Structure
Le monolitisme est la base de la plupart des constructions parasismiques. Mais qu'est-ce que c'est nous direz-vous?
Définition: A un caractère monolithique tout ce qui est rigide, inébranlable, tout d'un bloc. Le monolithisme a pour racines de mots grecs signifiant seul et pierre.
En effet cela consiste à ne laisser aucun espace entre les différentes parties de la structure pour éviter la désolidarisation des composants lors d'un séisme. Il s'agit aussi donc de mettre en place des chaînages en métal qui vont assurer la continuité des murs verticalement et horizontalement et vont les consolider. Les forces seront ainsi répartis sur les quatre murs.
Voici le type de chaînage :
De plus les encadrements de portes et de fenêtres doivent être faits en béton armé et le plafond, les murs et le plancher ne doivent pas être indépendant l’un de l’autre mais liés.
Une autre technique consiste à « ancrer » le bâtiment dans le sol en utilisant des pieux s'enfonçant profondément. Si le sol sous le bâtiment n'est pas suffisamment stable, il faut installer des pieux qui atteignent une couche de bonne qualité plus en profondeur pour qu'ainsi la structure ne soit pas emportée par le mouvement du « mauvais sol » mais fixée au « bon sol ».
De plus pour parer aux éventuelles distorsions, on évite l'asymétrie. On met donc en place les formes simples.
Il s'agit de fabriquer des structures de manière simple et compacte. Qu'est-ce que cela veut dire concrètement? Cela signifie que les formes de bâtiments en T, L ou U doivent être évitées (ce sont celles qui ne sont pas compactes) ainsi que ceux de formes discontinues qui possèdent différentes hauteurs en seul blocs.
Nous allons mainenant faire une expérence afin de démontré que les ouvrages en U sont moins résistants aux forces de cisaillements et qu'il est préférable de construire des bâtiments de formes simples.
Pour cela, nous avons constuits les murs de mini-bâtiments en argile, de hauteur 7 cm.
Avant
L'expérience:
Après:
On constate que le bâtiment de forme U résiste moins longtemps que celui respectant les normes. En effet, le mur étant constitué de plusieurs parties, il est moins rigide et tombe, ce qui est dangereux. Nous pouvons d'ailleurs remarquer que notre lycée est fait en U. On peut donc supposer que lors d'un séisme, il ne résisterait pas et causerait de nombreux dégâts.
Nous avons matérialisé la situation sur Sketchup:
Cependant, si ces formes sont maintenues, on a recours à différentes techniques:
- Les joints parasismiques
- La rigidification
- La variations de la raideur
On peut tout d'abord subdiviser la construction en blocs rectangulaires réunis par des joints parasismiques, ce sont des zones de dissipation de l'énergie cinétique c'est-à-dire elle serve à absorber les vibrations d'un séisme; plusieurs méthodes sont des joints parasismiques: la première est de fractionner l'ouvrage en sous-ensembles homogènes par des espaces vides de tous matériaux d'au moins 6 cm continus; une autre est de faire la jointure de deux segments d'un même bâtiment à l'aide de matériaux ayant une grande dissipation de l'énergie cinétique.
Sans joints parasismiques, la déformation est trop importante et le bâtiment s'effondre.
Mais nous voulons connaître les méthodes permettant de protéger le bâtiment le plus efficacement possible.
Pour cela, il y a le renforcement. On peut renforcer l'angle intérieur ou alors les zones flexibles de l'ouvrage. Le but est de limiter les déformations subis par le bâtiment.
Cependant ce type de procédé est géneralement utilisé de pair avec le joint parasismique afin de consolider les zones de part et d'autre de celui-ci. En effet utiliser uniquement cette méthode dans des zones fortement sismiques n'est pas suffisant et peut entrainer des dégâts importants (ce que nous cherchons à éviter).
Ou on peut encore varier progressivement la raideur du bâtiment ce qui lui permet d'être plus souple, comme ci-dessous: