Résistance sismique
Techniques d’amélioration de la résistance sismique des constructions en terre crue
Coopération entre architecte et ingénieurs pour concevoir des bâtiments résistants aux catastrophes naturelles
En France, les formations d'architecte et d'ingénieurs génie civil sont très décorrélée et le contenu des formations très différent, contrairement aux autres pays Européens. Pourtant l’interdisciplinarité doit faire partie du cursus universitaire, car il est trop tard une fois que l’on est dans le monde du travail.
A Grenoble, un rapprochement entre ces disciplines se fait par le biais d'atelier intensif sur 10 jours ou des équipes mixtes de 8 étudiants doivent travailler sur la thématique de la construction avec des matériaux disponibles gratuitement et localement. La réussite de ces premières collaborations a mené vers une collaboration aussi au niveau de la recherche avec la participation conjointe de CRATerre et du laboratoire 3SR de l'Université de Grenoble pour répondre à la problématique de reconstruction d'Haïti suite au séisme de janvier 2010.
En effet, beaucoup de bâtiment ont été démolis parce qu’ils étaient en béton armé. Les compétences de CRATerre sur les construction en terre en zone sismique et celles du laboratoire 3SR sur l'évaluation du comportement non-linéaire hystérétique et dissipatif des structures sous sollicitation sismiques ont permis de développer un modèle de maison, basé sur les cultures constructives traditionnelles haïtiennes, en structures bois rempli de pierre avec un mortier en terre et en fibre.
Des tests sismiques ont été réalisés sur table vibrante avec un prototype de maison à taille réelle. La force du séisme simulé était 3 fois plus importante que le séisme de 2010. Pour autant la maison a résisté du fait de la flexibilité de la structure bois. Le remplissage de la structure a aussi une grande importance dans la dissipation de l’énergie.
Ce modèle a été certifié par le ministère en charge de la construction en Haïti et plus de 5 000 maisons de ce type ont pu être construites.
Auteurs de la publication résumée ici : Yannick SIEFFERT, Dominique DAUDON, Stéphane GRANGE, Laurent DAUDEVILLE, Florent VIEUX-CHAMPAGNE, Philippe GARNIER, Olivier MOLES, Christian BELINGA NKO'O, Jean-Marc HUYGEN
Réappropriation et modernisation des techniques traditionnelles antisismiques pour les constructions en terre
Les constructions en terre non renforcées sont très sensibles aux séismes du fait du manque de continuité des murs orthogonaux entre eux, du toit avec les murs et de la faible résistance à la traction de ce matériau.
Pour contrer ce problème, au Pérou et dans d’autres pays d’Amérique latine, différentes techniques ont été développées dans le but de stabiliser les constructions en adobe pendant les forts séismes.
Pour déterminer les configurations les plus résistances, des études ont été faites des bâtiments ayant résistés aux séismes.
Quatre techniques constructives, utilisées depuis l’époque de la colonisation, ont été identifiées:
- Renforts en terre
- Clefs d’angle en bois
- Piliers en brique inséré dans les murs en adobe
- Entretoises en bois
Des recherches scientifiques sur ces techniques ont été menées avec des expérimentations sur table vibrante et modélisations numériques qui ont montré qu’elles permettent effectivement une meilleure résistance du bâti et la combinaison de ces techniques peut s’avérer très efficace.
« Il n’y a pas de mauvais matériaux mais il y a de mauvaises façons de les employer »
Auteurs de la publication résumée ici : Daniel TORREALVA, Erika VICENTE
Système de maillage pour renforcer les constructions en adobe dans les zone fortement sismique
Au Pérou, 40% de la population habite dans des maisons en adobe. Lors du séisme de 1960, 50% des morts ont perdu la vie dans leur maison. En effet, les murs en adobe s'effondrent lors de séismes de magnitude élevée.
Des tests ont été mené pour renforcer les constructions avec un maillage de cordes en nylon et les résultats démontrent que ces cordes permettent de maintenir la structure, l’habitation ne s’écroule pas, les habitants sont donc protégés. Pour que cela fonctionne correctement, les mailles doivent être de la même taille que les briques d’adobe. Le construction est par contre très endommagée et doit être reconstruite après le passage du séisme.
Ces recherches ont été menées de manière intuitive et non d’après des théories scientifique.
Atelier de démonstration pour montrer l’efficacité de la technique aux communautés locales :
Auteurs de la publication résumée ici : Marcial BLONDET, Julio VARGAS-NEWMANN, Nicola TARQUE, Jonathan SOTO, Carlos SOSA
Formation à la construction antisismique en adobe
Dans les dernières décennies, les recherches de la Pontificia Universidad Católica del Perù (PUCP) ont développés différentes techniques de renforts antisismiques pour les constructions en terre (adobe et pisé). Cependant, aucune de ces techniques n’a été massivement adoptée par les personnes concernées par le sujet, du fait des coûts importants et du manque de diffusion.
En général les populations construisent elles-mêmes leur habitation en adobe, sans réel savoir-faire, ce qui est dangereux dans une région à fort risque sismique. Lors des séismes, les seules maisons qui tiennent sont les maisons coloniales en adobe, mais qui ont des murs de 1 m de large. Les maisons qui se construisent actuellement ont des murs de 30 cm seulement et des percements pour les fenêtres plus important, la structure n’est alors pas assez résistante.
La direction académique de responsabilité sociale (DARS-PUCP) développe un projet de formation en construction antisismique en adobe dans le but d’atténuer le risque sismique pesant sur les populations rurales.
Le lieu pilote qui a été choisi est le district Pullo de Ayacucho, situé dans une zone sismique des montagnes péruviennes, où 80% de la population vit dans des maisons en adobe et plus de 60% en condition de pauvreté ou pauvreté extrême (INEI 2007). Le travail consiste à faire prendre conscience la population de la vulnérabilité de leur maison en terre non renforcée et de les former à une méthode simple et peu coûteuse de maillage en cordes de nylon. Les premiers résultats montrent que les outils de communications et de formation aide à faire prendre conscience du risque sismique et réveille l’intérêt de la population pour la construction antisismique en adobe.
Auteurs de la publication résumée ici : Marcial BLONDET, Malena SERRANO