L'approche probabiliste
L’Eurocode 8 définit 3 différents niveaux de protections :
- Le premier niveau est d’assurer le non-effondrement de l’ouvrage : c’est la protection minimale. Il est important que le bâtiment ne s’effondre pas sur les personnes présentes à l’intérieur. On appelle cela la prescription de non-effondrement.
- Le deuxième niveau est d’assurer que l’ensemble des ouvrages comportant des installations nécessaires aux services de secours d’urgence (hôpitaux, centres de secours, etc…) soit opérationnel après l’évènement tellurique. On appelle cela la prescription de limitation de dommages.
- Le troisième niveau vise à éviter les conséquences indirectes, c’est-à-dire empêcher que des désordres, même limités, dans certains ouvrages ou installations industrielles puissent entraîner des répercussions graves pour l’environnement. Cet article ne traitera pas de ce troisième niveau qui est notamment recherché pour les structures spéciales, telles les centrales nucléaires.
Les actions sismiques appliquées à la structure dépendent de nombreux facteurs comme la durée de vie escomptée du bâtiment, les conséquences engendrées par sa ruine, la sauvegarde de vies et certains critères économiques.
C’est pourquoi l’une des notions les plus importante dans la conception parasismique est la période de retour. Elle peut être définie par le temps moyen entre 2 séismes d’une intensité donnée. Ainsi, lorsque nous disons dans le langage courant qu’un séisme de magnitude X se produit tous les 100 ans, cela signifie que la période de retour d’un tel évènement est de 100 ans. Attention, cela ne signifie pas qu’il y a un séisme tous les 100 ans car il s’agit ici de valeurs statistiques.
Si nous regardons de plus près les valeurs proposées par l’Eurocode 8, nous pouvons en déduire que pour un bâtiment d’habitation dont la durée de vie est d’environ 50 ans, en considérant la période de retour recommandée de 475 ans, il y a une probabilité d’environ 10 % que la condition de non-effondrement ne soit pas respectée au cours de la durée de vie du bâtiment.
Pour des bâtiments plus importants néanmoins, le décret et l’arrêté du 22 octobre 2010 donne des coefficients de sécurité supplémentaires qui reviennent à augmenter la période de retour. Ainsi, un bâtiment dont le fonctionnement est primordial pour la sécurité civile, pour la défense ou le maintien de l’ordre public comme les hôpitaux, les services de sécurités (police, gendarmerie, pompier) la période de retour est de 1 300 ans.
De même, pour les bâtiments dont la défaillance présente un risque élevé pour les personnes comme les établissements recevant du publique de 1re, 2e et 3e catégories (les établissements scolaires par exemples) ont une période de retour de 820 ans. A contrario, les bâtiments dans lesquels est exclue toute activité humaine (hangars agricoles par exemple) la période de retour est de 225 ans.