Amélioration sismique du lycée « G. Leopardi » (MC).

Connecteur pour acier CTF

  • Date : 2015

  • Lieu : Macerata (MC)

  • Type d’intervention : intervention d’amélioration sismique d’un établissement scolaire au moyen de connecteurs pour acier CTF

Amélioration sismique : exemple d’intervention sur un bâtiment existant

Les bâtiments scolaires, qui comptent actuellement 56 775 édifices, dont environ 80 % réalisés après la deuxième guerre mondiale (Source XV rapport « Écosystème école »), font partie du patrimoine du bâti de chaque nation qu’il faut surveiller et protéger.

Pour ce qui est de l’État italien, suite à l’OPCM n° 3274 de 2003 (la première norme à introduire l’obligation de vérifications sismiques pour les constructions), a institué un Fonds de 200 millions d’euros (art. 32 bis du D.-L. 269/2003, converti en Loi 326/2003) en faveur des vérifications sismiques et des premières interventions à caractère urgent.
Avec la loi n°244 du 24 décembre 2007, ce Fonds a été augmenté de 20 millions d’euros par an à partir de 2008 jusqu’à 2013 et, dans ce laps de temps, il a été financé et co-financé au total 242 interventions concernant des bâtiments scolaires, avec une moyenne de 40 par an et un coût moyen par intervention de 478 000 euros (les Régions qui ont réalisé le plus grand nombre d’interventions financées ont été les suivantes : Vénétie (37), Calabre (31) et Sicile (27)).
Par la suite, d’autres financements ont été accordés en faveur des écoles et d’autres sont actuellement en phase d’approbation.

Parmi les nombreux instituts qui on pu jusqu’à ce jour profiter d’une partie de ces fonds pour l’amélioration sismique, citons entre autre le Lycée Classique « G. Leopardi » de Macerata, une construction qui, environ un siècle après la pose de la première pierre, continue à remplir sa fonction d’intérêt public au service des nombreux étudiants, après bon nombre d’interventions d’entretien.
Le bâtiment, en plus de répondre aux exigences militaires spécifiques pour lesquelles il avait été initialement conçu, devait être un signe de la présence du Régime dans la ville et en même temps constituer l’une des façades principales du nouveau boulevard de la ville. L’Ing. Biagini, qui fut chargé du projet, proposa une intervention liée aux canons architecturaux du siècle dernier et, pas par hasard, les technologies utilisées sont celles qui étaient les plus classiques pour l’époque : structure porteuse verticale de maçonnerie (excepté pour le sous-sol en mortier bâtard), les escaliers et les planchers avec les poutrelles et les briques creuses ‘volterrane’, la couverture avec les charpentes et le tablier en bois, le tout développé sur cinq niveaux.
Initialement prévu pour abriter la Caserne « Corridoni », il a ensuite été restauré après les bombardements de la deuxième Guerre Mondiale et destiné à abriter un Lycée Classique. Il y a eu depuis lors de nombreuses interventions : introduction de chaînes aux étages suite au tremblement de terre du 1er septembre 1951 ; surélévation d’un étage suite à la forte augmentation de la population enregistrée à la fin des années 60 et, en temps plus récentes, enlèvement des crépis par suite des détachements continus et amélioration statique des murs du sous-sol.

Parmi les toutes dernières interventions qui ont eu lieu en 2015, les travaux destinés à l’amélioration sismique globale de la construction, à savoir des interventions visant à accroître la capacité de résistance de la structure sans toutefois atteindre les niveaux de sécurité prévus par la norme (§ 8.4.1 et C8.4.2 de la Circulaire 617/2009). Les normes NTC 2008 permettent de recourir à ce type d’interventions (§ 8.4.1 et C8.4.1 de la Circulaire 617/2009) à condition de :

  1. ne pas effectuer de surélévations ;
  2. ne pas effectuer d’extensions au bâtiment existant ;
  3. ne pas effectuer de variations de classe et/ou de destination d’utilisation qui entraîneraient une augmentation des charges globales sur les fondations de plus de 10 % ;
  4. ne pas effectuer d’interventions structurelles visant à transformer la construction au moyen d’un ensemble systématique d’ouvrages qui mèneraient à une organisme de construction différent du précédent.

En cas contraire, il faudra procéder aux interventions de mise à niveau sismique (et non pas d’amélioration sismique au sens strict), c’est-à-dire des interventions qui permettront d’atteindre les niveaux de sécurité prévus par la norme. Les interventions d’amélioration, tout comme les interventions d’adaptation sismique, obligent les propriétaires à effectuer une vérification de sécurité sismique étendue à l’ensemble de la construction afin de pouvoir quantifier le degré de sécurité atteint (à cet égard, les coûts engagés pour ces vérifications font partie des fonds mis à disposition susmentionnés).

Dans le cas spécifique du lycée « G. Leopardi », les points précédents étaient tous satisfaits et l’amélioration sismique a été atteinte par le raidissement des planchers, intervention prévue par le § 8A.5.3 de l’Annexe à la Circulaire 617/2009 dédié aux « Interventions visant à réduire la capacité de déformation excessive des planchers » où il est précisé que : « Le rôle des planchers dans le comportement sismique des bâtiments en dur est de transférer les actions horizontales relevant de leurs compétences sur les murs disposés dans la direction parallèle au tremblement de terre ; en outre, ils doivent constituer une contrainte pour les murs sollicités par des actions perpendiculaires à son propre plan. La nécessité d’un raidissement pour répartir différemment l’action sismique entre les éléments verticaux est par contre moins fréquente.  Pour les raisons ci-dessus, il est parfois nécessaire de procéder à un raidissement des planchers, même limité, dont les effets doivent être évalués ; ceci est inévitablement associé à une augmentation de la résistance des éléments, ce qui améliore la robustesse de la structure… Dans le cas des planchers à poutrelles et voûtes ou briques creuses, il convient de procéder à un raidissement via une dalle armée solidarisée aux profilés et reliés aux murs d’enceinte ».
En même temps, la nouvelle dalle a été reliée aux murs d’enceinte avec des barres d’armature cimentées avec de la résine époxy à deux composants (§ 8A.5.1 de l’Annexe à la Circulaire 617/2009 : « Interventions visant à réduire le manque de liaisons »). Ces liaisons sont nécessaires afin d’éviter l’extraction des poutres, ce qui entraînerait un effondrement du sol, et permettre en même temps aux planchers d’accomplir une action de transfert des forces horizontales et de confinement des murs.

Description de l’intervention.

1) élimination des sols existants ;
2) élimination de la chape existante et mise à nu des profilés métalliques IPN180 du plancher et des éléments en brique ;
3) nettoyage des profilés métalliques et des briques ;
4) exécution de trous pilotes périmétraux de 12 mm de diamètre au niveau du plancher de type traversant pour les murs intérieurs et non traversants de 40 cm de profondeur pour les murs périmétraux ;
5) nettoyage des trous pilotes en utilisant de l’air comprimé et en insérant ensuite des barres à adhérence améliorée de type B 450C de 10 mm de diamètre ;
6) ancrage des barres avec des résines époxy à deux composants hautes performances Tecnaria ;
7) pose de connecteurs en acier galvanisé Tecnaria CTF 12/040 (diamètre 12 mm et hauteur 40 mm) fixés à l’aide d’un pistolet cloueur SpitP560 ;
8) pose d’un treillis électrosoudé en acier à adhérence améliorée de type B 450 C de 6 mm de diamètre et maillage 100×100 mm ;
9) coulée d’une dalle en béton de classe C25/30 de 50 mm d’épaisseur ;
10) pose d’une chape de béton d’une épaisseur adéquate afin de ramener le niveau du sol fini au niveau avant l’intervention ;
11) montage avec granulés de colle à poncer sur site de selon la couleur, le format et l’épaisseur indiqué dans le D.-L.

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