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Concevoir en fonction de l’analyse des risques

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Concevoir en fonction de l’analyse des risques

Cloisons, faux plafonds, planchers, équipements techniques... autant de composants du bâtiment concernés par le risque sismique. Pour ces éléments, c’est davantage le retour d’expérience qui fixe le cadre, que la réglementation. Même si celle-ci est en train d’évoluer.

S'intéresser au risque sismique, c’est s’intéresser à tous les aspects de la construction.

En toute logique, les ouvrages liés à l’isolation des parois, aux cloisonnements, aux planchers et plafonds techniques, ou encore aux équipements techniques sont, comme le gros œuvre, exposés au risque.
Pourtant, longtemps ces parties de la construction, jugées comme secondaires, n’ont pas été prises en compte, alors que l’expérience a malheureusement montré que ces ouvrages peuvent être à l’origine de pertes matérielles ou humaines importantes en cas de tremblement de terre.
Mais les choses sont en train de changer. Outre le retour d’expérience, l’application des nouvelles règles de conception et de réalisation des maisons individuelles et bâtiments assimilés selon l’Eurocode 8 modifie les choses, puisque celles-ci s’intéressent à tous les aspects de la construction. En toute logique, les équipements techniques n’y échappent pas. S’il s’agit d’appareillages extrêmement variés (chaudière, chauffe-eau, pompe à chaleur, tableau ou armoire électrique), les problématiques sont, en revanche, à peu près toujours les mêmes. L’objectif étant d’empêcher les chutes, le renversement, d’assurer l’intégrité des fonctions de sécurité en évitant le grippage, les déformations ou encore les pertes d’étanchéité ou les ruptures dues à des déplacements différentiels entre les diverses parties des équipements.

Prévoir des contreventements supplémentaires

Ainsi, le retour d’expérience a révélé que les armoires électriques, si des mesures ad hoc n’ont pas été prises (contreventement, boulonnage à la structure), se renversent presque systématiquement et que leurs portes s’ouvrent inévitablement. C’est pourquoi, les dispositions concernant les équipements techniques portent, entre autres, sur les modes de fixation des appareils aux murs, cloisons et sol. Exemple : la nouvelle réglementation impose que les ballons d’eau chaude soient installés sur pied et fixés contre un mur porteur. Et dans l’éventualité où le volume d’eau dépasse 100 litres, il devra être installé au rez-de-chaussée.
Ces règles s’intéressent également à la conception des canalisations et des gaines de ventilation et de climatisation. Lesquelles doivent être arrimées au gros œuvre dans deux directions. Il en est de même pour les chemins de câbles ou les suspensions des éclairages, pour lesquels un défaut de contreventement ou une faiblesse des suspensions sont des facteurs de chute. Dans le cas des luminaires, il est nécessaire de prévoir des contreventements supplémentaires aux suspensions habituelles du faux plafond. Le câblage doit être lâche pour supporter les déplacements éventuels sans arrachement. Tout aussi indispensables, les dispositifs de coupure automatique qui permettent d’isoler les secteurs endommagés. Contreventement également pour les tuyauteries, lorsqu’elles sont suspendues. Outre les performances du système de fixation, il est préférable d’éviter la fonte ou les conduites en Fibrociment, plus fragiles. Les tuyauteries de faible diamètre (métal ou PVC) ont une souplesse et une ductilité qui évitent, dans la plupart des cas, la rupture. Ce sont les raccordements et les points de contact avec des éléments exerçant une déformation locale qui sont les points les plus vulnérables. Il est aussi conseillé de placer les tuyauteries dans des fourreaux lâches ou résilients pour le franchissement des parois.
En ce qui concerne les grands réseaux industriels, qui doivent pouvoir se dilater librement sous les variations thermiques, on peut utiliser des systèmes autobloquants ou des systèmes amortis. Quant aux conduites de gaz, les pieds de colonne d’alimentation doivent être systématiquement équipés d’une valve à fermeture automatique, déclenchée en cas de dépressurisation.

Éviter les chutes qui entravent l’évacuation des locaux

Pour les planchers et particulièrement les planchers techniques, les dommages postsismiques ont mis en évidence la nécessité de les ancrer et de les contreventer, afin d’assurer la stabilité et la bonne transmission de la charge dynamique des équipements qui s’y trouvent. Ainsi, lors de la mise en œuvre, il convient d’assurer la stabilité des vérins des planchers par un ancrage au sol - le collage ne suffit pas. Le contreventement, lui, doit être effectué par au moins une palée, c’est-à-dire par un alignement de pieux (palis) fichés dans le sol et solidarisés par des entretoises.
Pour éviter que les équipements ne tombent, ceux-ci doivent être fixés au sol au travers du plancher technique directement, ou par des supports ancrés. Attention aux rayonnages car, si le contenu se renverse, cela peut obstruer les cheminements et gêner l’évacuation des locaux et l’intervention des secours.
Pour les faux plafonds, les problématiques sont les mêmes : les chutes, tout en provoquant des blessures, entravent l’évacuation des locaux. La conception du plafond suspendu doit donc être étudiée, de sorte que sa stabilité reste assurée dans l’hypothèse d’un déplacement par rapport au gros œuvre. Là aussi donc, le principe de base reste le contreventement des rails pour éviter le balancement. Il est utile également d’adopter un système de fixation des plaques et grilles de ventilation à clips ou vis antisoulèvement et, dans la mesure du possible, de préférer les plaques légères. En ce qui concerne la fixation des suspentes, celles-ci doivent être réalisées par des vis sur chevilles à expansion dans les planchers béton, par scellement au pistolet sur les charpentes métalliques ou par vis galvanisées sur le bois.
Enfin, le nombre de suspentes doit être prévu, afin que la rupture de l’une d’entre elles ne compromette pas la stabilité de l’ensemble. Il est aussi essentiel de prévoir un jeu périphérique.

Prévoir des dispositions spécifiques pour les éléments non-structurels

Les parois de remplissage sont également soumises aux déformations de la structure. Sans qu’elles aient une résistance suffisante pour entrer dans le bilan de contreventement, elles subissent les premiers dommages.
Pour ces éléments non-structuraux - cloisons en éléments de terre cuite, en béton ou en plâtre - il existe un référentiel paru dans le cahier du Cstb n° 3582 de février 2007. Ce référentiel appelé « Cloisons sous actions sismiques » établit les méthodes de justification du comportement des cloisons (calculs et/ou essais) et permet d’évaluer le comportement d’une cloison avec : des désordres mineurs ; désordres importants mais sans risque de chutes d’éléments, ou avec risques de chutes d’éléments dans un bâtiment donné, en fonction de la zone de sismicité, la classe du bâtiment (A, B, C ou D) et ses caractéristiques (souple ou rigide, portée des planchers, hauteur du bâtiment).
Comme toujours, les dispositions constructives propres aux éléments non- structuraux sont destinées à limiter les risques d’accidents corporels et de dégâts aux installations et équipements. Ainsi, selon le cahier du Cstb, les cloisons de distribution intérieure de plus de 10 cm d’épaisseur brute doivent satisfaire aux règles suivantes : absence de bords libres, jonction obligatoire, soit avec une cloison ou un mur perpendiculaire, soit avec des éléments d’ossature, ou avec des potelets de béton armé, métal ou bois, spécialement disposés à cet effet et fixés à leurs deux extrémités. De même, les cloisons régnant sur toute une hauteur d’étage doivent être rendues suffisamment solidaires de la sous-face du plancher supérieur pour éviter leur déversement. À l’inverse, les cloisons ne régnant pas sur toute la hauteur de l’étage doivent être encadrées par des éléments de béton armé, métal ou bois, solidarisés entre eux et liés au gros œuvre.
Quant à la jonction de deux cloisons perpendiculaires, elle sera réalisée par harpages alternés à tous les lits, ou par toute disposition constructive équivalente.
Le cahier fixe également les surfaces des panneaux. Ainsi, celles des panneaux délimités par les éléments verticaux d’appui (cloisons ou murs perpendiculaires à la cloison considérée, éléments d’ossature, ou potelets) ne peuvent dépasser, ouvertures comprises, 14 m², sans que la plus grande dimension puisse excéder 5 mètres, ni la diagonale cent fois l’épaisseur brute. Les panneaux qui présentent de trop grandes dimensions peuvent être divisés en panneaux élémentaires. Division pouvant être réalisée au moyen de potelets liés au gros œuvre.

Éviter la destruction sous forme tranchante du verre

Le référentiel s’intéresse aussi aux ouvrages en plaques de parement en plâtre et ossature. Ainsi, les cloisons de distribution intérieure de plus de 10 cm d’épaisseur brute et les éléments de mur non- structuraux doivent recevoir des chaînages en béton armé, métal ou bois, fixés à leurs extrémités et délimitant des panneaux suivant les règles suivantes : dimensions inférieures ou égales à 5 mètres, superficie inférieure ou égale à 20 m 2 et longueur de la diagonale inférieure à 50 fois l’épaisseur brute.
Autre élément sensible de la construction, les vitrages. L’utilisation du verre courant (verre recuit) ne convient pas pour les zones de passage et les baies sur rue sans protection (balcons, loggias, etc.). Le verre Securit, feuilleté, organique ou simplement muni de film adhésif, évite la destruction sous forme « tranchante ». Par ailleurs, les menuiseries et le système de fixation doivent pouvoir absorber la déformation de la structure et protéger le vitrage (système découplé, matériaux résilients).

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