Rénovations sismiques obligatoires ou volontaires : différentes formes d'aménagements

Introduction

Cet article est le premier d'une série portant sur l'amélioration de la performance des structures grâce aux renforcements parasismiques. Ce document vise à présenter la rétroaction sismique en insistant sur les différences entre réaménagement obligatoire et sismique. Il aborde également quelques-unes des raisons de réaliser des réaménagements sismiques sur des structures existantes.

Les livres blancs suivants traiteront de ces éléments de base en examinant et en évaluant les différences entre les types et valeurs du degré d'amélioration en termes de performance du bâtiment et des impacts financiers.

Quel est l'objectif des aménagements sismiques ?

L'amélioration du système de résistance aux forces latérales (LFRS) (= Améliorations sismiques) d'une structure offre plusieurs fonctions. En termes basiques, améliorer le LFRS a pour objectif d'améliorer la capacité de la structure pour protéger la sécurité de ses occupants et réduire la possibilité d'effondrement d'un bâtiment. L'amélioration du niveau basique du LFRS améliorera obligatoirement la capacité de la structure en causant moins de dommages et réduisant potentiellement le risque de pertes financières. Pour les niveaux supérieurs d'amélioration ultérieure, l'objectif est d'empêcher l'effondrement partiel ou total du bâtiment et d'augmenter encore la capacité de la structure à rester opérationnelle après un événement et à minimiser les interruptions d'activité. Le plus haut niveau d'amélioration du LFRS est tel que la structure ne subira quasiment pas de dommages structurels en cas d'événement sismique.

La rénovation sismique de bâtiments existants est le moyen d'améliorer la capacité d'une structure pour qu'elle résiste aux forces horizontales induites par les séismes dues aux secousses du sol. Souvent, la rénovation sismique répond à des mandats de l'autorité compétente (AHJ). Dans d'autres cas, les améliorations sismiques dépendant de la volonté du propriétaire du bâtiment. Il est important de noter que tous les aménagements sismiques ne sont pas de la même nature.

Quels sont les aménagements sismiques obligatoires ?

Les aménagements sismiques obligatoires sont liés à une ou plusieurs conditions intervenant sur le site de la structure :

1. Injonction des autorités locales : un organisme local ou mandaté par le gouvernement demande une enquête sur le LFRS d'une structure sous la forme d'une analyse d'un ingénieur en structures certifié. Si l'ingénieur en structures identifie une défaillance, l'ordonnance impose une mise à jour sismique de la structure afin que celle-ci puisse rester opérationnelle. Si les mises à jour sismiques s'appuyant sur des rénovations ne sont pas effectuées, la démolition peut être demandée. Les ordonnances peuvent être incluses dans les codes locaux du bâtiment ou sont souvent un mandat distinct inclus dans le cadre d'une ordonnance locale ou d'un projet de loi d'État. Un exemple récent est l'ordonnance de 2015 de la ville de Los Angeles N°183893 qui modifie les divisions 93 et 95 de l'article I du Code municipal de Los Angeles. Cette ordonnance impose que des mesures obligatoires soient étudiées et mises en œuvre pour les structures en béton non ductile ainsi que pour les structures présentant une condition connue sous le nom d'étages mous ou faibles créés en raison d'un parking « souterrain ». Si la structure ne répond pas à des normes spécifiques, la structure du bâtiment doit être modifiée (rénovée) pour être conforme aux normes, et ce, dans un certain délai, faute de quoi il sera démoli.
   
   L'inadéquation de la performance des structures en béton non ductile (NDC) a été identifiée lors du tremblement de terre de San Fernando (magnitude de 6,6) en février 1971. Les structures NDC ont démontré qu'elles étaient très exposées aux dommages voire à un effondrement. Des mesures plus strictes ont été ajoutées au code local de la construction, mais il ne s'agissait pas d'imposer des rénovations de ces structures. Selon les premières estimations, il existe plus de 1 300 bâtiments NDC identifiés qui sont potentiellement soumis aux dispositions de l'ordonnance de la ville de Los Angeles. Les structures équipées de parkings souterrains (principalement des bâtiments résidentiels) ont été identifiées lors du tremblement de terre de Northridge (magnitude de 6,7) le 17 janvier 1994 en considérant un état susceptible de provoquer un effondrement. Selon les premières estimations, plus de 13 000 bâtiments identifiés à Los Angeles sont concernés par cette situation.
2. Lancement d'améliorations du bâtiment : modifier le groupe d'occupation ou l'utilisation de la structure, apporter des modifications qui incluent l'ajout d'une masse à la structure supérieure à 10 % de sa masse actuelle, ou des modifications qui réduisent la capacité de résistance à la force latérale de 10 % ou plus. Ces conditions imposeront des améliorations sismiques telles que définies par le code de construction en vigueur. Dans certains cas, seules des portions de la structure doivent être conformes, à savoir celles qui sont affectées par les altérations.

Il convient de noter que même si ces événements déclencheront des améliorations sismiques obligatoires, les autorités et les normes de construction se concentrent uniquement sur le niveau le plus élémentaire de protection des occupants du bâtiment contre la mort ou les blessures ; ils ne se concentrent pas sur les pertes financières ou la perturbation des services de construction après un événement sismique. Le respect des règles des codes de construction implique des niveaux de performance supérieurs à ceux prévenant la sécurité et l'effondrement. Le maintien du service ou l'occupation immédiate sont des exemples de niveaux de performance supérieurs qui peuvent être souhaités par le propriétaire ou un locataire.

Améliorations sismiques volontaires et exemples de scénarios

Une rénovation sismique volontaire est entreprise par un propriétaire sur une base entièrement volontaire. Elle peut concerner des mesures partielles ou complètes visant à améliorer le LFRS de la structure. Les propriétaires peuvent avoir divers motifs pour entreprendre ces améliorations, attribuables à une ou plusieurs des raisons énoncées ci-dessous :

1. Le propriétaire peut penser avoir une obligation morale d'améliorer la performance du bâtiment en cas de tremblement de terre. Ces améliorations renforceront non seulement la sécurité des occupants en cas de tremblement de terre, mais entraîneront une réduction du risque financier lié à un événement sismique.
2. Les prêteurs qui souhaitent réduire l'exposition aux pertes financières voudront fréquemment procéder à une rénovation sismique de la structure avant d'accorder un prêt sur le bien. Ces mandats deviennent souvent une condition de la conclusion de séquestre et, dans certains cas, une retenue de fonds est requise jusqu'à ce que les améliorations soient effectives.
3. Les investisseurs immobiliers qui vendent et achètent des biens chercheront souvent des remèdes à l'exposition au risque financier en cas de tremblement de terre. Les acheteurs de biens immobiliers considèrent la rénovation sismique comme un moyen de réduire le risque de pertes financières et se tourneront souvent vers un vendeur pour participer au coût de ces améliorations lors de la négociation du prix de vente final du bien.
4. Un scénario similaire s'applique au vendeur d'un investissement immobilier. S'ils ne souhaitent pas être soumis à un prix de vente renégocié, les propriétaires actuels peuvent choisir d'effectuer eux-mêmes les améliorations sismiques avant de mettre le bien sur le marché. Souvent, le prix demandé pour les améliorations sismiques proposées par un acheteur sera supérieur à ce qu'il en coûterait au vendeur de procéder lui-même aux améliorations en amont de la vente.
5. Un propriétaire immobilier peut choisir d'apporter des améliorations sismiques pour rendre son bien plus attrayant pour un certain marché (par exemple, un locataire fonctionnaire). Les baux d'État ou les acquisitions de propriétés peuvent nécessiter des améliorations sismiques pour répondre à des critères particuliers entourant les attentes de performance de la structure, par exemple que la protection de la sécurité des occupants du bâtiment soit mise en œuvre dans le cadre de l'accord pour conclure le bail ou la vente. Ces règles sont généralement décrites dans des documents préparés par le gouvernement au niveau local, d'État ou fédéral et incluent des critères spécifiques qui doivent être respectés et vérifiés par un ingénieur agréé de la juridiction. Les universités, les écoles, les palais de justice, les établissements médicaux, la police, les pompiers et les prisons sont d'autres exemples d'utilisateurs qui peuvent avoir des employés ou des représentants d'organisations occupant des lieux privés.
6. Parfois, les opérations d'une structure nécessitent un niveau de performance supérieur à ceux qui sont imposés par le code de la construction. Le maintien du service ou l'occupation immédiate sont des exemples de niveaux de performance supérieurs qui peuvent être souhaités par le propriétaire ou un locataire.
7. Les entités auto-assurées peuvent chercher à réduire le risque de pertes financières. Cela induit souvent un programme de rénovation sismique et/ou une assurance complémentaire via des sources externes.

Conclusion

Ce document résume les nombreuses raisons imposant une rénovation sismique sur des structures existantes, qu'elles soient obligatoires ou volontaires. Ces mesures, malgré certains écueils, peuvent facilement être respectées selon le type de structure et les conditions d'occupation de la structure. Elles peuvent aussi être coûteuses ou assez raisonnables selon le bénéfice des améliorations. Ces facteurs doivent être pris en compte avant d'envisager un plan de rénovation sismique ou d'évaluer les améliorations sismiques réalisées sur les structures existantes, car chaque amélioration sismique est différente.

Remerciements

Nous souhaitons remercier Jeffrey Dyer, PE, SE , Lynsey LaScola, PE et Wade Sticht, PE pour les informations et l'expertise qu'ils ont apportées à cette recherche.

En savoir plus sur les contributeurs de J.S. Held

Jeff Dyer est vice-président principal du cabinet d'architecture et d'ingénierie judiciaire de J.S. Held. Il maîtrise toutes les phases de la conception, de la conceptualisation préliminaire à la conception des plans, en passant par les documents, spécifications et administration des constructions. Il est également actif dans le génie civil et la conception de nombreux types d'installations, notamment les concessions automobiles, les parcs commerciaux, les églises, les installations industrielles, les installations institutionnelles, les installations de fabrication, les bâtiments de bureaux, les parkings, les installations de recréation, les installations de la recherche et la technologie, les structures résidentielles, les centres commerciaux, les écoles, les entrepôts et les installations des eaux/eaux usées. M. Dyer a aussi proposé des services de conseil en préparation aux risques sismiques à plusieurs de nos clients.

Jeff peut être contacté à l'adresse [e-mail protégé] ou au +1 949 417 2690.

Wade Sticht occupe le poste de responsable de la région Ouest du cabinet d'architecture et ingénierie judiciaire de J.S. Held. Il est spécialiste des enquêtes judiciaires liées à l'ingénierie structurelle et civile, l'évaluation des vices de construction, les problèmes d'enveloppe du bâtiment et d'humidité et l'évaluation des dommages causés par le vent, la grêle, les ouragans et les tremblements de terre. Il a mené plusieurs centaines d'enquêtes pour le compte de compagnies d'assurance, d'avocats et de propriétaires fonciers. Titulaire d'un diplôme d'ingénieur professionnel, il possède une vaste expérience de la conception de bâtiments en bois, en maçonnerie, en béton et en acier. Parmi ses précédents projets de conception, on retrouve des résidences individuelles et collectives, des bâtiments commerciaux légers et des immeubles de faible hauteur avec une ossature en acier, des structures de stationnement en béton préfabriqué, des murs de soutènement et des petites structures similaires.

Wade peut être contacté à l'adresse [e-mail protégé] ou au +1 385 283 6865.