Le séisme constitue l’épreuve de vérité pour un bâtiment

Parmi les catastrophes naturelles, les tremblements de terre sont une menace permanente pour les vies humaines, pour le parc immobilier et pour l’économie de nombreuses régions. Plus de 90 % des décès qu’ils occasionnent sont dus à l’effondrement de constructions. Pour la construction, le séisme est une épreuve de vérité, au cours de laquelle sont infailliblement sanctionnés tous les manquements aux règles de bonne construction. Et les effets les plus destructeurs ont lieu dans les zones aménagées et urbanisées. Sensiblement concerné, le territoire français compte 5 500 communes ⁽¹⁾ menacées. Dans ce contexte, la construction parasismique, c’est-à-dire celle qui même endommagée ne s’effondre pas, reste la solution préventive la mieux adaptée. Il est incontestable que la connaissance et les outils de prévention du risque sismique ont évolué depuis l’émergence du génie parasismique moderne, dans les années 1960 et 1970. Cependant, la seule prévention efficace est la construction parasismique des bâtiments neufs et le confortement préventif du bâti existant.

ÉTAT DES LIEUX

Quelle est la situation réglementaire ?

La réglementation française en vigueur qui date de 1995 a été affinée récemment et se présente déjà comme une évolution vers la norme européenne Eurocode 8 (EC8) qui donne un rôle plus important à l’ingénieur « parasismique » au sein de l’équipe de conception d’un projet de construction. Cette nouvelle réglementation suscite cependant beaucoup d’inquiétude parmi les professionnels de la construction. L’objectif est de s’aligner sur la réglementation européenne dans deux ou trois ans. Pour faciliter les choses, les décrets d’octobre 2010 accordent une période transitoire de deux ans et demi pour permettre aux divers acteurs de s’adapter et de passer définitivement de la réglementation française à la réglementation européenne.

RÉGLEMENTATION

Quels sont les principaux textes en vigueur ?

En France, les textes réglementaires les plus récents sont les décrets n° 2010-1254 relatif à la prévention du risque sismique, n° 2010-1255 définissant les zones à risque sur le territoire français et l’arrêté du 22 octobre 2010 relatif à la classification et aux règles de construction parasismique applicables aux bâtiments de la classe dite « à risque normal ». Ils précisent des points des Règles PS92 publiées en décembre 1995 - connues sous la norme NF P 06-013 - en intégrant déjà des éléments qui sont repris dans la norme européenne.
Le décret n° 2010-1254 du 22 octobre 2010 propose quatre catégories de bâtiments, équipements et installations, en fonction de l’importance du risque sismique :
• dans la catégorie d’importance I, sont les ensembles dont la défaillance ne présente qu’un risque minime pour les personnes ou l’activité économique ; • dans la catégorie II, ceux dont la défaillance présente un risque moyen pour les personnes ;
• dans la III, ceux dont la défaillance présente un risque élevé pour les personnes et ceux qui présentent le même risque en raison de leur importance socio-économique ; • dans la IV, ceux dont le fonctionnement est primordial pour la sécurité civile, pour la défense ou pour le maintien de l’ordre public.
Le décret n° 2010-1255 du 22 octobre 2010 porte sur la délimitation des zones de sismicité du territoire français. Le territoire national est divisé en cinq zones de sismicité croissante : les zones de sismicité 1 (très faible), 2 (faible), 3 (modérée) et 4 (moyenne) concernent environ les deux tiers de la France métropolitaine. La zone de sismicité 5 (forte) concerne plus particulièrement la Martinique et la Guadeloupe. Cette connaissance des risques n’entraîne pas nécessaire- ment des modifications dans le mode de construction, mais montre qu’il faut s’en préoccuper dans les zones de sismicité 3 et 4. Les règles de construction parasismique sont énoncées dans l’Eurocode 8 publié en 2005. Il est issu d’une démarche européenne commencée en 1980 qui se poursuit encore aujourd’hui. L’Eurocode 8 (EC8) n’est pas autonome. Son application est conditionnée par les autres Eurocodes qui décrivent les prescriptions par type de construction : EC0 et EC1 Chargement et combinaison, EC2 Béton et béton armé, EC3 Charpente métallique, EC4 Structure mixte acier/béton, EC5 Structure bois, EC6 Maçonnerie et EC7 Calcul géotechnique.

RESPONSABILITÉS

Quels sont les rôles de l’architecte et de l’ingénieur ?

L’EC8 donne à l’ingénieur un rôle plus important dans la conception d’un projet. La méthode précédente proposait des méthodes de calculs Enveloppe qui amenaient à une solution moyenne pour tout le monde.
L’EC8 permet de choisir entre plusieurs options et les différents coefficients peuvent se calculer, afin de coller au plus près avec la situation réelle. Tout est beaucoup plus détaillé. L’architecte a, dans ce domaine, une action déterminante. Les études postsismiques montrent que les dommages graves aux bâtiments sont en grande partie directement imputables à des erreurs et négligences commises par les concepteurs de projet. En zone épicentrale, parmi les bâtiments semblables calculés conformément aux règles parasismiques, seuls ceux dont la conception architecturale est correcte sur le plan parasismique échappent à des dommages importants, ou à la destruction sous action sismique violente. Ainsi, des ouvrages construits sans normes parasismiques se sont effondrés, pour ne citer que les événements les plus récents, à Kobé (Japon) en 1995, à Los Angeles (États-Unis) en 1994, en Turquie en 1992, à San Francisco (États-Unis) en 1989 et en Arménie en 1988. En revanche, des bâtiments correctement conçus aux niveaux de l’avant-projet et du projet d’exécution ont résisté aux séismes les plus violents.

PRINCIPES CONSTRUCTIFS

Quels sont les facteurs à prendre en compte ?

Les structures doivent être conçues et construites, de sorte que les exigences de non-effondrement et de limitation des dommages soient respectées, chacune avec un degré de fiabilité adéquate. La structure doit résister à des actions sismiques sans effondrement local ou général pour conserver son intégrité et une capacité portante résiduelle après séisme. De plus, elle doit résister à des actions sismiques présentant une probabilité de survenir plus importante que les actions sismiques de calcul, sans qu’apparaissent des dommages et des limitations d’exploitation, dont le coût serait disproportionné par rapport à celui de la structure.
Les exigences varient suivant la fonction des bâtiments. Par exemple, la nature même des hôpitaux exige une fonctionnalité complète dans les instants qui suivent immédiatement le séisme : accès du personnel médical aux patients, fonctionnement des ascenseurs, continuité de tous les réseaux, stabilité des équipements, absences de chutes de plafond… Les nouveaux matériaux sont de plus en plus utilisés : le Tissu en fibre de carbone (TFC) pour des renforcements efficaces.

URBANISME

Quels sont les grands principes ?

Bien que les bâtiments soient conçus selon les normes en vigueur, l’idée maîtresse est de créer de grandes avenues de dégagement qui permettent à la fois de limiter l’endommagement des bâtiments par les autres, en évitant l’effets de domino et de permettre aux secours d’accéder aux endroits sinistrés. Les avenues comportent deux à trois voies dans chaque sens. Cela est appliqué systématiquement pour les villes nouvelles ou celles qui ont subi des dégâts très importants, telles que El Asnam (Algérie). Ces prescriptions seront appliquées pour la reconstruction du « damier », le centre-ville de Port-au-Prince (Haïti). Fréquemment, les services de secours sont situés dans des petites rues et il est vital d’éviter que des bâtiments détruits empêchent ces services de sortir de leur base et d’assurer leurs accès aux grandes artères.
Un point important concerne les réseaux de gaz et d’eau potable. Les réseaux sont conçus dans les règles de la catégorie sismique la plus importante, puisqu’ils doivent tenir après un séisme. Ils sont conçus dans une approche « neuronale » : lorsqu’un secteur est défaillant, d’autres parties du réseau assurent la continuité. L’expérience de Kobé en 1995 a été très importante : la ville a brûlé pendant trois jours, les stations et le réseau d’eau potable ont été détruits et les pompes n’ont pas réussi à apporter l’eau de mer. N’étant pas conçues pour cela, elles se sont rapidement bouchées à cause des algues et coquillages en suspension. La Martinique et la Guadeloupe sont équipées désormais de matériels pour pomper l’eau de mer. Le réseau de gaz est équipé de vannes automatiques déclenchant immédiatement la cou- pure, dès qu’une baisse de pression en aval est détectée.