Composante verticale de l’action sismique

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Pour le dimensionnement parasismique d’une structure, la norme NF EN 1998-1 permet de s’affranchir de la nécessité de prendre en compte la composante verticale de l’action sismique, à certaines conditions exposées ici.

Introduction

Pour les bâtiments visés par la réglementation parasismique française, l’analyse sismique doit être conduite suivant la norme NF EN 1998-1. Par défaut, il est nécessaire de considérer trois composantes orthogonales de l’action sismique, deux horizontalement et une verticalement. Cependant, les structures de bâtiment sont beaucoup plus sensibles aux effets du séisme dans les directions horizontales. Pour les zones faiblement ou modérément sismique, la composante verticale n’a que peu d’influence et peut être négligée.

La norme NF EN 1998-1 définit les critères pour lesquels la composante verticale de l’action sismique doit être considérée dans l’analyse sismique d’un bâtiment.

Composante verticale de l’action sismique

Le chapitre 4.3.3.5.2 de la norme NF EN 1998-1 donne les conditions suivantes pour lesquelles la composante verticale de l’action sismique doit être prise en compte (cf. Figure 1) :

  • l’accélération  est supérieure à  0,25g;
  • et au moins une des conditions suivantes est satisfaite :
    • la structure comporte des éléments horizontaux d’une portée supérieure ou égale à 20 m ;
    • la structure comporte des éléments horizontaux en console d’une portée supérieure ou égale à 5m ;
    • la structure comporte des éléments horizontaux précontraints ;
    • la structure comporte des poutres supportant des poteaux ;
    • la structure repose sur des appuis parasismiques.

L’accélération  est l’accélération de calcul du sol suivant la direction verticale. En France, cette accélération est obtenue à partir du rapport avg/ag, dont la valeur est définie par l’arrêté du 22 octobre 2010 et est rappelée dans l’article Métalétech suivant : Synthèse de la réglementation parasismique française applicable aux bâtiments neufs à risque normal #4 – Partie IV : Définition de l’action sismique. Les valeurs correspondantes de l’accélération avg sont données dans le Tableau 1 en fonction de la zone de sismicité et de la catégorie d’importance.

Tableau 1 : Valeurs de l’accélération de calcul du sol dans la direction verticale

À partir de ces valeurs, et par application des règles précédemment exposées, les observations suivantes peuvent être faites :

  • hors des Antilles, pour les zones de sismicité 1 à 4, l’accélération verticale avg est toujours inférieure à 2,5 m/s2 : il est alors toujours possible de négliger la composante verticale de l’action sismique ;
  • pour les Antilles, en zone de sismicité 5, l’accélération avg pour les bâtiments de catégorie d’importance II reste inférieure à 2,5 m/s2 , ce qui permet là encore de ne pas considérer la composante verticale ;
  • les seuls bâtiments à risque normal éventuellement concernés par l’obligation de prendre en compte la composante verticale sont ceux des catégories d’importance III et IV situés aux Antilles.

Pour les bâtiments courants, la composante verticale de l’action sismique n’est donc généralement pas à prendre en compte.

Figure 1 : Organigramme pour la prise en compte de la composante verticale de l’action sismique

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Pierre-Olivier Martin, directeur projets de recherche, CTICM