la cohésion des sols. Les glissements de terrain, la liquéfaction des sols, l’affaissement ou le tassement des terrains sont de tels effets que l’on nomme aussi «effets induits». Les tsunamis (raz-de-marée dus à la propagation d’une onde marine) constituent également un phénomène indirect. Problèmes de site qui peuvent empêcher un renforcement et indiquer une destruction de la maison 1- Présence d’une faille active : s’assurer que le site n’est pas traversé par une faille qui peut entraîner des mouvements différentiels en surface. Si une maison est construite sur la faille ou 8   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC dans une bande de 50 m de largeur de part et d’autre de son tracé précis il ne sert à rien de la renforcer. 2- Effet de site topographique : les sites avec des pentes supérieures à 35% (inclinaison de 20°) sont à éviter en zone sismique. Si une maison est construite sur ce type de site il ne sert à rien de la renforcer. 3- Si la maison est construite sur une zone liquéfiable (sables en bordure de mer ou alluvions en bordure de rivière) il ne sert à rien de la renforcer. 4- Si des mouvements de terrain (glissements de terrain et chutes de blocs) peuvent affecter une maison située en rebord ou en pied de falaise il ne sert à rien de la renforcer. chaînage-horizontal (suspente de la voûte de décharge) efforts sismiques Efforts sismiques Panneaux de contreventement chaînage-horizontal (tirant de la voûte de décharge) action du séisme Longrine Action du séisme Semelle isolée Transmission de l’effort sismique des panneaux de contreventement aux fondations bielle de compression chaînage-vertical Rôle des chaînage Dessins 1 & 2 : Comportement d’un batiment lors d’un séisme. Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   9 MTPTC Les planchers Les planchers et la toiture lourde doivent être conçus et dimensionnés de manière à présenter une rigidité suffisante, eu égard à leur déformabilité en plan de façon à assurer une fonction de diaphragme, c’est-à-dire de transmission des efforts. Dans le cas où la toiture est légère, les forces sismiques perpendiculaires aux murs sont reprises par ces derniers, les murs qui leur sont perpendiculaires et les structures des planchers, qui fonctionnent comme diaphragme, s’ils existent. Rôle des chaînage chaînage chaînage action du séisme Dessins.3 & 4- : Les planchers et la toiture 10   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments action du séisme MTPTC Les chaînages Les chaînages, avec leurs armatures, forment un réseau entre eux et entre les planchers, les éléments du contreventement de la structure. Dans le plan du plancher, le chaînage périphérique horizontal joue à la fois le rôle de tirant pour sous-tendre la voûte de décharge et de tendeur pour remonter les efforts au droit des panneaux de contreventement (voir dessin2, p. 9). Dans le panneau de contreventement, le chaînage périphérique joue un rôle de montant et de membrure (voir Dessin 2). chaînages périphériques chaînages intérieurs chaînages verticaux longrine semelle isolee Élevation vue en plan des positions des chaînages Dessins 5 & 6 : Les chaînages verticaux et horizontaux Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   11 MTPTC Les murs de contreventements Les contreventements sont des murs pleins qui servent à transmettre les forces sismiques horizontales et verticales des planchers aux fondations. Ils doivent être reliés aux planchers et aux fondations et reliés entre eux par des chaînages. force sismique Dessin 7 : Rupture en croix d’un contreventement Dessin 8 : Mode de fonctionnement d’un contreventement 12   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC 2 - Les défauts du comportement d’une construction lors d’un séisme Le séisme Lors d’un séisme, les déplacements du sol engendrent dans la maison individuelle des forces en réponse. Alors que les éléments solidaires du sol suivent ces déplacements, les parties en élévation ne suivent pas instantanément ces déplacements et il s’ensuit une déformation de la structure. Les efforts maximum se reportent aux angles du bâtiment. Dessin 9 : Action du séisme sur un bâtiment Certaines dispositions de la structure sont préjudiciables à sa bonne tenue au séisme. Les exemples suivants montrent le rôle déterminant de ces défauts de conception de la structure, défauts qui doivent être corrigés par des renforcements. Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   13 MTPTC Défauts de fondations : Les fondations reçoivent les efforts sismiques depuis les toitures les chaînages, les planchers, et les contreventements, et les transmettent au sol dans lequel elles se dissipent. Elles doivent être reliées aux contreventements et reliées entre elles par des longrines. Semelles isolées non reliées par des longrines Murs sans semelles filantes Lorsque ce défaut est constaté se reporter au paragraphe «FON - Liaisons des fondations» pour les solutions de renforcement. On doit réaliser des longrines pour lier les têtes de fondations lorsque les fondations ne sont pas suffisamment profondes. Les semelles isolées non reliées par des longrines peuvent en effet sous une action sismique présenter des déplacements indépendants, susceptibles d’entraîner des désordres graves, voire l’effondrement de la maison. Il est donc nécessaire que chaque semelle isolée soit reliée par un réseau croisé de longrines selon les deux directions principales du bâtiment. Dans ce cas on mettra en œuvre la solution de renforcement «FON - Liaisons des fondations». action du séisme action du séisme Dessin 10 : Effets de l’action sismique lorsque les fondations ne sont pas reliées par des longrines 14   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC Longrine Action du séisme Dessin 11 : Effets de l’action sismique lorsque les fondations sont reliées par des longrines Défauts de planchers et/ou de toitures Lorsque le plancher ou la toiture est constitué de béton réalisé avec du sable blanc type «la Boule» au lieu de sable de silice, si les armatures du plancher ou de la toiture sont apparentes en surface, si ces armatures ne sont pas reliées aux chaînages, s’il n’y a pas de chaînage, si certaines parties de la dalle se sont effondrées, le plancher ou la toiture n’assure alors pas sa fonction de diaphragme, il faut le démolir et le remplacer par: 1 - une toiture légère respectant les conditions paracycloniques dans le cas d’un bâtiment à un niveau. 2 - Par un nouveau plancher et/ou une nouvelle toiture legere ou lourd dans le cas d’un bâtiment à deux niveaux. Lorsqu’il y a un défaut de liaison du plancher aux contreventements, il faut créer ces liaisons. Se reporter au paragraphe «PLAN - Renforcement des liaisons d’un plancher poutrelles-blocs de béton existant» pour les solutions de renforcement. Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   15 MTPTC Défauts de chaînages horizontaux, verticaux ou d’ouvertures. Les chaînages, avec leurs armatures, forment un réseau entre eux et entre les planchers, les éléments du contreventement de la structure. Lorsque l’un des défauts suivant est constaté se reporter au paragraphe: «CHAI - Renforcement par ajout de chaînages, pour les solutions de renforcement». On peut aussi remplir une ouverture au lieu de la chaîner : se reporter au paragraphe: «OUV - Remplissage d’ouvertures». Défauts de contreventements Lorsque l’un des défauts suivants est constaté se reporter au paragraphe: «CONT - Renforcement par ajout ou renforcement de murs de contreventements), pour les solutions de renforcement. Irrégularité en plan des contreventement : Disposition non symétrique des éléments de contreventement. Cette irrégularité, par l’effet de torsion induite, va entraîner des déformations et des ruptures dans le bâtiment. Un bâtiment doit être suffisamment contreventé dans les deux directions. Pour la solution à ce défaut se reporter au paragraphe: «CONT1 - Le dimensionnement de la répartition et du dimensionnement en plan des panneaux de contreventement et CONT2 - Le principe de dimensionnement de chaque panneau de contreventement». Dessin 12 : Irrégularité en plan des contreventements 16   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC Phénomène de torsion : La présence au rez-de-chaussée de murs rigides excentrés (cage d’escalier, pièce fermée …) et de poteaux plus souples (de type pilotis), peut provoquer, sous une action sismique, une torsion d’axe vertical : la sollicitation des poteaux d’angle est alors très importante et peut même se traduire par leur destruction. Pour la solution à ce défaut se reporter au paragraphe: «CONT1 - Le dimensionnement de la répartition et du dimensionnement en plan des panneaux de contreventement» et «CONT2- Le principe de dimensionnement de chaque panneau de contreventement». action du séisme murs rigides (escaliers) déplacement du plancher haut du rez-de-chaussée par rapport aux fondations Dessin 13 : Phénomène de torsion Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   17 MTPTC Irrégularités en élévation - Manque de continuité des contreventements de sommet jusqu’aux fondations : Cette irrégularité, par l’effet de la non linéarité de la transmission des efforts sismiques, va entraîner des déformations et des ruptures dans le bâtiment. La configuration en élévation des constructions doit être telle que chaque élément de contreventement doit être continu de son sommet jusqu’à sa fondation. De plus, l’écart entre les surfaces des divers planchers du bâtiment ne doit pas excéder 20 %. Au-delà de cette limite, un joint doit être prévu au niveau des décrochements. Pour remédier à ce défaut, se reporter aux paragraphes: «CONT3 - Le renforcement par ajout de murs de contreventement en voiles béton» et «CONT5 - Contreventement par remplissage d’un portique en voile de béton armé». Dessin 14 : Manque de continuité des contreventements jusqu’aux fondations 18   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC - Niveau Transparent : Lorsqu’un niveau est beaucoup moins raide que les niveaux supérieurs ou inférieurs, il se produit une irrégularité de la distribution des efforts sismiques dans le bâtiment et les niveaux les plus souples sont détruits par le séisme, a cause de l’effet de la différence de raideur entre les niveaux. Pour remédier à ce défaut, se reporter aux paragraphes: «CONT3 - Le renforcement par ajout de murs de contreventement en voiles béton» et «CONT5 - Contreventement par remplissage d’un portique en voile de béton armé’’. Commerce, garage Dessin 15 : Manque de continuité des contreventements jusqu’aux fondations Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   19 MTPTC - Encorbellement ou Porte-à-faux : Lorsqu’un niveau supérieur est construit en porte-à-faux par rapport au niveau inférieur ou lorsqu’il existe des éléments en porte-àfaux (auvents, balcons) de portée supérieure à 1,00 m, il peut y avoir cassure, renversement, destruction ou chute de ces éléments. Lorsque ces irrégularités existent, se reporter au paragraphe: «PAF - Renforcements de balcons, d’encorbellements ou d’auvents) pour des solutions de renforcement» Dessin 16 : Encorbellement Porte-à-faux : balcon et auvent 20   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC - Ouvertures non superposées : Lorsque les ouvertures ne sont pas superposées, cela ne permet pas une bonne transmission des efforts sismiques jusqu’aux fondations. Pour remédier à ce défaut, se reporter au paragraphe: «OUV - Remplissage d’ouvertures». Dessin 18 : Ouvertures non superposées Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   21 MTPTC - Effets de poteaux courts Le phénomène de poteaux courts intervient quand un bâtiment présente à un même niveau des poteaux de hauteur différente et de même section transversale. Considérons par exemple au niveau de rez-de-chaussée sur un terrain en pente, deux poteaux présentant des sections géométriques et des caractéristiques mécaniques identiques: un poteau amont d’une longueur L et un poteau aval d’une longueur 2 L. En soumettant la superstructure à une charge horizontale H, le poteau amont (le plus court) subit une charge de 8/9 de H alors que le poteau aval ne subit qu’une charge de 1/9 de H. poteau court amont rompu par cisaillement c.d.g. poteau amont (court) H (force sismique) 8 H 9 1 H 9 l 2 l poteau aval (long) poteau long fléchi Effets de torsion dus à la présence d’un poteau court côté amont Distribution des efforts entre poteau long et poteau court Dessin 20 : Effet de poteau court Effet de poteau court Dans le cas d’un terrain en pente, et d’une maison sur poteaux, les charges sismiques s’exercent beaucoup plus sur les poteaux les plus courts, les plus raides. Il s’ensuit un phénomène de torsion d’axe vertical de la construction engendrant le cisaillement des poteaux les plus courts pouvant entraîner l’effondrement de la maison. Pour remédier à ces défauts, se reporter aux paragraphes: «CONT3 - Le renforcement par ajout de murs de contreventement en voiles béton» et «CONT5 - Contreventement par remplissage d’un portique en voile de béton armé». 22   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC - Présence de colonnes libres C’est le cas d’une construction comportant une structure sur colonnes libres (poteaux dont la grande dimension transversale est inférieure à 4 fois la petite dimension transversale) au rez-de-chaussée et une structure en murs rigides à l’étage. En cas de séisme, l’effondrement risque de se produire par excès de déplacement de la partie supérieure de la maison et non pas par dépassement de la résistance de la structure porteuse. Pour remédier à ce défaut, se reporter aux paragraphes: «CONT3 - Le renforcement par ajout de murs de contreventement en voiles béton» et «CONT5 - Contreventement par remplissage d’un portique en voile de béton armé». - Présence d’allèges rigides Si la longueur libre des poteaux est réduite par des murs de remplissage partiel en maçonnerie, la partie libre est davantage sollicitée et la rupture s’effectue par cisaillement, c’est un des effets de « poteau court ». Si ce défaut est constaté, se reporter au paragraphe: «OUV - Remplissage d’ouvertures». poteau court allèges rigides Contreventement par portique et remplissage ultérieur par des allèges en maçonnerie Dessin 21 : Présence de pilotis Dessin 22 : Présence d’allèges rigides Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   23 MTPTC - Murs de mauvaise qualité Les murs de contreventement sont de mauvaise qualité quand ils sont: - constituées des parpaings faits avec du sable blanc type «la Boule» au lieu de sable de silice - érigées avec du mortier à base de sable blanc type «la Boule» au lieu de sable de silice - mis en œuvre de mauvaise qualité (lits de parpaings non linéaires et inclinés, etc.) - dégradés par le séisme et/ou l’humidité. Pour remédier à ces defauts se reporter au paragraphe: «CONT4 - Contreventement par renforcement d’un mur par treillis ou lit d’armatures». Dessin 23 Murs de mauvaise qualité 24   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments Dessin 24 : MTPTC 3 - Le diagnostic d’un bâtiment Objectifs du diagnostic préalable au renforcement 1)Diagnostic Qualitatif : Répertorier les défauts structurels décrits au paragraphe 2 « Les défauts du comportement d’une construction lors d’un séisme » 2)Diagnostic Quantitatif : Décrire, analyser et quantifier des éléments structurels du bâtiment tel que décrit dans la section «Le diagnostic quantitiatif». 3)Proposition de solutions de renforcement 4)Evaluation des coûts de renforcement 4.1 Coûts de renforcement acceptable : élaboration du projet de renforcement. 4.2 Coûts de renforcement non acceptable : la démolition est conseillée. - Le diagnostic qualitatif Maison n0 2-119-6 Situation Commentaires Favorable / Défavorable Département Commune Quartier / village Rue Coordonnée GPS Nombre d’occupants du bâtiments % de dommages du bâtiment Évaluation faite par Vulnérabilites du site (oui/non) Glissement de terrain Liquéfaction Forte pente Pied de falaise Autres Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   25 MTPTC Situation Nature du sol Commentaires (oui/non) Rocher Sol ferme Sol sableux ou alluvionnaire Sol mou Autres Terrain (oui/non) Plat inférieur à 10% Pente modérée, entre 11% et 34% Pente abrupte, plus grand que 35% Autre Position du bâtiment sur le site mètres Distance libre à l’avant Distance libre à l’arrière Distance libre à gauche Distance libre à droite Bâtiments voisins (oui/non) Bâtiment menaçant à l’avant Bâtiment menaçant à l’arrière Bâtiment menaçant à gauche Bâtiment menaçant à droite Nombre de niveaux RDC simple 2 niveaux Matériaux utilisés Béton de bonne qualité Blocs de bonne qualité Mortier du bonne qualité 26   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments (oui/non) Favorable / Défavorable MTPTC Situation Commentaires Types de fondation Favorable / Défavorable (oui/non) Pierres jointoyées Maçonnerie de blocs Béton Autres Types de construction (oui/non) Structure en bois Maçonnerie de blocs Toiture en tôle Toiture en pente en béton Toiture plate en béton Autres Défauts structurels relevés Irrégularités en plan Forme en U Forme en L Forme en T Autres Défauts de fondations Absence de fondation Fondations non reliées par des longrines Fondations insuffisantes Autres Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   27 MTPTC Situation Commentaires Favorable / Défavorable Défauts de planchers Planchers de mauvaise qualité Espaces ouvertes entre mur et plancher Autres Défauts de chaînages (oui/non) Pas de chaînages aux ouvertures Chaînages verticaux - insufisant Chaînages horizontaux - insufisant Défauts de contreventements (oui/non) Disposition non symétrique Un ingénieur acrédité doit faire l’analyse des données recueillies dans le tableau déterminer la faisabilité du renforcement SI LE RENFORCEMENT EST POSSIBLE Relevé de la maison par niveau et des quatre façades Photos de la maison Études de renforcement Schéma de renforcement Manque de contreventements transversaux Manque de contreventements longitudinaux Manque de continuité verticale Torsion ( voir guide, section torsion ) Murs de mauvaise qualité Irrégularités en élévation (oui/non) Niveau transparence Encorbellement Porte-à-faux Ouvertures non superposées Poteaux courts Pilotis Autres 28   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments SI LE RENFORCEMENT EST POSSIBLE MTPTC - Le diagnostic quantitatif 1) Identifier et quantifier les bordures des murs. Identifier les bordures des murs . À l’extérieur du bâtiment . Autour des couloirs, portes et ouvertures de plus d’un mètre de large Aux intersections des murs . À partir des murs placés dans la direction opposée Dessin 25 : Identifier les bordures des murs Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   29 MTPTC 2) Identifier les armatures existantes. Procéder à des investigations d’usages afin de localiser les armatures présentes dans les murs . Identifier les chaînages verticaux placés aux extrémités (4 barres) et les tiges d’armatures additionnelles (1 ou 2 barres) Dessin 26 : Identifier les armatures existantes 30   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC 3) Identifier les armatures nécessaires. Les murs en maçonnerie chaînée . Doivent avoir des armatures à moins de 0.6 m de toutes les bordures - 2 barres aux extrémités du bâtiment, couloirs et portes - 1 ou 2 barres au niveau des fenêtres - Les chaînages verticaux renforcés par 4 barres ne doivent pas être distants de plus de 4.5 m - Il doit y avoir des armatures : - Au niveau des poutres ou dans les murs en maçonnerie situés au-dessus. - En-dessous des fenêtres ou dans les fondations. Dessin 27 : Identifier les armatures nécessaires Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   31 MTPTC 4) Confirmer les longueurs des murs de contreventement On ne considère pas les murs de longueur < 1.0 m Armatures requises pour la maçonnerie chaînée Déterminer les longueurs des murs de contreventement . La longueur minimale des murs pour assurer la résistance latérale est de 1.0 m. . La distance entre deux chaînages verticaux ne doit pas dépasser 4.5 m. . Ignorer les petites ouvertures représentant moins de 10% de la longeur entre les deux chainages.. Dessin 28 : Confirmer les longueurs des murs de contreventement. 32   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC 5) Par défaut, évaluer le mur comme étant en MNA (Maçonnerie Non Armée) On ne considère pas les murs de longueur < 1.0 m Les murs en MNA . Longueur minimale requise L= 0.6 m . Ou au moins 1.0 m pour la résistance latérale Par défaut, évaluer le mur comme étant en Maçonnerie Non Armée (MNA) Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   33 MTPTC 4 - Eléments non structurels Les citernes Les citernes doivent être placées en partie basse de la maison et non pas sur le toit. L’étude de renforcement devra prévoir le déplacement de ces éléments. Dessin 31: Citerne placée sur un toit 34   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC Les escaliers Les escaliers en béton en saillie, en dalle mince ou non reliés de façon satisfaisante à la structure doivent être détruits et remplacés par des escaliers légers en bois ou en structure d’acier et marches en bois autostables. Dessin 32 & 33 : Escaliers existants à Bristout-Bobin Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   35 MTPTC 5 - Les solutions de renforcement 5.1- FON - Liaison des fondations On doit réaliser des longrines pour lier les têtes de fondations pour un ancrage supérieur à 0,50 m. Si les semelles de fondations sont situées à moins de 0,50 m, le rôle des longrines est alors assuré par un chaînage bas des murs. Procédure 1. Découper le parquet et /ou le dallage. 2. Creuser une tranchée sous la future longrine au niveau des fondations. 3. Percer les fondations à l’emplacement des armatures de liaisons. 4. Mettre le ferraillage de la longrine. Longrine de chaînage 5. Sceller les armatures de la longrine dans les fondations. 6. Coffrer la longrine. 7. Couler le béton de la longrine jusqu’au niveau supérieur de la longrine. Dimensionnement minimal de la longrine Les longrines, ou chaînages de fondations, doivent être de dimensions courantes : 1. Section minimale de coffrage des longrines : 20 cm × 20 cm. 2. Section minimales des armatures longitudinales : 1.25% de la section de béton. Ou quatre HA 1/2 (i.e. #4). Dessin 34 : Liaisons des fondations 36   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments 3. Section des armatures transversales et leurs espacements : HA1/4 ou HA3/8 tous les 10 à 15 cm. 4. Recouvrement minimal des barres longitudinales : 60 diamètres. MTPTC 5.2 - PLAN - Renforcement des liaisons d’un plancher poutrellesblocs de béton existant (dalle en corps creux) coupe longitudinale (A-A) poutrelle dalle de répartition coffrage chaînage existant La dalle est constituée de poutrelles en béton armé régulièrement espacées avec des corps creux (blocs de béton creux) entre les poutrelles et une chape de béton de 5cm minimum. Il s’agit d’améliorer la transmission des efforts horizontaux à la structure par la mise en place de liaisons de ce plancher avec les contreventements ainsi que l’ajout d’une chape de répartition de 5 cm. Soit il faut alors recréer un chaînage, soit utiliser le chaînage existant. - Mise en œuvre pratique : 1. Préparation : Dégager ces corps creux en dégarnissant le plancher de son revêtement et de la chape. A l’interface avec le mur, dans le sens transversal, détruire le dernier bloc de béton de chaque trame. Réaliser les trous de scellement dans le chaînage sur tout le pourtour du plancher et sceller les armatures de liaison. Boucher les alvéoles des corps creux en rive de plancher (sens transversal). Coffrer les rives dégagées. Mettre en place le ferraillage de la dalle. vue en plan armatures de liaison poutrelle A 2. Coulage et finitions Couler la dalle de répartition et les extrémités de plancher. Après séchage, enlever les étais et procéder aux finitions. A corps creux Dessin 35 : Renforcement dans le cas d’un plancher poutrelles-blocs de béton avec chaînage existant Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   37 MTPTC dalle scellement des armatures de liaison coffrage perdu Dessin 36 : Renforcement dans le cas d’un plancher poutrelles-blocs de béton avec création d’un chaînage 38   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC 5.3 - CHAI - Renforcement par ajout de chaînages 5.3.1 - CHAI1 - Positionnement des chaînages On distingue : les chaînages périphériques, situés à la périphérie du bâtiment et les chaînages intérieurs disposés à l’intérieur du bâtiment. Il est rappelé les prescriptions suivantes qui relèvent des règles de l’art : les chaînages horizontaux sont liaisonnés aux chaînages verticaux en leurs points de croisement, les chaînages périphériques sont rendus continus dans leurs angles, par recouvrement des armatures, les chaînages intérieurs sont prolongés jusqu’aux chaînages périphériques, dans lesquels ils sont ancrés max 4.5 m À chaque intersection entre murs, lorsque le respect des autres règles conduit à des chaînages distants de plus de 1.20 m Aux bords libres de chaque élément de mur de la structure Au bord de chaque ouverture LÉGENDES > 1.20 m : Murs primaires : Murs secondaires Dessin 37 : Positionnement des chaînages verticaux, vue en plan Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   39 MTPTC 1 2 3 4 } Voir Dessin 52 2 4 Voir Dessin 51 1 3 Dessin 38 : Positionnement des chaînages verticaux, vue en élévation 5.3.2 - CHAI2 - Dimensionnement des chaînages Les chaînages horizontaux, verticaux et d’ouvertures doivent être liés entre eux et couturés aux éléments de maçonnerie existants par des épingles de 30 cm de longueur, repliées de 10 cm à une extrémité, en aciers de diamètre HA6 (1/4), dans chaque lit de maçonnerie existante, et ceci tous les 20 cm. Dimensionnement courant des chaînages horizontaux et verticaux : - Section droite du béton des chaînages : au moins un carré de 15 x 15 cm. - Section des armatures de chaînage en acier : # 3 ou # 4. Pour tous les chaînages horizontaux en béton armé, la section minimale d’acier est de 3 cm2. - Section des cadres et leurs espacements : # 2 tous les 10 cm. - Règle de recouvrement des aciers : 60 diamètres soit 60 cm pour des barres HA10 (3/8) et 72 cm pour des barres HA12 (1/2) 40   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC 5.3.3 - CHAI3 - Chaînages verticaux Solution n° 1 : Il convient de placer les chaînages verticaux aux bords libres de chaque élément de mur de la structure : si nécessaire à l’intérieur du mur pour que l’espacement entre les chaînages ne dépasse pas 4.5 m et à chaque intersection entre les murs de la structure, lorsque les chaînages sont distants de plus de 1,20 m. Les chaînages verticaux sont armés par 4 barres filantes HAl0 (3/8) pour les maisons à simple rez-de-chaussée (R+0) et 4 HAl2 (1/2) pour celles d’un étage (R+1). Dans tous les cas, les 4 barres filantes sont maintenues par des cadres HA6 (1/4) espacés de 10 cm. Des coutures par des épingles en aciers HA6 (1/4), recourbées de 10 cm à une extrémité, seront mises en place entre les murs existants et les chaînages, tous les 20 cm et à chaque joint de lit de la maçonnerie existante. 60 cm Vue 3D Dessin 39 : Chaînages verticaux Dessin 40 : Chaînages verticaux Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   41 MTPTC Dessin 42 : Exemple de renforcement par chaînages verticaux (en bleu) Dessin 41 : Coutures 42   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC Dessin 43 : Un manque de chaînage vertical Dessin 44 :Exemple de chaînages verticaux réalisés Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   43 MTPTC Solution n° 2 : Il est aussi possible de créer une meilleure connexion entre les murs de façon à assurer cette fonction de chaînage vertical Dessin 45 : Emplacements des chaînages verticaux 44   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments Dessin 46 : Connexions renforcées aux angles MTPTC 5.3.4 - CHAI4 - Chaînages horizontaux Les chaînages horizontaux doivent être placés dans le plan du mur, au niveau de chaque plancher, au niveau du couronnement des combles, au niveau des fondations, et au niveau de l’appui d’une charpente en tête de mur, lorsqu’il n’y a pas de plancher à ce niveau. En aucun cas, leur espacement vertical ne doit être supérieur à 3 m. Des coutures par des épingles en aciers HA6 (1/4), recourbées de 10 cm à une extrémité, seront mises en place entre les murs existants et les chaînages tous les 20 cm et à chaque joint de lit de la maçonnerie existante. Un chaînage horizontal périphérique continu d’un minimum de 3 cm2 soit 4 HA10 (3/8) doit exister au niveau de chaque plancher. Un chaînage horizontal d’un minimum de 1,5 cm2 d’acier soit 2 HA10 (3/8) doit exister à chaque intersection d’un panneau de contreventement avec le plancher Dessin 47 : Un manque de chaînage bas horizontal Dessin 48 :Mise en place d’un chaînage interieur horizontal ( en rouge ) Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   45 MTPTC Un manque de chaînage supérieur horizontal 46   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments Dessin 50 : Mise en place d’un chaînage supérieur horizontal MTPTC 5.3.5 - CHAI5 - Chaînage d’ouvertures L’encadrement a seulement un rôle de solidarisation des blocs. On peut alors exécuter l’encadrement en une seule fois : 1. Préparer le ferraillage au complet. 2. Élargir l’ouverture de 10 cm sur son périmètre. 3. Placer les armatures. 4. Coffrer et couler le béton Pour assurer une bonne liaison en partie supérieure, boucher éventuellement l’espace entre le linteau et la maçonnerie avec du mortier après que le béton a effectué son retrait. - Section droite du béton des chaînages : au moins un rectangle de 15 x 10 cm. - Section des armatures de chaînage en acier : 2 HA6 (1/4) mine. - Section des épingles et leurs espacements : HA6 (1/4) tous les 15 cm. Dessin 51 : Ferraillage d’un chaînage d’ouverture supérieure Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   47 MTPTC 5.3.4 - CHAI6 - Liaisons entre les chaînages e = 7.5 cm max Chaînage vertical Les liaisons entre les différents chaînages doivent être conçues pour assurer le transfert et l’ancrage des efforts de traction qui les sollicitent. C’est pourquoi : - La continuité et le recouvrement des divers chaînages concourant en un même nœud doivent être assurés dans les trois directions. 5 cm Chaînage périphérique - Les dispositions adoptées ne doivent donner lieu à aucune poussée au vide. Chaînage intérieur Espacement des cadres 7.5 cm sur une distance de 3b aux extrémités, 15 cm dans la partie restante b Dessin 52 : Exemple de liaison entre chaînages en partie courante chaînage vertical 60db 60db - Les recouvrements doivent être au minimum de 60 fois le diamètre des armatures. 6d ou 7.5 cm Suivant l’espace résultant de l’épaisseur du mur, il y a deux types de mise en œuvre pour assurer la continuité des aciers des chaînages verticaux: - Soit le recouvrement est assuré, comme celui traditionnel des aciers de poteaux, par le fait que les aciers verticaux du mur inférieur dépassent du plancher. Le recouvrement se fait donc dans la partie inférieure du mur supérieur. Cette possibilité suppose un nœud de croisement des chaînages assez large pour permettre aux armatures des chaînages verticaux d’être convenablement enveloppés par les armatures des chaînages horizontaux. - Soit le recouvrement est assuré par des barres placées spécialement pour cela et se recouvrant sur les armatures du chaînage vertical du mur inférieur interrompus juste sous le plancher et les armatures du chaînage du mur supérieur repartant juste au dessus du plancher. Cette possibilité, qui double les quantités d’acier dans les zones de recouvrement, reste toutefois la seule valide en cas de nœuds de croisement exigus entre chaînages chaînage horizontal Dessin 53 : Exemple de liaison entre chaînages en angle Dessin 53 A : Chaînage colonne 48   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments Dessin 53 B : Chaînage mur MTPTC 5.4 - CONT - Renforcement par ajout ou renforcement de murs de contreventement Les murs de contreventement sont des éléments structurels qui resistent aux efforts latéraux, on les appelle des éléments primaires. Il faut éviter le plus possible les ouvertures dans un mur de contreventement. Le bâtiment doit présenter une configuration sensiblement symétrique vis-à-vis des sections des panneaux de contreventement. Dessin 54 : Mode de disposition des panneaux de contreventement Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   49 MTPTC 5.4.2. CONT2 - Le principe de dimensionnement de chaque panneau de contreventement - En maçonnerie chaînée : épaisseur minimale de 15 cm. Les panneaux de contreventement ont une épaisseur minimale de 15cm. Leur longueur est d’au moins 4 fois leur épaisseur, sans descendre en dessous de 0,4H ; H étant la hauteur de l’étage. Si cette condition de longueur minimale n’est pas respectée, les éléments considérés sont des poteaux. Ils sont chaînés par des chaînages horizontaux et verticaux décrits au paragraphe (CHAI - Renforcement par ajout de chaînages) et dont les dimensions sont données par les annexes : tableaux 1, 2, 3 et 4. - En voile béton : épaisseur minimale de 15 cm. Ces voiles devront avoir un lit d’armatures, un ou deux extérieures. Seront constitués d’armatures ayant pour section minimale 1,2 cm2 d’acier horizontal par mètre linéaire et 1,2 cm2 d’acier vertical par mètre linéaire. Dans les deux sens, l’espacement des armatures sera au moins égal à 10 cm. Ces voiles recevront les mêmes chaînages verticaux que ceux préconisés dans les tableaux. La longueur minimale du panneau en maçonnerie doit être prise égale à Lmin ≥ max (4e ; 0,40h) avec e = épaisseur du panneau et H = hauteur de l’étage. Si cette condition de longueur minimale n’est pas respectée, l’élément est considéré comme une colonne. Dessin 55 : Principe de dimensionnement d’un panneau de contreventement 50   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC 5.4.3 - CONT3 - Le renforcement par ajout de murs de contreventement en voiles béton Il s’agit d’ajouter des voiles en béton armé à tout bâtiment insuffisamment contreventé. Cette technique fonctionne par la reprise des efforts horizontaux, l’augmentation de la raideur d’ensemble du bâtiment et la diminution de l’effet de torsion. Cependant les défauts de cette méthode sont de modifier les espaces intérieurs; de reporter les charges sur les zones plus faibles et de risquer de créer des irrégularités en élévation. C’est de plus une intervention lourde dans un bâtiment. Les effets de surcharge, notamment sur les fondations, doivent être pris en compte. Les liaisons avec la structure existante doivent être très soignées. Il faut sceller des barres de liaison, régulièrement espacées, dans la structure existante et les lier au ferraillage du nouveau voile pour assurer une transmission des efforts, en traitant au mortier sans retrait les interfaces entre nouvelle et ancienne structure. Trait bleu : contour du coulage de béton En rouge : armatures armatures de liaison voile ajouté/dalle existante armatures de liaison voile ajouté/dalle existante treillis soudé Dessin 56 : Ajout d’un mur de contreventement (voir détails Dessin 57) Dessin 57 : Ajout d’un mur de contreventement, détail Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   51 MTPTC treillis soudé du voile ajouté scellement Nouveau voile 60 d Détails dessin 58: le scellement Longrine à réaliser Dessin 58 : Ajout d’un mur de contreventement (élévation) 52   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments remplissage béton par le haut MTPTC 5.4.4 - CONT4 - Contreventement par renforcement d’un mur par treillis ou lit d’armatures Les treillis sont fixés sur l’élément à renforcer. Cette méthode est utilisée pour les poutres des structures poteaux-poutres (à portiques) et pour les murs de tous les bâtiments. Elle fonctionne par l’augmentation de la résistance de cette structure en flexion dans le sens longitudinal et au cisaillement dans le sens transversal. Un enduit ciment est ensuite projeté sur le treillis ou le lit d’armatures. Le treillis doit être constitué d’une armature ayant pour section minimale #2 barre d’acier à 15 cm (horizontale et vertical). dalle plancher attentes scéllées treillis soudé attentes transversales béton projeté treillis soudé voile béton ferraillage poteau attentes fers de liaison poteau d’extrémité murs existants en blocs Dessin 59 : Renforcement d’un mur par treillis : élévation, coupe, plan. Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   53 MTPTC 5.4.5 - CONT5 - Contreventement par remplissage d’un portique en voile de béton armé Cette solution est utilisée pour les poutres des structures poteaux-poutres (à portiques). Cette technique fonctionne par la reprise des efforts horizontaux, l’augmentation de la raideur d’ensemble du bâtiment et la diminution de l’effet de torsion. C’est une intervention lourde dans le bâtiment qui doit être prise en compte notamment par ses effets sur les fondations. Le remplissage par voile en béton armé peut être éventuellement appliqué aussi au bouchage d’ouvertures afin de donner une fonction de contreventement à un mur, de façade par exemple. Méthode : sceller les armatures de continuité et les barres de liaison. Mettre en place le ferraillage du voile (treillis soudé). Coffrer en laissant suffisamment de place pour couler le béton. Couler le béton et vibrer par l’extérieur. Veiller à assurer la meilleure liaison possible entre la poutre et le voile. Ces panneaux ou «voiles» doivent présenter une épaisseur de 15 cm et une longueur minimale Lmin ≥ max (4e ; 0,40h) avec e = épaisseur du panneau et h = hauteur de l’étage. Si cette condition de longueur minimale n’est pas respectée, l’élément est considéré comme une colonne. Ils doivent disposer d’une armature ayant pour section minimale barre d’acier #4 à 75 cm (horizontale et verticale). fers HA de 1/4 dans les deux directions 240 cm voir détail dessin 58 320 cm dépassement de 10 cm tout autour Dessin 60 : Exemple de treillis soudé, élévation. 54   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments Dessin 61 : Mise en place du treillis, élévation. MTPTC 5.5 -OUV - Remplissage d’ouvertures Lorsque les ouvertures ne sont pas alignées ou si elles ne sont pas indispensables, on peut remédier à cela en remplissant certaines ouvertures. 5.5.1 - OUV1 - Remplissages par blocs de béton Dessin 62 : Remplissage d’ouvertures par blocs, élévation. Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   55 MTPTC 5.5.2 - OUV2 - Remplissages par claustras de béton Ces claustras, posés avec des armatures reliées aux murs existants, résistent au cyclone, laissent passer la lumière et participent à la sécurité et à l’étanchéité de la maison. Bordure en béton (voir dessin 51 pour détails) Dessin 63 : Dimensions d’un claustra. Dessin 64 : Remplissage d’une fenêtre par des claustras 56   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC Dessin 65 : Ouverture à remplir Dessin 66 : Claustras mis en place. Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   57 MTPTC 5.6 - PAF - Renforcements de balcons, d’encorbellements ou d’auvents Il est possible soit de renforcer ces parties comme décrits ci-dessous, soit d’en réduire la portée, soit de les démolir. Ces dispositions de renforcement sont générales, elles peuvent être utilisées pour tout renforcement nécessaire de balcon, d’auvent ou d’encorbellement. poteau ajout de poteau ( acier ou béton) Dessin 67 : Renforcement de balcons, d’encorbellements ou d’auvents. 58   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments voile ajout de voile de béton ( acier ou béton) MTPTC - SOUT - Les murs de soutènement On distingue plusieurs types de murs de soutènement : ils peuvent être en maçonnerie de moellons, en voile de béton armé ou mixte en maçonnerie de moellons et chaînages en béton armé. Le mur de soutènement devra être convenablement drainé. inclinaison drainage 60 cm pierres transversales chaînage Chaînages en béton armé Barres longitudinales 1/2” Epingles : 3/8” H Prévoir des trous de drainages tous les 1.5m 1/5 H maximum 2.40 m Le fruit du mur est 1/5 de sa hauteur hors sol. C’est-à-dire pour chaque 50 cm de hauteur, on recule de 10 cm pose des pierres distance Les pierres doivent être posées à plat. La distance entre la maison et le mur de soutènement doit être égale à la hauteur du mur. Eau 90 cm H 1/2 H La pose des pierres “en délit n’est pas admissible. h h H Dessin 69 :Coupe horizontale sur un mur de soutènement en béton armé La base du mur est la moitié de sa hauteur hors sol Dessin 68 : Mur de soutènement mixte Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   59 MTPTC Le dénivelé existant 60   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments Dessin 71 :Le mur en cours de réalisation MTPTC 6.0 - Hiérarchisation des tâches de renforcement à réaliser 1. Mise en sécurité et en conditions de travail du bâtiment: étais, bâches, etc. 2. Démolitions si nécessaire. 3. Terrain: murs de soutènement. 4. Fondations: Fondations et/ou longrines. Chaînage inférieur RDC. 5. Rez-de-chaussé puis étages suivants: Mise en place de contreventements et/ou chaînages verticaux. Chaînage horizontal supérieur. Remplissage des ouvertures par claustras lorsque nécessaire. Chaînage des ouvertures. 6. Toiture: Charpente en bois recouverte de tôles. Dalle béton. Reprise de dalle béton. 7. Nettoyage. Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   61 MTPTC C - LE RENFORCEMENT PARACYCLONIQUE 62   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC 1 - Analyse du comportement d’un bâtiment lors d’un cyclone Pour être paracyclonique, le bâtiment doit résister à une force horizontale du vent sur les murs et les fenêtres et à une force d’arrachement de la toiture vers le haut. Ces forces peuvent atteindre 300 kg par m2 et parfois plus pendant un cyclone. Pour résister à un ouragan, la charpente et la couverture doivent être bien réalisées. La dalle de béton armé en pente est déconseillée car lors de son coulage le béton ne se répartit pas uniformément sur la pente, des points vulnérables se créent et la dalle s’écroule lors d’un tremblement de terre. Par ailleurs, en zone sismique, il est déconseillé de mettre du poids en tête du bâtiment mais au contraire d’en abaisser le centre de gravité. Ainsi une toiture légère est la meilleure solution à condition qu’elle résiste à l’ouragan. Dessin 73 :Effets du cyclone sur un bâtiment Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   63 MTPTC 2 - Les solutions de renforcement d’une couverture Dans le cas d’un bâtiment recouvert par une toiture légère ou d’une dalle de béton, elles seront enlevées si elles sont de mauvaise qualité. Pour la dalle de béton la mauvaise qualité se constate si la dalle est constituée de béton réalisé avec du sable blanc type «la Boule» au lieu de sable de silice, si les armatures sont apparentes en surface, si les armatures ne sont pas reliées aux chaînages, s’il n’y a pas de chaînage, ou si certaines parties de la dalle se sont effondrées. La mauvaise qualité de la toiture légère se constate si les pannes de bois sont termitées et/ou non traitées ou de section insuffisantes, si les pannes bois sont fixées par des aciers à béton retournés, si les tôles sont rouillées, ou si les tôles sont fixées par des clous Dessin 74 : Exemple d’une répartition de pannes 64   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments Dessin 75 : Charpente constituée de pannes MTPTC - La charpente : les dimensions de la charpente doivent être calculées pour une bonne résistance au vent suivant ASCE 7(05). Pour les bâtiments courants de un à deux niveaux, la solution de charpente par pannes est une solution économique car les tôles sont alors fixées directement sur ces pannes et il n’est pas nécessaire d’ajouter des tasseaux à tôles. L’écartement des pannes, qui reçoivent directement les tôles de couverture, ne doit pas excéder 60 cm. Les jonctions des pannes doivent se faire sur les appuis Pannes um 0m 4.8 de : e n rté gra o P rop t 0 3.0 0. 60 Es ce tro me p nt: gr 1 an .7 d 0m jonctions hors des appuis Dessin 76 : m m m ax pa À ne pas faire m im ax im um jonctions sur les appuis À faire Dessin 77 : Dimensions correctes Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   65 MTPTC bois second choix avec des nœuds jonction simplement clouée À ne pas faire Dessin 78 : jonctions en sifflet ou à mi-bois sur appuis À faire Dessin 79 : Dispositions correctes 66   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC Les fixations des pannes : les pannes en bois traitées sont fixées sur le chaînage haut par des équerres ou des sabots en acier galvanisé, des vis, des équerres et des boulons, ce qui nécessite un appareillage électrique, ou par un lien métallique galvanisé de 2,5 mm d’épaisseur et de 2,5 cm de largeur fixé dans le chaînage haut et cloué, ou encore par un acier de 1/4’’ ancré dans le chaînage. Dessin 80 : Dispositions incorrectes Dessin 81 : Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   67 MTPTC Dessin 82 : Fixation par lien métallique 3 cm TYP 17 cm min 20 cm min TYP Barre courbe diamètre lisse à chaque 1.2m. chevron Nouveau béton poutre de liaison mur existant Dessin 83 & 84 : Equerre de fixation et sabot de fixation 68   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments Dessin 85 : Encrage avec barre lisse de 1/4 de pouce MTPTC Dessin 86 : Toiture existante Dessin 87 : Toiture renforcée Dessin 88 : Toiture existante fixée par des clous Dessin 89 : Toiture fixée par des tirefonds Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   69 MTPTC Dessin 90 : Les tirefonds à tôles Pour des tôles ondulées l’intervalle entre 2 tirefonds est de 3 ondes exemple pour une tôle à 14 ondes : Dessin 91 : Disposition de mise en place des tirefonds à tôles 70   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC - Les accessoires de toiture : ils seront en tôle de la même qualité que les tôles de couverture. Dessin 92 : Dessin 93 : Faîtière en tôle Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   71 MTPTC 72   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC D - ÉVALUATION DU COÛT DE RENFORCEMENT Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   73 MTPTC D - ÉVALUATION DU COÛT DES RENFORCEMENTS Si le renforcement est jugé possible par l’ingénieur, le coût des renforcements est évalué selon la fiche ci-dessous. À la suite de cette estimation des coûts, le renforcement pourra être abandonné s’il est trop onéreux. Dans ce cas pour pouvoir occuper la maison, il faudra envisager une reconstruction.Si le coût reste abordable les plans définitifs de renforcement sont réalisés. Fiche d'évaluation des coûts de renforcement Maison n° Nombre U Coût/U Démolition et évacuation Murs Dalles Autres Mur de soutènement Maçonnerie chainée Mur béton armé Maçonnerie armée Mur mixte Fondations Elargissement des fondations Nouvelles fondations Longrines béton armé Longrines maçonneries chaînées Longrines maçonneries armées Longrines mixtes Chaînages Bas RDC Total MTPTC Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   75 MTPTC E - BIBLIOGRAPHIE 76   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC F - BIBLIOGRAPHIE - UNOPS, Reconstruire Haïti, 2011, 20 pages. http://www.unops.org/SiteCollectionDocuments/rebuilding_haiti_unops_FR_web.pdf - Haïti demain, http://www.ciat.gouv.ht/download/cat.php?val=7_haiti+demain Haïti demain présentation, CIAT, mars 2010, 33 pages. Haïti demain résumé, CIAT, mars 2010, 5 pages. Haïti demain, CIAT, mars 2010, 14 pages. - DAVIDOVICI, V., Guide de renforcement des bâtiments scolaires, Dynamique Concept, octobre 2008, 76 pages. victor.davidovici@wanadoo.fr. - DAVIDOVICI, V., Rapport d’expertise des bâtiments, Séisme du 10 janvier 2011, République d’Haïti, Dynamique Concept, février 2010, 48 pages. victor.davidovici@wanadoo.fr. - Guide de bonnes pratiques pour la construction de petits bâtiments en maçonnerie chaînée, MTPTC, MICT, septembre 2010, 124 pages. - Guide pratique de réparation de petits bâtiments à Haïti, MTPTC, octobre 2010, 56 pages. - Guide de Conception Parasismique des Maisons Individuelles aux Antilles, Guide CPMI, 140 pages http://www.planseisme.fr/IMG/pdf/Guide_CPMI_Antilles.pdf - Construire parasismique et paracyclonique, Ministère de l’Equipement, 2000, 66 pages. - www.confinedmasonry.org : the partners are : World Housing Encyclopedia, Earthquake Engineering Research Institute (EERI), Risk Management Solutions (RMS), Indian Institute of Technology , Pontificia Universidad Catolica del Peru, International Association for Earthquake Engineering (EERI), World Seismic Safety Initiative (WSSI), Build Change. - Haitian Masonry Eval and Retrofit Summary, Degenkolb, mars 2011, 36 pages. - Compliance Catalogue Guidelines for the Construction of Compliant Rural Houses, ERRA, mars 2008, 186 pages. http://www.unhabitat.org.pk/newweb/Project%20Documents/Rural%20Housing/Publications/Booklets/Compliance%20Catalogue%20-%20Eng-%2024Jul-2008.pdf - MI1007226 Build Change Seismic Retrofit Narrative 01, USAID ECAP, Miyamoto, Build Change, mai 2011, 22 pages. - Experience in Repair and Retrofitting in the Housing Sector after the Kashmir Earthquake, Pakistan 2005, UN-HABITAT, 6 pages. - Diagnostic et renforcement du bâti existant vis-à-vis du séisme. AFPS-CSTB. MEEDDM. Février 2011. - Kaye Regdelart, DDE Martinique, septembre 2007, 20 pages. Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   77 MTPTC F - ANNEXE TECHNIQUE Base de l’Evaluation et du Renforcement 78   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC A. INTRODUCTION 1. Applicabilité Ce guide est prévu pour être appliqué à des petits bâtiments existants, construits en Haïti. Les planchers des étages supérieurs et le toit sont des dalles de béton armé avec des solives constituées de blocs de béton. Le toit peut aussi être construit avec un système léger en métal et bois. Ces bâtiments utilisent comme support vertical des murs porteurs en maçonnerie non-armée, avec ou sans poteaux en béton armé et autres renforcements de chaînage. Les fondations, avec des semelles en béton, roche ou maçonnerie, et des dalles de sol en béton armé ou non-armé. D’autres restrictions concernant les dimensions du bâtiment, ses proportions, etc., sont incorporées au processus d’évaluation basé sur la Fiche Technique. Ce guide s’applique en général aux bâtiments qui satisfont les critères suivants: - Bâtiments de Maçonnerie de Remplissage (MR) et Maçonnerie Chainée (MC) de 3 niveaux maximum (RDC inclus). Bâtiments en Maçonnerie Non-Armée d’un niveau maximum dans les zones de haute sismicité, et de deux niveaux maximum sinon. L’évaluation doit être faite par un ingénieur qualifié - Bâtiments situés sur des sites qui ne satisfont pas les exigences du MTPTC pour la construction de nouveaux bâtiments en maçonnerie chaînée (se référer au Guide de Bonnes Pratiques pour la Construction de Petits Bâtiments en Maçonnerie Chaînée en Haïti). Ceci inclut les sites en pente (>10%), ceux situés proches de zones aquatiques, ou sur des sols potentiellement liquéfiables ou instables. - Bâtiments qui reposent sur des grands murs de soutènement construits en roche ou en béton non-armé. Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   79 MTPTC Les bâtiments qui ne satisfont pas ces exigences doivent faire l’objet d’une étude d’ingénierie détaillée qui est en dehors du cadre de ce manuel. Les procédures pour une étude plus détaillée sont citées dans les critères de référence utilisés pour la mise au point de ce guide. Ce guide propose des solutions et des techniques de renforcement qui peuvent être mises en oeuvre avec les compétences, matériaux et outils disponibles en Haïti. Il ne fournit pas de conseils pour les techniques de construction adaptées à la mise en oeuvre de ces solutions. On suppose que la construction sera effectuée par un entrepreneur ou un propriétaire suffisamment qualifié. 2. Base du manuel et critères de performance Ce manuel est basé sur des principes rationnels d’ingénierie et sur les deux normes des ÉtatsUnis d’Amérique, “ASCE-31 Seismic Evaluation of Existing Buildings” et “ASCE-41 Seismic Rehabilitation of Existing Buildings”. Ces normes sont reconnues par le Code International de la Construction (IBC) comme une méthode d’évaluation et de renforcement de bâtiments existants. Le Code International de la Construction est un des codes adoptés par le MTPTC pour la construction en Haïti, jusqu’à ce qu’un code officiel de construction propre à Haïti ne soit publié. L’évaluation sismique est un processus approuvé, ou une méthodologie, pour évaluer les défauts d’un bâtiment qui l’empêchent d’atteindre un niveau de performance choisi. La réhabilitation sismique est le fait d’augmenter la performance sismique d’éléments structurels et/ou d’éléments non-structurels d’un bâtiment en corrigeant les défauts identifiés lors d’une évaluation sismique. Les objectifs de performance sismique utilisés dans l’ASCE-31 et l’ASCE-41 sont représentés sur le schéma plus bas. L’objectif de performance utilisé dans ce guide est la sauvegarde des vies humaines en cas de séisme, définie comme suit: 80   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC Sauvegarde des vies humaines en cas de séisme : Performance du bâtiment qui inclut des dommages aux composants structurels lors d’un séisme de référence, tels que: (a) une certaine marge de sécurité est maintenue vis-à-vis d’un effondrement partiel ou total de la structure, et (b) il peut y avoir des blessés, mais le risque global de blessure mortelle à la suite des dommages structurels est prévu d’être faible. Ce guide ne traite pas particulièrement des risques non-structurels comme l’ancrage du bâtiment. Ces points sont supposés être de la responsabilité du propriétaire. L’évaluation sismique des bâtiments existants réalisée en utilisant l’ASCE-31 est prévue pour accepter des niveaux de dommages dans chaque gamme de performance plus élevés que ce qui est prévu pour les constructions nouvelles, ou renforcées selon l’ASCE-41. Nous avons inclus cet aspect de l’ASCE-31 dans ce guide en appliquant un facteur 0.75 aux charges sismiques lors de l’évaluation d’un bâtiment existant, contre un facteur de 1.0 lors de la validation d’un plan de renforcement proposé. Ceci est en cohérence avec les pratiques historiques d’évaluation des bâtiments existants, suivant des exigences plus faibles que celles utilisées pour la conception de constructions neuves. L’effet est essentiellement de rabaisser la fiabilité d’atteindre le critère de performance choisi de 90% à 60%. Cette pratique minimise les besoins de réhabilitation des structures ayant des défauts peu importants, par rapport au niveau de performance à atteindre L’ASCE-31 et l’ASCE-41 ne traitent pas spécifiquement de la construction en maçonnerie chainée qui est typique en Haïti. Des références supplémentaires ont donc été utilisées afin d’augmenter ces codes pour l’élaboration de ce manuel. La liste complète de ces références est donnée dans les annexes. Le manuel utilise aussi des observations des effets du séisme du 12 Janvier 2010, dans le but de mieux identifier les causes d’endommagement et d’effondrement des bâtiments. Il est prévu que la majorité des bâtiments réhabilités en accord avec ces normes aient un comportement dans la gamme de performance choisie lorsque soumis à un séisme de référence. Cependant, la conformité à ces normes ne garantit pas cette performance; elle représente la pratique actuelle de conception des bâtiments pour atteindre cette performance. L’ingénierie Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   81 MTPTC sismique évolue rapidement, et nous avançons à la fois dans la compréhension du comportement des bâtiments soumis à de forts séismes, et dans notre capacité à prévoir ce comportement. Plus tard, de nouvelles connaissances et de nouvelles technologies augmenteront la fiabilité de l’atteinte de ces objectifs. 82   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC 3. Comment utiliser le manuel Le processus d’évaluation et de renforcement est résumé dans l’organigramme suivant. La procédure d’évaluation sismique se base sur une Fiche Technique (Checklist) utilisée pour identifier les défauts sismiques critiques. Lorsque les défauts sont identifiés, des mesures de renforcement peuvent être proposées, et l’évaluation sera répétée jusqu’à ce que tous les défauts aient été éliminés. La procédure d’évaluation est utilisée pour repérer des problèmes critiques du site ou du bâtiment, lesquels ont été reconnus comme contribuant à l’effondrement de certains bâtiments lors des précédents séismes, y compris celui de Janvier 2010. Un problème classique pour ce type de bâtiment est le manque de surface de murs, ou de densité de murs. Cela a pour effet des fissures excessives dans les murs porteurs en maçonnerie, qui s’effondrent ensuite, généralement “hors plan”, ce qui engendre l’effondrement complet ou partiel du bâtiment à ce niveau. Un des éléments de la Fiche Technique traite de ce problème en exigeant que l’ingénieur chargé de l’évaluation effectue le calcul du Pourcentage de Surface de Mur ; cela sert ensuite pour déterminer si le bâtiment a suffisamment de murs dans chaque direction et à chaque niveau, selon le type de maçonnerie utilisé. Si la surface de murs de cisaillement (murs de refend ou murs de contreventement) est INFÉRIEURE à la surface requise de murs de cisaillement (murs de refend ou murs de contreventement), le bâtiment doit être renforcé. L’ingénieur peut alors choisir une solution parmi celles de la liste disponible. Ces solutions ont pour effet, soit d’augmenter le Pourcentage de Surface de Mur, soit de réduire la surface requise de murs de cisaillement (murs de refend ou murs de contreventement). Les solutions qui augmentent le pourcentage de Surface de Mur comprennent des mesures telles que l’ajout de nouveaux murs de maçonnerie, le remplissage de fenêtres, ou l’ajout d’un revêtement de béton à un mur existant. Les solutions qui réduisent la surface requise de murs de cisaillement (murs de refend ou murs de contreventement) comprennent des mesures telles que l’ajout d’éléments de chainage en béton armé afin de rendre la structure plus ductile, l’amélioration de la qualité de la maçonnerie, le retrait d’un étage supérieur, ou le passage à un système de toiture légère. Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   83 MTPTC Une fois que l’ingénieur a choisi la ou les solutions de renforcement, les calculs et l’évaluation doivent être fait de nouveau en tenant compte des changements, et en vérifiant que la surface des murs de cisaillement (murs de refend ou murs de contreventement) du bâtiment renforcé est plus grande que la surface requise de murs de cisaillement (murs de refend ou murs de contreventement). OUI OUI NON NON Une fois la stratégie de renforcement du bâtiment décidée, l’ingénieur est responsable de la production des plans, des détails, et du cahier des charges nécessaire à l’exécution des travaux. L’ingénieur est responsable de l’adaptation de ces documents aux conditions particulières du bâtiment, et il doit pour cela s’assurer que la stratégie de renforcement choisie puisse effectivement être\ intégrée au système de résistance latérale du bâtiment. 84   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC Les possibilités de renforcements doivent être discutées avec le propriétaire. Des solutions telles que le remplissage d’une fenêtre ou d’une porte, ou la démolition du dernier étage, ne sont pas les plus attractives mais ont tendance à coûter moins cher. Ajouter des nouveaux murs de maçonnerie, ou des éléments de chainage en béton armé, peut paraître plus attirant mais coûtera plus cher. Ce manuel a pour but d’apporter aux ingénieurs les outils nécessaires à la mise en place des stratégies de renforcement adaptées aux situations personnelles, et aux besoins des propriétaires. Ce guide ne traite pas des exigences pour effectuer ces travaux. Ces travaux doivent être faits conformément aux documents pertinents du MTPTC, le Guide de Bonnes Pratiques pour la Construction de Petits Bâtiments en Maçonnerie Chaînée en Haïti, et le Guide Pratique de Réparation de Petits Bâtiments en Haïti. Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   85 MTPTC B. FICHE TECHNIQUE D’ÉVALUATION DES DÉFAUTS La Fiche Technique d’Évaluation des défauts représente la partie la plus importante du processus d’évaluation du bâtiment. Elle propose une liste de défauts sismiques potentiels, reconnus comme étant responsables de l’effondrement de bâtiments. Il estn important de bien lire chaque énoncé avec attention, et de noter les commentaires nécessaires dans la colonne « Notes » pour chaque énoncé. C : Conforme – Faire ce choix si vos observations et/ou vos calculs sont en accord avec l’énoncé. NC : Non-Conforme – Faire ce choix si vos observation et/ou vos calculs sont en désaccord avec l’énoncé de la Fiche Technique. Les éléments non-conformes doivent être rendus conformes au cours du processus de renforcement. N/A : Non-applicable – Faire ce choix si l’énoncé de la Fiche Technique ne s’applique pas au bâtiment en cours d’évaluation. Les éléments non-applicables ne doivent pas être pris en compte dans l’évaluation de la sûreté sismique du bâtiment. Une fois que l’évaluation soit terminée et que les défauts sont connus, l’ingénieur détermine un plan de renforcement afin de convertir tous les éléments Non-Conformes en Conformes. Pour que le bâtiment atteigne l’objectif structurel de Sureté des Vies tous les points d’évaluation doivent être Conformes à la fin. L’ingénieur a toujours la possibilité d’effectuer une évaluation plus détaillée pour transformer un élément Non-Conforme en Conforme. Ceci est l’atténuation à travers une évaluation additionnelle. L’ingénieur doit effectuer cette évaluation en utilisant les normes de référence acceptée par le MTPTC. Les techniques de renforcement acceptables sont prévues pour certains des éléments de la Fiche Technique d’Évaluation. Certains éléments Non-Conformes nécessiteront automatiquement soit une investigation technique plus détaillée soit des conseils supplémentaires du MTPTC, par exemple pour des maisons situées sur des sites à forte pente. 86   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC 1.0 1.1 C NC N/A 1.2 C NC N/A 1.3 C NC N/A 1.4 C NC N/A 2.0 2.1 C NC N/A 2.2 C NC N/A 2.3 C NC N/A 2.4 C NC N/A 2.5 C NC N/A RISQUES GÉOLOGIQUES DU SITE LIQUÉFACTION : On ne doit pas trouver de sols granulaires liquéfiables, lâches, saturés, ou qui pourraient compromettre la performance sismique du bâtiment, dans des profondeurs de 50 pieds (16m) au-dessous du bâtiment GLISSEMENT DE TERRAIN : Le site sur lequel se trouve la maison doit vérifier les exigences des Règles de Dimensionnent et de Construction pour les Logements en Maçonnerie Chaînée émis par le MTPTC p 8, 9, 12 and 13. Sinon, au bon jugement de l’ingénieur, le site du bâtiment doit être suffisamment éloigné de glissements de terrains ou de chutes de pierres dus à un séisme pour ne pas en être affecté, ou le site doit être capable de supporter les mouvements prévisibles sans rupture. MURS DE SOUTÈNEMENT : Les murs de soutènement qui supportent la structure, en pierre ou en maçonnerie non-armée, doivent faire moins de 1m de haut. Des trous doivent être percés dans les murs de soutènement pour le drainage. RUPTURE DE FAILLE: La rupture des failles et les mouvements de terrain s’en suivant ne sont pas anticipés sur le chantier de construction. FONDATIONS FONDATIONS DES MURS : Les fondations sont construites en pierres de ciment ou en béton, et sont continues sous les murs et autour du périmètre du bâtiment. Il y a une poutre de soubassement à la base de chaque mur, et les poteaux doivent être ancrés dans les fondations. Les semelles doivent être enfoncées d’au moins 50cm sous le sol. PERFORMANCE DES FONDATIONS : Il ne doit y avoir aucun signe de mouvement excessif des fondations, comme de l’affaissement ou du soulèvement, qui pourraient nuire à l’intégrité ou à la résistance de la structure. RENVERSEMENT : La hauteur totale au-dessus du niveau de la base des fondations ne doit pas dépasser 3 fois la plus petite dimension latérale. CONNEXION ENTRE LES ÉLÉMENTS DES FONDATIONS : Pour les sols mous ou en pente (>10%), les éléments constituant les fondations doivent être connectés entre eux par une dalle de béton armé, les semelles et les poutres de soubassement en béton armé doivent être continues sous tous les murs. DÉGRADATION : Il ne doit y avoir aucun signe de dégradation excessive des éléments de fondations à cause de la corr osion, d’attaque de sulfates, de cassure desmatériaux, ou de toute autre cause pouvant nuire à l’intégrité ou à la résistance de la structure Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   87 MTPTC 3.0 3.1 C NC N/A 3.2 C NC N/A 3.3 C NC N/A 3.4 C NC N/A 3.5 C NC N/A 3.6 C NC N/A 3.7 C NC N/A 3.8 C NC N/A 3.9 C NC N/A SYSTEME DE CONSTRUCTION MATÉRIAUX : Les matériaux utilisés pour les systèmes de résistance horizontale et verticale doivent être en béton armé ou en blocs de béton. Il peut y avoir une toiture légère en bois et/ou métal, mais la toiture n’est pas obligée de résister aux forces sismiques. CHEMIN DE FORCES: Un minimum de deux rangées séparées de murs est requis dans chaque direction ; une rangée supplémentaire est requise pour chaque ajout de 4.5m à la dimension du bâtiment au-dessus de 4.5m. Les murs servant de résistance latérale doivent faire au moins 1m de long. Les murs parallèles ne doivent pas être espacés de plus de 4.5m. Les murs doivent être connectés au diaphragme au-dessus et en-dessous par une dalle continue en béton armé, ou par une poutre de liaison centrée sous et sur les murs et contigüe à la dalle. NOMBRE DE NIVEAUX : Le nombre maximal de niveaux est de 3 en comptant le RDC, sauf pour les bâtiments en Maçonnerie Non-Armée limités à deux niveaux pour une accélération Sds < 1.1g, et à un niveau pour une accélération Sds >= 1.1g (toujours en comptant le RDC). (Référence: ASCE7, 2005) HAUTEUR DES NIVEAUX : La hauteur maximale du rez-de-chaussée est de 3.0m au-dessus de la dalle de sol, et la hauteur entre les planchers-plafonds des étages supérieurs est limitée à 2.75m. POIDS: Le poids moyen (1.0xD) de chaque niveau, comprenant le poids de la dalle, des murs et des charges permanentes additionnelles ne doit pas dépasser 7.2kPa (150 lb/pi2). SYSTEME DE TOITURE ET DE PLANCHERS: Le système des planchers des étages supérieurs et de la toiture doit être le système fait de dalle de béton encore creux : épaisseur de 15cm, avec 5cm de béton armé au-dessus des solives en béton armé, utilisation des blocs de béton comme alvéoles. MURS: Les murs doivent être construits avec des blocs de béton d’épaisseur minimum 15cm, assemblés avec du mortier de ciment et de sable. Pas moins de 40% de surface net pleine. PORTE-A-FAUX AUX NIVEAUX SUPÉRIEURS : Les murs extérieurs des niveaux supérieurs ne doivent pas reposer sur des porte-à-faux ou des rebords qui s’étendent au-delà des murs du niveau inférieur de plus de la moitié de l’épaisseur du mur. Ceci ne s’applique pas aux constructions de ple in pied. DOMMAGES: Les murs de maçonnerie et la toiture n’ont pas de dommages dus à un séisme, ou de dommages excessifs causés par les intempéries. Les bâtiments endommagés sont NON-CONFORMES mais peuvent être réparés suivant les directives du MTPTC pour être conforme 88   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC 4.0 4.1 C NC N/A 4.2 C NC N/A 4.3 C NC N/A 4.4 Pour chaque niveau : Transversal 3 : C NC N/A 2: C NC N/A 1: C NC N/A 5.0 5.1 Longitudinal 3: C NC N/A 2: C NC N/A 1: C NC N/A C NC N/A MURS DE MACONNERIE MACONNERIE CHAINEE: Les murs doivent être bien attachés à la face inférieure de la poutre de couronnement ou de la dalle, et aux chaînages verticaux s’il y en a. Cependant il ne doit pas y avoir de coffrage entre le haut de la maçonnerie et la face inférieure de la dalle/poutre. OUVERTURES: Les portes, les fenêtres, et toutes les autres ouvertures de plus de 0.6m de large doivent se prolonger jusqu’à la poutre au-dessus, ou doivent avoir un linteau en béton armé. Les linteaux doivent s’enfoncer de plus de 20cm dans la maçonnerie adjacente, ou doivent être connectés au chainage vertical adjacent ou aux armatures adjacentes. POUTRE DE COURONNEMENT: Les bâtiments construits avec des toitures légères en bois ou en métal doivent avoir une poutre de couronnement continue en béton armé en haut des murs pour transférer les forces hors-plan aux murs. Les poutres de couronnement doivent passer au-dessus des ouvertures des portes là où il y en a. Les systèmes de toiture doivent être bien ancrés aux poutres de couronnement. POURCENTAGE DE SURFACE DE MUR : Le pourcentage de Surface de Mur (PSM ou WAP) PSM Transversal doit être plus grand que le Pourcentage de Surface de Mur requis (PSM requis ou WAPrequis) Niveau Requis / Fournis à chaque niveau et dans chaque direction. La feuille de calcul du PSM doit être attachée à 3/ / cette fiche technique, et les ratios D/C ainsi que les C, NC et N/A doivent être reportés dans la 2 / / colonne de gauche. 1/ / PSM Longitudinal Niveau Requis / Fournis 3/ / 2/ / 1/ / CONFIGURATION DU BÂTIMENT TORSION: Les murs recouvrent toutes les faces extérieures du bâtiment, ou au moins 25% de la dimension en plan du bâtiment à l’emplacement du mur, cela compte pour les plans en L ou en T. Sinon, la distance calculée entre le centre de masse et le centre de rigidité doit être de moins de 20% de la largeur maximale du bâtiment dans les deux directions. Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   89 MTPTC 5.2 C NC N/A 5.3 C NC N/A BÂTIMENTS ADJACENTS: Si les dalles de plancher et de toiture des bâtiments adjacents ne sont pas alignées verticalement, alors l’espace libre entre le bâtiment en cours d’évaluation et un bâtiment adjacent doit être supérieur à 3 cm pour les structures à un seul niveau ( RDC seulement), 6 cm pour les structures avec un étage, et 9 cm pour les structures à 2 étages. Si les dalles de planchers et de toit sont alignées verticalement, ce point est conforme. DISCONTINUITÉS VERTICALES: Les murs du 1er étage sont généralement alignés au-dessus des murs du niveau inférieur. Les murs du 1er étage qui ne sont pas alignés avec ceux du niveau inférieur ne doivent pas avoir de longueurs de plus de 3m sans supports, et doivent avoir à chacune de leurs extrémités : • Chaînage vertical autoportant conforme, voir le point de la fiche technique correspondant. • Une largeur de dalle de 60 cm maximum, s’étendant du mur du dessus au mur perpendiculaire du dessous.. • Un chevauchement d’au mojns 1/4de longueur du mur(30cm minimum). Ceci ne s’applique pas aux constructions à un seul niveau (RDC seulement). 6.0 6.1 COMPOSANTS DU BÂTIMENT CHAÎNAGES VERTICAUX DE BÉTON AUTOPORTANTS/DISCONTINUS : Les chaînages verticaux autoportants supportant des dalles de plancher/toiture en béton, ou des murs de maçonnerie discontinus doivent satisfaire ces exigences : C NC N/A • Les chaînages verticaux doivent être en béton armé, en bonne condition, avec une hauteur minimum de 1.5m entre chaînages horizontaux. C NC N/A • La base des chaînages verticaux doit être connectée aux restes du bâtiment par une fondation continue, ou une dalle de béton armé ou un chaînage horizontal. C NC N/A • Les chaînages verticaux doivent avoir une largeur minimum de 15cm lorsqu’ils supportent une toiture ou un patio en béton, 20cm lorsqu’ils supportent un mur discontinu de un étage de haut, 30cm lorsqu’ils supportent un mur discontinu de deux étages. 90   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC OUVERTURES DANS LA DALLE AU NIVEAU DES MURS PORTEURS (MURS DE REFEND OU MURS DE CONTREVENTEMENT) : Les ouvertures dans la dalle proches des murs porteurs (murs de refend ou murs de contreventement) doivent vérifier les exigences suivantes : 6.2 6.3 C NC N/A • Les ouvertures directement adjacentes aux murs porteurs (murs de refend ou murs de contreventement) doivent être plus petites que 25% de la longueur du mur. C NC N/A • Les ouvertures dans la dalle près des murs extérieurs en maçonnerie doivent avoir une longueur inférieure à 2.5m, et une poutre en béton armé doit être mise sur un mur adjacent à l’ouverture et sur la périphérie del’ouverture. doit étendre la longueur du mur adjacent à l’ouverture. PARAPETS : Il ne doit pas y avoir de corniches ou de parapets en maçonnerie, avec un rapport hauteur/épaisseur plus grand que 1.5 qui ne soient pas supportés latéralement. Les parapets en maçonnerie doivent être en bonne condition, avec des blocs de béton reliés entre eux et à la dalle de béton qui les supporte. C NC N/A ESCALIERS: Les escaliers doivent satisfaire ces exigences: 6.4 C NC N/A • Les escaliers doivent être connectés à chaque étage à la dalle du bâtiment, ou au toit, par un palier continu en béton. Les escaliers ne doivent pas dépendre des murs en maçonnerie du bâtiment pour leur support vertical. C NC N/A • Les murs en maçonnerie servant de support aux paliers doivent avoir une longueur minimum de 0.6m. Le palier au niveau du sol doit être supporté par une fondation construite en pierre de ciment ou une semelle en béton qui est enfoncé d’au moins 30cm sous le sol. C NC N/A • Sur les sites en pente (>10%) ou sur les sites mous, la fondation des escaliers doit être continue avec le reste du bâtiment. Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   91 MTPTC C. INFORMATIONS SUR LE RENFORCEMENT La stratégie de renforcement mise en place découle de la Fiche Technique d’Évaluation. Des défauts tels que des parapets ou des escaliers non conformes, peuvent être corrigés en les détruisant et en les remplaçant, ou en ajoutant des supports ou des renforcements. L’évaluation du Pourcentage de Surface de Mur (PSM) peut aussi indiquer des solutions de renforcement potentielles. Si la densité de murs existant est inférieure à la densité de murs requis, le bâtiment doit être renforcé. L’ingénieur peut choisir parmi une liste des solutions qui ont comme but d’augmenter le Pourcentage de Surface de Mur existant, soit de réduire Pourcentage de Surface de Mur requis. Afin d’augmenter le Pourcentage de Surface de Mur existant, l’ingénieur peut recommander les mesures suivantes (pour les défauts voir section G): • Ajouter des murs. Voir détail D1. • Doubler l’épaisseur des murs porteurs existants (murs de refend ou murs de contreventement) existants. Voir détail D2. • Remplir quelques fenêtres et/ou quelques portes. Voir détail D6. • Améliorer la qualité des murs existants en remplaçant quelques-uns par de nouveaux murs. Voir détail D1. • Augmenter la surface effective des murs en ajoutant une couche d’enduis. Voir détail D3. • Augmenter la surface effective des murs en les recouvrant de béton armé. Voir détail D4. • Instaurer la continuité verticale de certains murs discontinus afin de les compter dans le PSM. Voir détails D1. 92   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC Afin de réduire le Pourcentage de Surface de Mur comme expliquer dans la section E, l’ingénieur peut recommander de : • Rendre le système plus ductile (en introduisant des éléments de la maçonnerie chaînée). Voir détail D5. • Réduire la charge sismique appliquées au bâtiment (en retirant de la masse, par exemple en supprimant un étage supérieur ou en remplaçant une toiture lourde par une toiture légère). • Justifier une résistance à la compression plus élevée pour la maçonnerie en se basant sur les résultats de tests. • Réparer la maçonnerie qui a été installée par de la main d’œuvre non-qualifiée. Voir le guide du MTPTC. Une fois que l’ingénieur a sélectionné la ou les options, il doit remplir la Fiche Technique d’Évaluation, et calculer à nouveau le Pourcentage de Surface de Mur afin de s’assurer que la solution de renforcement va satisfaire les critères de ce guide. Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   93 MTPTC D: CALCUL DU POURCENTAGE DE SURFACE DE MUR L’évaluation de la structure dans la Section B demande le calcul du Pourcentage de Surface de Mur du bâtiment existant, et du Pourcentage de Surface de Mur requis en cas de renforcement. Évaluation du bâtiment existant Le Pourcentage de Surface de Mur (PSM) du bâtiment existant est calculé comme la surface des murs porteurs (murs de refend ou murs de contreventement) dans chaque direction, divisée par la surface totale du niveau concerné. Le calcul du PSM pour les 2 directions (longitudinale et transversale) doit être effectué séparément. lw 1 tw 1 tw lw PSM Actuel = 2 t w1 × l w1 + t w2 × l w2 + ... + t wn × l wn Ar 2 Avec: lw n tw tw1 = épaisseur du mur #1 (recommencer pour tous les # de murs dans la même direction) n Example Exemple de plan Plan lw1 = longueur du mur #1 (recommencer pour tous les # de murs dans la même direction). Les murs de moins qu’un mètre de longueur ne doivent pas être compter pour ce calcul. Murs transversaux Ar = Surface de la toiture ou du plancher supporté au-dessus des murs considérés. Murs longitudinaux Les Pourcentages de Surface de Mur se situent généralement entre 2% et 8%. La valeur calculée dans chaque direction doit ensuite être comparée aux valeurs de Pourcentage de Surface de Mur requises, trouvées à la Section E. 94   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC Évaluation du renforcement Si le PSM est inférieur au pourcentage de surface requise, l’ingénieur doit proposer un renforcement en utilisant une, ou plusieurs, des solutions suivantes : 1. Passage de la MNA à la MC en proposant des détails correspondants à la MC. 2. Ajouter de la surface de mur effective grâce aux solutions suivantes : a. Ajouter des nouveaux murs de maçonnerie chaînée. b. Doubler l’épaisseur des murs de maçonnerie existants. c. Remplir certaines fenêtres ou certaines portes avec des nouveaux murs de maçonnerie. d. Ajouter 2.5cm d’enduis (1.25cm de chaque côté du mur) e. Ajouter un revêtement de 7.5cm de béton armé. L’ajout de nouvelles maçonneries, d’enduis, ou de béton armé, permet une augmentation de la surface de mur calculée dans l’évaluation du bâtiment existant. La résistance ajoutée par les nouveaux matériaux est normalisée à la résistance d’un bloc de 15cm d’épaisseur de 10 MPa minimale. Les facteurs ‘K’ suivant sont là pour relier la résistance du nouveau matériau à la résistance du matériau référentiel, afin d’avoir une surface de mur effective. Ajustement de la surface d’un nouveau mur de maçonnerie, Km Il est recommandé d’utiliser des blocs de résistance minimale égale à 10 MPa pour le renforcement. L’ajout d’un nouveau mur de maçonnerie avec un facteur Km = 1.5 peut être considéré équivalent à l’ajout de 1.5 fois la longueur du mur de maçonnerie existant Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   95 MTPTC Km, en fonction du rapport entre les blocs existants et nouveaux Résistance Résistance des blocs existants, des blocs f’m en Mpa (psi) nouveaux, f’m 2.8 (400) 4.8 (700 en Mpa (psi) 4.8 (700) 1.3 1.0 6.9 (1000) 1.5 1.2 10 (1450) 1.5 1.4 12 (1740) 1.5 1.5 Si Km = 1.5: = L 1.5 x L Nouveau mur Ajout de mur de maçonnerie existant Ajustement de la surface pour un revêtement de crépissage, Kp Kp = 0.5 pour l’ajout de 2.5 cm d’enduit à un mur de 15 cm d’épaisseur (1.25 cm de chaque côté). Kp = 0.25 pour l’ajout de 2.5 cm d’enduit à un mur de 30 cm d’épaisseur (1.25 cm de chaque côté). L’ajout d’enduit à un mur de maçonnerie avec un facteur Kp de 0.5 peut être considéré équivalent à l’ajout de 0.5 fois la longueur du mur de maçonnerie existant. Pour les besoins du calcul, l’ingénieur responsable du dimensionnement peut considérer que l’ajout de 2.5cm d’enduit est équivalent à l’augmentation de la longueur du mur existant de 50%. = L 1.5L = L + 0.5 x L Mur de maçonnerie existant Mur de maçonnerie existant avec 2.5cm d’enduis 96   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC Ajustement de la surface pour un revêtement de béton armé, Kp Kc = 1.5 pour l’ajout de 7.5 cm de béton arme à un mur de 15 cm d’épaisseur (un seul côté). L’ajout d’un revêtement de béton armé à un mur armé de maçonnerie avec un facteur Kc de 1.5 peut être considéré équivalent à l’ajout de 1.5 fois la longueur du mur de maçonnerie existant. Pour les besoins du calcul, l’ingénieur responsable du dimensionnement peut considérer que l’ajout de 7.5cm de béton armé est équivalent à l’augmentation de la longueur du mur existant de 150%. = L Mur de maçonnerie existant avec un revêtement de 7.5cm de béton armé 2.5L = L + 1.5 x L Mur de maçonnerie existant Calcul du pourcentage de surface des murs effective suivant le renforcement PSMeffectif = 0.1x(KmLm+0.5Lp+1.5Lc) Amurs + Ar Ar PSMexistante PSM renforcement Calculer le PSM effective dans chaque direction principale, et le comparer au PSM requise du renforcement, dans la Section E. Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   97 MTPTC E: MATERIEL DE REFERENCE DU POURCENTAGE DE SURFACE DE MUR La méthode pour trouver le pourcentage de surface de mur qui suit est la procédure détaillée. Pour calculer le pourcentage de surface de mur requis (PSMRequis) : PSM requis = bPSM Re quis × Avec: C B CQ C R C L C N C I m (Minimum PSM = 2.5%) bPSMRequis = Pourcentage de surface de mur requis Carte d’Haïti, les différents cas de critères sismiques (Risque faible en jaune uniquement, risque modéré en jaune et orange, risque élevé jaune, orange et rouge) Selon les données 2010 d’USGS bPSM Re quis = S DS × N × WD   SDS = Accélération spectrale du séisme (sur la carte) N = Nombre de niveaux (1, 2, ou 3) WD = Pourcentage de surface de mur de base 6.4% pour un bloc de 4.8 MPa (700 psi) (SDS) Pourcentage de surface de mur de base (SDS) 0.50 9.6% bPSM (%) SDS 1.05 20.1% 1.67 32.1% 2 6.4% 13.4% 21.4% 1 3.2% 6.7% 10.7% Nombre de niveaux (toit inclus) (N) 3 Les cases grisées ne sont pas autorisées pour les constructions MNA, et leurs valeurs seront réduites par rapport aux valeurs tabulées au moment d’appliquer le facteur pour les constructions MC ou MR. 98   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC CB = Facteur de résistance des blocs. La résistance des blocs peut être estimée par des tests effectués en laboratoires ou des tests sur le terrain calibrés aux tests d’un laboratoire. À défaut d’informations plus précises, utiliser la valeur de 2.8 MPa (400 psi). Dans le cas où f’m = 4.8 MPa (700 psi), CB = 1.0. CB = √ (555 / (51.2 + 0.724 f’m)) pour d’autres valeurs de f’m (f’m en psi) Maconnerie fm MPa (psi) 1.7 (250) 2.8 (400) 4.8 (700) 6.9 (1000) 10 (1450) 11.7 (1700) Facteur CB 1.55 1.28 1.00 0.85 0.71 0.66 Le facteur peut être modifié en procédant aux tests sur des blocs existants CQ = Le facteur de Qualité de la Construction, prend en compte les mauvais détails de construction pour les bâtiments en MNA, MC, ou MR. Ce facteur ne prend pas en compte la faible résistance de la maçonnerie. (Voir facteur CB) CQ = 1.0 pour une qualité moyenne CQ = 1.5 pour une mauvaise qualité Des valeurs intermédiaires peuvent être utilisées en fonction du niveau de la qualité de la construction. Une démolition sélective peut être nécessaire pour confirmer des détails de renforcement dans certains cas. Des armatures qui dépassent du béton (en attente), ou d’autres conditions visibles, peuvent être des indications sur les armatures présentes dans le reste du bâtiment Ce facteur peut être réduit en appliquant des techniques similaires à celles incluses dans le Guide de Réparation du MPTPC. Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   99 MTPTC CR = Facteur d’Évaluation/Renforcement CR = 0.75 lors d’évaluation d’une structure existante. CR = 1.0 lors du calcul de renforcement de la structure existante. CN = Facteur de la surface solide CN =1.0 pour des blocs de 15 cm avec 50% à 60% d’aire pleine nette, comprenant à la fois les âmes et les semelles. CN= 0.55 x Surface Totale / Surface sans alvéole. Exemple: Si les blocs n’ont pas d’alvéole, alors CN = 0.55. 100   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC MTPTC CL = Facteur de Niveau tient compte de la distribution des charges sismiques sur la hauteur du bâtiment. Il faut faire une évaluation distincte à chaque niveau du bâtiment. Les étages supérieurs en porte-à-faux, qui s’étendent au-delà des murs des étages inférieurs doivent être renforcés selon les exigences de la fiche technique. Pour les bâtiments avec des planchers ou des ou des tôles sur une charpente en bois. Étage 2 1 RDC 1 niveau 0.33 Nombre de niveaux 2 niveaux 3 niveaux 0.14 0.20 0.43 0.50 0.57 Pour des bâtiments avec des toitures légères ou en toitures lourdes en dalle de béton: Étage 2 1 RDC 1 niveau 1.00 Nombre de niveaux 2 niveaux 3 niveaux 0.39 0.57 0.67 0.86 0.79 Note: Les facteurs sont dérivés d’une combinaison de forces de cisaillement par étages selon ASCE-31 (3.5.2.2) et d’un Facteur de Modification C (ASCE-31, Table 3-4) pour les structures à plusieurs étages contreventées par des murs de cisaillement de type MNA. Les facteurs sont normalisés à 1.0 pour les structures à un étage avec une toiture lourde, en prenant en compte un facteur 1.4 dans le calcul de la surface de mur de base, (WD) Voir section E. CI = Facteur d’Importance CI =1.0 pour le niveau de performance correspondant à la sauvegarde de vies. Ce cas s’applique à la plupart des bâtiments. CI =1.5 pour le niveau de performance correspondant à l’occupation immédiate. Souhaitable en général pour les écoles, les hôpitaux, et les équipements sensibles. Le niveau de performance correspondant à l’Occupation Immédiate peut parfois nécessiter une évaluation de contreventement. La MNA n’est en général pas autorisée dans les zones sismiques actives. Il est recommandé d’utiliser de la MC ou MR pour atteindre un niveau de performance d’Occupation Immédiate. Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   101 MTPTC Dégagement de responsabilité Ces documents ont été préparés pour être utilisés par des ingénieurs qualifiés. L’utilisation de ces documents nécessite qu’un soin particulier soit accordé aux hypothèses, aux limites, et aux dégagements de responsabilité présents dans les documents; l’utilisation d’informations contenues dans ces documents nécessite également que le contexte dans lequel elles sont énoncées soit pris en compte. L’utilisation stricte de ces documents, sans tenir compte de leur nature, et sans porter un regard attentifs aux circonstances environnantes, qui peuvent être variables, n’engage pas la responsabilité de l’auteur. Les documents présentés ici ne sont pas faits pour être utilisés comme consignes de construction par un entrepreneur. Ces documents sont fournis en ayant conscience qu’ils peuvent éventuellement être révisés en fonction des commentaires des parties intéressées. Les actions entreprises en se basant sur ces documents, et les conclusions qui en sont tirées, ressortent de la responsabilité de l’utilisateur seul. Ces documents ne sont pas prévus pour donner des droits exécutoires à un parti quelconque, et ne peuvent pas être utilisés pour créer des droits exécutoires à un parti quelconque. Rien dans ces documents ne saurait créer de rapport contractuel avec Degenkolb et Build Change ou constituer le fondement de poursuites contre eux en faveur d’un tiers. L’utilisation et/ou la confiance en ces documents ou en l’information qu’ils contiennent par un tiers est à la responsabilité du tiers seul. Degenkolb et Build Change ne sauraient être tenus responsables pour des retouches ou des changements faits par d’autres. 102   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC D5.4 - LIAISON AU PLANCHER D5.5 - LIAISON D'UN CHAÎNAGE VERTICAL AUX FONDATIONS D5.6 - ÉLÉVATION TYPE D5.7 - LIAISON ENTRE COLONNE ET FONDATIONS EXISTANTES D5.8 - CHAÎNAGE VERTICAL AUX EXTRÉMITÉS DES MURS D5.9 - CHAÎNAGE VERTICAL AUX EXTRÉMITÉS DES PORTES D5.10 - CHAÎNAGE VERTICAL AUX EXTRÉMITÉS DES FENÊTRES LISTE DES PLANCHES D0 - RÉPARATION D0.1 - RÉPARATION DE MAÇONNERIE DÉGRADÉE PAR LES INTEMPÉRIES D0.2 - RÉPARATION DE LA LIAISON ENTRE LE MUR ET LA TOITURE D1 - NOUVEAUX DÉTAILS DE MURS D1.1 - NOUVEAU MUR PARALLÈLE AUX SOLIVES D1.2 - NOUVEAU MUR PERPENDICULAIRE AUX SOLIVES D1.3 - LIAISON ENTRE UN NOUVEAU MUR ET UNE NOUVELLE FONDATIONS D1.4 - LIAISON ENTRE LE NOUVEAU MUR ET LES FONDATIONS EXISTANTES D1.5 - LIAISON DU NOUVEAU MUR AU MUR EXISTANT D1.6 - LIAISON ENTRE UN NOUVEAU MUR ET UNE NOUVELLE FONDATION SANS CHAÎNAGE INFÉRIEUR D1.7 - LIAISON MUR EXISTANT / NOUVEAU MUR AUX ANGLES D1.8 - LIAISON MUR EXISTANT / NOUVEAU MUR D1.9 - NOUVEAU (N) MUR PARALLÈLE AUX SOLIVES D1.10 - NOUVEAU (N) MUR PERPENDICULAIRE AUX SOLIVES D6 - REMPLISSAGE DES FENÊTRES D6.1 - ÉLÉVATION DU REMPLISSAGE D'UNE FENÊTRE D2 - DÉTAILS DES DOUBLES MURS D2.1 - DOUBLE MUR PARALLÈLE AUX SOLIVES D2.2 - DOUBLE MUR PERPENDICULAIRE AUX SOLIVES D2.3 - DOUBLE MUR AUX FONDATIONS D2.4 - DOUBLE MUR PARALLÈLE AUX SOLIVES D2.5 - DOUBLE MUR PERPENDICULAIRE AUX SOLIVES D8 - TOITURE DU PORCHE D8.1 - RENFORCEMENT DE LA TOITURE DE LA GALERIE D7 - RENFORCEMENT D'UN PORTE-À-FAUX D7.1 - PORTE-À-FAUX EN PLAN À CHAQUE COLONNE (EN PLAN) D7.2 - ANGLE D'UN PORTE-À-FAUX (EN PLAN) D7.3 - COUPE D'UN PORTE-À-FAUX D9 - POUTRE DE COURONNEMENT D9.1 - COUPE TYPE SUR POUTRE DE COURONNEMENT D9.2 - POUTRE DE COURONNEMENT DE 2 BARRES AVEC STRAP D9.3 - POUTRE DE COURONNEMENT CHANGEMENT DE NIVEAU D9.4 - POUTRE DE COURONNEMENT ÉPAISSIE D9.5 - JONCTION DES DEUX POUTRES DE COURONNEMENT D9.6 - POUTRE DE COURONNEMENT DE 4 BARRES AVEC STRAP D3 - REVÊTEMENT DE PLÂTRE D3.1 - REVÊTEMENT D'ENDUIT SUR CHAQUE CÔTÉ D3.2 - REVÊTEMENT D'ENDUIT SUR UN CÔTÉ D4 - REVÊTEMENT DE BÉTON ARMÉ D4.1 - LIAISON D'UN REVÊTEMENT DE BÉTON ARMÉ AU TOIT D4.2 - LIAISON D'UN REVÊTEMENT DE BÉTON ARMÉ AU CHAÎNAGE VERTICAL D4.3 - LIAISON D'UN REVÊTEMENT DE BÉTON ARMÉ AUX FONDATIONS D4.4 - LIAISON D'UN REVÊTEMENT DE BÉTON ARMÉ A LA DALLE DE PLANCHER D5 - PASSAGE À LA MAÇONNERIE CHAÎNÉE D5.1 - CHAÎNAGE VERTICAL AUX ANGLES D5.2 - CHAÎNAGE VERTICAL EN "T" PROJECT SCALE DATE T.1 PROJECT DATE T.2 SCALE Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   103 MTPTC RÉPARATION DE MAÇONNERIE DÉGRADÉE PAR LES INTEMPÉRIES PROJECT DATE D0.1 SCALE 104   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments RÉPARATION DE LA CONNEXION ENTRE LE MUR ET LA TOITURE PROJECT SCALE DATE D0.2 MTPTC A (N) MUR PARALLÈLE AUX SOLIVES PROJECT SCALE: DATE D1.1 (N) MUR PERPENDICULAIRE AUX SOLIVES PROJECT DATE D1.2 SCALE: Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   105 MTPTC DÉTAILS DE LIAISON DU (N) MUR AUX (E) FONDATIONS PROJECT DATE D1.3 SCALE 106   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments PROJECT SCALE DATE D1.4 MTPTC A LIAISON ENTRE UN NOUVEAU MUR ET UNE NOUVELLE FONDATION SANS CH. INFÉRIEUR LIAISON DU NOUVEAU MUR AU MUR EXISTANT PROJECT SCALE DATE D1.5 PROJECT DATE D1.6 SCALE Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   107 MTPTC LIAISON DU NOUVEAU MUR AU MUR EXISTANT PROJECT DATE LIAISON DU NOUVEAU MUR AU MUR EXISTANT D1.7 SCALE 108   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments PROJECT SCALE DATE D1.8 MTPTC (N) MUR PARALLÈLE AUX SOLIVES PROJECT SCALE: DATE D1.9 (N) MUR PERPENDICULAIRE AUX SOLIVES PROJECT DATE D1.10 SCALE: Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   109 MTPTC DOUBLE MUR PARALLÈLE AUX SOLIVES PROJECT DATE DOUBLE MUR PERPENICULAIRE AUX SOLIVES D2.1 SCALE: 110   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments PROJECT SCALE: DATE D2.2 MTPTC DOUBLE MUR AUX FONDATIONS PROJECT SCALE: DATE D2.3 DOUBLE MUR PARALLÈLE AUX SOLIVES PROJECT DATE D2.4 SCALE: Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   111 MTPTC DOUBLE MUR PERPENICULAIRE AUX SOLIVES PROJECT DATE D2.5 SCALE: 112   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments REVÊTEMENT D'ENDUIT SUR CHAQUE CÔTÉ PROJECT SCALE: DATE D3.1 MTPTC REVÊTEMENT D'ENDUIT SUR UN CÔTÉ PROJECT SCALE: DATE D3.2 LIAISON D'UN REVÊTEMENT DE BÉTON ARMÉ AU TOIT PROJECT DATE D4.1 SCALE: Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   113 MTPTC LIAISON D'UN REVÊTEMENT DE BÉTON ARMÉ AU CHAÎNAGE VERTICAL PROJECT DATE SCALE: 114   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments PROJECT SCALE DATE MTPTC CHAINAGE VERTICAL AUX ANGLES PROJECT SCALE: DATE D4.4 PROJECT DATE D5.1 SCALE: Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   115 MTPTC LIAISON AU PLANCHER CHAÎNAGE VERTICAL EN 'T' PROJECT DATE D5.2 SCALE: 116   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments PROJECT SCALE: DATE D5.4 MTPTC LIAISON D'UN CHAÎNAGE VERTICAL AUX FONDATIONS PROJECT SCALE: DATE D5.5 ÉLÉVATION TYPE PROJECT DATE D5.6 SCALE: Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   117 MTPTC CHAINAGE VERTICALE AUX EXTREMITES DES MURS LIAISON ENTRE COLONNE ET FONDATIONS EXISTANTES PROJECT DATE D5.7 SCALE: 118   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments PROJECT SCALE: DATE D5.8 MTPTC CHAINAGE VERTICAL AUX EXTRÉMITÉS DES PORTES PROJECT SCALE: DATE D5.9 CHAÎNAGE VERTICAL AUX EXTRÉMITÉS DES FENÊTRES PROJECT DATE D5.10 SCALE: Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   119 MTPTC D7.3 ÉLÉVATION DU REMPLISSAGE D'UNE FENÊTRE PROJECT DATE D6.1 SCALE: 120   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments PORTE-À-FAUX À CHAQUE COLONNE (EN PLAN) PROJECT SCALE: DATE D7.1 MTPTC PLAN DE L'ANGLE D'UN PORTE-À-FAUX (EN PLAN) PROJECT SCALE: DATE D7.2 COUPE D'UN PORTE-À-FAUX PROJECT DATE D7.3 SCALE: Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   121 MTPTC A RENFORCEMENT DE LA TOITURE DE LA GALERIE PROJECT DATE D8.1 SCALE: 122   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments COUPE TYPE SUR POUTRE DE COURONNEMENT PROJECT SCALE: DATE D9.1 MTPTC POUTRE DE COURONNEMENT DE 2 BARRES AVEC STRAP PROJECT SCALE: DATE D9.2 POUTRE DE COURONNEMENT CHANGEMENT DE NIVEAU PROJECT DATE D9.3 SCALE: Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   123 MTPTC JONCTION DES DEUX POUTRES DE COURONNEMENT POUTRE DE COURONNEMENT ÉPAISSIE PROJECT DATE D9.4 SCALE: 124   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments PROJECT SCALE: DATE D9.5 MTPTC POUTRE DE COURONNEMENT DE 4 BARRES AVEC STRAP PROJECT DATE D9.6 SCALE: Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   125 MTPTC Comment utiliser les tableaux de dimensionnement des murs de contreventement et de leurs chaînages Principes Les panneaux de contreventement doivent être conçus et disposés en respectant les conditions énoncées au chapitre CONT - Renforcement par ajout ou renforcement de murs de contreventement. Le nombre de panneaux de contreventement doit être de deux au minimum dans chaque direction perpendiculaire. Il est fonction de la surface d’emprise de la construction. Ces panneaux de contreventement peuvent consister en des murs en maçonnerie creuse ou pleine ou des voiles en béton armé, avec leurs chaînages correspondants. Pour un niveau donné, on ne doit utiliser qu’un seul des deux types de murs. A noter que les sous-sols partiels ou totaux doivent être construits exclusivement en blocs de béton pleins ou en voiles de béton armé. Les quatre tableaux donnés en annexes sont établis en fonction: - du nombre de niveaux de la construction, - de la surface S du plancher de la construction. Les caractéristiques des chaînages verticaux et les choix du type de maçonnerie sont déterminés en fonction du nombre de panneaux de contreventement disposés dans la direction considérée ainsi que du plus grand rapport H/L de ces panneaux. Les caractéristiques des chaînages horizontaux intérieurs sont déterminées en fonction du nombre de files de panneaux dans une direction considérée. On distingue le cas de la toiture lourde (comprenant une dalle en béton armé, horizontale ou inclinée), de celui de la toiture légère (charpente avec tuiles ou tôles, faux-plafond sous comble, sans dalle de béton. Les blocs pleins ou perforés (BP) et les blocs creux (BC) de béton, les briques creuses de terre cuite (BCTC) et les briques pleines ou les blocs perforés de terre cuite (BPTC) utilisés dans les tableaux correspondent à ceux rencontrés aux dans la Caraïbe. Les initiales citées ci-dessus sont suivies de l’épaisseur du mur en cm (15 ou 20) puis de la résistance (B120 = 120 bars ou 12 MPa). Utilisation des tableaux - Choix des éléments des panneaux de contreventement (blocs de béton ou 126   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC briques de terre cuite) Les tableaux indiquent dans chaque case un type d’élément à utiliser, correspondant à la plus faible résistance compatible avec les efforts développés dans le panneau de contreventement. Il est donc loisible d’adopter en exécution un type d’élément offrant une résistance supérieure à celle de l’élément indiqué dans la case correspondante du tableau. - Rapport H/L des panneaux de contreventement Pour une direction donnée, les panneaux de contreventement peuvent avoir des rapports H/L différents. L’utilisation des tableaux impose de considérer pour le dimensionnement de tous les panneaux de contreventement d’un étage, le rapport H/L du panneau pour lequel ce rapport est le plus élevé. Il s’ensuit que le concepteur a tout intérêt à homogénéiser les valeurs de ce rapport pour les murs d’un même ouvrage, faute de quoi des surdimensionnements sont inévitables pour les murs offrant un rapport H/L faible. - Mixage de murs de natures différentes au sein d’un même ouvrage. Il est possible d’utiliser des murs de natures différentes (blocs différents ou murs en béton armé avec murs maçonnés), à condition que chacun des murs donne lieu aux dispositions minimales (armatures de chaînages et types de blocs ou de briques) le concernant et conformes aux prescriptions des tableaux. Cependant, au sein d’un même niveau, les matériaux doivent être identiques. - Modulation du rapport H/L en fonction de la nature des matériaux. Les tableaux de dimensionnement proposés permettent de moduler le rapport H/L retenu dans la construction, en fonction de la nature des matériaux constitutifs (voiles de béton, blocs de béton ou éléments de terre cuite). En particulier, il peut être utile, sur le plan architectural, de réduire la longueur L en prévoyant des matériaux plus résistants. - Longueur minimale des panneaux de contreventement en fonction du type de la construction. Les tableaux figurant en annexes fournissent les dispositions à adopter pour les chaînages ainsi que pour les remplissages en fonction de H/L, rapport de la hauteur d’étage H à la longueur L du panneau de contreventement. Une condition supplémentaire est à observer, visant à adopter par panneau de contreventement une longueur L Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   127 MTPTC minimale dans une maison individuelle en fonction du nombre de niveaux : - Maison individuelle à un niveau : L = 1,5 m - Maison individuelle à deux niveaux : L=2,5 m - Maison individuelle à trois niveaux : L = 5 m (cas de deux panneaux), 3 m (cas de plus de deux panneaux) - Poids propre des planchers Les tableaux de dimensionnement donnés dans le guide sont applicables pour des bâtiments dont les planchers ont un poids propre n’excédant pas 370 daN/m2, ce qui correspond à un poids courant pour un plancher. - Utilisation des tableaux en annexes Les tableaux qui figurent en annexes indiquent les types de blocs de béton, de briques ou de blocs de terre cuite à utiliser en fonction des caractéristiques de la maison (nombre de niveaux, surface par niveau) et du nombre et du type (H/L) de panneaux de contreventement disposés par niveau de la maison. Les tableaux présentent également les sections d’armatures à disposer : - dans les chaînages verticaux, en regard du type de bloc de béton ou de brique à utiliser, de la surface de chaque plancher et du nombre de panneaux de contreventement à chaque niveau dans la direction considérée, - dans les chaînages horizontaux, intérieurs et périphériques, en regard de la surface de chaque plancher et du nombre de files de panneaux de contreventement à chaque niveau dans la direction considérée. Le chaînage périphérique devant être de section constante sur tout le pourtour du bâtiment, on prendra donc le maximum donné pour les deux directions. Les tableaux indiquent les dimensions pour les panneaux de contreventement de l’étage le plus bas de la construction; pour les niveaux supérieurs, il y a lieu de se reporter aux tableaux respectifs repérés par un chiffre : (cf 1) par exemple. 128   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   129 MTPTC 130   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   131 MTPTC 132   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments MTPTC A. Remerciements REMERCIEMENTS A. Le MTPTC remercie vivement les organisations et les individus suivants pour leurs contributions tant financières que techniques dans l’élaboration de ce document. WORLBANK UNOPS BUILD CHANGE MIYAMOTO Cooperation Suisse Michèle ROBIN-CLERC Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments   133 MTPTC 134   Guide de renforcement parasismique et paracyclonique des bâtiments